[go: up one dir, main page]

RU2352995C1 - Radio-wave detection method of moving objects - Google Patents

Radio-wave detection method of moving objects Download PDF

Info

Publication number
RU2352995C1
RU2352995C1 RU2007127944/09A RU2007127944A RU2352995C1 RU 2352995 C1 RU2352995 C1 RU 2352995C1 RU 2007127944/09 A RU2007127944/09 A RU 2007127944/09A RU 2007127944 A RU2007127944 A RU 2007127944A RU 2352995 C1 RU2352995 C1 RU 2352995C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
moving objects
signal
passive
intruder
Prior art date
Application number
RU2007127944/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007127944A (en
Inventor
Михаил Всеволодович Руфицкий (RU)
Михаил Всеволодович Руфицкий
Александра Сергеевна Пятенко (RU)
Александра Сергеевна Пятенко
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Завод "Автоприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Завод "Автоприбор" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Завод "Автоприбор"
Priority to RU2007127944/09A priority Critical patent/RU2352995C1/en
Publication of RU2007127944A publication Critical patent/RU2007127944A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2352995C1 publication Critical patent/RU2352995C1/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio-engineering.
SUBSTANCE: invention refers to procedure dealing with detection of moving objects, and can be used in security systems of various purpose. The effect of the proposed invention is simplifying radio-wave detection of moving objects, and enlarging functional capabilities. The proposed radio-wave detection method of moving objects, which is based on radio-frequency microwave-range identification technology, consists in irradiating the space of controlled zone with continuous variable radio signal, in storing the energy with passive radio-frequency mark, in receiving therefrom the signal response, and in its processing; at that presence of penetrator is determined by change of time delay of signal response entered the recording device as a consequence of radio-frequency signal amplitude change.
EFFECT: analysis of signal response time delay allows obtaining more accurate information on presence of penetrator in controlled zone than analysis of electromagnetic field characteristics does.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области техники, связанной с обнаружением перемещающихся объектов, и может быть использовано в охранных системах различного назначения.The invention relates to the field of technology related to the detection of moving objects, and can be used in security systems for various purposes.

Большинство существующих систем непрерывного контроля сохранности объекта используют проводные линии связи и требуют обязательной подачи питания на все элементы системы.Most existing systems for continuous monitoring of the safety of an object use wired communication lines and require mandatory power supply to all elements of the system.

Известно радиоволновое средство обнаружения нарушителя [1], включающее генератор импульсов, линию передачи, приемник с каналами обнаружения.Known radio wave intruder detection means [1], including a pulse generator, a transmission line, a receiver with detection channels.

Известны способ и устройство радиоволнового обнаружения нарушителя [2], где в качестве чувствительного элемента извещателя охраны используют проводную линию электросвязи в режиме открытого волновода поверхностных радиоволн с передатчиком и приемником ВЧ-колебаний электромагнитного поля, сравнивают уровень амплитуды ВЧ-колебаний электромагнитного поля в точке приема с опорным уровнем и формируют сигнал тревоги.A known method and device for radio wave detection of an intruder [2], where as a sensitive element of the security detector use a wired telecommunication line in the open waveguide mode of surface radio waves with a transmitter and receiver of RF electromagnetic waves, compare the amplitude level of the RF electromagnetic waves at the receiving point with reference level and form an alarm.

Недостатком таких конструкций является необходимость обеспечения громоздкой проводной линии связи и отсутствие возможности определения местонахождения нарушителя. Кроме того, данный способ подвержен сильному влиянию погодных условий.The disadvantage of such structures is the need to provide a bulky wired communication line and the inability to determine the location of the intruder. In addition, this method is subject to a strong influence of weather conditions.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является радиоволновой способ обнаружения перемещающихся объектов, основанный на регистрации изменений электромагнитного поля при пересечении объектом объемной зоны обнаружения [3]. Способ заключается в том, что производят анализ характеристик электромагнитного поля в зоне контроля излучателя, а именно коэффициента стоячей волны. По динамике изменения амплитуды коэффициента стоячей волны принимается решение о наличии нарушителя на охраняемом рубеже. Таким образом, в качестве чувствительного элемента в радиоволновом способе обнаружения перемещающихся объектов используют распространение радиоволны и ее отражение от препятствия в случае его возникновения.Closest to the proposed technical solution is a radio wave method for detecting moving objects, based on the registration of changes in the electromagnetic field when an object crosses a volume detection zone [3]. The method consists in the fact that they analyze the characteristics of the electromagnetic field in the control zone of the emitter, namely the standing wave coefficient. According to the dynamics of changes in the amplitude of the standing wave coefficient, a decision is made on the presence of an intruder at a guarded line. Thus, the propagation of the radio wave and its reflection from the obstacle in the event of its occurrence are used as a sensitive element in the radio wave method for detecting moving objects.

Недостатком описываемого способа является отсутствие возможности определения точного местоположения нарушителя, а также направления его движения.The disadvantage of the described method is the inability to determine the exact location of the intruder, as well as the direction of its movement.

Задача предлагаемого изобретения заключается в упрощении радиоволнового средства обнаружения перемещающихся объектов и в расширении функциональных возможностей, а именно определении местоположения (координат) обнаруженного объекта и направления его движения в пространстве.The objective of the invention is to simplify the radio wave means of detecting moving objects and to expand the functionality, namely determining the location (coordinates) of the detected object and the direction of its movement in space.

Поставленная задача достигается за счет использования технологии радиочастотной идентификации. Технология радиочастотной идентификации реализуется посредством радиочастотной системы, имеющей в своем составе 2 основных элемента: радиочастотную метку и считыватель.The task is achieved through the use of radio frequency identification technology. RFID technology is implemented by means of an RF system, which incorporates 2 main elements: an RF tag and a reader.

Предлагаемый радиоволновой способ обнаружения перемещающихся объектов, основанный на технологии радиочастотной идентификации СВЧ-диапазона, заключается в облучении пространства контролируемой зоны непрерывным переменным радиосигналом, накоплении энергии пассивной радиочастотной меткой, получении от нее ответного сигнала и его обработке. Данный способ обнаружения перемещающихся объектов отличается тем, что наличие нарушителя определяется по изменению временной задержки поступления ответного сигнала на регистрирующее устройство вследствие изменения амплитуды радиочастотного сигнала. Анализ временной задержки ответного сигнала позволяет получить более точную информацию о нахождении нарушителя в контролируемой зоне, чем анализ характеристик электромагнитного поля.The proposed radio wave method for detecting moving objects, based on the microwave frequency identification technology of the microwave range, consists in irradiating the space of the controlled zone with a continuous variable radio signal, accumulating energy with a passive radio frequency tag, receiving a response signal from it and processing it. This method of detecting moving objects is characterized in that the presence of an intruder is determined by changing the time delay of the response signal to the recording device due to a change in the amplitude of the radio frequency signal. Analysis of the time delay of the response signal allows you to get more accurate information about the location of the intruder in the controlled area than the analysis of the characteristics of the electromagnetic field.

Предлагаемая система радиоволнового обнаружения перемещающихся объектов включает 2 рубежа охраны. На первом из них, который представляет собой контролируемый объект, расположены считыватели, на втором - радиочастотные метки. Взаимодействие между считывателем и радиочастотной меткой осуществляется по беспроводной связи, что является основным достоинством предлагаемой системы.The proposed system of radio wave detection of moving objects includes 2 lines of protection. On the first of them, which is a controlled object, readers are located, on the second - radio-frequency tags. The interaction between the reader and the RF tag is carried out wirelessly, which is the main advantage of the proposed system.

Считыватель представляет собой приемопередатчик электромагнитных волн, снабженный антенной, излучающий в окружающее пространство электромагнитную энергию. Пассивная радиочастотная метка принимает сигнал от считывателя и формирует ответный сигнал, который принимается антенной считывателя, обрабатывается его электронным блоком и по интерфейсу направляется в компьютер. Пассивная радиочастотная метка не требует самостоятельного источника питания, имеет малые размеры и массу, имеет неограниченный срок службы. Каждая радиочастотная метка имеет свой уникальный серийный номер (код) и может содержать другие данные, которые хранятся в памяти.The reader is an electromagnetic wave transceiver equipped with an antenna that emits electromagnetic energy into the surrounding space. A passive RF tag receives a signal from the reader and generates a response signal, which is received by the reader’s antenna, processed by its electronic unit and sent to the computer via the interface. The passive RF tag does not require an independent power source, has small dimensions and weight, has an unlimited service life. Each RFID tag has its own unique serial number (code) and may contain other data that is stored in memory.

Система радиоволнового обнаружения перемещающихся объектов поясняется следующим чертежом, на котором изображена структурная схема устройства системы, реализующей радиоволновой способ обнаружения перемещающихся объектов.The system of radio wave detection of moving objects is illustrated by the following drawing, which shows a structural diagram of the device system that implements a radio wave method for detecting moving objects.

Система радиоволнового обнаружения перемещающихся объектов содержит считыватель (1) с антенной (2) и пассивные радиочастотные метки (3).The radio wave detection system of moving objects comprises a reader (1) with an antenna (2) and passive RF tags (3).

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Микроконтроллер считывателя генерирует сигнал определенной частоты и мощности, который излучается в окружающее пространство. Сигнал поступает на радиочастотную метку, которая накапливает электромагнитную энергию до момента, пока уровень напряжения питания не будет достаточным для отражения ответного сигнала меткой. Ответный модулированный сигнал поступает на считывающее устройство с определенной временной задержкой, равной времени на распространение сигнала, и на накопление энергии меткой. При изменении обстановки - появлении в охраняемой зоне нарушителя - произойдет поглощение энергии электромагнитного поля телом нарушителя. Если уровень мощности ответного сигнала станет ниже минимально различимого считывателем уровня мощности, то ответный сигнал либо не зафиксируется считывателем, либо поступит с большей временной задержкой, что будет сигналом о появлении нарушителя в контролируемой зоне. Кроме самого факта обнаружения нарушителя, система позволяет определять координаты объекта, вторгшегося на охраняемую территорию, за счет того, что информация на считывающее устройство поступает от нескольких радиочастотных меток. Та метка, ответ от которой пришел с большей временной задержкой, находится ближе всех к нарушителю. Таким образом, зная координаты этой метки, можно точно определить координаты вторгшегося объекта. Информация о задержках ответных сигналов каждой метки, принятых или не принятых считывателем в каждый конкретный момент времени по интерфейсу, направляется в компьютер. По изменениям временной задержки делается вывод о наличии нарушителя в контролируемой зоне, его координатах и направлении движения.The microcontroller of the reader generates a signal of a certain frequency and power, which is radiated into the surrounding space. The signal arrives at the RF tag, which accumulates electromagnetic energy until the level of the supply voltage is sufficient to reflect the response signal with the tag. The response modulated signal arrives at the reader with a certain time delay equal to the time it takes for the signal to propagate and the energy to be stored by the tag. When the situation changes - the appearance in the protected zone of the intruder - the absorption of electromagnetic energy by the body of the intruder will occur. If the power level of the response signal falls below the minimum power level distinguishable by the reader, the response signal will either not be detected by the reader or will arrive with a longer time delay, which will signal the appearance of an intruder in the controlled area. In addition to the fact of detection of the intruder, the system allows you to determine the coordinates of the object that invaded the protected area, due to the fact that the information on the reader comes from several radio frequency tags. That mark, the response from which came with a longer time delay, is closest to the intruder. Thus, knowing the coordinates of this label, you can accurately determine the coordinates of the invading object. Information about the delays in the response signals of each label, received or not accepted by the reader at any given time at the interface, is sent to the computer. Based on the changes in the time delay, it is concluded that there is an intruder in the controlled area, its coordinates and direction of movement.

Кроме того, предлагаемая система осуществляет самоконтроль своей целостности. Если одна из радиочастотных меток выйдет из строя или будет похищена, то сигнал от нее не поступит на приемник считывателя, и это будет являться сигналом о нарушении целостности системы.In addition, the proposed system carries out self-monitoring of its integrity. If one of the RF tags fails or is stolen, then the signal from it will not go to the reader's receiver, and this will be a signal of a violation of the integrity of the system.

Для работы системы не требуется обеспечения прямой видимости между считывателем и меткой, поскольку радиосигнал легко проникает через неметаллические материалы (дерево, бумагу, краску, грязь и проч.).The system does not require direct visibility between the reader and the tag, since the radio signal easily penetrates non-metallic materials (wood, paper, paint, dirt, etc.).

Таким образом, реализация предлагаемого технического решения позволяет:Thus, the implementation of the proposed technical solution allows you to:

- проводить мониторинг объектов, контроль над которыми желательно скрыть (за счет беспроводной связи и малых размеров радиочастотной метки);- carry out monitoring of objects whose control it is desirable to hide (due to wireless communications and the small size of the RF tag);

- получать более точную информацию о нахождении нарушителя в контролируемой зоне (за счет анализа временной задержки ответного сигнала);- receive more accurate information about the location of the intruder in the controlled area (by analyzing the time delay of the response signal);

- получать полную информацию о координатах местоположения нарушителя и направлении его движения (за счет комплексного анализа всей информации, поступающей от нескольких считывателей);- receive complete information about the coordinates of the location of the intruder and the direction of his movement (due to a comprehensive analysis of all the information coming from several readers);

- уменьшить влияние погодных условий (за счет применения радиочастотной технологии и того, что считыватели могут быть помещены внутрь объекта охраны);- reduce the influence of weather conditions (due to the use of radio frequency technology and the fact that readers can be placed inside the object of protection);

- уменьшить стоимость и увеличить срок службы системы обнаружения до максимально возможного (за счет использования пассивных радиочастотных меток и беспроводной связи).- reduce the cost and increase the life of the detection system to the maximum possible (due to the use of passive RF tags and wireless communication).

Источники информацииInformation sources

1. RU, 2258258, G08B 13/24, публ. 10.08.2005.1. RU, 2258258, G08B 13/24, publ. 08/10/2005.

2. RU, 2145441, G08B 13/08, публ. 10.12.2000.2. RU, 2145441, G08B 13/08, publ. 12/10/2000.

3. RU, 2292600, G08B 13/24, публ. 27.01.2007.3. RU, 2292600, G08B 13/24, publ. 01/27/2007.

Claims (1)

Способ радиоволнового обнаружения перемещающихся объектов, включающий облучение пространства контролируемой зоны радиосигналом, регистрацию и обработку ответного сигнала, отличающийся тем, что облучение пространства контролируемой зоны осуществляют непрерывным переменным радиосигналом определенной частоты и мощности с помощью расположенных на первом рубеже охраны и на расстоянии друг от друга считывающих устройств, каждое из которых представляет собой приемопередатчик электромагнитных волн с антенной, накапливают излучаемую энергию расположенными на втором рубеже охраны контролируемой зоны пассивными радиочастотными метками до момента, пока уровень напряжения питания будет достаточным для отражения пассивными радиочастотными метками ответных сигналов, получают ответные модулированные кодами пассивных радиочастотных меток сигналы на считывающих устройствах с определенной временной задержкой, равной времени на распространение сигнала и на накопление энергии пассивными радиочастотными метками, при этом наличие нарушителя определяют по изменению временных задержек поступления ответных сигналов от радиочастотных меток на считывающие устройства, регистрируют и обрабатывают ответные сигналы от пассивных радиочастотных меток путем анализа их временных задержек и получают координаты местоположения нарушителя и направление его движения по известным координатам той пассивной радиочастотной метки, которая находится ближе всех к нарушителю и ответ от которой на считывающие устройства пришел с большей временной задержкой, при этом взаимодействие между считывающими устройствами и радиочастотными метками обеспечивается по беспроводной связи. A method of radio wave detection of moving objects, including irradiating the space of the controlled zone with a radio signal, recording and processing a response signal, characterized in that the radiation of the space of the controlled zone is carried out by a continuous alternating radio signal of a certain frequency and power using reading devices located on the first boundary of the guard and at a distance from each other , each of which is a transceiver of electromagnetic waves with an antenna, accumulate radiated energy By using the passive RFID tags located on the second line of guard of the monitored zone until the supply voltage level is sufficient for the passive RFID tags to reflect the response signals, they receive modulated response codes of the passive RFID tags on the readers with a certain time delay equal to the signal propagation time and on the accumulation of energy by passive radio-frequency tags, while the presence of the intruder is determined by the change in time delays in the receipt of response signals from RF tags to the readers, register and process the response signals from passive RF tags by analyzing their time delays and obtain the coordinates of the location of the intruder and the direction of his movement along the known coordinates of the passive RF tag that is closest to the intruder and the response from which to the readers came with a longer time delay, while the interaction between the readers and the radio Tag-frequency provided by wireless communication.
RU2007127944/09A 2007-07-20 2007-07-20 Radio-wave detection method of moving objects RU2352995C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127944/09A RU2352995C1 (en) 2007-07-20 2007-07-20 Radio-wave detection method of moving objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127944/09A RU2352995C1 (en) 2007-07-20 2007-07-20 Radio-wave detection method of moving objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007127944A RU2007127944A (en) 2009-01-27
RU2352995C1 true RU2352995C1 (en) 2009-04-20

Family

ID=40543665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007127944/09A RU2352995C1 (en) 2007-07-20 2007-07-20 Radio-wave detection method of moving objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2352995C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447459C1 (en) * 2010-09-23 2012-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Perimetre and territory security system
RU2578587C1 (en) * 2012-02-27 2016-03-27 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Device and method of exciting transceiving label
RU2600921C1 (en) * 2015-11-23 2016-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Кант" (ОАО "НПП "КАНТ") Cellular communication base stations protection system
RU2629758C1 (en) * 2016-11-14 2017-09-01 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения" Method for determining relative position and management for group of moving objects

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361070A (en) * 1993-04-12 1994-11-01 Regents Of The University Of California Ultra-wideband radar motion sensor
RU2145441C1 (en) * 1998-06-15 2000-02-10 Научно-исследовательский и конструкторский институт радиоэлектронной техники Method and device for radio wave detection of intruders
US6133829A (en) * 1999-03-05 2000-10-17 Frl, Inc. Walk-through metal detector system and method
RU2252739C2 (en) * 2003-08-05 2005-05-27 Захарова Ольга Аркадьевна Method and device for carrying out massage treatment in self-excited vibration mode
RU2292600C1 (en) * 2005-09-02 2007-01-27 Калининградский Пограничный Институт Фсб Рф Radiowave method of detection of moving objects
RU2296304C1 (en) * 2005-08-08 2007-03-27 Георгий Владимирович Анцев Method for identifying objects

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361070A (en) * 1993-04-12 1994-11-01 Regents Of The University Of California Ultra-wideband radar motion sensor
US5361070B1 (en) * 1993-04-12 2000-05-16 Univ California Ultra-wideband radar motion sensor
RU2145441C1 (en) * 1998-06-15 2000-02-10 Научно-исследовательский и конструкторский институт радиоэлектронной техники Method and device for radio wave detection of intruders
US6133829A (en) * 1999-03-05 2000-10-17 Frl, Inc. Walk-through metal detector system and method
RU2252739C2 (en) * 2003-08-05 2005-05-27 Захарова Ольга Аркадьевна Method and device for carrying out massage treatment in self-excited vibration mode
RU2296304C1 (en) * 2005-08-08 2007-03-27 Георгий Владимирович Анцев Method for identifying objects
RU2292600C1 (en) * 2005-09-02 2007-01-27 Калининградский Пограничный Институт Фсб Рф Radiowave method of detection of moving objects

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447459C1 (en) * 2010-09-23 2012-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Perimetre and territory security system
RU2578587C1 (en) * 2012-02-27 2016-03-27 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Device and method of exciting transceiving label
RU2617719C2 (en) * 2012-02-27 2017-04-26 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Device and method for transmitting and receiving tag excitation
RU2600921C1 (en) * 2015-11-23 2016-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Кант" (ОАО "НПП "КАНТ") Cellular communication base stations protection system
RU2629758C1 (en) * 2016-11-14 2017-09-01 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения" Method for determining relative position and management for group of moving objects

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007127944A (en) 2009-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8907795B2 (en) System and method for detecting movement of a tagged article including traffic pattern determination
US12437621B2 (en) System and method for foil detection using millimeter wave for retail applications
EP2377076B1 (en) Method and system for item level uhf rfid tag with low frequency power assist
ES2685495T3 (en) Radio frequency identification system with Doppler detector
US7100052B2 (en) Electronic vehicle product and personal monitoring
US20100225480A1 (en) Radio frequency signal acquisition and source location system
CN103609137A (en) Background object sensor
US9418262B1 (en) Method to differentiate radio frequency identification tags from other metal objects
CN1965246A (en) Wireless monitoring device
JP2002525640A (en) RFID detection system
CN101208729A (en) Multiple frequency detection system
CN101027700A (en) Method and apparatus for detecting and tracking objects within a defined area
RU2352995C1 (en) Radio-wave detection method of moving objects
KR100745690B1 (en) Apparatus and method for measuring identification distance of a multiple of RFID tags
KR102169889B1 (en) Radar for vehicle and method for recognizing guardrail thereof
US20140118170A1 (en) Vehicle detector
KR101959142B1 (en) Fence Intrusion Detection System and Method with Ultra High Frequency Signal
CN117812536A (en) Protective method for security electronic fence for radioactive article transportation
EP4097701B1 (en) System and method for increased exit interrogation of rfid tags
US7339464B2 (en) Detection-resistant transponder with “stealth packaging” for high-risk surveillance applications
TW201411164A (en) Positioning identification system
RU2497147C2 (en) Method for detection and identification of desired transponders from plurality of passive transponders and system for implementing said method
US20190235042A1 (en) Device and method for detecting presence of a wireless communication device
Du et al. The design of RFID dual frequency integrated technology based on prison application
RU2828053C1 (en) Method of protecting controlled zones and security alarm system for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100721