كيف يتم توصيل مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء؟ مبدأ التشغيل والغرض من مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء كاشفات الأمن بالأشعة تحت الحمراء

- يفتحون الأبواب في المطارات والمتاجر عندما تأتي إلى الباب. كما أنهم يكتشفون الحركة ويصدرون إنذارًا في جهاز الإنذار ضد السرقة. طريقة عملها: جهاز استشعار حساس للأشعة تحت الحمراء في نطاق 5-15 ميكرون يكتشف الإشعاع الحراري من جسم الإنسان. إذا نسي أي شخص الفيزياء ، دعني أذكرك: في هذا النطاق ، ينخفض ​​الحد الأقصى من الإشعاع الصادر من أجسام عند درجة حرارة 20-40 درجة مئوية. كلما كان الجسم أكثر سخونة ، زاد إشعاعه. للمقارنة: الأضواء الكاشفة بالأشعة تحت الحمراء لكاميرات الفيديو ذات الإضاءة الخلفية ، وكاشفات "عبور الحزمة" الشعاعية (ثنائية الموضع) وأجهزة التحكم عن بعد في التلفزيون تعمل في نطاق الطول الموجي الأقصر من 1 ميكرون ، والمنطقة المرئية للإنسان من الطيف في منطقة 0.45– 0.65 ميكرون.
يتم استدعاء أجهزة الاستشعار السلبية من هذا النوع لأنها نفسها لا تصدر أي شيء ، فهي ترى فقط الإشعاع الحراري من جسم الإنسان. المشكلة هي أن أي جسم عند درجة حرارة حتى 0 درجة مئوية ينبعث الكثير جدًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء. والأسوأ من ذلك أن الكاشف نفسه يصدر - جسمه وحتى مادة العنصر الحساس. لذلك ، فإن أول هذه الكواشف تعمل ، إذا تم تبريد الكاشف نفسه ، على سبيل المثال ، إلى النيتروجين السائل (-196 درجة مئوية). هذه الكواشف ليست عملية للغاية في الحياة اليومية. تعمل جميع أجهزة الكشف عن الكتلة الحديثة وفقًا للمبدأ التفاضلي - فهي غير قادرة على قياس القيمة الفعلية لتدفق الأشعة تحت الحمراء من شخص متحرك بدقة (على خلفية التدفقات الطفيلية من أجسام أقرب بكثير) ، ولكن (أيضًا ، في الواقع ، على وشك الحساسية) قادرة على اكتشاف التغيير في حالة اختلاف تدفقات الأشعة تحت الحمراء في موقعين متجاورين. أي أنه من المهم أن يركز الإشعاع الصادر عن الشخص على أحد المواقع فقط ، علاوة على أنه يتغير. يعمل الكاشف بشكل أكثر موثوقية إذا اصطدمت صورة الشخص بمنطقة واحدة أولاً ، وتصبح الإشارة منه أكبر من الثانية ، ثم يتحرك الشخص ، بحيث تسقط صورته الآن على المنطقة الثانية والإشارة في الثانية سوف يزداد ، وسوف يسقط الأول. يمكن اكتشاف مثل هذه التغييرات السريعة إلى حد ما في اختلاف الإشارة حتى على خلفية إشارة ضخمة وغير مستقرة ناتجة عن جميع الكائنات المحيطة الأخرى (وخاصة ضوء الشمس).

كيف تخدع كاشف الأشعة تحت الحمراء
العيب الأولي لطريقة الأشعة تحت الحمراء السلبية لاكتشاف الحركة: يجب أن يختلف الشخص بوضوح في درجة الحرارة عن الأجسام المحيطة. عند درجة حرارة الغرفة 36.6 درجة مئوية ، لا يمكن لأي كاشف تمييز الشخص عن الجدران والأثاث. والأسوأ من ذلك ، كلما اقتربت درجة الحرارة في الغرفة من 36.6 درجة مئوية ، كانت حساسية الكاشف أسوأ. تعمل معظم الأجهزة الحديثة على تعويض هذا التأثير جزئيًا عن طريق زيادة الكسب في درجات الحرارة من 30 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية (نعم ، تعمل الكاشفات بنجاح حتى مع انخفاض عكسي - إذا كانت الغرفة + 60 درجة مئوية ، فسيكتشف الكاشف شخصًا بسهولة ، بفضل نظام التنظيم الحراري ، سيحافظ جسم الإنسان على درجة حرارة حوالي 37 درجة مئوية). لذلك ، عند درجة حرارة خارج حوالي 36 درجة مئوية (والتي توجد غالبًا في البلدان الجنوبية) ، تفتح أجهزة الكشف الأبواب بشكل سيء للغاية ، أو على العكس من ذلك ، بسبب الحساسية العالية للغاية ، فإنها تتفاعل مع أدنى نفس للرياح.
علاوة على ذلك ، من السهل حجب كاشف الأشعة تحت الحمراء بأي جسم في درجة حرارة الغرفة (ورقة من الورق المقوى) أو ارتداء معطف سميك وقبعة حتى لا تبرز يديك ووجهك ، وإذا تمشي ببطء بما فيه الكفاية ، فإن الأشعة تحت الحمراء الكاشف لن يلاحظ مثل هذه الاضطرابات الصغيرة والبطيئة.
هناك أيضًا توصيات أكثر غرابة على الإنترنت ، مثل مصباح الأشعة تحت الحمراء القوي ، والذي إذا تم تشغيله ببطء (باستخدام جهاز باهتة تقليدي) ، فسوف يخرج كاشف الأشعة تحت الحمراء عن نطاقه ، وبعد ذلك يمكنك المشي أمامه حتى بدون معطف فرو. ومع ذلك ، تجدر الإشارة هنا إلى أن أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء الجيدة في هذه الحالة ستعطي إشارة عطل.
أخيرًا ، تتمثل المشكلة الأكثر شيوعًا في أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء في الإخفاء. عندما يتم تعطيل النظام ، خلال النهار خلال ساعات العمل ، أنت ، كزائر ، تأتي إلى المكان الصحيح (إلى المتجر ، على سبيل المثال) ، ولحظة اللحظة التي لا ينظر فيها أحد ، تحجب كاشف الأشعة تحت الحمراء بقطعة من الورق ، قم بإغلاقه بغشاء غير شفاف ذاتي اللصق أو املأه بطلاء بخاخ. هذا مناسب بشكل خاص للشخص الذي يعمل هناك بنفسه. قام صاحب المتجر بإغلاق الكاشف بعناية خلال النهار ، وتسلق عبر النافذة ليلاً ، وأخرج كل شيء ، ثم أزال كل شيء واتصل بالشرطة - لقد سرقوا ، لكن الإنذار لم ينجح.
للحماية من مثل هذا الإخفاء ، تتوفر التقنيات التالية.
1. في مستشعرات (IR + ميكروويف) المدمجة ، من الممكن إصدار إشارة عطل إذا اكتشف مستشعر الميكروويف إشارة راديوية منعكسة كبيرة (اقترب شخص ما أو مد يده مباشرة إلى الكاشف) ، وتوقف مستشعر الأشعة تحت الحمراء عن الانبعاث إشارات. في معظم الحالات ، في الحياة الواقعية ، لا يعني هذا على الإطلاق النية الخبيثة للمجرم ، ولكن إهمال الأفراد - على سبيل المثال ، أدت مجموعة كبيرة من الصناديق إلى منع الكاشف. ومع ذلك ، بغض النظر عن النية الخبيثة ، إذا تم حظر الكاشف ، فهذه فوضى ، وهذه إشارة "عطل" مناسبة للغاية.
2. تحتوي بعض أجهزة لوحة التحكم على خوارزمية تحكم عندما يكتشف الكاشف الحركة بعد تعطيله. أي أن عدم وجود إشارة يعتبر خللاً حتى يمر شخص ما أمام المستشعر ويعطي إشارة "هناك حركة" طبيعية. هذه الوظيفة ليست مريحة للغاية ، لأن جميع المباني غالبًا ما يتم نزع سلاحها ، حتى تلك التي لن يدخلها أحد اليوم ، ولكن اتضح أنه في المساء ، من أجل إعادة المبنى للحراسة ، سيتعين عليك الذهاب إليه جميع الغرف التي لم يتواجد فيها أحد خلال النهار ، وقم بتلويح يديك أمام المستشعرات - ستعمل لوحة التحكم على التأكد من أن المستشعرات تعمل وستسمح لك بلطف بتسليح النظام.
3. أخيرًا ، هناك وظيفة تسمى "المنطقة القريبة" ، والتي تم تضمينها ذات مرة في متطلبات GOST الوطنية والتي غالبًا ما يطلق عليها خطأ "مكافحة التقنيع". جوهر الفكرة: يجب أن يحتوي الكاشف على مستشعر إضافي ينظر مباشرة لأسفل ، أو أسفل الكاشف ، أو مرآة منفصلة ، أو عدسة خاصة صعبة بشكل عام ، بحيث لا توجد منطقة ميتة أدناه. (معظم الكواشف لديها مجال رؤية محدود وتتطلع في الغالب إلى الأمام و 60 درجة لأسفل ، لذلك توجد منطقة ميتة صغيرة أسفل الكاشف مباشرة ، على مستوى الأرض على بعد حوالي متر من الحائط). تكون قادرًا على الوصول إلى هذه المنطقة الميتة ومن هناك قم بإغلاق (إخفاء) عدسة مستشعر الأشعة تحت الحمراء ، ثم المشي بوقاحة في جميع أنحاء الغرفة. في الواقع ، عادةً ما يتم تثبيت الكاشف بطريقة لا توجد بها طريقة للوصول إلى هذه المنطقة الميتة ، متجاوزًا مناطق حساسية المستشعر. حسنًا ، ربما من خلال الحائط ، ولكن ضد المجرمين الذين يخترقون الجدار ، لن تساعد العدسات الإضافية.

تدخل الراديو والتدخلات الأخرى
كما قلت من قبل ، يعمل مستشعر الأشعة تحت الحمراء بالقرب من حد الحساسية ، خاصة عندما تقترب درجة حرارة الغرفة من 35 درجة مئوية ، بالطبع ، هو أيضًا عرضة للتداخل. يمكن لمعظم أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء أن تعطي إنذارًا خاطئًا إذا وضعت هاتفًا خلويًا بجانبها واستدعيته. في مرحلة إنشاء الاتصال ، يُصدر الهاتف إشارات دورية قوية بفترة قريبة من 1 هرتز (هذا هو النطاق الذي تكمن فيه الإشارات النموذجية من شخص يمشي أمام مستشعر الأشعة تحت الحمراء). يمكن مقارنة بضع واط من انبعاث الراديو إلى حد كبير بالميكرو واط من الإشعاع الحراري البشري.
بالإضافة إلى البث اللاسلكي ، قد يكون هناك تداخل بصري ، على الرغم من أن عدسة مستشعر الأشعة تحت الحمراء عادة ما تكون معتمة في النطاق المرئي ، ولكن المصابيح القوية أو المصابيح الأمامية للسيارة بقدرة 100 واط في النطاق الطيفي المجاور ، مرة أخرى ، قد تعطي إشارة مماثلة لـ ميكرو واط من شخص في النطاق المطلوب. الأمل الرئيسي في نفس الوقت هو أن التداخل البصري الخارجي ، كقاعدة عامة ، يكون ضعيف التركيز وبالتالي يؤثر بالتساوي على كل من العناصر الحساسة في مستشعر الأشعة تحت الحمراء ، وبالتالي يمكن للكاشف اكتشاف التداخل وعدم إعطاء إنذار خاطئ.

طرق تحسين مستشعرات الأشعة تحت الحمراء
منذ عشر سنوات بالفعل ، تحتوي جميع أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء الأمنية تقريبًا على معالج دقيق قوي بدرجة كافية ، وبالتالي أصبحت أقل عرضة للتداخل العشوائي. يمكن لأجهزة الكشف تحليل قابلية التكرار والمعلمات المميزة للإشارة ، والاستقرار طويل المدى لمستوى إشارة الخلفية ، مما جعل من الممكن زيادة مقاومة التداخل بشكل كبير.
أجهزة الاستشعار التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء ، من حيث المبدأ ، لا حول لها ولا قوة ضد المجرمين خلف شاشات غير شفافة ، ولكنها تتأثر بتدفق الحرارة من المعدات المناخية والضوء الخارجي (من خلال نافذة). على العكس من ذلك ، فإن مستشعرات الحركة بالموجات الدقيقة (الراديو) قادرة على توليد إشارات خاطئة ، واكتشاف الحركة خلف الجدران الشفافة الراديوية ، خارج المباني المحمية. هم أيضًا أكثر عرضة للتداخل اللاسلكي. يمكن استخدام كاشفات الأشعة تحت الحمراء + الميكروويف المجمعة وفقًا لمخطط "و" ، مما يقلل بشكل كبير من احتمالية الإنذارات الكاذبة ، ووفقًا لمخطط "أو" للمباني الحرجة بشكل خاص ، مما يلغي عمليا إمكانية التغلب عليها.
لا تستطيع مستشعرات الأشعة تحت الحمراء التمييز بين شخص صغير وكلب كبير. هناك عدد من المستشعرات التي يتم فيها تقليل الحساسية لحركات الأجسام الصغيرة بشكل كبير بسبب استخدام مستشعرات ذات 4 مناطق وعدسات خاصة. يمكن تمييز الإشارة من شخص طويل القامة ومن كلب منخفض في هذه الحالة ببعض الاحتمالات. يجب أن نفهم جيدًا أنه من المستحيل ، من حيث المبدأ ، التمييز تمامًا بين مراهق رابض من فصيلة روتويللر يقف على رجليه الخلفيتين. ومع ذلك ، يمكن تقليل احتمالية الإنذارات الكاذبة بشكل كبير.
قبل بضع سنوات ، ظهرت أجهزة استشعار أكثر تعقيدًا - مع 64 منطقة حساسة. في الواقع ، هذا تصوير حراري بسيط مصفوفة من 8 × 8 عناصر. مجهزة بمعالج قوي ، فإن مستشعرات الأشعة تحت الحمراء (لا يمكنك تسميتها "كاشف" على الإطلاق) قادرة على تحديد الحجم والمسافة إلى هدف دافئ متحرك ، وسرعة واتجاه حركته - منذ 10 سنوات ، مثل تعتبر أجهزة الاستشعار ذروة تكنولوجيا الصواريخ الموجهة ، والآن يتم استخدامها للحماية من اللصوص المبتذلين. على ما يبدو ، سنعتاد قريبًا على استدعاء الروبوتات الصغيرة التي تعمل بمستشعر الأشعة تحت الحمراء والتي ستوقظك في الليل بالكلمات: "آسف ، سيدي ، لكن اللصوص ، سيدي ، يريدون الشاي. هل يجب أن أقدم لهم الشاي الآن أم أطلب منهم الانتظار حتى تغتسل وتأخذ مسدسك؟

من بين مجموعة واسعة من أجهزة الكشف الأمنية ، يعد مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء هو الجهاز الأكثر شيوعًا. السعر المعقول والكفاءة ، هذه هي الصفات التي ضمنت شعبيتها. وكل ذلك بفضل حقيقة اكتشاف الأشعة تحت الحمراء في بداية القرن التاسع عشر.

إنه يتجاوز نطاق الضوء الأحمر المرئي في حدود 0.74-2000 ميكرون. تختلف الخصائص البصرية للمواد بشكل كبير وتعتمد على نوع التشعيع. طبقة صغيرة من الماء غير شفافة للإشعاع تحت الحمراء. تمثل الأشعة تحت الحمراء الصادرة عن الشمس 50 بالمائة من إجمالي الطاقة المشعة.

منطقة التطبيق

تم استخدام مستشعرات الحركة بالأشعة تحت الحمراء للأمان لفترة طويلة. قاموا بتسجيل حركات الأشياء الدافئة في المبنى ، وإرسال إشارة إنذار إلى لوحة التحكم. بدأوا في دمجهم مع كاميرات الفيديو والكاميرات. في حالة المخالفة تم تسجيل واقعة. ثم توسع النطاق. بدأ علماء الحيوان في استخدام مصائد الكاميرا للسيطرة على الحيوانات قيد الدراسة.

الأهم من ذلك كله ، يتم استخدام مستشعرات الأشعة تحت الحمراء في نظام المنزل الذكي ، حيث تلعب دور مستشعر التواجد. عندما يدخل جسم من ذوات الدم الحار إلى منطقة الجهاز ، فإنه يقوم بتشغيل الإضاءة في الغرفة أو في الشارع. وفر الكهرباء واجعل الحياة أسهل للناس.

في أنظمة التحكم في الوصول ، تتحكم أجهزة كشف الحركة في فتح وإغلاق أبواب المباني العامة. وفقًا للخبراء ، سينمو سوق مستشعرات الأشعة تحت الحمراء بنسبة 20٪ سنويًا على مدى 3-5 سنوات القادمة.

مبدأ تشغيل مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء

يتمثل عمل كاشف الأشعة تحت الحمراء في التحكم في الأشعة تحت الحمراء لمنطقة معينة ، ومقارنتها بمستوى الخلفية ، وبناءً على نتائج التحليل ، يتم إصدار رسالة.

تستخدم مستشعرات الحركة بالأشعة تحت الحمراء للأمان أنواعًا نشطة وغير نشطة من أجهزة الاستشعار. يستخدم الأول جهاز الإرسال الخاص به للتحكم ، مما يؤدي إلى تشعيع كل شيء في منطقة تغطية الجهاز. يتلقى جهاز الاستقبال الجزء المنعكس من الأشعة تحت الحمراء ويحدد وفقًا لخصائصه ما إذا كان هناك انتهاك لمنطقة الأمان أم لا. المستشعرات النشطة هي من النوع المدمج ، عندما يتم فصل وحدات الاستقبال والإرسال ، فهذه أجهزة الكشف التي تتحكم في محيط الكائن. لديهم مدى أطول من الأجهزة السلبية.

لا يحتوي مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء السلبية على باعث ، فهو يتفاعل مع التغيرات في الأشعة تحت الحمراء المحيطة. بشكل عام ، يحتوي الكاشف على عنصرين حساسين قادرين على اكتشاف الأشعة تحت الحمراء. يتم تثبيت عدسة Fresnel أمام المستشعرات ، وتقسم المساحة إلى عدة عشرات من المناطق.

عدسة صغيرة تجمع الإشعاع من منطقة معينة من الفضاء وترسله إلى عنصرها الحساس. العدسة المجاورة التي تتحكم في المنطقة المجاورة ترسل حزمة من الإشعاع إلى المستشعر الثاني. تكون إشعاعات المقاطع المجاورة متماثلة تقريبًا. في حالة حدوث خلل في الرصيد ، في حالة تجاوز بعض القيمة الحدية ، يقوم الجهاز بإخطار لوحة التحكم بانتهاك منطقة الحماية.

دائرة استشعار الأشعة تحت الحمراء

كل مصنع لديه مخطط فريد لدائرة كاشف الأشعة تحت الحمراء ، لكن من الناحية الوظيفية هم متماثلون تقريبًا.

يحتوي مستشعر الأشعة تحت الحمراء على نظام بصري وعنصر حساس للحرارة ووحدة معالجة إشارة.

النظام البصري

منطقة عمل مجسات الحركة الحديثة متنوعة للغاية بسبب الأشكال المختلفة للنظام البصري. تتباعد الحزم عن الجهاز في الاتجاه الشعاعي في مستويات مختلفة.

نظرًا لأن الكاشف يحتوي على مستشعر مزدوج ، فإن جميع الحزم متشعبة.

يتم توجيه النظام البصري بطريقة تجعله يتحكم في مستوى واحد فقط أو عدة مستويات على مستويات مختلفة. يمكن التحكم في الفضاء في دائرة أو على طول شعاع.

عند إنشاء بصريات مستشعرات الأشعة تحت الحمراء ، غالبًا ما تستخدم عدسات فرينل ، والتي تمثل العديد من الأوجه المنشورية على كوب بلاستيكي محدب. تجمع كل عدسة تدفق الأشعة تحت الحمراء من مساحتها وترسل عنصرًا إلى PIR.

تصميم النظام البصري يجعل الانتقائية لجميع العدسات هي نفسها. لحماية أنفسهم من حرارة العناصر ، والحشرات ، يتم تثبيت غرفة مختومة في الجهاز. نادرًا ما تستخدم البصريات المرآة. هذا يزيد بشكل كبير من نطاق الجهاز وسعر الجهاز.

عنصر حساس للحرارة

يتم لعب دور المستشعر في مستشعر الأشعة تحت الحمراء بواسطة محول كهربي حراري يعتمد على عناصر شبه موصلة حساسة. يتكون من جهازي استشعار. يتلقى كل منهم تدفق إشعاعي من حزمتين متجاورتين. مع نفس الخلفية الموحدة ، يكون المستشعر صامتًا. في حالة حدوث خلل ، يظهر مصدر حرارة إضافي في منطقة واحدة ، وليس في منطقة أخرى ، يتم تشغيل المستشعر.

لتحسين الموثوقية وتقليل الإيجابيات الخاطئة ، بدأ مؤخرًا استخدام عناصر PIR الرباعية. هذا زاد من حساسية الجهاز ومناعة الضوضاء. لكنها قللت من مسافة التعرف الواثق على الدخيل. لحل هذه المشكلة ، عليك استخدام البصريات الدقيقة.

وحدة معالجة الإشارات

تتمثل المهمة الرئيسية للوحدة في التعرف على الشخص بشكل موثوق على خلفية التداخل.

هم متنوعون للغاية:

1. اشعاع شمسي؛
2. مصادر الأشعة تحت الحمراء الاصطناعية ؛
3. مكيفات الهواء والثلاجات.
4. الحيوانات؛
5. الحمل الحراري
6. التداخل الكهرومغناطيسي؛
7. اهتزاز.

تستخدم كتلة المعالجة للتحليل سعة وشكل ومدة إشارة خرج محول الطاقة الكهروحرارية. يتسبب تأثير الدخيل في إشارة ثنائية القطب متناظرة. يعطي التداخل قيمًا غير متوازنة لوحدة المعالجة. في أبسط إصدار ، تتم مقارنة اتساع الإشارة بقيمة حدية.

عندما يتم تجاوز العتبة ، يقوم الكاشف بالإبلاغ عن ذلك عن طريق إرسال إشارة معينة إلى لوحة التحكم. في أجهزة الاستشعار الأكثر تعقيدًا ، يتم قياس مدة تجاوز العتبة ، وعدد هذه التجاوزات. لزيادة مناعة الجهاز من الضوضاء ، يتم استخدام التعويض الحراري التلقائي. يوفر حساسية ثابتة على مدى درجة الحرارة بأكملها.

تتم معالجة الإشارات بواسطة الأجهزة التناظرية والرقمية. في أحدث الأجهزة ، بدأ استخدام خوارزميات معالجة الإشارات الرقمية ، مما أتاح تحسين انتقائية الجهاز.

كفاءة استخدام كاشف الأشعة تحت الحمراء في جهاز الإنذار ضد السرقة

تعتمد فعاليتها إلى حد كبير على الاختيار الصحيح لنوع المستشعر والموقع على كائن الأمان. تستجيب مستشعرات حركة الأشعة تحت الحمراء السلبية للتطبيقات الخارجية والداخلية لحركة الأشياء الدافئة مقارنة بالخلفية بسرعات حركة معينة. عند سرعة الحركة المنخفضة ، تكون التغييرات في تدفقات الأشعة تحت الحمراء في القطاعات المجاورة ضئيلة للغاية بحيث يُنظر إليها على أنها انحراف في الخلفية ولا تستجيب لانتهاك منطقة الأمان.

إذا ارتدى الدخيل بدلة واقية مع عزل حراري ممتاز ، فلن يستجيب مستشعر حركة الأشعة تحت الحمراء ، ولن يكون هناك خلل في الإشعاع في المناطق المجاورة. سوف يندمج الشخص مع إشعاع الخلفية.

يتحرك الدخيل على طول أشعة كاشف الحركة بسرعة منخفضة ، وفي هذه الحالة غالبًا ما يكون صامتًا.

التغييرات في التدفقات ليست كافية لتشغيل الجهاز. خاصية خاصة للكاشفات بوظيفة حماية الحيوان. تقلل الحساسية لتجنب ردود الفعل تجاه مظهر الحيوانات الأليفة.

من المهم تثبيت مستشعر الأشعة تحت الحمراء بشكل صحيح. يشترط ، حسب تكوين المبنى ، استخدام جهاز من النوع "ستارة" ، ويجب القيام بذلك. توصي الشركة المصنعة بتركيب الجهاز على ارتفاع معين ، ويجب أيضًا مراعاة ذلك.

لتحسين كفاءة مستشعرات الأشعة تحت الحمراء ، يتم استخدامها جنبًا إلى جنب مع أجهزة الاستشعار التي تعمل وفقًا لمبادئ أخرى.

عادة ، يتم إرفاق كاشف موجات الراديو ذو الحساسية العالية بالإضافة إلى ذلك ، مما يقلل من نسبة الإنذارات الكاذبة ويزيد من موثوقية جهاز الإنذار ضد السرقة. عند حماية النوافذ من الاختراق ، يتم أيضًا تثبيت كاشف بالموجات فوق الصوتية يتفاعل مع الزجاج المكسور.

استنتاج

تدريجيًا ، تصبح مستشعرات الأشعة تحت الحمراء أكثر تعقيدًا ، وتزداد حساسيتها وتتحسن الانتقائية. تستخدم المستشعرات على نطاق واسع في أنظمة المنزل الذكي والمراقبة بالفيديو والتحكم في الوصول. أدت المشاركة مع الأجهزة المختلفة إلى زيادة خصائص المستهلك لأجهزة الاستشعار. هم متجهون لعمر طويل.

فيديو: مستشعر الحركة ، مبدأ التشغيل

ما هو مستشعر الحركة الإلكتروني؟ الجواب واضح - جهاز حساس ، كقاعدة عامة ، من فئة أجهزة أنظمة الأمن. صحيح ، هناك أيضًا تصميمات مصممة ، على سبيل المثال ، للتحكم في مصادر الإضاءة والأجهزة الأخرى. يعتمد تشغيل مستشعر الحركة على مبدأ توليد إشارة في حالة اكتشاف أي حركة داخل حدود المنطقة الخاضعة للرقابة. تصنع الأجهزة على أساس تقنيات مختلفة. أصبح استخدام مثل هذه المستشعرات الحساسة أكثر شيوعًا ليس فقط في المجال الاقتصادي والصناعي ، ولكن أيضًا في المجال المنزلي. ضع في اعتبارك الأجهزة التي يتم إنتاجها ، بالإضافة إلى أمثلة الاستخدام.

يعتبر اعتمادًا على طريقة اكتشاف حركة الكائن. يوجد تصنيفان للأجهزة:

1. نشيط.
2. سلبي.

كاشفات العمل النشط

كاشفات العمل النشط هي أجهزة تعمل على مبدأ دائرة الرادار. يصدر هذا النوع من الأجهزة موجات الراديو (الموجات الدقيقة) داخل المنطقة الخاضعة للسيطرة. ترتد الموجات الدقيقة عن الأشياء الموجودة ويتم استقبالها بواسطة مستشعر الحركة.

تخطيطي مبسط لتصميم المستشعر النشط: 1 - مصدر (مرسل) إشعاع الميكروويف ؛ 2 - مستقبل إشارة الميكروويف المنعكسة ؛ 3 - كائن ممسوح ضوئيًا

إذا تم اكتشاف حركة في منطقة التحكم في لحظة الإرسال بواسطة مستشعر الإشعاع الجزئي ، يتم إنشاء تأثير - تحول دوبلر (تردد) للموجة ، والذي يتم إدراكه جنبًا إلى جنب مع الإشارة المنعكسة.

يشير عامل القص هذا إلى أن الموجة قد ارتدت عن جسم متحرك. كونه جهازًا إلكترونيًا ، فإن مستشعر مسح الحركة قادر على حساب هذه التغييرات وإرسال إشارة كهربائية:

• لنظام الإنذار
• على مفتاح الضوء
• على الأجهزة الأخرى

متصل بشكل تخطيطي بجهاز استشعار كشف الحركة.

تستخدم مستشعرات مسح الحركة النشطة بالميكروويف بشكل أساسي ، على سبيل المثال ، في أبواب مراكز التسوق التي تعمل تلقائيًا. ولكن في الوقت نفسه ، يعد هذا النوع من الأجهزة مناسبًا تمامًا لأنظمة الأمن المنزلي أو تبديل الإضاءة الداخلية.

هذا النوع من الإلكترونيات غير مناسب لتبديل الإضاءة الخارجية أو التطبيقات المماثلة. هذا بسبب كثرة الأشياء النشطة في الشارع ، والتي تتحرك باستمرار.

على سبيل المثال ، يتم تسجيل حركة أغصان الأشجار من الريح ، وحركة الحيوانات الصغيرة والطيور وحتى الحشرات الكبيرة بواسطة مستشعر نشط ، مما يؤدي إلى حدوث خطأ في الزناد.

كاشفات العمل السلبي (PIR - الأشعة تحت الحمراء السلبية)

مستشعرات الحركة السلبية هي عكس المستشعرات النشطة. الأنظمة الخاملة لا ترسل أي شيء. طاقة الأشعة تحت الحمراء.

تصميم مستشعر النوع السلبي: 1 - عدسات متعددة ؛ 2 - المرشح البصري ؛ 3 - عنصر الأشعة تحت الحمراء الرباعي ؛ 4 - علبة معدنية 5 - الأشعة تحت الحمراء. 6 - مصدر طاقة مستقر ؛ 7 - مكبر للصوت 8 - المقارنة

يتم إدراك مستويات طاقة الأشعة تحت الحمراء (الحرارية) بواسطة أجهزة الكشف السلبية التي تقوم باستمرار بمسح منطقة التحكم أو الكائن.

بالنظر إلى أن حرارة الأشعة تحت الحمراء لا تشع فقط من الكائنات الحية ، ولكن أيضًا من أي جسم بدرجة حرارة أعلى من الصفر المطلق ، يمكن استخلاص استنتاجات حول مدى ملاءمة التطبيق.

لن تكون مستشعرات الكشف عن الحركة فعالة إذا كان من الممكن تنشيطها بواسطة حيوان صغير أو حشرة تتحرك داخل نطاق الكشف.

ومع ذلك ، يمكن ضبط معظم المستشعرات السلبية الموجودة لاستشعار الحركة بطريقة تراقب الأجسام بمستوى معين من الحرارة المنبعثة. على سبيل المثال ، يمكن ضبط الجهاز فقط حسب تصور الأشخاص.

مجسات تصميم هجين (مدمج)

مستشعر تكنولوجيا مسح الحركة (الهجين) المدمج هو نظام مركب من الدوائر النشطة والسلبية. يطلق إجراءً فقط إذا تم اكتشاف الحركة بواسطة كلا الدائرتين.

يُنظر إلى الأنظمة المدمجة على أنها مفيدة للاستخدام في وحدات الإنذار ، لأنها تقلل من احتمالية الإنذارات الكاذبة.

ومع ذلك ، فإن هذه التكنولوجيا لها عيوبها. لا تستطيع الأداة المدمجة توفير نفس مستوى الأمان مثل أجهزة استشعار PIR وأجهزة استشعار الميكروويف بشكل منفصل.

هذا واضح لأن الإنذار لا يتم تشغيله إلا عندما يتم اكتشاف الحركة بواسطة المستشعرات النشطة والسلبية في نفس الوقت.

على سبيل المثال ، إذا نجح دخيل بطريقة ما في منع الاكتشاف بواسطة أحد مستشعرات الأداة المدمجة ، فإن الحركة ستمر دون أن يلاحظها أحد.

وفقًا لذلك ، لن يتم إرسال إشارة الإنذار إلى المعالج الدقيق لنظام الإنذار المركزي. اليوم ، يعتبر النوع الأكثر شيوعًا من أجهزة الاستشعار المدمجة هو التصميم الذي يتم فيه الجمع بين دوائر مستشعر PIR و ميكروويف.

تنفيذ مجسات الحركة

أجهزة استشعار مسح الحركة ، التي تم تطويرها وإنتاجها في الوقت الحالي ، لها أشكال وأبعاد عامة مختلفة. فيما يلي بعض الأمثلة على تصميمات الأجهزة.

تصاميم الأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR) - مثال

أحد التصاميم المستخدمة على نطاق واسع والتي يتم استخدامها كجزء من دوائر أمن الوطن.

تهدف أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء السلبية إلى مراقبة التغير في مستوى طاقة الأشعة تحت الحمراء الناجم عن حركة الأشياء (الإنسان ، الحيوانات الأليفة ، إلخ).

تصميم شائع لجهاز استشعار سلبي يتميز بأبسط دائرة إلكترونية ولا يخلق صعوبات عند الاتصال. يتم استخدام ثلاثة ملامسات كهربائية فقط

الماسحات الضوئية سلبية بسبب تنوع مصادر الحرارة وضوء الشمس ، لذا فإن PIR أكثر ملاءمة لاكتشاف الحركة في الداخل أو في البيئات المغلقة الأخرى.

مجسات الأشعة تحت الحمراء النشطة - مثال

تستخدم كاشفات الأشعة تحت الحمراء النشطة بنية إرسال ثنائية الاتجاه. جانب واحد هو جهاز إرسال يستخدم لإصدار شعاع الأشعة تحت الحمراء.

الجانب الآخر هو جهاز الاستقبال ، المستخدم لاستقبال إشارة الأشعة تحت الحمراء. يحدث إجراء إنذار عند اكتشاف انقطاع في الحزمة التي تربط بين نقطتين.

مثال على كاشف كشف الحركة النشطة أحادي الحزمة. وفي الوقت نفسه ، هناك تصميمات ذات تكوين أكثر تعقيدًا ، بفضل إمكانية حل المشكلات المختلفة.

يتم تثبيت مستشعرات مسح الحركة النشطة مثل "الأشعة تحت الحمراء بالأشعة تحت الحمراء" بشكل أساسي في الهواء الطلق (في الهواء الطلق).

يحدث الاكتشاف من خلال استخدام نظرية المرسل والمستقبل. من المهم أن تمر حزمة الأشعة تحت الحمراء عبر منطقة المسح وتصل إلى جهاز الاستقبال.

كاشف بالموجات فوق الصوتية - مثال

تتوفر مستشعرات مسح الحركة التي تستخدم الموجات فوق الصوتية في تصميمات يمكن أن تعمل في كلا الوضعين النشط والسلبي. من الناحية النظرية ، يعمل كاشف الموجات فوق الصوتية على مبدأ الإرسال والاستقبال.

مثال على تصميم يعتمد على الموجات فوق الصوتية. أنظمة متعددة الاستخدامات تدعم الوظائف في كل من الوضعين النشط والسلبي

يتم إرسال موجات صوتية عالية التردد ، والتي تنعكس من الأشياء ويتم إدراكها بواسطة جهاز استقبال المسح بالجهاز. إذا انقطع تسلسل الموجات الصوتية ، فإن جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية النشط يعطي إنذارًا.

تطبيقات مجسات كشف الحركة

بعض التطبيقات الرئيسية لأجهزة الكشف عندما يتعلق الأمر بتتبع الحركة هي:

• أجهزة إنذار التسلل
• التحكم الآلي في البوابة
• تبديل الإضاءة عند المدخل ،
• الإضاءة الأمنية في حالات الطوارئ،
• مجففات المرحاض،
• فتح الباب التلقائي ، إلخ.

تستخدم أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية للتحكم في كاميرا أمن الممتلكات السكنية أو ، على سبيل المثال ، لالتقاط الحياة البرية.

تستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء لتأكيد وجود منتجات على سيور النقل

يوجد أدناه مثال عملي لاستخدام مستشعرات الكشف عن الحركة النشطة والسلبية.

تحكم مستوى السائل على أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

يوضح الرسم البياني أدناه كيف تتحكم وحدة التحكم () في مستوى السائل باستخدام جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية.

يعمل النظام من خلال توفير مستويات دقيقة من السائل في الخزان والتحكم في المحرك وتحديد حدود السائل المحددة.

مثال عملي على تنفيذ مهمة تعتمد على جهاز الموجات فوق الصوتية ومجموعة Arduino الشهيرة ، مما يوضح بوضوح ماهية مستشعر الحركة بالموجات فوق الصوتية وكيف يعمل

عندما يصل السائل الموجود في الخزان إلى الحدين الأدنى والأعلى ، يكتشف المستشعر فوق الصوتي هذه الحدود ويرسل إشارات إلى وحدة التحكم الدقيقة.

يتم برمجة المتحكم الدقيق بطريقة تتحكم في المرحل ، والذي بدوره يتحكم في محرك المضخة. يتم أخذ إشارات الشروط المحددة على مستشعر الحركة بالموجات فوق الصوتية كأساس.

فتح تلقائي للباب على PIR

كما هو الحال في النظام أعلاه ، نظام فتح الباب التلقائي باستخدام مستشعر الحركة PIR. في هذه الحالة ، يتم الكشف عن وجود الأشخاص ويتم إجراء عملية الباب (الفتح أو الإغلاق).

مخطط آخر ، حيث يتم بالفعل استخدام جهاز سلبي. يتم استخدام مُنشئ Arduino الشهير هنا أيضًا - أداة ملائمة للتجارب وبناء أنظمة إلكترونية حقيقية.

يتم الكشف عن وجود الأشخاص بواسطة كاشف PIR ، وبعد ذلك يتم إرسال إشارة كشف الحركة إلى الميكروكونترولر.

اعتمادًا على الإشارات الواردة من مستشعر PIR ، يتحكم المتحكم الدقيق في محرك الباب في الوضعين الأمامي والخلفي باستخدام محرك IC.

تعد أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء من أكثر أجهزة الإنذار شيوعًا في أنظمة الإنذار ضد السرقة. هذا ما يفسر من خلال مجموعة واسعة جدا من تطبيقاتهم.

قد سبق استخدامها:

• للتحكم في الحجم الداخلي للمباني ؛
• تنظيم حماية المحيط.
• حجب هياكل المباني المختلفة "على الطريق".

بالإضافة إلى النسخة المناخية (التثبيت الخارجي والداخلي) ، يتم تقسيمها أيضًا وفقًا لمبدأ التشغيل. هناك مجموعتان كبيرتان: نشطة وسلبية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء وفقًا لنوع منطقة الكشف وهي:

• ضخم؛
• خطي؛
• سطحي.

دعونا ننظر بالترتيب للأغراض التي يتم استخدام نوع أو آخر من أنواعها.

كاشفات الأشعة تحت الحمراء السلبية.

تتضمن هذه المستشعرات عدسة "تقطع" المنطقة الخاضعة للرقابة إلى قطاعات منفصلة (الشكل 1). يتم تشغيل الكاشف عند اكتشاف اختلافات في درجات الحرارة بين هذه المناطق. وبالتالي ، فإن الرأي القائل بأن مستشعر الأمان هذا يتفاعل فقط مع الحرارة هو رأي خاطئ.

إذا وقف شخص ما في منطقة الكشف بلا حراك ، فلن يعمل الكاشف. بالإضافة إلى ذلك ، فإن درجة حرارة الجسم ، القريبة من درجة حرارة الخلفية ، تؤثر أيضًا على حساسيته للأسفل.

الأمر نفسه ينطبق على الحالات التي تكون فيها سرعة حركة الجسم أقل أو أعلى من القيمة الطبيعية. كقاعدة عامة ، هذه القيمة في حدود 0.3-3 متر / ثانية. هذا يكفي لاكتشاف الدخيل بشكل موثوق.

كاشفات الأشعة تحت الحمراء النشطة.

تتكون الأجهزة من هذا النوع من باعث وجهاز استقبال. يمكن صنعها في كتل منفصلة أو دمجها في جسم واحد. في الحالة الأخيرة ، عند تثبيت مثل هذا الجهاز الأمني ​​، يتم استخدام عنصر يعكس الأشعة تحت الحمراء بالإضافة إلى ذلك.

يعتبر المبدأ النشط للعملية نموذجيًا لأجهزة الاستشعار الخطية التي يتم تشغيلها عند عبور حزمة الأشعة تحت الحمراء. فيما يلي مبادئ التشغيل وميزات استخدام الأنواع الرئيسية لأجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء.

كاشفات الأشعة تحت الحمراء الحجم

هذه الأجهزة سلبية (انظر أعلاه لمعرفة ما هي عليه) وتستخدم بشكل أساسي للتحكم في الحجم الداخلي للمباني. يتميز نمط إشعاع المستشعر الحجمي بما يلي:

• زاوية الفتح في الطائرات الرأسية والأفقية ؛
• نطاق الكاشف.

يرجى ملاحظة أن النطاق يشار إليه بالفص المركزي للمخطط ، أما بالنسبة للجانب فسيكون أقل.

ما هو نموذجي لأي مستشعر بالأشعة تحت الحمراء ، بما في ذلك المستشعر الحجمي ، هو أن أي عائق أمامه يكون معتمًا ، مما يؤدي إلى إنشاء مناطق ميتة. من ناحية ، يعد هذا عيبًا ، ومن ناحية أخرى ، ميزة ، حيث لا يوجد رد فعل لتحريك الأشياء خارج المباني المحمية.

أيضًا ، تشمل العيوب إمكانية وجود إيجابيات خاطئة من عوامل مثل:

• تتدفق الحرارة بالحمل الحراري ، على سبيل المثال ، من أنظمة التدفئة بمبادئ التشغيل المختلفة ؛
• توهج من مصادر الضوء المتحركة - غالبًا ما تكون مصابيح السيارة الأمامية من خلال النافذة.

وبالتالي ، عند تركيب كاشف حجمي ، لا يمكن تجاهل هذه النقاط. وفقًا لطريقة التثبيت ، هناك نسختان من "المكثف".

كاشفات الأشعة تحت الحمراء المثبتة على الحائط.

مثالي للمكاتب والشقق والمنازل الخاصة. في مثل هذه الغرف ، عادةً ما يوجد الأثاث والعناصر الداخلية الأخرى على طول الجدران ، لذلك لا توجد نقاط عمياء. إذا أخذنا في الاعتبار أن زاوية العرض الأفقية لهذه المستشعرات تبلغ حوالي 90 درجة ، فعند تثبيتها في زاوية الغرفة ، يمكن لجهاز واحد أن يحجب غرفة صغيرة بالكامل تقريبًا.

كاشفات حجم السقف.

بالنسبة لأشياء مثل المحلات التجارية أو المستودعات ، فإن السمة المميزة هي تركيب الأرفف أو واجهات العرض في جميع أنحاء منطقة المبنى. يكون تركيب مستشعر السقف في مثل هذه الحالات أكثر فاعلية ، بالطبع ، إذا كان ارتفاع هذه العناصر أقل من السقف.

خلاف ذلك ، سوف تضطر إلى منع كل مقصورة مشكلة. في الإنصاف ، تجدر الإشارة إلى أن مثل هذه الحاجة لا تنشأ دائمًا ، ولكن هذه هي التفاصيل الدقيقة لتصميم الإشارات لكل كائن محدد ، مع مراعاة جميع ميزاته الفردية.

الكاشفات الخطية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء

وفقًا لمبدأ عملها ، فهي نشطة وتشكل حزمة واحدة أو أكثر ، وتتبع تقاطعها بواسطة دخيل محتمل. على عكس المستشعرات الحجمية ، فإن المستشعرات الخطية تقاوم أنواعًا مختلفة من التيارات الهوائية ، والإضاءة المباشرة ، في معظم الحالات ، لن تضر بها.

يوضح الشكل 2 مبدأ تشغيل باعث الأشعة تحت الحمراء الخطي أحادي الحزمة.

يتراوح نطاق الأجهزة الخطية النشطة من عشرات إلى مئات الأمتار. الخيارات الأكثر شيوعًا لاستخدامها:

• حجب الممر
• حماية المحيطات المفتوحة والمسيجة للإقليم.

لحماية المحيط ، يتم استخدام أجهزة الكشف التي تحتوي على أكثر من حزمة واحدة (من الأفضل أن يكون هناك ثلاثة منها على الأقل). هذا واضح إلى حد ما لأنه يقلل من فرصة الاختراق أسفل أو فوق منطقة التحكم.

عند تثبيت وتكوين أجهزة الكشف الخطية بالأشعة تحت الحمراء ، يلزم المحاذاة الدقيقة للمستقبل وجهاز الإرسال للأجهزة المكونة من وحدتين أو العاكس والوحدة المدمجة (للوحدة المفردة). الحقيقة هي أن المقطع العرضي (القطر) لحزمة الأشعة تحت الحمراء صغير نسبيًا ، لذلك حتى الإزاحة الزاويّة الصغيرة للمرسل أو المستقبل تؤدي إلى انحرافها الخطي الكبير عند نقطة الاستقبال.

مما قيل ، يترتب على ذلك أيضًا أن جميع عناصر هذه الكواشف يجب أن تُركب على هياكل خطية صلبة تستبعد تمامًا الاهتزازات المحتملة.

يجب أن أقول إن "الخطية" الجيدة هي متعة باهظة الثمن إلى حد ما. إذا كانت تكلفة الأجهزة أحادية الحزمة ذات المدى القصير لا تزال في حدود بضعة آلاف روبل ، فعندئذٍ مع زيادة النطاق الخاضع للتحكم وعدد الأشعة تحت الحمراء ، يرتفع السعر إلى عشرات الآلاف.

ويفسر ذلك حقيقة أن أجهزة الكشف الأمنية من هذا النوع هي أجهزة كهروميكانيكية معقدة للغاية تحتوي ، بالإضافة إلى الإلكترونيات ، على أجهزة بصرية عالية الدقة.

بالمناسبة ، توجد أيضًا أجهزة الكشف الخطية السلبية ، ولكن من حيث النطاق الأقصى ، فهي أدنى بشكل ملحوظ من نظيراتها الخطية.

كاشفات بالأشعة تحت الحمراء في الهواء الطلق

من الواضح تمامًا أن كاشف إنذار ضد السرقة في الهواء الطلق يجب أن يكون له تصميم مناخي مناسب. هذا ينطبق بشكل أساسي على:

• نطاق الحرارة الشغالة؛
• درجة حماية الغبار والرطوبة.

وفقًا للتصنيف الحالي المقبول عمومًا ، يجب أن تكون فئة الحماية لجهاز الكشف عن الشوارع IP66 على الأقل. بشكل عام ، هذا ليس مهمًا بالنسبة لمعظم المستهلكين - يكفي الإشارة إلى "الشارع" في وصف المعلمات التقنية للجهاز. يجدر الانتباه إلى نطاق درجة الحرارة.

تحظى ميزات استخدام هذه الأجهزة والعوامل التي تؤثر على موثوقية الحماية بأهمية أكبر.

بحكم طبيعة منطقة الكشف ، يمكن أن تكون أجهزة الكشف الأمنية بالأشعة تحت الحمراء المصممة للتركيب الخارجي من أي نوع (بترتيب تنازلي حسب الشعبية):

• خطي؛
• ضخم؛
• سطحي.

كما ذكرنا سابقًا ، تُستخدم أجهزة الكشف الخطية للشوارع لحماية محيط المناطق المفتوحة. يمكن أيضًا استخدام مستشعرات السطح للأغراض نفسها.

تستخدم الأجهزة الحجمية للتحكم في أنواع مختلفة من المناطق. وتجدر الإشارة على الفور إلى أنها أدنى من المستشعرات الخطية من حيث النطاق. من الطبيعي أن تكون أسعار أجهزة الكشف الخارجية أعلى بكثير من أسعار الأجهزة المخصصة للتركيب الداخلي.

الآن ، فيما يتعلق بالجانب العملي للعملية في أنظمة الإنذار ضد السرقة لأجهزة الكشف الخارجية بالأشعة تحت الحمراء. العوامل الرئيسية التي تثير الإنذارات الكاذبة لأجهزة الاستشعار الأمنية المثبتة في الشارع هي:

• وجود نباتات مختلفة في المنطقة المحمية ؛
• حركة الحيوانات والطيور.
• الظواهر الطبيعية على شكل مطر ، ثلج ، ضباب ، إلخ.

قد تبدو النقطة الأولى غير مبدئية ، لأنها للوهلة الأولى ثابتة ويمكن أخذها في الاعتبار في مرحلة التصميم. ومع ذلك ، لا تنس أن الأشجار والعشب والشجيرات تنمو وبمرور الوقت يمكن أن تتداخل مع التشغيل العادي لمعدات الأمان.

يحاول المصنعون تعويض العامل الثاني باستخدام خوارزميات معالجة الإشارات المناسبة ، وهناك تأثير من ذلك. صحيح ، أيًا كان ما قد يقوله المرء ، إذا تحرك جسم حتى مع أبعاد خطية صغيرة في المنطقة المجاورة مباشرة للكاشف ، فمن المرجح أن يتم تحديده على أنه دخيل.

أما بالنسبة للنقطة الأخيرة. هنا كل شيء يعتمد على التغير في الكثافة البصرية للوسيط. بعبارات بسيطة ، يمكن للأمطار الغزيرة أو الثلوج الكثيفة أو الضباب الكثيف أن تجعل كاشف الأشعة تحت الحمراء معطلاً تمامًا.

لذلك ، عند اتخاذ قرار بشأن استخدام أجهزة الكشف عن أمن الشوارع في نظام الإنذار ، ضع في اعتبارك كل ما قيل. وبالتالي ، يمكنك أن تنقذ نفسك من العديد من المفاجآت غير السارة عند تشغيل نظام أمان خارجي.

* * *

© 2014-2019 كل الحقوق محفوظة.

مواد الموقع للأغراض الإعلامية فقط ولا يمكن استخدامها كمبادئ توجيهية أو وثائق رسمية.

مبدأ تشغيل IKSO السلبي.يعتمد مبدأ تشغيل ICSOs السلبي على تسجيل الإشارات الناتجة عن التدفق الحراري المنبعث من كائن الكشف. يتم تحديد الإشارة المفيدة عند خرج جهاز استقبال الإشعاع أحادي الموقع الذي لا يعمل بالقصور الذاتي من خلال التعبير:

حيث S u هي حساسية الجهد لمستقبل الإشعاع ، وهي التغير في حجم حادثة تدفق الحرارة على نافذة الإدخال للنظام البصري والناجمة عن حركة الجسم في منطقة الكشف.

تتوافق القيمة القصوى مع الحالة عندما يكون الكائن بالكامل داخل مجال رؤية ICS. دعنا نشير إلى هذه القيمة كـ

بافتراض أن الخسائر في النظام البصري صغيرة جدًا بحيث يمكن إهمالها ، يمكننا التعبير عنها من حيث الكائن ومعلمات الخلفية. دع الخلفية ، التي سطحها لديه درجة حرارة مطلقة T f وانبعاثية ه F، يظهر جسم درجة حرارته المطلقة توبوالانبعاثية يوف. يُشار إلى مساحة إسقاط الجسم على المستوى المتعامد مع اتجاه المشاهدة سوومنطقة إسقاط الخلفية في مجال الرؤية - B f. ثم يتم تحديد قيمة تدفق الحرارة على نافذة الإدخال للنظام البصري قبل ظهور الكائن من خلال التعبير:

أين المسافة من نافذة الإدخال إلى سطح الخلفية ؛ 1. f - سطوع الخلفية ؛ S BX - منطقة نافذة الإدخال للنظام البصري.

يتم تحديد قيمة التدفق الحراري الناتج عن الكائن بطريقة مماثلة:

أين ر - المسافة من IKSO إلى الجسم ؛ - سطوع الشيء.

في حالة وجود كائن ، يتم إنشاء حادث تدفق الحرارة على نافذة الإدخال بواسطة الكائن وهذا الجزء من سطح الخلفية غير المحمي بالكائن ، والذي ينطلق منه إجمالي تدفق الحرارة

ثم يتم كتابة التغيير في التدفق الحراري AF ​​على النحو التالي:

بافتراض أن قانون لامبرت صالح للكائن والخلفية ، فإننا نعبر عن السطوع Lo6و ب و من خلال الانبعاثية ودرجات الحرارة المطلقة:

أين ثابت ستيفان بولتزمان.

الاستبدال والداخل ، نحصل على تعبير لـ AF من حيث درجات الحرارة المطلقة والانبعاثات للكائن والخلفية:

بالنسبة إلى معلمات معينة للنظام البصري ومستقبل الإشعاع ، يتم تحديد قيمة الإشارة وفقًا تمامًا للتغير في الإشعاع DE.

إن انبعاث الجلد البشري مرتفع للغاية ، في المتوسط ​​هو 0.99 نسبة إلى الجسم الأسود بأطوال موجية أكبر من 4 ميكرون. في منطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف ، تكون الخصائص البصرية لغطاء الجلد قريبة من تلك الخاصة بالجسم الأسود. تعتمد درجة حرارة الجلد على التبادل الحراري بين الجلد والبيئة. أظهرت القياسات التي تم إجراؤها بمساعدة جهاز التصوير الحراري Aga-750 أنه عند درجة حرارة الهواء + 25 درجة مئوية ، تختلف درجة الحرارة على سطح راحة الشخص في حدود +32 ... + 34 درجة مئوية ، وعند درجة حرارة واحدة. درجة حرارة الهواء + 19 درجة مئوية - في حدود +28 ... + 30 درجة مئوية. يقلل وجود الملابس من سطوع الجسم ، لأن درجة حرارة الملابس أقل من درجة حرارة الجلد العاري. عند درجة حرارة محيطة تبلغ + 25 درجة مئوية ، كان متوسط ​​درجة حرارة سطح الجسم المقاسة لشخص يرتدي بدلة + 26 درجة مئوية. يمكن أن تختلف انبعاث الملابس أيضًا عن تلك الموجودة في الجلد العاري.

قد تأخذ المعلمات الأخرى المدرجة في التعبير قيمًا مختلفة اعتمادًا على الموقف المحدد و / أو المهمة التشغيلية.

دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في عملية تكوين الإشارة وأنواع التداخل الرئيسية التي تؤثر على التشغيل الخاطئ لـ ICSO السلبي.

تشكيل الإشارة.من أجل فهم أفضل للطرق والخوارزميات لتحسين مناعة الضوضاء في ICSO ، من الضروري الحصول على فكرة حول المعلمات الرئيسية للإشارة - الشكل والسعة والمدة والاعتماد على سرعة حركة الإنسان ودرجة حرارة الخلفية

ضع في اعتبارك منطقة واحدة للكشف عن الحزمة يبلغ طولها 10 أمتار وقطر شعاع عند قاعدة المخروط 0.3 متر.من المفترض أن يعبر الشخص المنطقة العادية لها بسرعات قصوى ودنيا على مسافة 10 و 5 و 1 متر من على مسافة 10 م يكون له شكل مثلث بحد أقصى عندما تكون المنطقة مغطاة بالكامل. على التين. يوضح 4.8.6 طيف هذه الإشارة. عند عبور الحزمة على مسافة أقصر ، تأخذ الإشارة شكل شبه منحرف مع جبهات شديدة الانحدار ، ويأخذ طيف هذه الإشارة الشكل الموضح في الشكل. 4.9.6.

من الواضح أن مدة الإشارة تتناسب عكسياً مع سرعة الحركة والمسافة إلى المستقبل.

تختلف الإشارة الحقيقية عن الصورة المثالية بسبب التشوهات الناتجة عن مسار التضخيم وفرض الضوضاء الفوضوية الناتجة عن تقلبات درجة الحرارة في الخلفية. يظهر في الشكل تسجيلات الإشارات الحقيقية التي تم الحصول عليها باستخدام جهاز استقبال pyro المحلي PM2D. 4.10. يتم عرض خصائصه الطيفية هنا أيضًا ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق تمرير الإشارات المسجلة بالفعل عبر محلل الطيف التابع للشركة

يسمح تحليل السجلات للفرد بتحديد "النافذة" الطيفية اللازمة لإرسال الإشارات المتولدة عند عبور المنطقة في أي مكان في نطاق السرعة بأكمله من 0.1 إلى 15 هرتز. في الوقت نفسه ، يكون ضعف الإشارة ممكنًا عند حواف النطاق ، نظرًا لأن المستقبل الكهروحراري له خاصية تردد الاتساع مع انخفاض في المنطقة 5 ... 10 هرتز. للتعويض عن ذلك ، من الضروري إدخال مضخم تصحيحي خاص في مسار معالجة الإشارة ، مما يوفر زيادة في استجابة التردد في منطقة 5 ... 20 هرتز.

تباين درجة الحرارة.يتم تحديد سعة الإشارة ، كما ذكرنا سابقًا ، من خلال تباين درجة الحرارة بين جسم الإنسان والخلفية التي يتم توجيه الحزمة إليها. نظرًا لأن درجة حرارة الخلفية تتغير بعد التغيير في درجة حرارة الغرفة ، فإن الإشارة المتناسبة مع اختلافها تتغير أيضًا.

عند النقطة التي تتطابق فيها درجة حرارة الشخص مع الخلفية ، تكون قيمة إشارة الخرج صفرًا. في درجات الحرارة المرتفعة ، تتغير الإشارة.

تعكس درجة حرارة الخلفية في الغرفة حالة الهواء خارج الغرفة مع بعض التأخير بسبب الجمود الحراري للمواد الإنشائية للمبنى.

يعتمد تباين درجة الحرارة أيضًا على درجة حرارة السطح الخارجي للشخص ، أي في الغالب من ملابسه. وهنا يتبين أن الظرف التالي مهم. إذا دخل شخص إلى الغرفة حيث تم تثبيت IKSO من الخارج ، على سبيل المثال ، من الشارع ، حيث يمكن أن تختلف درجة الحرارة بشكل كبير عن درجة الحرارة في الغرفة ، فقد يكون التباين الحراري مهمًا في اللحظة الأولى. وبعد ذلك ، عندما "تتكيف" درجة حرارة الملابس مع درجة حرارة الغرفة ، تقل الإشارة. ولكن حتى بعد الإقامة الطويلة في الغرفة ، تعتمد قوة الإشارة على نوع الملابس. على التين. يوضح الشكل 4.11 التبعيات التجريبية لتباين درجة حرارة الشخص على درجة الحرارة المحيطة. يُظهر الخط المتقطع استقراء البيانات التجريبية لدرجات حرارة أعلى من 40 درجة مئوية.

المنطقة المظللة 1 هي نطاق التباينات حسب شكل الملابس ونوع الخلفية وحجم الشخص وسرعة حركته.

من المهم ملاحظة أن انتقال قيمة التباين في درجة الحرارة إلى الصفر حدث فقط إذا تم إجراء القياسات في نطاق درجة الحرارة 30 ... 39.5 درجة مئوية بعد تكييف شخص في غرفة ساخنة لمدة 15 دقيقة . في حالة اقتحام منطقة حساسية ثاني أكسيد الكربون لشخص كان سابقًا في غرفة بدرجة حرارة أقل من 30 درجة مئوية أو في الهواء الطلق بدرجة حرارة 44 درجة مئوية ، تكون مستويات الإشارة في نطاق درجة الحرارة 30. .. 39.5 درجة مئوية تقع في المنطقة 2 ولا تصل إلى الصفر.

توزيع درجة الحرارة على سطح الإنسان غير منتظم. وهي الأقرب إلى 36 درجة مئوية في الأجزاء المفتوحة من الجسم - الوجه واليدين ، ودرجة حرارة سطح الملابس أقرب إلى خلفية الغرفة. لذلك ، تعتمد الإشارة عند دخل جهاز الاستقبال الحراري على أي جزء من الجسم يتداخل مع منطقة حساسية الحزمة.

يتيح لنا النظر في عملية تكوين الإشارة استخلاص الاستنتاجات التالية:

يتم تحديد سعة الإشارة من خلال تباين درجة حرارة السطح البشري والخلفية ، والتي يمكن أن تتراوح من كسور درجة إلى عشرات الدرجات ؛

شكل الإشارة له شكل مثلث أو شبه منحرف ، يتم تحديد مدة الإشارة من خلال تقاطع منطقة الحزمة ، وعند التحرك على طول الخط الطبيعي إلى الحزمة ، يمكن أن تكون من 0.05 إلى 10 ثوانٍ. عند التحرك بزاوية إلى الوضع الطبيعي ، تزداد مدة الإشارة. تقع الكثافة الطيفية القصوى للإشارة في النطاق من 0.15 إلى 5 هرتز ؛

عندما يتحرك شخص على طول الحزمة ، تكون الإشارة ضئيلة ويتم تحديدها فقط من خلال اختلاف درجة الحرارة بين الأقسام الفردية لسطح الشخص وتصل إلى كسور من الدرجة ؛

عندما يتحرك الشخص بين الحزم ، تكون الإشارة غائبة عمليا ؛

عند درجة حرارة الغرفة القريبة من درجة حرارة سطح جسم الإنسان ، تكون الإشارة ضئيلة ؛ فرق درجة الحرارة هو كسور من الدرجة ؛

يمكن أن تختلف سعة الإشارة في حزم مختلفة من منطقة الكشف اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض ، حيث يتم تحديدها من خلال تباين درجة حرارة الجسم البشري ومنطقة الخلفية التي يتم توجيه هذه الحزمة إليها. يمكن أن يصل الفرق إلى عشر درجات.

التدخل في IKSO السلبي.دعنا ننتقل إلى تحليل تأثيرات التداخل التي تسبب التشغيل الخاطئ لـ ICSOs السلبي. نعني بالتداخل أي تأثير للبيئة الخارجية أو الضوضاء الداخلية لجهاز الاستقبال غير المرتبط بحركة شخص في منطقة حساسية SO.

يوجد التصنيف التالي للتداخل:

حراري ، ناتج عن تسخين الخلفية عند تعرضه للإشعاع الشمسي ، يتدفق الهواء الحراري من تشغيل المشعات ومكيفات الهواء والمسودات ؛

الكهربائية ، الناتجة عن التقاطات من مصادر الانبعاثات الكهربائية والراديوية على العناصر الفردية للجزء الإلكتروني من ثاني أكسيد الكربون ؛

خاصة ، بسبب ضوضاء مستقبل بايرو ومسار تضخيم الإشارة ؛

الغرباء المرتبطون بالحركة في منطقة حساسية ثاني أكسيد الكربون للحيوانات الصغيرة أو الحشرات على سطح النافذة البصرية لإدخال ثاني أكسيد الكربون.

يعتبر التداخل الأكثر أهمية و "خطورة" هو التداخل الحراري الناجم عن تغير في درجة حرارة المناطق الخلفية التي يتم توجيه مناطق حساسية الحزمة إليها. يؤدي التعرض للإشعاع الشمسي إلى زيادة محلية في درجة حرارة الأقسام الفردية لجدار أو أرضية الغرفة. في الوقت نفسه ، لا يمر التغيير التدريجي في درجة الحرارة عبر دوائر الترشيح للجهاز ، ومع ذلك ، فإن تقلباته الحادة و "غير المتوقعة" نسبيًا ، المرتبطة ، على سبيل المثال ، بتظليل الشمس عن طريق مرور السحب أو مرور المركبات ، تسبب تداخلاً مشابهًا للإشارة الصادرة عن مرور الشخص. يعتمد اتساع الضوضاء على القصور الذاتي في الخلفية التي يتم توجيه الحزمة إليها. على سبيل المثال ، يكون وقت تغيير درجة الحرارة لجدار خرساني مكشوف أطول بكثير من وقت تغيير درجة حرارة الجدار الخشبي أو المغطى بورق الجدران.

على التين. يتم تقديم سجل لتداخل شمسي نموذجي عند خرج مستقبل بايرو أثناء مرور سحابة ، بالإضافة إلى طيفها.

في هذه الحالة ، يصل التغير في درجة الحرارة أثناء التداخل الشمسي إلى 1.0 ... 1.5 درجة مئوية ، خاصة في الحالات التي يتم فيها توجيه الحزمة إلى خلفية منخفضة القصور الذاتي ، على سبيل المثال ، جدار خشبي أو ستارة مصنوعة من القماش. تعتمد مدة هذا التداخل على سرعة التظليل ويمكن أن تقع ضمن نطاق السرعات المميزة لحركة الإنسان. من الضروري ملاحظة ظرف واحد مهم يجعل من الممكن التعامل مع مثل هذا التدخل. إذا تم توجيه حزمتين إلى المناطق المجاورة في الخلفية ، فإن نوع وسعة إشارة التداخل من التعرض للشمس تكون متماثلة تقريبًا في كل حزمة ، أي هناك ارتباط تداخل قوي. هذا يسمح للتصميم المناسب للدائرة بقمعها عن طريق طرح الإشارات ،

يحدث التداخل الحراري بسبب تأثير تيارات الهواء المتحركة ، مثل المسودات ذات النافذة المفتوحة ، والشقوق في النافذة ، وكذلك أجهزة التدفئة المنزلية - المشعات ومكيفات الهواء. تتسبب تدفقات الهواء في تقلبات فوضوية في درجة حرارة الخلفية ، حيث يعتمد اتساعها ومدى ترددها على سرعة تدفق الهواء وخصائص سطح الخلفية.

على عكس التشعيع الشمسي ، فإن التداخل الحراري من أقسام مختلفة من الخلفية ، والذي يؤثر حتى على مسافة 0.2 ... 0.3 متر ، مرتبط بشكل ضعيف مع بعضها البعض وليس لطرحها أي تأثير.

يحدث التداخل الكهربائي عند تشغيل أي مصادر للانبعاثات الكهربائية والراديوية وأجهزة القياس والأجهزة المنزلية والإضاءة والمحركات الكهربائية وأجهزة الإرسال اللاسلكي ، وكذلك التقلبات الحالية في شبكة الكابلات وخطوط الطاقة. تصريف البرق يخلق أيضًا مستوى كبير من التداخل.

تكون حساسية جهاز الاستقبال الكهروحراري عالية جدًا - عندما تتغير درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية ، تكون إشارة الخرج مباشرة من البلورة جزءًا من ميكرو فولت ، لذا فإن التداخل من مصادر التداخل بعدة فولتات لكل متر يمكن أن يتسبب في نبض تداخل آلاف من مرات أكبر من الإشارة المفيدة. ومع ذلك ، فإن معظم التداخلات الكهربائية لها مدة قصيرة أو حافة شديدة الانحدار ، مما يجعل من الممكن تمييزها عن الإشارة المفيدة.

تحدد الضوضاء المتأصلة في مستقبل pyro أعلى حد حساسية لـ ICSO ولها شكل ضوضاء بيضاء. في هذا الصدد ، لا يمكن استخدام طرق التصفية هنا. تزداد شدة الضوضاء مع ارتفاع درجة حرارة البلور بنحو ضعفين لكل عشر درجات. تتمتع المستقبلات الكهروحرارية الحديثة بمستوى ضوضاء جوهري يقابل تغير درجة الحرارة بمقدار 0.05 ... 0.15 درجة مئوية.

الاستنتاجات:

1. يتداخل النطاق الطيفي للتداخل مع نطاق الإشارات ويقع في المنطقة من الكسور إلى عشرات هرتز.

2. أخطر أنواع التداخل هو إضاءة الخلفية الشمسية ، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الخلفية بمقدار 3 ... 5 درجات مئوية.

3. التداخل من التشعيع الشمسي للمناطق القريبة من الخلفية يرتبط ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ويمكن تخفيفه عند استخدام مخطط ثنائي الشعاع لبناء ثاني أكسيد الكربون.

4. التداخل الحراري من الأجهزة المنزلية الحرارية له شكل تقلبات درجة حرارة عشوائية متقلبة ، تصل إلى 2 ... 3 درجة مئوية في نطاق التردد من 1 إلى 20 هرتز مع ارتباط ضعيف بين الحزم.

5. يكون التداخل الكهربائي على شكل نبضات قصيرة أو إجراءات متدرجة ذات حافة شديدة الانحدار ، ويمكن أن يكون الجهد المستحث أعلى بمئات المرات من الإشارة.

6. تكمن الضوضاء الداخلية للمستقبل الكهروحراري ، المقابلة للإشارة عندما تتغير درجة الحرارة بمقدار 0.05 ... 0.15 درجة مئوية ، في نطاق التردد الذي يتداخل مع نطاق الإشارة ، وتزداد بما يتناسب مع درجة الحرارة مرتين تقريبًا لكل 10 درجات ج.

طرق تحسين مناعة الضوضاء للـ ICSOs السلبي.طريقة الاستقبال التفاضليأصبح إشعاع زه واسع الانتشار. جوهر هذه الطريقة هو كما يلي: بمساعدة جهاز استقبال من موقعين ، يتم تشكيل منطقتين حساستين منفصلتين مكانيًا. يتم طرح الإشارات التي تم إنشاؤها في كلتا القناتين بشكل متبادل:

من الواضح أن منطقتين حساستين منفصلتين مكانيًا لا يمكن أن يعبرهما جسم متحرك في نفس الوقت. في هذه الحالة ، تظهر الإشارات في القنوات بالتناوب ، وبالتالي لا ينخفض ​​اتساعها. ويترتب على الصيغة أن الضوضاء عند خرج المستقبِل التفاضلي تساوي صفرًا إذا تم استيفاء الشروط التالية معًا:

1. أشكال التداخل في القنوات هي نفسها.

2. اتساع التداخل هو نفسه.

3. التدخلات لها نفس الموقف الزمني.

في حالة التداخل الشمسي ، يتم استيفاء الشرطين 1 و 3. لا يتم استيفاء الشرط 2 إلا إذا كانت نفس المادة تعمل كخلفية في كلتا القناتين أو إذا كانت زوايا حدوث الطاقة الشمسية في الخلفية متماثلة في كلتا القناتين أو في كليهما القنوات ، يقع تدفق الإشعاع الشمسي على كامل مساحة الخلفية مما يحد من منطقة الحساسية. على التين. يظهر اعتماد سعة الضوضاء عند خرج المرحلة التفاضلية على سعة الضوضاء عند دخلها.

المعلمة هي نسبة اتساع تأثيرات التداخل في القنوات. في هذه الحالة ، نعني أن الشرطين 1 و 3 مستوفيان.

من التين. يمكن ملاحظة أنه مع وجود تزامن جيد بما فيه الكفاية مع اتساع تأثيرات التداخل في القنوات ، يتم تحقيق 5 ... 10 أضعاف قمع هذه التداخلات. لـ U B xi / U ب x2> 1.2 ، يتناقص قمع التداخل وتميل الخاصية oui = / إلى خاصية مماثلة لمستقبل واحد.

تحت تأثير التداخل الحراري ، يتم تحديد درجة إخماده بواسطة مستقبل تفاضلي من خلال درجة ارتباطه عند نقاط متباعدة مكانيًا على سطح الخلفية. يمكن إجراء تقدير درجة الارتباط المكاني للتداخل الحراري عن طريق قياس شدته باستخدام طرق الاستقبال التفاضلية والتقليدية. نتائج بعض القياسات موضحة في الشكل. 4.14.

ترشيح التردد الأمثل.يمكن إيقاف التداخل الفعال بهذه الطريقة مع وجود اختلاف كبير في أطياف التردد للإشارات والتداخل. ويترتب على البيانات الواردة أعلاه أنه لا يوجد فرق من هذا القبيل في حالتنا. لذلك ، لا يمكن استخدام هذه الطريقة للقمع الكامل للتداخل.

النوع الرئيسي للضوضاء الذي يحدد حساسية ICSO هو الضوضاء الداخلية للمستقبل. لذلك ، فإن تحسين عرض النطاق الترددي للمكبر حسب طيف الإشارة وطبيعة ضوضاء المستقبل يجعل من الممكن تحقيق القدرات المحدودة لنظام الاستقبال.

الترشيح الطيفي البصري.جوهر طريقة الترشيح الطيفي البصري هو نفسه كما في حالة ترشيح التردد الأمثل. باستخدام الترشيح الطيفي ، يتم منع الضوضاء بسبب الاختلافات في الأطياف البصرية للإشارات والضوضاء. هذه الاختلافات غير موجودة عمليًا للتداخل الحراري ومكوِّن التداخل الشمسي الناشئ بسبب التغير في درجة حرارة الخلفية تحت تأثير الإشعاع الشمسي ، ومع ذلك ، فإن طيف مكون التداخل الشمسي المنعكس من الخلفية يختلف اختلافًا كبيرًا عن طيف الإشارة. يتم تحديد الكثافة الطيفية لمعان الطاقة لجسم أسود من خلال صيغة بلانك:

أين الطول الموجي؟ ك - ثابت بولتزمان ؛ T - درجة حرارة الجسم ح هو ثابت بلانك. ج هي سرعة الضوء.

يظهر تمثيل رسومي للوظيفة التي تم تطبيعها لإشعاع تباين الجسم والإشعاع الشمسي في الشكل. 4.15.

وفقًا للنظرية الكلاسيكية للترشيح الخطي الأمثل ، من أجل ضمان الحد الأقصى لنسبة الإشارة إلى الضوضاء ، يجب مطابقة نطاق التمرير الطيفي للمرشح البصري مع طيف إشعاع التباين للكائن ويكون بالشكل الموضح في الشكل. 4.15.

من بين المواد ذات الإنتاج الضخم ، فإن الزجاج الخالي من الأكسجين IKS-33 يلبي هذه الحالة تمامًا.

يتم عرض درجة قمع التداخل الشمسي بواسطة هذه المرشحات للخلفيات المختلفة في الجدول. 4.1 يوضح الجدول أن أكبر قمع للتداخل الشمسي يتحقق بواسطة مرشح IKS-33. فيلم البولي إيثيلين الأسود أدنى إلى حد ما من IKS-33.

وبالتالي ، حتى عند استخدام مرشح IKS-33 ، يتم قمع التداخل الشمسي بمقدار 3.3 مرة فقط ، وهو ما لا يمكن أن يؤدي إلى تحسن جذري في مناعة الضوضاء لأداة الكشف البصري السلبي.

ترشيح التردد المكاني الأمثل.من المعروف أن خصائص الكشف في ظل ظروف الترشيح الخطي الأمثل ترتبط بشكل فريد بقيمة نسبة الإشارة إلى الضوضاء. لتقييمها ومقارنتها ، من الملائم استخدام الكمية

حيث U - سعة الإشارة ؛ - الكثافة الطيفية لقدرة الإشارة ؛ - الكثافة الطيفية لقدرة التداخل.

الجدول 1. درجة قمع التداخل الشمسي بواسطة مرشحات مختلفة لخلفيات مختلفة

القيمة المادية هي نسبة طاقة الإشارة إلى الكثافة الطيفية لقدرة التداخل. من الواضح ، عندما تتغير الزاوية الصلبة لمنطقة الحساسية الأولية ، تتغير شدة التداخل المنبعث من الخلفية ودخول القناة المستقبلة. في الوقت نفسه ، يعتمد اتساع الإشارة على الشكل الهندسي لمنطقة الحساسية الأولية. دعنا نكتشف في أي تكوين لمنطقة الحساسية الأولية تصل قيمة q إلى أقصى قيمة لها ، والتي نعتبرها أبسط نموذج للكشف. دع منطقة حساسية ICSO تكون ثابتة بالنسبة للخلفية ، والجسم المراد اكتشافه يتحرك بسرعة زاوية Vo6بالنسبة إلى نقطة المراقبة. منطقة الحساسية والجسم الموجود في المستوى العادي بالنسبة للمحور البصري مستطيلان ، والأبعاد الزاويّة للكائن ومجال الرؤية صغيرة جدًا بحيث يمكن اعتبارها بدرجة كافية من الدقة

أين هي الزاوية الصلبة التي يظهر عندها الجسم ؛ هي الزاوية الصلبة لمنطقة الحساسية ؛ هي الحجم الزاوي للجسم

مسؤولة في الطائرات الأفقية والعمودية ؛ الحجم الزاوي لمنطقة الحساسية ، على التوالي ، في المستويين الأفقي والرأسي ؛

إن سطوع الطاقة للكائن B حوله هو نفسه على كامل سطحه ، والكثافة الطيفية لسطوع الطاقة لضوضاء الخلفية هي نفسها على سطح الخلفية بأكمله. تعد الإشارة وضوضاء الخلفية مضافة. تحدث حركة الجسم بشكل موحد في مستوى الزاوية أ. جهاز استقبال الطاقة بالقصور الذاتي ، من الدرجة الثانية. يتم تغذية الإشارة من جهاز الاستقبال إلى مرشح أمثل قابل للضبط. ثم يتم تحديد كثافة القدرة الطيفية لتداخل الخلفية عند خرج المستقبل من خلال التعبير:

أين قبطي- معامل انتقال النظام البصري ؛ إلى ر- معامل إرسال مسار انتشار الإشارة ؛ إلى ص- المتلقي حساسية.

عندما يعبر كائن ما مجال الرؤية ، يتم إنشاء نبضة إشارة عند خرج جهاز الاستقبال ، ويتم تحديد شكلها وطيفها ، في الحالة التي تكون فيها u ، من خلال التعبيرات:

حيث U0 هي نبضة إشارة لاتساع الوحدة ؛ - طيف نبضة إشارة لوحدة الاتساع.

بالنسبة للخلفية الباعثة للضوضاء التي تكون الكثافة الطيفية للقدرة لها الشكل ، يتم تحديد قيمة خرج المستقبل الذي لا يعمل بالقصور الذاتي وفقًا للتعبير على النحو التالي

طبيعة الاعتماد على الكمية o ولها الشكل الموضح في الشكل. 4.16. مما سبق ، يترتب على ذلك أنه من أجل ضمان أقصى نسبة ضوضاء للإشارة إلى الخلفية ، يجب أن يرتبط شكل منطقة الحساسية بشكل الكائن.

في حالة تذبذب ضوضاء الخلفية ، تتحقق القيمة القصوى لنسبة ضوضاء الإشارة / الخلفية عندما يتزامن الشكل الهندسي لمنطقة الحساسية الأولية مع شكل الكائن. هذا الاستنتاج ينطبق أيضًا على حالة التداخل الشمسي النبضي. يتم تأكيد ذلك من خلال الحقيقة الواضحة أنه عندما تزداد الزاوية الصلبة لمنطقة الحساسية من قيمة مساوية للزاوية الصلبة التي يكون الجسم مرئيًا تحتها ، لا يتغير اتساع الإشارة ، ويزداد اتساع التداخل الشمسي بما يتناسب مع الزاوية الصلبة لمنطقة الحساسية. أي أن طريقة ترشيح التردد المكاني الأمثل تجعل من الممكن زيادة مناعة الضوضاء لوسائل الكشف البصري السلبي لكل من التداخل الحراري والشمسي.

طريقة النطاق المزدوج لتلقي الأشعة تحت الحمراء.يكمن جوهر هذه الطريقة في إدخال قناة ثانية في ICSO ، والتي توفر استقبال الأشعة تحت الحمراء في نطاقات الأشعة تحت الحمراء المرئية أو القريبة منها ، من أجل الحصول على معلومات إضافية تميز الإشارة عن التداخل. استخدام مثل هذه القناة بالاقتران مع القناة الرئيسية في ظروف غرفة واحدة غير فعال ، حيث يتم تشكيل كل من الإشارة والتداخل في وجود الإضاءة في كلا النطاقين الطيفيين. يعتبر استخدام قناة النطاق المرئي أكثر فاعلية عند تثبيتها خارج المباني المحمية ، في الأماكن التي يتعذر الوصول إليها لحجب هذه القناة بمصادر الضوء الاصطناعي. في هذه الحالة ، عندما تتغير الإضاءة الشمسية ، تولد القناة إشارة تحظر التشغيل المحتمل لـ ICSO تحت تأثير التداخل الشمسي. مع مثل هذه المنظمة ، فإن طريقة النطاق المزدوج تجعل من الممكن القضاء تمامًا على الإيجابيات الخاطئة لـ ICSO ، والتي تكون ممكنة بسبب حدوث التداخل الشمسي. إمكانية حجب القناة الحرارية طوال مدة التداخل واضحة.

طرق بارامترية لتحسين مناعة الضوضاء لـ IKSO.أساس الطرق البارامترية لتحسين مناعة الضوضاء في ICSO هو تحديد الإشارات المفيدة بواحد أو مجموعة من المعلمات المميزة للكائنات التي تسبب ظهور هذه الإشارات. مثل هذه المعلمات ، يمكن استخدام سرعة الكائن وأبعاده والمسافة إلى الكائن. في الممارسة العملية ، كقاعدة عامة ، لا تُعرف قيم المعلمات المحددة مسبقًا. ومع ذلك ، هناك مجال معين لتعريفهم. لذا ، فإن سرعة الشخص الذي يتحرك على قدميه أقل من 7 م / ث. يمكن أن يؤدي الجمع بين هذه القيود إلى تضييق مجال تعريف إشارة مفيدة بشكل كبير ، وبالتالي تقليل احتمال حدوث إنذار خاطئ.

دعونا نفكر في بعض الطرق لتحديد معلمات كائن ما أثناء الكشف البصري السلبي. لتحديد سرعة الكائن ، وحجمه الخطي في اتجاه الحركة والمسافة إليه ، من الضروري تنظيم منطقتين متوازيتين من الحساسية ، متباعدتين في مستوى حركة الجسم بمسافة أساسية معينة L. ثم من السهل تحديد أن سرعة الجسم طبيعية بالنسبة لمناطق الحساسية

أين هو وقت التأخير بين الإشارات في قنوات الاستقبال.

البعد الخطي للكائن بوبفي المستوى الطبيعي لمناطق الحساسية يتم تعريفها على أنها

أين ثيو .5 - مدة نبضة الإشارة عند مستوى U = 0.5U كحد أقصى.

بشرط أن يتم تحديد المسافة إلى الكائن من خلال التعبير

أين هو الحجم الزاوي لمنطقة الحساسية الأولية بالراديان ؛ هي مدة مقدمة نبضة الإشارة.

تم الحصول على قيم المعلمات wob ، b ^ ، D o6 تتم مقارنتها بمناطق تعريفها ، وبعد ذلك يتم اتخاذ قرار للكشف عن الكائن. في حالة استحالة تنظيم منطقتين متوازيتين من الحساسية ، يمكن أن تعمل معلمات نبضة الإشارة كمعلمات محددة: وقت الارتفاع ، ومدة النبض ، وما إلى ذلك. الشرط الرئيسي لتنفيذ هذه الطريقة هو عرض النطاق الترددي العريض لمسار الاستقبال ، وهو أمر ضروري لاستقبال الإشارة دون تشويه شكلها ، أي في هذه الحالة ، يتم استبعاد استخدام طريقة التصفية المثلى. المعلمة غير المشوهة في عملية التصفية المثلى هي مدة التأخير بين الإشارات التي تحدث في القنوات ذات التنوع المكاني. لذلك ، يمكن إجراء تحديد الهوية بواسطة هذه المعلمة دون توسيع عرض النطاق الترددي لمسير الاستقبال. من أجل تحديد إشارة مفيدة في ICSO مع منطقة حساسية متعددة الحزم من حيث المعلمة m 3 ، من الضروري أن يتم تشكيلها في مستوى حركة الكائن باستخدام مستقبلات مستقلة.

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك مناطق تعريف معلمات نبضة الإشارة وقيمة m 3 لـ ICSO أحادي الموضع مع منطقة حساسية متعددة الحزم عند القيم الحقيقية للتباعد الزاوي لمنطقة الحساسية الأولية a n = 0.015 rad ، حجم بؤبؤ العين d = 0.05 m والزاوية بين مناطق الحساسية a p = 0.3 rad.

يتم تحديد مدة النبضة عند مستوى الصفر من خلال التعبير

مجال مدة النبضة لنطاق السرعة الخامس ا 6 \ u003d 0.1.7.0 م / ث ، هو t io = 0.036 ... 4.0 ثانية. النطاق الديناميكي

مجال تحديد مدة النبضة عند مستوى 0.5U كحد أقصى هو بالفعل 0.036 ... 2.0 ثانية ، والنطاق الديناميكي

يتم تحديد مدة مقدمة نبضة الإشارة من خلال التعبير

أين هو مجال التعريف والديناميكي

نطاق

يمكن تحديد مدة التأخير بين النبضات التي تحدث في القنوات المجاورة من خلال الصيغة:

نطاق تعريف قيمة التأخير 0 ... 30 ثانية. بالنسبة للقيمة المقبولة d = 0.05 m والمدى D o6 = 1 ... 10 m ، منطقة التعريف هي 4.5 ... 14.0 ، والنطاق الديناميكي 3.1.

مع d = 0 نطاق ديناميكي لجميع قيم النطاق افعل 6= 0 ... 10 م.

وبالتالي ، فإن معلمة التعريف الأكثر استقرارًا هي قيمة t 3 / tf.

نظرًا لتزامن ظهور التداخل الشمسي في القنوات المنفصلة مكانيًا ، المشار إليه في ثانية. 4.3 ، هناك إمكانية للفك الكامل منه باستخدام المعلمة

يتيح استخدام القنوات المستقلة زيادة مقاومة الجهاز للتداخل الحراري ، حيث لا يتم اتخاذ القرار النهائي بشأن الكشف إلا إذا تم الكشف عن إشارات في قناتين على الأقل خلال فترة زمنية معينة يحددها أقصى تأخير ممكن لـ نبض الإشارة بين القنوات. في هذه الحالة ، يتم تحديد احتمال وجود إنذار خاطئ من خلال التعبير

حيث RLS1. Рlsg - احتمالات إنذار خاطئ في قنوات منفصلة.

تحليل مقارن لطرق تحسين مناعة الضوضاء في IKSO.تتنوع الطرق المذكورة أعلاه لتحسين مناعة الضوضاء في ICSO من حيث جوهرها المادي وتعقيد التنفيذ. كل واحد منهم على حدة له مزايا وعيوب معينة. لتسهيل مقارنة هذه الأساليب من حيث مزيج من الصفات الإيجابية والسلبية ، سنقوم بتجميع جدول صرفي. 4.2

يمكن أن نرى من الجدول أنه لا توجد طريقة واحدة يمكنها قمع كل التداخل بشكل كامل. ومع ذلك ، فإن الاستخدام المتزامن لعدة طرق يجعل من الممكن زيادة مناعة الضوضاء بشكل كبير في ICSO مع تعقيد بسيط للجهاز ككل. وفقًا لمجموع الصفات الإيجابية والسلبية ، فإن التوليفة الأكثر تفضيلًا هي: الترشيح الطيفي + ترشيح التردد المكاني + طريقة البارامترية.

دعونا ننظر في الأساليب والوسائل الرئيسية المطبقة في الممارسة العملية في ICSO الحديثة ، والتي تسمح بتوفير احتمالية عالية بما فيه الكفاية للكشف مع الحد الأدنى من تكرار الإنذارات الكاذبة.

لحماية جهاز الاستقبال من تأثيرات الإشعاع خارج النطاق الطيفي للإشارة ، يتم اتخاذ التدابير التالية:

يتم إغلاق نافذة مدخل البيرومودول بلوحة جرمانيوم لا تنقل الإشعاع بطول موجي أقل من 2 ميكرومتر ؛

تتكون نافذة مدخل ثاني أكسيد الكربون بالكامل من البولي إيثيلين عالي الكثافة ، والذي يوفر صلابة كافية للحفاظ على الأبعاد الهندسية وفي نفس الوقت لا ينقل الإشعاع في نطاق الطول الموجي من 1 إلى 3 ميكرون ؛

الجدول 2. طرق تحسين مناعة الضوضاء لـ IKSO

	الصفات الإيجابية	الصفات السلبية
التفاضليه		مناعة منخفضة للضوضاء للضوضاء غير المرتبطة
ترشيح التردد	قمع جزئي للتدخل الشمسي والحمل الحراري	تعقيد التنفيذ للأنظمة متعددة القنوات
التصفية الطيفية	سهولة التنفيذ. قمع جزئي للتداخل الشمسي.	لا يتم قمع التداخل الحراري
النطاق المزدوج	قمع كامل للتداخل الشمسي ، مسار معالجة سهل	إمكانية حجب الوسائل عن طريق مصادر الضوء الخارجية. لا يتم قمع التداخل الحراري. الحاجة إلى قناة بصرية إضافية
ترشيح التردد المكاني الأمثل	قمع جزئي للخلفية والتداخل الشمسي. سهولة التنفيذ	الحاجة إلى استخدام أجهزة استقبال ذات شكل خاص للمنطقة الحساسة
الطرق البارامترية	قمع جزئي للضوضاء الخلفية. قمع كبير للتداخل الشمسي	تعقيد مسار المعالجة

تصنع عدسات فرينل على شكل دوائر متحدة المركز مختومة على سطح نافذة المدخل من البولي إيثيلين بطول بؤري يقابل الحد الأقصى لمستوى الإشعاع المميز لدرجة حرارة جسم الإنسان. سيتم "تلطيخ" إشعاع الأطوال الموجية الأخرى ، مروراً بهذه العدسة ، وبالتالي تخفيفها.

تتيح هذه التدابير تقليل تأثير التداخل من مصادر خارج النطاق الطيفي بآلاف المرات وتضمن إمكانية عمل ICSO في ظروف ضوء الشمس القوي ، واستخدام مصابيح الإضاءة ، وما إلى ذلك.

من الوسائل القوية للحماية من التداخل الحراري استخدام جهاز استقبال بايرو ثنائي المنصات مع تكوين منطقة حساسية ثنائية الشعاع. تحدث الإشارة أثناء مرور الشخص بالتتابع في كل حزمة من الشعاعين ، والضوضاء الحرارية شديدة الارتباط ويمكن تخفيفها باستخدام أبسط مخطط طرح. في جميع ICSOs السلبية الحديثة ، يتم استخدام عناصر بيرول ذات نظامين ، وفي أحدث الموديلات ، يتم أيضًا استخدام عناصر بيرولين رباعية.

في بداية النظر في خوارزميات معالجة الإشارات ، ينبغي إبداء الملاحظة التالية. يمكن استخدام مصطلحات مختلفة من قبل جهات تصنيع مختلفة لتعيين خوارزمية ، نظرًا لأن الشركة المصنعة غالبًا ما تعطي اسمًا فريدًا لبعض خوارزمية المعالجة وتستخدمها تحت علامتها التجارية الخاصة ، على الرغم من أنها في الواقع قد تستخدم بعض طرق تحليل الإشارات التقليدية التي تستخدمها الشركات الأخرى.

الخوارزمية الترشيح الأمثللا يقتصر الأمر على استخدام اتساع الإشارة فحسب ، بل استخدام كل طاقتها ، أي ناتج السعة والمدة. علامة إعلامية إضافية للإشارة هي وجود جبهتين - عند مدخل "الحزمة" وعند إخراجها ، مما يسمح لك بضبط العديد من التداخلات التي تبدو مثل "الخطوات". على سبيل المثال ، في IKSO Vision-510 ، تقوم وحدة المعالجة بتحليل القطبية الثنائية والتماثل لشكل الموجة من خرج مستقبل بايرو تفاضلي. يتمثل جوهر المعالجة في مقارنة الإشارة بعتبتين ، وفي بعض الحالات ، مقارنة سعة ومدة الإشارات ذات القطبية المختلفة. من الممكن أيضًا دمج هذه الطريقة مع حساب منفصل لتجاوزات العتبات الإيجابية والسلبية. قام بارادوكس بتسمية تحليل دخول / خروج الخوارزمية.

نظرًا لحقيقة أن الضوضاء الكهربائية لها إما فترة قصيرة أو جبهة شديدة الانحدار ، لتحسين مناعة الضوضاء ، فمن الأكثر فعالية استخدام خوارزمية الفصل - تسليط الضوء على مقدمة شديدة الانحدار ومنع جهاز الإخراج طوال مدة عملها. وبالتالي ، يتم تحقيق التشغيل المستقر لثاني أكسيد الكربون حتى في ظل ظروف التداخل الكهربائي والراديوي الشديد في المدى من مئات كيلوهرتز إلى واحد جيجاهيرتز عند شدة مجال تصل إلى SE / م. تشير جوازات سفر IKSO الحديثة إلى مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي والترددات الراديوية مع شدة مجال تصل إلى 20 ... 30 فولت / م.

الطريقة الفعالة التالية لتحسين مناعة الضوضاء هي استخدام الدائرة "نبض التهم".يحتوي مخطط الحساسية لأشهر COs "الحجمية" الأكثر شيوعًا على بنية متعددة المسارات. هذا يعني أنه عند الحركة ، يعبر الشخص عدة أشعة متتالية. في الوقت نفسه ، يتناسب عددهم بشكل مباشر مع عدد الأشعة التي تشكل منطقة اكتشاف أول أكسيد الكربون والمسافة التي يقطعها الشخص. يختلف تنفيذ هذه الخوارزمية اعتمادًا على تعديل ثاني أكسيد الكربون. الأكثر استخدامًا هو الإعداد اليدوي للمفتاح على حساب عدد معين من النبضات. من الواضح ، فيما يتعلق بهذا ، مع زيادة عدد النبضات ، تزداد مناعة الضوضاء في ICSO. لتشغيل الجهاز ، يجب على الشخص عبور عدة حزم ، ولكن هذا قد يقلل من كشف الجهاز بسبب وجود "مناطق ميتة". يستخدم PARADOX ICSO خوارزمية معالجة إشارة مستقبل APSP pyro الحاصلة على براءة اختراع والتي تقوم تلقائيًا بتبديل عدد النبضات اعتمادًا على مستوى الإشارة. بالنسبة للإشارات عالية المستوى ، يقوم الكاشف على الفور بإنشاء إنذار ، أثناء العمل كعتبة ، وللإشارات منخفضة المستوى ، فإنه يتحول تلقائيًا إلى وضع عد النبض. هذا يقلل من فرصة الإنذارات الكاذبة مع الحفاظ على نفس قابلية الكشف.

تُستخدم خوارزميات حساب النبض التالية في IKSO Enforcer-QX:

SPP - تحسب النبضات فقط للإشارات ذات العلامات المتناوبة ؛

SGP3 - يتم حساب مجموعات النبضات ذات القطبية المعاكسة فقط. هنا ، تحدث حالة إنذار عندما تظهر ثلاث مجموعات من هذا القبيل خلال الوقت المحدد.

في أحدث تعديلات IKSO ، تم استخدام مخطط لزيادة مناعة الضوضاء. "استقبال ملائم".هنا ، تقوم العتبة تلقائيًا بمراقبة مستوى الضوضاء ، ومع ارتفاعها ، فإنها تزداد أيضًا. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة ليست خالية من العيوب. مع نمط حساسية متعدد المسارات ، من المحتمل جدًا أن يتم توجيه حزمة واحدة أو أكثر إلى موقع تداخل شديد. يحدد هذا الحد الأدنى من الحساسية للجهاز بأكمله ، بما في ذلك تلك الحزم التي تكون فيها شدة الضوضاء ضئيلة. هذا يقلل من احتمال الكشف الكلي للأداة بأكملها. للقضاء على هذا القصور ، يُقترح "كشف" الأشعة بأقصى مستوى ضوضاء قبل تشغيل الجهاز وتظليلها باستخدام شاشات غير شفافة خاصة. في بعض التعديلات على الأجهزة ، يتم تضمينها في التسليم.

يمكن إجراء تحليل مدة الإشارة بطريقة مباشرة لقياس الوقت الذي تتجاوز فيه الإشارة حدًا معينًا ، وفي مجال التردد عن طريق تصفية الإشارة من خرج كاشف الحرارة ، بما في ذلك استخدام عتبة "عائمة" ،تحليل التردد المعتمد على النطاق. يتم تعيين العتبة عند مستوى منخفض ضمن نطاق التردد للإشارة المرغوبة وعلى مستوى أعلى خارج نطاق التردد هذا. هذه الطريقة مضمنة في IKSO Enforcer-QX وحصلت على براءة اختراع تحت اسم IFT.

نوع آخر من المعالجة المصممة لتحسين خصائص IKSO هو تعويض درجة الحرارة التلقائي.في نطاق درجة الحرارة المحيطة 25 ... 35 درجة مئوية ، تنخفض حساسية المستقبل الحراري بسبب انخفاض التباين الحراري بين جسم الإنسان والخلفية ، ومع زيادة أخرى في درجة الحرارة ، تزداد الحساسية مرة أخرى ، ولكن "مع الإشارة المعاكسة". في ما يسمى بدوائر التعويض الحراري "التقليدية" ، يتم قياس درجة الحرارة ، ومع ارتفاعها ، يتم زيادة الكسب تلقائيًا. في "حقا"أو "ذو وجهين"التعويض ، تؤخذ الزيادة في التباين الحراري في الاعتبار لدرجات الحرارة التي تزيد عن 25 ... 35 درجة مئوية. يوفر استخدام التعويض الحراري التلقائي حساسية ICSO ثابتة تقريبًا على نطاق واسع من درجات الحرارة. يتم استخدام هذا التعويض الحراري في IKSO بواسطة PARADOX و С & К SYSTEMS.

يمكن تنفيذ أنواع المعالجة المدرجة بالوسائل التناظرية أو الرقمية أو المركبة. في ICSO الحديثة ، يتم استخدام طرق المعالجة الرقمية بشكل متزايد باستخدام وحدات تحكم دقيقة متخصصة مع ADC ومعالجات الإشارات ، مما يجعل من الممكن إجراء معالجة مفصلة للبنية "الدقيقة" للإشارة لتمييزها بشكل أفضل عن الضوضاء. في الآونة الأخيرة ، كانت هناك تقارير عن تطوير ICSOs الرقمية بالكامل التي لا تستخدم العناصر التناظرية على الإطلاق. في هذا ICSO ، يتم تغذية الإشارة من خرج مستقبل pyro مباشرة إلى محول تناظري إلى رقمي بنطاق ديناميكي عالٍ ، وتتم جميع المعالجات في شكل رقمي. يتيح لك استخدام المعالجة الرقمية بالكامل التخلص من هذه "التأثيرات التناظرية" مثل تشويه الإشارة المحتمل ، وتحولات الطور ، والضوضاء الزائدة. يستخدم Digital 404 خوارزمية SHIELD الخاصة بمعالجة الإشارات ، والتي تتضمن APSP ، بالإضافة إلى تحليل معلمات الإشارة التالية: السعة ، والمدة ، والقطبية ، والطاقة ، ووقت الارتفاع ، والشكل الموجي ، ووقت الظهور ، وترتيب الإشارة. تتم مقارنة كل سلسلة من الإشارات بالأنماط المقابلة للحركة والتداخل ، وحتى يتم التعرف على نوع الحركة ، وإذا لم يتم استيفاء معايير الإنذار ، يتم تخزين البيانات في الذاكرة لتحليل التسلسل التالي أو التسلسل بأكمله قمع. أتاح الاستخدام المشترك للدرع المعدني وقمع تداخل البرامج زيادة مناعة Digital 404 للتداخل الكهرومغناطيسي والترددات الراديوية حتى 30 ... 60 فولت / م في نطاق التردد من 10 ميجاهرتز إلى 1 جيجاهرتز.

من المعروف أنه نظرًا للطبيعة العشوائية للإشارات المفيدة والمتداخلة ، فإن خوارزميات المعالجة القائمة على نظرية القرارات الإحصائية هي الأفضل. بناءً على بيانات المطورين ، بدأ استخدام هذه الأساليب في أحدث طرازات IKSO من C&K SYSTEMS.

بشكل عام ، من الصعب جدًا الحكم بشكل موضوعي على جودة المعالجة المستخدمة ، بناءً على بيانات الشركة المصنعة فقط. قد تكون العلامات غير المباشرة لـ SO ذات الخصائص التكتيكية والتقنية العالية هي وجود محول تناظري إلى رقمي ، ومعالج دقيق وكمية كبيرة من برنامج المعالجة المستخدم.