Teknik İnceleme: Çevre Sistemlerine Yer Tabanlı Güvenlik Radarının Uygulanması

Radarın Teknolojik Avantajları ve Optimum Performans için En İyi Uygulamalar

İkinci Dünya Savaşı'nın zirvesinden bu yana, Radyo Algılama ve Mesafe Belirleme (radar) teknolojisi, dünya çapındaki askeri çatışmaları önemli ölçüde etkiledi. İlk olarak 1934'te Amerika Birleşik Devletleri'nde tanıtılan bu radyo tabanlı algılama ve izleme teknolojisi (nesnelerin menzilini, açısını ve hızını belirlemek için mikrodalgaları kullanır) 1930'ların ortalarında birçok ülkede bağımsız olarak gelişti ve tam entegre olarak doruğa ulaştı. Savaşın sona ermesinin ardından çatışmaları tanımlayan tam entegre gemi ve kara tabanlı radar sistemleriyle sonuçlandı. Radar, o zamandan beri insan ve araç hareketini dinamik olarak haritalama ve davetsiz misafir faaliyetlerine karşı erken uyarı verme yeteneği nedeniyle çok çeşitli endüstrilerde kullanılmaktaydı. Son yıllarda, fiziksel güvenlik sistemlerine entegrasyonu, kritik altyapı konumlarındaki varlıkların korunmasını iyileştirmişti.

Çevre izinsiz girişi tespit sistemleri (PIDS), çevreleri veya diğer önemli alanları izlemek için tipik olarak kamera tabanlı çözümler kullanır, ancak olumsuz çevre ve görüntüleme koşulları, geleneksel kamera sensörlerinin performansını engelleyebilir. Radar, zorlu hava koşullarında ve ışığın az olduğu veya hiç olmadığı senaryolarda bile davetsiz misafirleri 7/24 tespit ederek bu zorlukların üstesinden gelir. Güvenlik yöneticileri, yer tabanlı bir ticari radarı (örneğin Teledyne FLIR Elara ™ R Serisi) görünür ve termal kameraları tamamlamak için bir PID içindeki bir diğer önemli sensör olarak entegre ederek, algılama kapsamını en üst düzeye çıkarır, tehditlere ilişkin erken uyarılar alır ve anahtar teslimi bir uçtan uca güvenlik çözümü için tehditlere ilişkin konum istihbaratı elde eder.

Radarın Somunları ve Cıvataları

Bir radar sisteminin temel çalışması, beklenen bir hedefin konumuna doğru yüksek frekanslı bir elektromanyetik sinyal iletmeyi ve ardından yansımalarının radyasyonunu ölçmeyi içerir. Bu ölçümler, menzile orantılı olarak iletilen ve alınan enerji arasındaki gecikmeyi ve iletim ile alım arasındaki frekans kaymasını (sırasıyla TX ve RX) nispi hız ile orantılı olarak ve ayrıca anten ve gimbal ölçümleri yoluyla yabancı cisimlerin yerini belirlemek için elde edilebilen açı ve açı oranını içerir.

Diğer bir deyişle, bir radar alanın anlık resmini çekerken, sabit ortamı öğrenir. Birkaç tarama kaydedildikten sonra, radar en son resmi sabit ortamla karşılaştırır ve neyin farklı olduğunu not eder. Bir sonraki dönüşte, herhangi bir anormalliğin konumundaki herhangi bir değişikliği ölçer ve fark, bir veya daha fazla izinsiz giriş kriterini karşılıyorsa, bir alarm oluşturur.

Gelişmiş yönetim yazılımı ile entegre edildiğinde, radar bu verileri dinamik bir harita üzerinde görüntüleyerek cihazı izleyen tüm güvenlik personeline gerçek zamanlı içgörüler sunar; daha sonra koordinatları entegre kameralara gönderir ve davetsiz misafirlerin görsel değerlendirmesi için kameraları kullanarak işarete çevirme işlevini başlatır. İzinsiz giriş algılama sensörlerinin bu katmanı, izinsiz giriş olaylarını iki veri noktasıyla doğrulayarak artıklık sağlar ve yanlış alarmları önler; ayrıca, pan-tilt-zoom (PTZ) kameralara “en yakını takip et” veya “en uzağı takip et” gibi mantık sağlamak, operatörü denklemin dışına çıkarmak ve personelin zamanlarını müdahale çabalarına odaklamasına izin vermek için birden fazla hedefe öncelik verir.

FLIR Triton PT Serisi gibi pan-tilt-zoom kameralar, çevre koruması için çok önemlidir. Bununla birlikte, radarın eklenmesi, zorlu çevre koşullarında toplam alan kapsamı sağlar.

Askeriden Ticariye

Yıllar boyunca, radar öncelikle yer gözetimi, füze kontrolü, ateş kontrolü, hava trafik kontrolü (ATC), hareketli hedef göstergesi (MTI), silah konumu ve araç arama için devlet tarafından verilen bir askeri teknoloji olarak kullanıldı. Teledyne FLIR Hükümet ve Savunma birimi, savunma endüstrisi için kısa, orta ve uzun menzilli radarlardan oluşan Ranger serisini geliştirdi. Bu güçlü radar sistemleri paketi, dikey kapsama alanına, düşük minimum algılama hızına sahip cihazları ve saniyede dört defaya kadar (7/24) bir kapsama alanını izlemek ve aynı anda hemen hemen her iklimde, gündüz ve gece 512 kara ve hava tehdidini tespit etmek ve izlemek için algoritmaları içerir. Bu sağlam ve güvenilir radarlar, askeri düzeyde çevre gözetleme için akla gelebilecek her türlü ihtiyaca cevap verecek şekilde üretilmiştir.

Radar kullanımı ticari, endüstriyel, seyahat, sivil altyapı ve kritik altyapı gibi diğer uygulamalara yayıldıkça Teledyne FLIR, geniş fiziksel güvenlik çözümleri portföyüne yüksek performanslı, uygun maliyetli bir çözüm ekleme ihtiyacını gördü.

Bu ticari radarlar, son kullanıcılara paha biçilmez bir stratejik avantaj sunar: daha geniş ticari uygulamalara erişilebilirliği artırırken üst düzey teknik performans sunmak için oluşturulmuş doğru boyutta bir sistem. FLIR Ranger ve Elara R Serisi radarlar arasındaki temel farklar arasında kapsama alanı, sınıflandırma ve en önemlisi Elara R Serisinin daha düşük frekans ve sinyal gücü çıkışı kullanımı yer alır. Bu, entegrasyon sürecini düzene sokarak sivil çevre izleme sistemleri kuran müşteriler için cazip bir seçenek haline getiriyor.

Optimum Uygulamalar

Radar teknolojisi, özellikle kritik altyapı olmak üzere ticaret ve güvenlik endüstrilerinde artan ilgi görüyor. Radarın iyi performans göstereceği uygulamaların anlaşılmasına yardımcı olması için lütfen radarın çevre koruması için katma değer sağladığı bu dört kullanım örneği örneğine bakın.

• Trafo Merkezleri : CIGRE tarafından bildirildiği üzere, trafo merkezlerinin yüzde 88'i her yıl en az bir kez zorla girme olayı yaşıyor. Kırsal trafo merkezlerinde genellikle tam zamanlı güvenlik personeli bulunmayan elektrik tesisleri için, erken izinsiz giriş tespiti, suçun önlenmesi açısından kritik öneme sahiptir. Radar, bir davetsiz misafiri tel örgü hattına ulaşmadan çok önce tespit edebilir ve uzaktaki bir güvenlik görevlisinin alarmları hızlı bir şekilde gözden geçirmesine, video görüntülerini inceleyerek tehditleri doğrulamasına ve durum tırmanmadan ve ekipman sabote edilmeden önce polisi sevk etmesine olanak tanır.
• Veri Merkezleri : 2020 Veri Merkezinin Durumu Raporuna göre, yanıt verenlerin yüzde 50'si en büyük güvenlik endişesinin "dış insan tehditleri" olduğunu söyledi. Tipik olarak, büyük kurumsal veri merkezi konumları için, uzak bir ortamda tek bir çevre içinde birden çok veri merkezi oluşturulur. Radarın bir PIDS'e entegre edilmesi, tüm kritik alanların izlenmesini sağlar, böylece hiçbir tehdit gözden kaçmaz.
• Havaalanları: Çevresi birkaç kilometreyi aşan büyük havalimanları için, güvenlik yöneticileri radarı konuşlandırabilir ve sağlam algılama menzili ile geniş alan kapsamının birleşik faydasını deneyimleyebilir. İnsan veya dijital gözün gözlemleyemeyeceği kadar büyük olan veya 7/24 faaliyetin olduğu havalimanları için radar, çevreyi ve asfaltı 24 saat izleme yeteneğiyle stratejik bir avantaj sağlar.
• Islah Tesisleri: Birçok hapishanenin karşı karşıya olduğu temel zorluk, bir kişinin çit hattına yaklaşıp kaçak paketleri hapishane alanına atabilmesidir. Bununla birlikte, radar, gerçek zamanlı müdahale için çit hattına yaklaşan herhangi bir kişiyi güvenlik personeline bildirerek bir çevreyi sürekli olarak izleyebilir.

Teknolojik Faydalar  

Güvenlik radarları çeşitli endüstrilerde daha fazla benimsenirken, radarın neden özel uygulamanıza fayda sağlayabileceğini düşünmek önemlidir.

Geniş Alan İzleme

Geniş bir görüş alanı (FOV) ve uzun menzilli algılama ile radar, çit hattının çok ötesinde gerçek geniş alan koruması ve durumsal farkındalık sağlar. Radar, geniş açık alanları verimli bir şekilde izlemek için tasarlanmıştır. 90 derecelik bir FOV'yi kapsamak için birden fazla kameranın kurulmasının gerektiği senaryolarda, termal ve görünür kameralarla birlikte yalnızca bir güvenlik radarı kurmak, tek başına herhangi bir görsel veya termal kameranın çok ötesinde bir algılama aralığı ile aynı kapsama alanı sağlayabilir. Yeni Elara R-Serisi söz konusu olduğunda, R-290 modeli 400 metreye kadar araçları ve 200 metreye kadar insanları algılarken, R-190 modelleri 300 metreye kadar araçları ve 125 metreye kadar insanları algılar.

FLIR Elara R-Serisi, bir FLIR Elara DX Multispektral PTZ Termal Kamera üzerine monte edilmiştir. Radar ünitesi 400 metreye kadar araçları ve 200 metreye kadar insanları tespit edebilmektedir (R-290 modeli).

Geniş alan izleme elde etmek için, bazı güvenlik müşterileri yerinde kurulan geniş FOV kameralarının sayısını artırmayı tercih ediyor. Bu, kendi zorluklarını sunar. Geniş açılı lenslere sahip kameralar önemli ölçüde daha az menzile sahiptir ve sonraki alarm hazırlık sürelerini azaltır. Bunun aksine, dar FOV kameralar daha iyi algılama aralığı sunar ancak daha az kapsama alanı sağlar. Bu nedenlerden dolayı, daha hızlı hedef tespiti için tam bir FOV'u saniyede 10 defaya kadar tarayabilen bir radar etkili bir seçenektir. Sonuç, altyapı maliyetlerinin azalması ve güvenlik operatörleri için yaklaşan tehditlere ilişkin erken uyarılardır.

Radar ayrıca algılama doğruluğunu artırmak ve diğer sensörlerin sınırlamalarının üstesinden gelmek için tasarlanmıştır. Örneğin, yağmur, yoğun sis, kar ve duman, kameraların performansını önemli ölçüde düşürerek video analitik performansını düşüren düşük kontrastlı görüntülere neden olabilir. Ancak, radar tüm hava koşullarında çalışacak şekilde tasarlanmıştır ve yalnızca görsel sistemlerde yanlış uyarıları tetikleyen gölgelerden ve ışık yansımalarından etkilenmez. Güvenlik operatörleri, algılama doğruluğunu artırmak için radar kullandığında, tesislerini, ekipmanlarını ve insanlarını güvende tutmalarını sağlayan gerçek zamanlı içgörülerle güçlendirilirler.

Hedef Takibi

Davetsiz misafirler bir çevreye birden fazla yönden yaklaşırken, gecikmeli algılama veya kaybolan görseller, bir operatörün potansiyel tehditleri çevreyi aşmadan önce engelleme yeteneğini ciddi şekilde sınırlayabilir. Radar, tehditlerin daha iyi izlenmesi için insan veya araç hareketini algılamak, izlemek ve haritalandırmak üzere özel olarak üretilmiştir. Yüzde bir içinde hedefe olan mesafe ile sürekli hedef takibi sağlar. Ayrıca, ilk tespitten izinsiz girişi engellemeye kadar geçen süre, bir radarla büyük ölçüde iyileştirilerek daha hızlı, daha verimli bir yanıt verilmesi sağlanır. Bazı durumlarda, sisli bir günde bir insanı tespit eden bir radar, görüş hattındaki davetsiz misafiri görmek için bir termal kameranın alacağından 60 saniye kadar daha hızlı gerçekleşir.

Hedef izleme için yalnızca PTZ kameralarına dayanan bir PIDS sistemi, geniş bir alanda bir hedefi etkili bir şekilde takip etmek için genellikle birden çok geçiş gerektirir. Bununla birlikte, bir radarın bir davetsiz misafirin coğrafi konumunu aşırı doğrulukla belirleme yeteneği, tüm PIDS'in yanıt verme yeteneğini geliştirir. Radar, her entegre PTZ'ye tam olarak nereye nişan alınacağını söyleyerek, bir hedef izleme sensöründen diğerine daha az geçiş yapılmasını garanti eder ve hedefte görsel kayıp olasılığını ortadan kaldırır. Elara R-Serisi gibi bir radar kullanırken, güvenlik yöneticileri aynı anda 32 hedefi izleyebilir ve genişletilmiş durumsal farkındalık için üst üste bindirilmiş maskeleme bölgeleri, alarm alanları, hedefler, menzil ve hedef izleriyle kuşbakışı bir harita görüntüleyebilir. Birden fazla radar FOV'unu çakışan son kullanıcılar kesintisiz kapsama alanı elde eder. Akıllı GPS zaman damgalı CHIRP yerleştirme, Elara R-Serisi radarlarının birbiriyle karışmamasını sağlar. Hedef birleştirme özelliği, çakışan radar ışınlarının kapsama alanındaki bir hedef yalnızca tek bir hedef olarak görüneceğinden, kafa karışıklığını ve istenmeyen çoklu alarmları ortadan kaldırmaya yardımcı olur.

Fazlalık

Radarı birden fazla PTZ kamerayla entegre etmek, hataya dayanıklı bir çözüm oluşturmaya yardımcı olur. Örneğin, bir kamera zayıf aydınlatma, kötü hava koşulları, kör edici güneş ışığı, gölgeler, ışık yansımaları vb. Nedeniyle görsel engel veya parazit nedeniyle bir hedefi kaybederse., bir radar, bir davetsiz misafirin coğrafi konumunu diğer PTZ kameralarına izlemeye ve sunmaya devam edecektir. Başka bir deyişle, radarı PIDS'e entegre ederek, sistemin hedefin konumunu kaybetme olasılığı çok daha düşüktür.

Konum ve Kurulum Hususları

Kurulum söz konusu olduğunda, radar yüksekliği, konumu ve eğimi, bir PIDS içindeki bir radarın etkinliğini ölçülebilir şekilde etkileyebilir. Sistem entegratörleri ve son kullanıcıların, radar performansını optimize etmek için en iyi kurulum uygulamalarından haberdar olmaları önemlidir. Birden çok tehdidin tüm hava ve ışık koşullarında optimum aralıklarda doğru ve kalıcı bir şekilde yerelleştirilmesinin sağlanması, hem kamera sensörlerini hem de radar sistemlerini sınırlayabilecek her olası senaryonun hesaba katılmasına bağlıdır. İşte kaçınılması gereken bazı kurulum tuzakları ve benimsenmesi gereken dağıtım stratejileri:

Radar Dağınıklığı

Radar dağınıklığı, bir radarın işlevi için önemli olmayan, hassasiyetini ve performansını etkileyen yankıları veya yansımaları ifade eder. Örnekler arasında kamyonlar, binalar ve zincir bağlantı çitleri gibi büyük veya yakındaki metal nesneler bulunur. Ağaçlar ve çalılar ayrıca radar enerjisini emerek menzilini ve etkinliğini azaltabilir.

Gürültü de potansiyel bir sorun teşkil edebilir. Elektronik, dış ortam koşulları veya her ikisi de olmak üzere hedef dönüşle rekabet eden toplam sinyal, dağınıklık artı gürültüdür. Sinyal-gürültü oranı daha sonra istenen sinyalin seviyesini arka plan gürültüsü seviyesiyle karşılaştırır, öyle ki 1:1'den yüksek bir oran (0 dB'den büyük) gürültüden daha fazla sinyali gösterir. Bu oranın gürültüden çok sinyali garanti ettiği bir konuma radar kurmak, bu en iyi uygulamanın temel dayanağıdır.

Herhangi bir radar sistemi için en uygun kurulum yeri, gözetleme altındaki alanın görüş hattına bağlıdır. Bir radarın görüş hattı, binaların, kamyonların, uçakların veya diğer büyük metal nesnelerin varlığıyla kesintiye uğrayabilir; zemin yükseklikleri nedeniyle açıkta kalan alanlar; bazı durumlarda mevsimsel bir faktör olarak kabul edilen ağaçlar, çalılar, çim yüksekliği ve yoğunluğu. Bu nedenle, bu sorunların çözümü, her durumu dikkate alan kurulum stratejilerini içerir. Spesifik öneriler için bize başvurun. Satış öncesi mühendislerden oluşan ekipleri, devreye alındığında sisteminizin iyi çalışmasını sağlamak için saha araştırması ve saha tasarımında yardım sağlar.

Dalgalanma Olan Alanlar

Yer yüksekliğindeki bir fark, radarların karşılaştığı en yaygın tuzaklardan biridir. Zeminin dalgalı, eğimli veya düzensiz olup olmadığı - bir radar ışını belirli bir alan boyunca uzansa bile - ışınının o alandaki her bölgeyi kapsayacağı garanti edilmez. Stratejik radar yüksekliği, eğimi ve katmanlamanın bir kombinasyonu, zeminden gelen herhangi bir dağınıklık etkisini en aza indirerek ve radarın altındaki kör noktaları kapatarak bu koşulları hafifletebilir.

Örneğin, bir radarı çok yükseğe yerleştirmek, yere en yakın bölgeyi açıkta bırakırken uzun hedefleri tespit edecektir. Bir radarı yanlış bir şekilde eğmek, ışının dünyadan yansıdığı yere dönüş girişimi oluşturarak radarın hassasiyetini de azaltacaktır. Böylece, mükemmel yükseklik ve eğim, kapsanan alanın eğiminin yanı sıra istenen algılama alanının yüksekliği ve konumunu da dikkate alır.

Entegre Radarlar

Hiçbir bölgeyi açığa çıkarmayan bir diğer önemli strateji, bir video yönetim sistemine (VMS) her bölgeyi kapsayan çeşitli sensör verileri sağlamak için birden fazla radar ışınının aynı alan içinde farklı yükseklikler kullanılarak üst üste bindirildiği veya gerekirse eğildiği çok katmanlı bir yaklaşımı içerir. Örneğin bir radarla düşük bir otlatma açısı ve diğeriyle daha yüksek veya yukarı eğimli bir açı kullanarak bir kurulum planlamak, aynı alanın maksimum kapsama alanını sağlayacaktır. Sistem entegratörleri, farklı türdeki davetsiz misafirlerin tespitini en üst düzeye çıkarmak için bir radarın yüksekliğini de belirleyebilir. Güvenlik uygulamaları için önerilen yükseklik üç ila beş metredir, bu da tıkanma riskini azaltmaya yardımcı olur, böylece daha fazla menzil sağlarken dağınıklık seviyelerini de azaltır.

VMS Uyumluluğu

Son olarak, güvenlik kurulumları için radar dağıtmaya gelince, kullanım kolaylığı ve tam kontrol için tercih ettiğiniz VMS ile entegre olan bir radar seçmek çok önemlidir. Sıkı bir entegrasyon olmadan güvenlik operatörleri, hedeflerin eş zamanlı olarak dinamik haritalanması gibi radarın tüm avantajlarına erişemez veya bunlardan yararlanamaz. Mantık tabanlı hedef izleme, el değiştirme, füzyon modu aracılığıyla örtüşen kapsama ve veri görselleştirmenin tümü, VMS bileşeniyle uyum içinde çalışan bir radar gerektirir.

Temel Çıkarımlar

Tüm hava koşullarında güvenilir performans, birden fazla hedefin eşzamanlı takibi ve coğrafi konum belirleme yeteneği ile yer tabanlı güvenlik radarları, çevre sistemlerine kritik bir izinsiz giriş algılama katmanı ekler. PTZ kameralarla eşleştirilmiş radarlar, alarmları etkinleştirebilir ve bu kameraları kolaylaştırılmış hedef takibi, tehditlerin görsel olarak doğrulanması ve daha hızlı tepki süresi için yönlendirebilir. En iyi kurulum uygulamalarını uygulayan radar, optimum yatırım getirisi için minimum bakımla tutarlı sonuçlar verecektir.