Вчені розробили методику для систем спостереження кордону з урахуванням погоди та часу доби

Вчені з України представили нову методику, яка дозволяє оптимізувати роботу систем спостереження, що використовуються для захисту державного кордону. Розробка спрямована на підвищення ефективності таких систем за умов обмеженого енергопостачання, що є особливо актуальним для автономних прикордонних ділянок. Йдеться про інтелектуальні оптико-електронні комплекси, які об’єднують радари, тепловізори та відеокамери, забезпечуючи надійний контроль за периметром охоронюваної території.

Суть методики полягає в тому, щоб раціонально обирати режими роботи різних типів обладнання залежно від часу доби та погодних умов. Наприклад, у денний час за ясної погоди перевагу можуть віддавати камерам видимого діапазону, які забезпечують високу роздільну здатність. Уночі або за туману ефективнішими стають тепловізори, що розпізнають об’єкти за тепловим випромінюванням. Такий підхід дозволяє не лише підтримувати високий рівень контролю, а й суттєво зменшувати споживання електроенергії, що критично важливо для систем, які живляться від відновлюваних джерел, таких як сонячні панелі чи вітрогенератори.

Особливістю дослідження стало введення нового показника ефективності. На відміну від традиційних підходів, де оцінювали спостереження за всією площею ділянки, тепер увагу зосередили лише на контролі її периметра. Це значно спрощує обчислення та знижує навантаження на програмне забезпечення, що використовується для аналізу. За словами дослідників, у більшості випадків для захисту кордону достатньо вчасно виявити порушника на межі території, а не сканувати кожен її куточок. Такий підхід виявився не лише практичним, але й економічно вигідним.

Для реалізації методики створили спеціальний програмний додаток. Він автоматично аналізує видимість зі веж спостереження, враховує погодні прогнози та визначає оптимальний режим роботи обладнання. Тестування показало, що обчислювальна складність при оцінці периметра зменшується більш ніж у 60 разів порівняно з повним аналізом території. При цьому система зберігає здатність виявляти потенційних порушників із високою точністю.

Розробка враховує два ключові критерії: максимізацію ефективності спостереження та мінімізацію енергоспоживання. У реальних умовах це означає, що в певні проміжки часу активним може бути лише один тип обладнання — той, який найкраще підходить для конкретних умов. Наприклад, якщо тепловізор споживає більше енергії, ніж камера видимого діапазону, але вночі забезпечує кращу видимість, система автоматично переключиться на нього, вимкнувши менш ефективні пристрої. Така гнучкість дозволяє економити ресурси без втрати якості контролю.

Дослідження проводили з урахуванням реальних потреб прикордонної служби. Вежі спостереження, оснащені різноманітним обладнанням, часто розташовані в складних географічних умовах, де централізоване енергопостачання недоступне. Тому методика орієнтована на використання автономних джерел енергії, що робить її перспективною для віддалених ділянок кордону. Водночас автори зазначають, що підхід можна адаптувати й до ситуацій, коли на різних вежах установлено різне обладнання, що відкриває можливості для подальших удосконалень.

Практична цінність роботи підтверджується її впровадженням у діяльність Державної прикордонної служби України. Розробка стала частиною ширшої програми науково-технічних досліджень, спрямованих на модернізацію прикордонної інфраструктури. У майбутньому планується протестувати методику в умовах, де різні типи обладнання комбінуються на окремих вежах, щоб визначити, чи вдасться досягти ще кращих результатів.

Авторами дослідження є Дмитро Боровик, Олександр Боровик, Роман Рачок та Ірина Басараба. Робота виконана в рамках наукових проєктів Національної академії Державної прикордонної служби України імені Богдана Хмельницького та адміністрації прикордонної служби.