Раздел: ОХРАННАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ Тема: Автор: Александр МАЛЬЦЕВ,заместитель генерального директора ООО «Интел Тектум», кандидат технических наук
Подход к обоснованию вероятностных характеристик периметральных средств обнаружения
Подавляющее количество угроз безопасности протяженным объектам охраны обнаруживается с помощью технических средств обнаружения периметрального типа, входящих в систему охранной сигнализации объектов. Различные явления природного и промышленного характера (сильный ветер, электромагнитные помехи от радиоэлектронных средств и т. д.), живые объекты (животные, птицы), воздействуя на средства обнаружения, приводят к возникновению помех, которые становятся причиной ложных тревог. Основными характеристиками средств обнаружения являются вероятность обнаружения нарушителя Р об и средняя наработка на ложную тревогу Т лт . При разработке средств обнаружения требования к вероятности обнаружения угрозы безопасности (нарушителя) в зависимости от важности решаемых задач нормируют в следующих пределах [1]: а) удовлетворительного уровня (Р об > 0,9); б) высокого уровня (Р об > 0,95); в) очень высокого уровня (Р об > 0,97). Наработка на ложную тревогу определяется производителем на основе результатов долговременных испытаний средств обнаружения в различных условиях. При этом допустимой наработкой на ложную тревогу может считаться величина Т лт > 720 час [1]. Полученное на испытаниях значение указывается производителем в паспорте изделия. При этом испытания проводятся в рамках утвержденных технических условий. Возможность варьирования реальными условиями проведения испытаний позволяет производителю средств обнаружения завышать характеристику Т лт из конъюнктурных соображений. Однако статистика применения периметральных средств обнаружения на конкретных объектах позволяет определить достаточно четкие оценки помехоустойчивости того или иного устройства. Достоверная оценка вероятности обнаружения нарушителя в большой степени зависит от выбранной модели нарушителя. Например, под нарушителем часто понимается некий среднестатистический человек, преодолевающий зону охраны пешим образом, монотонно со скоростью от 0,3 до 5 м/с. Если движение реального нарушителя будет происходить с малой скоростью (меньше 0,2 м/с), вероятность обнаружения будет снижаться вплоть до нуля в зависимости от подготовленности нарушителя. Рассмотрим характеристики периметральных средств обнаружения в рамках статистической модели нарушителя. Его обобщенная модель определяет частоту появления на рубеже охраны различных нарушителей, разделенных на типы по уровню своей подготовленности. Каждому типу i = 1, 2… может быть поставлена в соответствие вероятность его обнаружения Р об i данным средством обнаружения и степень потенциального ущерба k i = 1, 2.., который могут нанести такие нарушители охраняемому объекту. Интегральная вероятность обнаружения угрозы объекту вбирает в себя эти частные характеристики. Степень осведомленности нарушителей о системе охраны периметра различна – от незнания или некоторого знакомства до полного знания и тренированности в преодолении участков. По степени осведомленности можно выделить 4 типа нарушителей. Первый – непреднамеренные (случайные) нарушители. Они, как правило, достоверно обнаруживаются в соответствии со стандартным сценарием их действия, заложенным в алгоритм обработки информации средства обнаружения. Только для таких нарушителей обеспечивается вероятность обнаружения, приводимая в паспорте изделия (средства обнаружения). Они представляют собой наиболее распространенный тип нарушителей. Второй тип нарушителей отличается тем, что люди преднамеренно пытаются преодолеть систему охраны объекта. Они имеют некоторое представление об установленной охранной сигнализации, что-то читали в технической литературе и стараются уменьшить вероятность своего обнаружения. Например, уменьшить или увеличить скорость движения, применить для преодоления ограждения подручные средства. Такие неквалифицированные преднамеренные нарушители, не знающие физического принципа обнаружения, как правило, удовлетворительно обнаруживаются периметральными средствами обнаружения. Таких нарушителей по численности в среднем в 2 раза меньше, чем случайных, однако существуют объекты (например, вдали от городской черты), где они преобладают. Третий тип представляет собой преднамеренных квалифицированных нарушителей, хорошо знакомых с системой охраны. Одиночные нарушители, как правило, имеют специальные средства для облегчения преодоления рубежа (например, стремянка, веревочная лестница и проч.) или даже обхода средств обнаружения, например путем подкопа. Группа нарушителей может помогать друг другу в преодолении зоны охраны. Их процентный состав невелик, однако зачастую именно с ними может быть связана максимальная угроза объекту. Последний тип – преднамеренный высококвалифицированный нарушитель. Одиночными периметральными средствами обнаружения обнаруживается крайне неудовлетворительно. Реальное обнаружение таких нарушителей возможно путем комплексирования рубежа охраны двумя или тремя средствами обнаружения различного физического принципа действия. Типичные значения вероятностей обнаружения для различных типов нарушителей [1] в соответствии с предлагаемой классификацией приведены в таблице 1. Вероятность обнаружения для различных типов нарушителей периметральных средств обнаружения Таблица 1
Каждый i-й тип нарушителей (i = 1÷4) может характеризоваться условной вероятностью Р i появления на рубеже периметра, при этом
= 1. Корректная оценка этого распределения принимается, исходя из специфики объекта, имеющейся статистику зарегистрированных нарушений, окружающей криминальной обстановки и т. д. Для случая периметральной охраны объектов охраны в пределах городской черты можно принять Р 1 ~ 0,5–0,8; Р 2 ~ 0,2–0,4; Р 3 ~ 0,05–0,2; Р 4 ~ 0, Для объектов за пределами городской черты можно принять: Р 1 ~ 0,4–0,6; Р 2 ~ 0,2–0,4; Р 3 ~ 0,15–0,25; Р 4 ~ 0,01–0,03. Каждому типу нарушителей поставим в соответствие коэффициент k i , характеризующий потенциальный ущерб, который он может наносить объекту охраны. Параметр Р i k i характеризует относительную значимость такого события или относительную угрозу. Чтобы выразить соответствующую вероятность угрозы Рiу, введем условие нормировки Σ i Р i у = 1, при этом: Р i у = (Р i k i )/ Р i Σ i k i (1) Вероятности Рiу характеризуют совместное выполнение двух условий – частоту появления нарушителей данного типа и потенциальный ущерб, который могут нанести, и являются условными вероятностями угроз. Распределение этих вероятностей может быть положено в основу определения вероятности обнаружения угрозы объекту, понимаемую как интегральная вероятность Ро обнаружения всех угроз: Р об у = Σi Р об i Рi у = Р об 1 Р 1 у + Р об 2 Р 2 у + Р об 3 Р 3 у + Р об 4 Р 4 у , (2) где Р i у определяются из выражения (1). В случае если ущерб от всех нарушителей принимается равным, Р i у = Р i , выражение (2) приводится к более простому виду, отражающему среднестатистическую вероятность обнаружения нарушителей, распределенных по группам: Р об = Σi Р об i Р i = Р об 1 Р 1 + Р об 2 Р 2 + Р об 3 Р 3 + Р об 4 Р 4 (3) Выражения (2) и (3) могут быть положены в основу определения интегральной обнаружительной способности средств обнаружения. При проведении натурных испытаний экспериментальная оценка вероятности обнаружения нарушителя производится по формуле: Р об * = 1 – m/N, (4) где N = N 1 +N2+N 3 +N 4 – общее количество преодолений зоны охраны; N 1– количество преодолений нарушителями первой группы; N 2 – количество преодолений нарушителями второй группы; N о3 – количество преодолений нарушителями третьей группы; N 4 – количество преодолений нарушителями четвертой группы; m – количество пропусков (не обнаружений проникновения). Соответствие выражений (2) и (4) обеспечивается при условии, что количества контрольных преодолений рубежа охраны различными нарушителями пропорциональны соответствующим вероятностям угроз: N 1 = N Р 1 у ; N 2= N Р 2 у ; N 3= N Р 3 у ; N 4 = N Р 4 у . (5) В случае если ущерб от различных нарушителей одинаков, величины N1…N4 будут пропорциональны вероятностям (частоте) их появления на рубеже охраны: N 1 = N Р 1 ; N 2= N Р 2 ; N 3= N Р 3 ; N 4 = N Р4 . (6) Оценка вероятности обнаружения Р об , под которой будем понимать вероятность обнаружения угрозы согласно (2), осуществляется по выражению (4) с учетом (5) при N >> 10. Более точно общий объем испытаний N по подтверждению заданной вероятности обнаружения определяется исходя из заданной доверительной вероятности Рд и количества пропусков нарушителей при преодолении зоны охраны. При этом справедливы допущения, что тревоги при последовательных испытаниях являются независимыми и распределены по биноминальному закону. Текущий объем испытаний должен достичь величины N * , соответствующей нижней границе интервала истинной вероятности обнаружения, или превысить ее. При достижении данной величины испытания могут быть прекращены, так как будет считаться подтвержденной величина вероятности обнаружения. В ходе испытаний на помехоустойчивость оценку наработки средств обнаружения на ложную тревогу Т л * можно осуществлять по формуле: Т л * =
(7) где Т исп – суммарное время (объем) испытаний одного или нескольких средств обнаружения; n – суммарное количество ложных тревог за это время. Однако такая оценка, широко применяемая на практике, является недостоверной. С заданным уровнем достоверности оценивается нижняя граница Т н интервала, в котором находится истинное значение Т л т > Т н . Считая поток ложных тревог простейшим и пуассоновским, можно выразить зависимость требуемого объема испытаний Т исп от величины Т н , которая, в свою очередь, зависит от доверительной вероятности Рд и величины n: Т исп К × Т лн , (8) где К = К (Р д , n) – коэффициент пропорциональности, отражающий влияние (Р д и n. Если в процессе проверки средств обнаружения на помехоустойчивость достигнут результат (8), испытания могут быть завершены и наработка будет считаться подтвержденной. С другой стороны, при оценке средств обнаружения на помехоустойчивость выражение (8) можно преобразовать к виду: Т л Т лн = Т исп /К. (9) При априорном равенстве ущерба от различных нарушителей получается корректная и проверенная на практике модель, основанная на условной вероятности «интегрированного» обнаружения различных нарушителей на рубеже. Если частоты появления нарушителей задать примерно равными, приходим к выводу о неэффективности применения большинства средств обнаружения вследствие физических ограничений на принцип обнаружения. И наконец, наиболее некорректна модель, когда требуется обеспечить удовлетворительную Роб для любого типа нарушителей – здесь приходится констатировать неприменимость любого одиночного средства обнаружения. Для повышения вероятности обнаружения высококвалифицированных нарушителей можно предложить два пути: 1) организация нескольких рубежей охраны объекта с двумя или тремя средствами обнаружения различного физического принципа действия. Такой путь для многих объектов является слишком дорогостоящим, особенно для распределенных объектов; 2) применение нестандартных средств обнаружения, например, использование комплексов на основе беспилотных летательных аппаратов. Периметральные средства охраны на объекте используются в комплексе с другими техническими средствами охраны. Оценки вероятностных характеристик средств обнаружения могут быть использованы при расчете эффективности защиты объекта с использованием известных подходов [2, 3]. ЛИТЕРАТУРА 1. Звежинский С. С. О сигнализационной надежности периметральных средств обнаружения. // Безопасность. Достоверность. Информация. 2004. № 2. С. 32–38. 2. Панин О. А. Как измерить эффективность? Логико-вероятностное моделирование в задачах оценки систем физической защиты // Безопасность. Достоверность. Информация. 2008. № 2. С. 20–24. 3. Радаев Н. Н Приближенные оценки защищенности объектов от террористических действий // Безопасность. Достоверность. Информация. 2007. № 3. С. 28–32.
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них. Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!

Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 5  (голосов: 2)
Ваша оценка: