AMSTA ochroni granice i nie tylko

Przykładem takiego rozwiązania może być system AMSTA (Advanced Monitoring of Stand-off Areas) oferowany przez, wchodzące w skład Grupy WB, przedsiębiorstwo MindMade. Polskie rozwiązanie wyróżnia się kompleksową budową i skalowalnością. Wykorzystująca sensory sejsmiczne oraz kamery przystosowane do obserwacji zarówno w dzień jak i w nocy,  sieć pozwala na detekcję i analizę wykrytych sygnałów poprzez zastosowanie autorskich algorytmów.

Zdjęcie: Jakub Link-Lenczowski, Magazyn Militarny MILMAG

Podstawą rozwiązania jest sieć inteligentnych sensorów sejsmicznych i kamer (dziennych i termalnych) oraz specjalistycznych algorytmów analizujących wykryte sygnały. Bazuje ona na zasadzie inteligencji rozproszonej, co oznacza, że każdy komponent pracuje niezależnie od pozostałych. Takie rozwiązanie bardzo ułatwia skalowanie systemów tak aby odpowiadały konkretnym potrzebom użytkowników. Również dlatego AMSTA jest produktem modułowym, o otwartej architekturze. Pozwala to nie tylko na dodawanie kolejnych sensorów, ale zapewnia synergię z innymi środkami rozpoznania i ochrony. Zgodnie z materiałami Grupy WB istnieje możliwość podpięcia bezpilotowych systemów powietrznych (bsp) oraz efektorów takich jak miny przeciwpancerne lub wyrzutnie granatów, które mogą znacząco spowolnić intruzów.

System może być wykorzystywany dwojako. Stacjonarnie, jako element stałych zabezpieczeń infrastruktury krytycznej (takie rozwiązanie znane jest pod nazwą AMSTA Fence) lub mobilnej, co pozwala budować chronione strefy ad-hoc (AMSTA Deploy).

Niezależnie od wariantu zabudowy sieć bazuje na tych samych komponentach. Całość spięta jest dwukierunkową, bezprzewodową siecią komunikacyjną. Ponadto, dzięki zastosowaniu tzw. Inteligencji rozproszonej, każdy komponent pracuje niezależnie od pozostałych. Za analizę sygnałów odpowiadają algorytmy. Dzięki nim system rozpoznaje i klasyfikuje wykryte obiekty. Standardowo AMSTA wykrywa ludzi, zwierzęta, oraz pojazdy różnego typu. Jest jednak systemem otwartym (samouczącym się) dlatego istnieje możliwość rozbudowy bazy danych o wszelkie, nietypowe, obiekty wykryte przez czujniki.

Rdzeniem AMSTy są czujniki sejsmiczne. Pierwszy z nich to Sensor Sejsmiczny z GPS – SSG. Jest to inteligentny, dookólny czujnik, umieszczany w ziemi wzdłuż granic lub wokół obszarów chronionych. Analizuje odbierane z ziemi fale sejsmiczne i dokonuje ich klasyfikacji pod kątem zagrożenia. Sygnały są porównywane z  zasobami bazy danych o potencjalnych pojazdach, obiektach oraz istotach żywych, a czujnik transmituje tylko informacje o potencjalnych zagrożeniach. Fałszywe alarmy nie są przesyłane przez SSG. Zgodnie z zapewnieniem producenta pozwala to na bardzo długą żywotność baterii – od 3 miesięcy do 4 lat (mogą być również zasilane przewodowo z sieci 220 V). Aktywność człowieka może zostać wykryta w promieniu 100 m. od miejsca instalacji SSG, natomiast pojazdy czujnik wykrywa w promieniu 300 m.

Drugim typem detektorów sejsmicznych jest Sensor Sejsmiczny Sektorowy – SSS. To inteligentny, samouczący się, dookólny czujnik nowej generacji, przeznaczony do wykrywania obiektów poruszających się po gruncie. Umieszczony w ziemi analizuje fale sejsmiczne i wykrywa oraz klasyfikuje, w oparciu o autorskie algorytmy, dwie klasy poruszających się obiektów – „ludzi” oraz „pojazdów”. Po uzyskaniu statusu „wykrycie” wysyła radiowo sygnał alarmowy o wykryciu i sklasyfikowaniu intruza wraz ze wskazaniem sektora, w którym się pojawił. Samouczące się algorytmy przetwarzania informacji i wzorcowa baza sygnatur sejsmicznych ograniczają liczbę fałszywych alarmów (np. po wykryciu zwierząt).

W momencie wykrycia przez sensor sejsmiczny poruszającego się obiektu z jednoczesnym określeniem sektora w którym się znajduje, następuje aktywacja kamery – działającej zarówno w trybie dziennym jak i nocnym – i natychmiastowa identyfikacja wykrytego obiektu. Kamery tak samo jako sensory sejsmiczne mogą być umieszczona na stałe na masztach lub innych obiektach budowlanych, lub w razie potrzeby rozmieszczane ad hoc w danej strefie, np. na drzewach czy trójnogach.

Za transmisję danych odpowiadają moduły łączności przekazujące dane między komponentami systemu aż do Stacji Sterowania i Kontroli (SSK) zarządzającej systemem. Retransmitery umożliwiają  nadawanie oraz odbiór sygnałów sterujących pochodzących od innych elementów systemu takich jak czujniki sejsmiczne lub kamery. Współpracują z SSK poprzez interfejs Ethernet łącząc aplikacje Stacjonarnej Stacji Kontroli z urządzeniami zdalnymi z wykorzystaniem łączności radiowej; LCS do łączności z czujnikami sejsmicznymi i jako kanał sygnalizacyjny do łączności z kamerami, a DCS – do łączności szerokopasmowej z kamerami.

Występują obszary, gdzie nie można stosować klasycznych detektorów. Tu  AMSTA umożliwia zastosowanie emiterów mikrofalowych (opcjonalnie podczerwieni). Umożliwiają one użytkownikowi na zbudowanie z wiązek mikrofalowych niewidzialnego „płotu”, który przy próbie jego przekroczenia sygnalizuje alarm automatycznie przesyłając informację o miejscu naruszeniu strefy do SSK.

Bezpieczna komunikację komponentów systemu umożliwia dwupoziomowa sieć: LCS i DCS. LCS (system komunikacji lokalnej) to wymiana danych pomiędzy sensorami oraz efektorami. Maksymalny zasięg transmisji w terenie otwartym wynosi do 2000 m. Zależnie od zastosowań LCS może tworzyć sieć w kilku pasmach częstotliwości, w tym dedykowanej lub specjalnej, dzięki czemu uzyskano większą niezawodność i współczynnik pokrycia, niezależnie od rodzaju terenu.

DCS (system komunikacji odległej) – dwustronna wymiana danych pomiędzy siecią LCS, serwerem oraz Centrum Zarządzania. Węzły systemu są skojarzone z każdym z urządzeń. Łączność DCS prowadzona jest za pośrednictwem sieci telefonii komórkowej (modemy 3G/4G/LTE) lub łączności dedykowanej z wykorzystaniem częstotliwości przydzielonych użytkownikowi np. wojskowych (radiostacja PERAD). Cała wymiana danych w systemie DCS prowadzona jest za pośrednictwem serwera.

Ciekawym aspektem modułowości AMSTy jest możliwość współpracy z system PERAD. Dzięki temu łączność między sensorami i centrami zarządzania może być nawiązana z wykorzystaniem wydzielonych, wojskowych częstotliwościach radiowych. Zapewnia możliwość przesyłania dużych pakietów danych na odległości do 10 km. W przypadku rozległych instalacji, sygnał radiowy może być retransmitowany co pozwala na efektywną łączność w terenie zalesionym lub zurbanizowanym oraz na zwiększenie zasięgu do 20 km. PERAD może być bezpośrednio podłączony do portu Ethernet komputera. Ponadto, PERAD współpracuje z cyfrową platformą komunikacji FONET.

Zdjęcia i grafiki: Grupa WB

Wszystkie informacje pozyskane z sensorów spływają do Stacji Sterowania i Kontroli (SSK). Stacja Sterowania i Kontroli ma formę aplikacji uruchamianej na wzmocnionym laptopie, tablecie lub urządzeniu stacjonarnym operatora. W skład aplikacji wchodzą moduły umożliwiające m.in. dynamiczną konfigurację systemu, pełny nadzór nad stanem technicznym komponentów, analizę danych otrzymywanych od sensorów, a następnie ich wizualizację w formie komunikatów (sygnał alarmu), ostrzeżeń (ikona identyfikująca intruza) na mapie wyświetlanej na ekranie oraz obrazu video weryfikującego klasyfikację alarmu w czasie rzeczywistym. W momencie wykrycia przez system zagrożenia dla ochranianego obiektu lub obszaru, dyspozytor systemu może zdecydować o podjęciu odpowiedniego działania. W rejon, w którym wzbudzony został alarm, operator może wysłać patrol lub drona. Może także uruchomić np. system głośników z komunikatami ostrzegającymi o naruszeniu chronionej strefy lub oświetlenia. Zależy to tylko od konfiguracji systemu ochrony obiektu. Dodatkową funkcjonalnością aplikacji SSK jest możliwość jej instalacji na urządzeniu doręcznym wielkości smartfonu, w które można wyposażyć patrol wysyłany w miejsce wszczęcia alarmu. Na urządzeniu istnieje możliwość transmisji na żywo sygnału wideo z kamery lub z wysłanego wcześniej bezzałogowca. Dzięki temu, patrol wysłany na miejsce zdarzenia posiada pełną świadomość sytuacyjną podczas neutralizacji zagrożenia dla ochranianego obiektu lub obszaru.

AMSTA to nowa jakość w dozorze obiektów i obszarów kluczowych. Wojna w Ukrainie, a wcześniej kryzys na granicy polsko-białoruskiej dobitnie ukazały wagę zautomatyzowanych systemów ochrony perymetrycznej. Zarówno ochrona obiektów wojskowych, lotnisk jak i kluczowych zakładów przemysłowych wymaga zasobów i zaangażowania wielu ludzi. Produkt spółki MindMade pozwala przyśpieszyć, ułatwić cały proces poprzez jego automatyzację.

Co ważne AMSTA jest kompatybilna z wojskowymi systemami łączności co pozwala ją wpiąć w przyszłe aplikacje do zarządzania polem walki. Natomiast już dziś system dostarczany przez Grupę WB jest wykorzystywany do ochrony wschodniej granicy Unii Europejskiej (AMSTA-SG w Straży Granicznej).