基于分布式光纤侦听技术的岛礁近岸防卫监测
- 前言
??????? 隨著目前國際形勢變化多端、境外疫情嚴竣,不法分子覬覦、刺探、破壞、登陸我國經濟島礁的可能性日益增強。針對高價值島礁水下防衛工作任務應用需求,應結合島地理環境狀況與配套保障條件,設計水下及岸基防控系統,對其周邊重點區域實現任務覆蓋,不法分子覬覦、刺探、破壞人工島,防御蛙人、潛水器入侵及登島。
- 島礁環島防御建設
我國具有眾多島嶼,不少具有很好經濟價值及戰略意義的的島嶼,由于其特殊性,許多的不法分子覬覦著、刺探、破壞人工島,其面臨著如下的威脅:
????????◆蛙人登陸襲擊?
????????◆蛙人海上襲擊?
????????◆沖擊舟登陸襲擊?
????????◆SDV密封運送器離島運送蛙人?
????????◆蛙人推進器行進?
????????◆UUV無人潛水器離島游弋?
????????◆AUV無人潛水器游弋?
??????? 為了預警國內外不法分子入侵島礁,將利用光纖振動傳感偵聽技術(瑞利散射原理),部署光纖防御設備—分布式光纖偵聽系統,采用岸基高清網絡雙光譜攝像頭作為補充,為島礁的周界安防工作提供有效的防護。關于分布式光纖振動傳感系統原理,請查閱本人博客:“物聯網監測之光纖振動傳感器_py_free的博客-CSDN博客_光纖振動傳感器”進行了解。
??????? 下面來一起探討建設島礁環島防御系統,望有助于踐行海島海防建設有參考和技術復用意義。
- 島礁三環防御說明
??????? 基于分布式光纖傳感技術特點,在島礁周邊建設三道防線(1號、2號、3號),覆蓋岸基、淺水區、深水區,每道防線設置有三條有一定間隔的光纜,2條在用、一條備用。在岸基采用高清網絡雙光譜攝像頭聯動工作,在水下采用水下高清網絡攝像頭進行關鍵區域或盲區安裝部署與感知光纜聯動工作。
???????????1號環島光纜預警系統,光纜安裝于巖石上或者地埋,不便于埋地光纜采用復土植絨等技術隱蔽,系統可與高清攝像機聯動,實現高智能的自動監控系統。智能識別分析,可以給出防范范圍、入侵事件性質、(人、動物)、事件位置(精度100米),通過與高清攝像系統聯動工作,及時判斷事件及報警,設備運行中不影響警戒線附近人員的正常活動。
?????????2號淺水光纜預警系統,安裝于離人工島距離30米至40米范圍,離海平面10米左右,防御范圍為光纖上左右各約10米寬的海域形成防御墻。可以分辨入侵事件位置并鎖定移動物體,對機動小艇、小型潛行器、蛙人等移動物體的侵入進行報警。
????????3號深海光纜預警系統,安裝于離人工島距離80米至120米,離海平面約30~40米。防御范圍為光纖上左右各約40米寬的海域形成防御墻,可以分辨入侵事件性質、事件位置(精度300米),對潛伏器、推進器、船只、代推進器的蛙人的侵入進行預警。?
????????岸基沿人工島周邊部署高清網絡雙光譜視頻監控,分布式光纖偵聽系統與高清攝像頭形成聯動,在光纖偵聽系統發現異常時,推送異常發生位置點,聯動攝像對該位置水面或岸基區域進行跟蹤監測。
- 光纖偵測光纜敷設
????????敷設好的傳感光纜,可以用聲源船進行位置校驗,使之系統定位精度在100米之內。所以傳感光纜敷設簡單無需專業船,只用普通船即可,光纜敷設時有誤差或者海流將其移動,完全可以依靠后期的校驗。光纜采用低成本設計,一旦光纖斷裂可以用冷接技術進行修復,無需專業的人士及昂貴的設備。
????????采用4通道光纖偵聽主機,牽引3通道光纜(兩條在用、一條備用),環島盤旋部署3道防御圈,構建海底圍欄,每個防御圈有多條監測光纜實現入侵感知。
- 分布式光纖傳感水下應用優勢?
??????? 傳感光纜在海底沿著島周邊部署,主機支持插卡式多通道監測端口,單通道可達50Km長的光纜監測,1米空間定位精度以及1Hz~10KHz的頻率識別范圍。登記的船只(有聲譜)在出入人工島不會報警,作業的蛙人在掛上識別器后也不會報警,但是偵測系統記錄其運行軌跡。非登記的船只,及水下外來物體包括蛙人,一旦接近傳感光纜,系統會發出報警及給出定位。對于魚群及海豚,經過事件學習,系統可以屏蔽其報警。
??????? 分布式光纖偵聽檢測平臺可監測環網(雙通道)100Km,直線50Km的傳感光纜中,對所防護的設施或場所,進行全程范圍的長距離、全天候、預警為主的7*24小時智能監控,能即時發現入侵行為。?
????????分布式光纖偵聽,在水下監控預警方面,能實現良好的監控與預警管理。在應用特性上,初步判斷如下:
????????A、無供電要求、可采集:光纖作為傳感器,水下特殊事件能夠正常采集和感知。
????????B、衰耗小、監聽截面大:海水作為波密介質,水下聲波的傳播損耗小于空氣等波疏介質,監聽截面半徑大。
????????C、環境簡單:水下介質單一,密度一致,系統對水下各種波的采集,包括聲波的采集和還原,將具備更優結果。
????????D、監聽距離遠:可在不斷纖的前提下,實現單通道直線50km的數據采集,環網可達100公里的監測距離。
????????E、智能學習訓練實現海浪雜波可屏蔽及被動感知不傷害魚群及海豚。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的基于分布式光纤侦听技术的岛礁近岸防卫监测的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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