Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,007

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ОБЪЕКТОВ ОСОБОЙ ВАЖНОСТИ И ПОВЫШЕННОЙ ОПАСНОСТИ

Бондарчук А.С. 1 Зарубский В.Г. 1
1 ФКОУ ВО «Пермский институт ФСИН России»
Актуальность исследований, посвященных автоматизации процессов охраны и обороны различных объектов особой важности и повышенной опасности, не вызывает сомнений, так как применяемые на сегодняшний день интегрированные системы безопасности в большей степени решают вопросы информационного обеспечения сил реагирования сведениями о попытках проникновения на объект, при этом не обеспечивая решения вопросов руководства и координации противодействия данным фактам. В статье предлагаются подходы автоматизации процесса принятия решений силами охраны и обороны объектов охраны при попытках воздействия на них нарушителями. Для этого рассматривается один из этапов разработки автоматизированных систем принятия решений – этап построения математической модели предотвращения нарушения системой охраны рассматриваемых объектов. В результате осуществлен предварительный этап обоснования научной задачи описания комплексной оценки эффективности системы охраны на основе функций осуществляемых системой охраны в период нарастания угрозы воздействия на объект охраны, описываемый моделью предотвращения нарушения системой охраны, в частности техническими средствами воздействия. Определены дальнейшие направления исследования рассматриваемой модели учитывающие, в отличие от известных способов описания, специфику системы охраны и специфику тактики действий возможных нарушителей.
объекты особой важности и повышенной опасности
система охраны
интегрированные системы безопасности
технические средства охраны
технические средства поражения
нарушитель
1. ГОСТ Р 53704-2009 Системы безопасности комплексные и интегрированные. Общие технические требования. [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200080466 (дата обращения: 18.11.2019).
2. Бондарчук А.С., Зарубский В.Г. Алгоритм решения задачи обоснования рациональной структуры и параметров системы охраны и обороны объектов различной категории // Научно-технический вестник Поволжья. 2018. № 11. С. 195–198.
3. Астахов А.Д. Методика военно-экономического обоснования принимаемых решений. М.: ВИА, 2005. 55 с.
4. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. 254 с.
5. Касаткина Т.И., Душкин А.В. Системный анализ и моделирование сложных систем. Иркутск: Мегапринт, 2018. 151 с.
6. Чикуров Н.Г. Моделирование технических систем: учеб. пособие. 2-е изд. перераб. и доп. Уфа: УГАТУ, 2012. 435 с.

Современные тенденции внедрения автоматизированных систем управления в различные отрасли деятельности человека затронули и такую сферу деятельности, как обеспечение безопасности объектов особой важности и повышенной опасности.

В связи с этим необходимо отметить, что вопросы обеспечения безопасности указанных категорий объектов достаточно актуальны в свете отмечаемой на сегодняшний день в стране и в мире повышенной террористической активности, а также в рамках возможности возникновения конфронтации с рядом мировых держав, связанных с нестабильной геополитической обстановкой в мире.

В настоящее время решение задачи обеспечения охраны и обороны объектов особой важности и повышенной опасности связано с внедрением на данных объектах интегрированных систем безопасности (ИСБ) [1], которые призваны обеспечить комплексное взаимодействие, входящих в их состав подсистем, нацеленное на обеспечение информацией сил охраны о попытках проникновения нарушителей на объект охраны и об их последующих действиях. Однако кроме информационной составляющей ИСБ, при возникновении угрозы целостности объектов охраны, других функций, в частности функций эффективного управления действиями сил реагирования, не обеспечивают.

Решение задачи повышения надежности охраны и обороны объектов особой важности и повышенной опасности видится в применении более совершенных ИСБ, обеспечивающих не только сбор информации от комплекса технических средств охраны развернутых на объекте, но и формирующих управленческие решения на эффективные действия сил охраны.

Одним из первоначальных этапов разработки такой ИСБ является этап построения математической модели предотвращения нарушения системой охраны [2] рассматриваемых объектов.

Цель исследования: разработка автоматизированных систем принятия решений для системы охраны объектов особой важности и повышенной опасности, научно-методической основой которых является обоснование тактико-технических требований к способам и средствам защиты рассматриваемых объектов в системе их охраны и обороны, а также предложений по их применению в качестве средств противодействия нарушителям в период нарастания угрозы агрессии.

В рамках указанной цели исследования в статье рассматривается частная задача по разработке структурно-функциональной модели формирования и функционирования системы охраны и обороны объектов особой важности и повышенной опасности на основе моделей разнородных воздействий нарушителей на объекты с учетом уязвимости их элементов.

Необходимо отметить, что функционирование системы охраны в период нарастания угрозы агрессии осуществляется в режиме прямого использования, который достигается выполнением частных действий:

– обнаружение нарушителя силами охраны (часовым) или техническими средствами охраны (ТСО);

– задержание нарушителя инженерными средствами охраны на время, необходимое для прибытия сил охраны к месту обнаружения нарушителя;

– воздействие на нарушителя техническими средствами или силами охраны с целью пресечения попытки совершения акции.

В соответствии с этим вероятность предотвращения силами охраны акции, совершаемой нарушителем, на объекте охраны можно записать как

bond01.wmf (1)

где bond02.wmf – вероятность обнаружения нарушителя многорубежной ИСБ; bond03.wmf – вероятность того, что силы охраны выдвинутся и займут исходные положения для действий (рубежи блокирования) раньше, чем нарушитель преодолеет полосу инженерных заграждений (для случая дистанционного воздействия нарушителя – это прибытие личного состава сил охраны к рубежу перехвата нарушителей до их выхода к центру площадки, с которой возможно поразить объекты); bond04.wmf – вероятность уничтожения (поражения) нарушителя, преодолевающего инженерные заграждения (для случая дистанционного воздействия нарушителя – это его уничтожение до выхода к центру площадки, с которой возможно поразить объекты) под огнем стрелкового оружия сил охраны [3].

Вероятность обнаружения нарушителя многорубежной ИСБ bond05.wmf вычисляется исходя из того, что сигнал тревоги выдается в случае срабатывания хотя бы одного рубежа обнаружения из всех установленных на контролируемом участке местности.

После определения вероятности обнаружения нарушителя ТСО, необходимо оценить, в какой степени установленные инженерные заграждения способны сыграть свою роль в предотвращении акции нарушителя. Для этого необходимо рассчитать вероятность своевременного занятия рубежа блокирования силами охраны bond06.wmf.
Вероятность того, что силы охраны успеют своевременно занять позиции для воздействия на нарушителя bond07.wmf, вычисляется на основе анализа временного параметра действий нарушителя и сил охраны.

Считается, что силы охраны успевают своевременно занять исходные позиции для действий против нарушителя, если соблюдается условие

Тн ≥ Tблок. , (2)

где Тн – время преодоления нарушителем инженерных заграждений (для случая дистанционного воздействия нарушителя – это время его движения к площадкам, с которых возможно поразить объекты); Tблок. – время от получения силами охраны сигнала тревоги до их прибытия к месту нарушения запретной зоны (для случая дистанционного воздействия нарушителя – это прибытие личного состава сил охраны за минимальное из максимально возможных времен к рубежу перехвата нарушителей до их выхода к участку местности, с которого возможно поразить объекты).

Вероятность этого события можно вычислить по формуле

bond08.wmf (3)

где 0,2 – эмпирически полученный коэффициент.

Для пресечения акции нарушителя необходимо оказать на него определенное воздействие. Воздействие могут оказать силы охраны или технические средства воздействия. К силам охраны относится личный состав караула или сил реагирования, который может либо поразить нарушителя огнем стрелкового оружия, либо задержать его физически. При применении технических средств воздействия, таких как мины или электризуемые заграждения, поражение противнику наносится поражающими факторами этих средств.

Поражение нарушителя не является самоцелью. Вполне достаточно его задержания силами охраны. Но событие задержания силами охраны наступает только в том случае, если созданы условия для поражения нарушителя. Иначе трудно назвать причину, по которой нарушитель отказался от акции и сдался наряду сил охраны. Следовательно, достаточно вычислить вероятность поражения, а физическое задержание силами охраны считать одним из возможных исходов, равновероятных поражению.

Таким образом, для предотвращения нарушения системы охраны нарушителем необходимо, чтобы:

– обнаружение нарушителя многорубежной ИСБ было осуществлено до момента его выхода к участкам местности, с которых возможно дистанционное применение обычных средств поражения по объекту охраны;

– было осуществлено воспрещение прорыва нарушителя на объект охраны или его недопущение к участку местности, позволяющему применить по объекту охраны обычные средства поражения дальнего действия;

– в блокированном районе поиск и уничтожение нарушителя было осуществлено в течение времени не превышающего заданное и с вероятностью не ниже заданной.

При этом эффективность основных составляющих систем охраны – системы обнаружения и системы воздействия следует оценивать значением вероятности обнаружения нарушителя bond09.wmf и вероятности осуществления необходимого воздействия на обнаруженного нарушителя bond10.wmf [4–6].

Вероятность уничтожения (поражения) нарушителя системой поражения техническими средствами или огнем стрелкового оружия сил охраны можно вычислить по формуле:

bond11.wmf (4)

где Рогн. – вероятность поражения нарушителя огнем стрелкового оружия сил охраны; Рпорj – вероятность поражения нарушителя техническим средством воздействия j-го типа; Рсвj – вероятность безотказной работы технических средств воздействия j-го типа; m – количество технических средств поражения (воздействия).

Вероятность безотказной работы технических средств воздействия j-го типа можно определить по формуле

bond12.wmf (5)

где tcвj – время преодоления нарушителем зоны воздействия j-го средства воздействия (поражения); Тоj – наработка на отказ j-го средства воздействия.

На основе вышеприведенных теоретических положений рассмотрим методику оценки вероятности предотвращения акции, совершаемой нарушителем, на объекте охраны.

Рассмотрим поражение диверсантов с помощью минно-взрывных средств.

При использовании в автоматизированных системах охраны минно-взрывных заграждений последние будут приводиться в действие автоматически в случае появления нарушителей, в зоне действия работающего совместно с миной сигнализационного датчика. Очевидно, что устанавливать мины при этом целесообразно вблизи сигнализационного датчика, благодаря чему обеспечится наибольшее соответствие чувствительных зон датчиков и зон поражения мин, а также существенно облегчится монтаж отдельных элементов системы охраны и связь между ними. В этом случае координаты расположения датчиков для системы охраны периметров bond13.wmf и мин bond14.wmf можно принять равными, т.е. bond15.wmf
и bond16.wmf. Зависимость вероятности поражения диверсанта Рпорj сработавшей миной от расстояния до него bond17.wmf с достаточной степенью точности представлена на рисунке.

bondar1.tif

Зависимость вероятности поражения нарушителя bond21.wmf от расстояния до него bond22.wmf для случая использования противопехотных осколочных мин

Для этого случая можно записать

bond18.wmf (6)

где Rсп – радиус сплошного поражения, км; Rуб – убойный радиус, км; bond19.wmf,
bond20.wmf.

Величина убойного радиуса Rуб находится из выражения

bond23.wmf (7)

где Vo – начальная скорость осколков, м/с; Vкр – минимальная скорость, при которой осколки сохраняют убойную силу,
м/с (около 440 м/с); bond24.wmf, Cr – коэффициент сопротивления воздуха (≈1–1,5); ρ – плотность воздуха, кг/м3 (1,227 кг/м3); mос – масса убойного осколка, кг (≈ 0,001 кг); F – плотность миделевого сечения осколка, м2 (bond25.wmf, rос = 3,14·10-3м при mос = 0,001 кг).

Значение Vo определяется как

bond26.wmf (8)

где M – масса корпуса мины, кг; С – масса заряда мины, кг; h – коэффициент, характеризующий полноту использования энергии взрыва (h = 0,4 – 0,5); U0 – скорость разлета продуктов взрыва, м/с (для тротила U0 = 2900 м/с).

При условии нормального закона распределения вероятностей величины радиуса сплошного поражения в реальной обстановке, Rсп можно определить как

bond27.wmf (9)

где bond28.wmf – математическое ожидание величины Rсп, км; σR – среднеквадратическое отклонение величины Rсп; u – случайное значение величины Rсп, км.

Величина bond29.wmf, входящая в выражение (6), определяется как расстояние между двумя точками с известными координатами

bond30.wmf (10)

При отсутствии заблаговременно установленной системы охраны вероятность поражения Рпорj без использования ТСО определяется аналогично, как и Рпор, при использовании ТСО

bond31.wmf (11)

где bond32.wmf – количество людей, одновременно занятых установкой мин, чел.; bond33.wmf – количество мин, устанавливаемых одним человеком за один час работы, шт/чел.час; Tф – фактическое время работ по установке мин, час; Nм – общее количество мин, планируемых к установке, шт.

Таким образом, следует, что для каждого технического средства поражения необходимо использование индивидуальной методики расчета.

Заключение

Однако для получения полной и адекватной математической модели предотвращения нарушения системой охраны объектов особой важности и повышенной опасности целесообразно дополнить её оценками вероятности поражения нарушителя огнем стрелкового оружия сил охраны. При этом необходимо учесть последовательное влияние на вероятность обнаружения целей, возможности наблюдателей (стрелков), характеристики объектов и физических условий распространения сигнала во внешней среде, определяющих видимость цели.

Дальнейшие исследования в данной области предполагается продолжить в рамках решения определенных выше задач, что в итоге позволит провести полный анализ факторов влияющих на предотвращение нарушения целостности охраняемых объектов их системой охраны.

Успешное получение указанной выше модели позволит обосновать и решить научную задачу описания комплексной оценки эффективности системы охраны на основе функций осуществляемых системой охраны в период нарастания угрозы агрессии, которая, в отличие от известных способов описания, будет учитывать специфику системы охраны и специфику тактики нарушителей.

Это позволит более обоснованно исследовать эффективность предотвращения нарушения системой охраны при различных схемах ее построения и действиях нарушителей; варианты применения инженерно-технических средств охраны на участке системы охраны объекта и выбирать наиболее рациональные варианты применения сил и средств в системе охраны и обороны объекта с целью обеспечения безопасности охраняемого объекта.

На основе исследований с применением данных методик, в перспективе возможно разработать конкретные предложения по применению способов и средств противодействия нарушителям в период нарастания угрозы агрессии, а также разработать автоматизированную систему принятия решений для системы охраны объектов особой важности и повышенной опасности.


Библиографическая ссылка

Бондарчук А.С., Зарубский В.Г. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ОБЪЕКТОВ ОСОБОЙ ВАЖНОСТИ И ПОВЫШЕННОЙ ОПАСНОСТИ // Современные наукоемкие технологии. – 2019. – № 11-2. – С. 253-257;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=37800 (дата обращения: 03.12.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074