Световой прибор для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект

 

Полезная модель относится к световым приборам прожекторного типа, предназначенных для физической защиты стратегически важных объектов.

Особенность конструкции предлагаемого устройства состоит в том, что его исполнительный орган выполнен в виде комбинации двух независимо функционирующих блоков формирования направленного некогерентного оптического излучения видимого диапазона, оптические оси которых совмещены, причем один из блоков выполнен с возможностью генерации некогерентного оптического излучения в непрерывном режиме, а другой выполнен с возможностью генерации некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов, частота повторения которых соответствует -ритму мозга человека, длительность - минимальному времени инерции зрения человека, а величина яркости не превосходит уровня слепящей яркости.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение эффективности подавления зрительной функции объекта воздействия за счет обеспечения возможности непрерывного визуального контроля за реакцией объекта воздействия одновременно с осуществлением поражающего воздействия.

Полезная модель относится к светотехнике, в частности, к световым приборам прожекторного типа, предназначенных для физической защиты стратегически важных объектов. Световые приборы данного типа обеспечивают дистанционную подсветку несамосветящихся объектов наблюдения, когда визуальная видимость ограничена недостаточным уровнем естественной освещенности, и активного воздействия на нарушителя для приведения его в недееспособное состояние с использованием в качестве поражающего фактора импульсного некогерентного оптического излучения.

Известно осветительное устройство для защиты охраняемых объектов [1], способное выполнить наряду с функцией освещения охраняемой территории для своевременного обнаружения и распознавания нарушителя функцию противодействия выполнению нарушителем целевой задачи путем подавления его зрительной функции с использованием в качестве подавляющего фактора формируемого в направлении на объект воздействия некогерентного оптического излучения, структура которого учитывает особенности восприятия человеком видеоинформации и представляет собой последовательность повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов излучения видимого диапазона, частота повторения которых соответствует -ритму мозга человека, длительность импульсов соответствует минимальному времени инерции зрения человека, а величина яркости не превосходит уровня слепящей яркости.

Функция зрения человека является многофакторным психофизическим процессом преобразования первичного светового возбуждения в зрительное ощущение (факт осознания) и осуществляется т.н. зрительным анализатором, который состоит из трех отделов - периферийного (собственно глаз), проводящего (афферентные нервы) и центрального (кора больших полушарий головного мозга, преимущественно затылочных долей). Видимое излучение (свет) воспринимается и преобразуется периферийным отделом зрительного анализатора в первичные импульсы соответствующей структуры, которые через проводящий отдел зрительного анализатора поступают в центральный отдел зрительного анализатора и трансформируются им в зрительные образы. По существу, зрительный анализатор функционирует как многоуровневая самонастраивающаяся система, содержащая прямые и обратные связи. В работах [2, 3, 4] указано, что, во-первых, зрительные образы в сознании человека возникают и исчезают не мгновенно, а с некоторым запозданием относительно момента возникновения или окончания светового воздействия на периферийный отдел зрительного анализатора, а, во-вторых, электрическая активность центрального отдела зрительного анализатора, находящегося в состоянии покоя, характеризуется т.н. -ритмом, который исчезает при воздействии световых раздражителей. Время инерции органов зрения человека (по данным различных авторов) составляет от 0,05 до 0,2 с, а частота колебаний, соответствующих -ритму, различна для отдельных человеческих особей и составляет от 8 до 13 Гц. Зрительная работоспособность, т.е. способность выполнять зрительную работу и поддерживать мобильность зрительных функций сохраняется при условии последовательного решения зрительных задач всеми тремя отделами зрительного анализатора, причем нормальное функционирование периферийного отдела зрительного анализатора определяется в основном энергетическим аспектом воспринимаемого светового сигнала, а нормальное функционирование центрального отдела зрительного анализатора - информационной составляющей светового сигнала. Следовательно, воздействие на центральный отдел зрительного анализатора возможен только в том случае, если на периферийный отдел зрительного анализатора воздействует некогерентное оптическое излучение видимого диапазона, величина яркости которого не превосходит уровня слепящей яркости - 2·105 кд/м2. В работе [3] указано, что световая стимуляция зрительного анализатора пульсирующим световым потоком, частота пульсаций которого соответствует -ритму, а длительность импульсов соответствует времени инерции органов зрения, приводит к нарушению нормального соотношения между процессами возбуждения и торможения в центральном отделе зрительного анализатора. Установлено, что световая стимуляция зрительного анализатора приводит к нарушению восприятия и узнавания зрительных образов в сознании человека, впадению объекта воздействия в состояние «ауры», переходящего в эпилептический припадок, причем подобное состояние является обратимым и исчезает через некоторое время после прекращения световой стимуляции зрительного анализатора объекта воздействия.

Осветительное устройство для защиты охраняемых объектов [1], выбранное в качестве прототипа, содержит исполнительный орган, выполненный с возможностью генерации направленного некогерентного оптического излучения видимого диапазона, режим функционирования которого задается программой, заложенной в сопряженный с ним через линию передачи команд управления орган формирования управляющего воздействия, причем исполнительный орган выполнен так, что генерация некогерентного оптического излучения видимого диапазона осуществляется попеременно либо в режиме «поиск», либо в режиме «защита». В режиме «поиск» исполнительный орган осуществляет генерацию непрерывного излучения для визуального наблюдения оператором за охраняемой территорией с целью обнаружения и опознания нарушителя. В режиме «защита» исполнительный орган осуществляет генерацию излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения в диапазоне, соответствующем диапазону -ритма мозга человека, и длительностью, соответствующей времени инерции формирования зрительных образов в сознании человека. Таким образом, устройство [1], выбранное в качестве прототипа, осуществляет исключительно точное, избирательное и дистанционное поражающее воздействие нелетального типа, препятствующее выполнению объектом воздействия целевой задачи.

Следует отметить, что, как было указано выше, конкретный объект воздействия обладает индивидуальной восприимчивостью к частоте световой стимуляции зрительного анализатора. Именно поэтому для обеспечения безусловной недееспособности объекта воздействия орган формирования управляющего воздействия устройства, выбранного в качестве прототипа, выполнен с возможностью формирования управляющего воздействия на исполнительный орган, обеспечивающего автоматическое сканирование частоты генерируемых исполнительным органом импульсов излучения, осуществляющих световую стимуляцию зрительного анализатора объекта воздействия.

Совершенно очевидно, что одним из критериев эффективности функционирования устройства, выбранного в качестве прототипа, является время достижения эффекта поражающего воздействия на зрительный анализатор объекта воздействия, что с необходимостью требует осуществления визуального контроля оператором за реакцией объекта воздействия на поражающий фактор. Недостаток осветительного устройства, выбранного в качестве прототипа, заключается в том, что его функционирование осуществляется в режиме наблюдения за реакцией объекта воздействия на поражающий фактор и в режиме осуществления поражающего воздействия попеременно, что увеличивает время воздействия до достижения основного эффекта и, следовательно, снижает эффективность функционирования устройства.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в устранении указанного недостатка, т.е. в обеспечении возможности непрерывного визуального контроля за реакцией объекта воздействия одновременно с осуществлением поражающего воздействия.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого решения, заключается, соответственно, в повышении эффективности функционирования светового прибора для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект за счет регулирования частотных характеристик некогерентного оптического излучения, осуществляющего стимуляцию зрительного анализатора объекта воздействия по результатам непрерывного визуального контроля за реакцией объекта воздействия.

Заявляемый световой прибор для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект, как и осветительное устройство, выбранное в качестве прототипа, содержит исполнительный орган, выполненный с возможностью генерации направленного некогерентного оптического излучения видимого диапазона, режим функционирования которого задается программой, заложенной в сопряженный с ним через линию передачи команд управления орган формирования управляющего воздействия.

Отличие заявляемого светового прибора от прототипа состоит в том, что исполнительный орган выполнен в виде комбинации двух подключенных к соответствующим выходам органа формирования управляющего воздействия блоков формирования направленного некогерентного оптического излучения, оптические оси которых совмещены, причем один из блоков выполнен с возможностью генерации некогерентного оптического излучения видимого диапазона в непрерывном режиме, а другой выполнен с возможностью генерации некогерентного оптического излучения видимого диапазона, величина яркости которого не превосходит уровня слепящей яркости в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения, соответствующей -ритму мозга человека, и длительностью, соответствующей времени инерции органов зрения человека.

Первое дополнительное отличие состоит в том, что блок формирования направленного некогерентного излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения выполнен с возможностью сканирования частоты повторения импульсов в диапазоне от 8 до 13 Гц.

Второе дополнительное отличие состоит в том, что излучающие элементы блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в непрерывном режиме и блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения, оптические оси которых совмещены, выполнены в виде газоразрядных источников излучения видимого диапазона, причем светящее тело излучающего элемента блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения выполнено в виде незамкнутого кольца в плоскости перпендикулярной осевой линии излучающего элемента блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в непрерывном режиме вне зоны разрядного промежутка этого излучающего элемента.

Третье дополнительное отличие состоит в том, что светоперераспределяющий оптический элемент блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в непрерывном режиме выполнен в виде параболоидного зеркального отражателя, а излучающий элемент блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов излучения с фиксированной частотой повторения выполнен в виде установленной в зоне «слепого» отверстия параболоидного зеркального отражателя многоэлементной сборки светоизлучающих диодов видимого диапазона излучения, оптические оси которых параллельны оптической оси параболоидного зеркального отражателя.

Четвертое дополнительное отличие состоит в том, что светоизлучающий элемент блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения выполнен в виде многоэлементной сборки светоизлучающих диодов видимого диапазона излучения, которые размещены в пределах апертуры излучающего элемента преимущественно равномерно.

На фиг.1 представлена блок-схема варианта конкретного исполнения заявляемого светового прибора для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект. Световой прибор содержит исполнительный орган 1 в составе двух функционирующих автономно блоков - блока формирования направленного некогерентного оптического излучения видимого диапазона в непрерывном режиме 2 и блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения в диапазоне от 8 до 13 Гц. Структура генерируемого блоками 2 и 3 излучения определяется (задается) органом формирования управляющего воздействия 4, в состав которого входят задающий блок 5 (пульт управления) и исполнительный блок 6, сопряженный через автономные линии команд управления 7 и 8 с блоками 2 и 3. Принцип функционирования блоков 2 и 3 основан на преобразовании электрической энергии в световое излучение определенной структуры с последующим его перераспределением в окружающем пространстве. Различные варианты технического осуществления устройств подобного типа достаточно хорошо известны и поэтому в данном случае подробного пояснения не требуют. Следует только отметить, что для реализации предлагаемого принципа функционирования светового прибора необходима такая взаимная пространственная ориентация блоков 2 и 3, чтобы их оптические оси были совмещены. Такая конструкция светового прибора может быть осуществлена одним из известных в светотехнической практике способов и подробного пояснения также не требует.

Заявляемый световой прибор для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект работает следующим образом. Первоначально, при отсутствии факта проникновения нарушителя на территорию охраняемого объекта, а только при его угрозе, блок 2 осуществляет генерацию непрерывного излучения видимого диапазона в непрерывном режиме, что дает возможность оператору светового прибора осуществлять визуальный обзор охраняемой территории. При установлении факта несанкционированного проникновения на охраняемую территорию нарушителя оператор посредством задающего блока 5 органа формирования управляющего воздействия 4 воздействует на исполнительный блок 6, который формирует управляющий сигнал, поступающий через линию передачи команд управления 8 на блок 3. Блок 3 переходит в режим генерации некогерентного оптического излучения, структура которого учитывает особенности человеческого зрения и восприятия человеком видеоинформации. Обеспечение максимальной эффективности поражающего воздействия на нарушителя, приводящего его в недееспособное состояние, по существу состоит в установлении оператором оптимальной частоты некогерентного оптического излучения, формируемого блоком 3 в направлении на органы зрения нарушителя, с учетом индивидуальных особенностей восприятия световой стимуляции его зрительным анализатором, путем воздействия через задающий блок 5 на исполнительный блок 6, по результату визуального контроля за реакцией объекта воздействия.

Таким образом, заявляемая конструкция позволяет оперативно управлять частотой некогерентного оптического излучения, осуществляющего световую стимуляцию зрительного анализатора объекта воздействия (нарушителя) для приведения его в недееспособное состояние, что существенно повышает эффективность функционирования светового прибора для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект.

Промышленная применимость заявляемого решения подтверждается возможностью его многократного воспроизведения в процессе производства. Заявляемый световой прибор разработан для серийного изготовления с использованием стандартного оборудования, современных технологий и комплектации.

Литература:

1. Свидетельство на ПМ 11299, F21M 1/00, 10.09.99 Бюл. 9.

2. Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение, М.: Мир, 1990.

3. Гвоздева Н.П., Коркина К.И. Теория оптических систем и оптических измерений, М.:Мир, 1990.

4. Луизов А.В. Инерция зрения, М.: Оборонгиз, 1961.

1. Световой прибор для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект, содержащий исполнительный орган, выполненный с возможностью генерации направленного некогерентного оптического излучения видимого диапазона, режим функционирования которого задается программой, заложенной в сопряженный с ним через линию передачи команд управления орган формирования управляющего воздействия, отличающийся тем, что исполнительный орган выполнен в виде комбинации двух подключенных к соответствующим выходам органа формирования управляющего воздействия блоков формирования направленного некогерентного оптического излучения, оптические оси которых совмещены, причем один из блоков выполнен с возможностью генерации некогерентного оптического излучения видимого диапазона в непрерывном режиме, а другой выполнен с возможностью генерации некогерентного оптического излучения видимого диапазона, величина яркости которого не превосходит уровень слепящей яркости, в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения, соответствующей -ритму мозга человека, и длительностью, соответствующей времени инерции органов зрения человека.

2. Световой прибор для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект по п.1, отличающийся тем, что блок формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения выполнен с возможностью сканирования частоты повторения импульсов в диапазоне от 8 до 13 Гц.

3. Световой прибор для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект по п.1, отличающийся тем, что излучающие элементы блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в непрерывном режиме и блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения, оптические оси которых совмещены, выполнены в виде газоразрядных источников излучения видимого диапазона, причем светящее тело излучающего элемента блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения выполнено в виде незамкнутого кольца в плоскости, перпендикулярной осевой линии излучающего элемента блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в непрерывном режиме вне зоны разрядного промежутка этого излучающего элемента.

4. Световой прибор для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект по п.1, отличающийся тем, что светоперераспределяющий оптический элемент блока формирования направленного некогерентного излучения в непрерывном режиме выполнен в виде параболоидного зеркального отражателя, а излучающий элемент блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения выполнен в виде установленной в зоне «слепого» отверстия параболоидного зеркального отражателя многоэлементной сборки светоизлучающих диодов видимого диапазона излучения, оптические оси которых параллельны оптической оси параболоидного зеркального отражателя.

5. Световой прибор для защиты от несанкционированного проникновения на охраняемый объект по п.4, отличающийся тем, что светоизлучающий элемент блока формирования направленного некогерентного оптического излучения в виде повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов с фиксированной частотой повторения выполнен в виде многоэлементной сборки светоизлучающих диодов видимого диапазона излучения, которые размещены в пределах апертуры излучающего элемента преимущественно равномерно.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована для контроля качества при производстве световых приборов

Изобретение относится к области фотометрии и может быть использовано при метеорологических исследованиях и наблюдениях за уровнем естественной освещенности
Наверх