РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СИСТЕМ СКРЫТОГО ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СИСТЕМ СКРЫТОГО ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ
Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована для обнаружения несанкционированно установленной в ограниченном пространстве камеры видеонаблюдения.
Известно устройство для обнаружения микрофона с радиопередатчиком, содержащее приемник, выполненный с гетеродином и смесителем, обеспечивающий возможность преобразования спектральных составляющих в цифровой код, индикатор, цифровой вход которого соединен с цифровым выходом приемника, блок запоминания спектральных составляющих, цифровой вход которого соединен с цифровым выходом приемника, гетеродин приемника выполнен в виде цифрового синтезатора частоты, цифровой вход которого соединен с цифровым выходом блока запоминания спектральных составляющих, а выход соединен с управляющим входом смесителя (Патент РФ № 2099870, Н 04 В 1/46, G 01 S 11/00, опубл. 1997 г}.
Кроме того, это устройство содержит формирователь акустического сигнала, выполненный из низкочастотного генератора и, по меньщей мере, одного громкоговорителя.
Это устройство служит для обнаружения несанкционированно установленного в ограниченном пространстве микрофона с радиопередатчиком, так называемого «радио жучка. Оно не может служить для обнаружения систем скрытого видеонаблюдения, поскольку в нем не предусмотрена возможность выделения спектральных составляющих, присущих стандартным камерам видеонаблюдения и их сравнения с априорно полученными образами.
Известен оптико-электронный прибор для дистанционного обнаружения систем скрытого видеонаблюдения (Патент РФ № 2191417, G 02В 23/14, G 01 S 17/74, опубл. 2002 г.).
Этот прибор основан на использовании явления световозращения. При подсвете инспектируемой оптической системы узконаправленным лучом излучение отражается от поверхности объектива в направлении, точно совпадающим с направлением на источник подсвета.
Ограничениями устройств, основанных на этом явлении, является то, что из-за миниатюрных размеров скрытно установленных телевизионных камер (диаметр входного зрачка таких камер составляет миллиметры) необходимо точно направлять
.„......--j , о s S 0 6
узконаправленный луч в область местоположения камеры; т.к. местоположение камеры неизвестно, то нужно сканировать узконаправленным лучом большие площади ограниченного пространства, что увеличивает продолжительность операции обнаружения; кроме того, прибор принимает отраженный луч и от других объектов, находящихся в ограниченном пространстве, что ухудшает его помехозащищенность, а при попадании части излучения подсвета в приемную систему прибора происходит паразитная засветка и значительно ухудшается качество регистрируемой картины.
При проведении патентного поиска не было обнаружено аналогов, которые использовали бы радиотехнический принцип обнаружения скрытно установленных видеокамер, а также использовали бы спектральный анализ излучаемых телевизионными камерами сигналов, поэтому предложенная полезная модель соответствует критерию «новизна.
Решаемая полезной моделью задача - повышение качества обнаружения несанкционированно установленных систем скрытого видеонаблюдения.
Технический результат, который может бьггь достигнут при выполнении полезной модели, - сокращение времени обнаружения, улучшение помехозащищенности, форсированное определение как самого факта обнаружения установки камеры в ограниченном пространстве для исключения операции сканирования площадей, так и ускоренное нахождение ее местоположения.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата заявленное радиоэлектронное устройство для обнаружения систем скрытого видеонаблюдения содержит приемник, выполненный с гетеродином и смесителем с возможностью выделения спектральных составляющих, соответствующих электромагнитному излучению камеры видеонаблюдения и с возможностью преобразования спектральных составляющих в цифровой код, индикатор, цифровой вход которого соединен с цифровым выходом приемника, блок запоминания спектральных составляющих, цифровой вход которого также соединен с цифровым выходом приемника, гетеродин приемника выполнен в виде цифрового синтезатора частоты, цифровой вход которого соединен с цифровым выходом блока запоминания спектральных составляющих, а выход соединен с управляющим входом смесителя.
Возможен вариант выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы приемник был выполнен из антенно-фидерного устройства, смесителя, усилителя промежуточной частоты, полосового фильтра, аналого-цифрового преобразователя, оперативного запоминающего устройства, блока преобразования Фурье, порогового
,,
lOV
устройства, соединенных последовательно, и из гетеродина, блок запоминания спектральных составляющих был выполнен из блока компараторов, запоминающего устройства, преобразователя кодов, соединенных последовательно, при этом блок компараторов подсоединен к запоминающему устройству входной и выходной шинами и выполнен с возможностью выделения спектральных составляющих запомненных в запоминающем устройстве и соответствующих электромагнитному изл)ению камеры видеонаблюдения, вход блока компараторов является цифровым входом блока запоминания спектральных составляющих, а выход преобразователя кодов - цифровым выходом блока запоминания спектральных составляющих, был введен блок управления, управляющие выходы которого подсоединены соответственно к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, оперативного запоминающего устройства, блока преобразования Фурье, порогового устройства, блока компараторов, запоминающего устройства, преобразователя кодов, гетеродина цифрового синтезатора частоты.
Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются лучшим вариантом ее выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи
Фиг. 1 изображает функциональную схему заявленного устройства;
Фиг. 2 - спектральную диаграмму на выходе блока преобразования Фурье для одной из видеокамер, где А - амплитуда спектральной составляющей, а N - номер;
Фиг. 3 - то же, что фиг. 2, для другой из видеокамер;
Фиг. 4 - спектральнз ю диаграмму, предназначенную для ее оцифровки и хранения в блоке запоминания спектральных составляющих.
Радиоэлектронное устройство (фиг. 1) для обнаружения систем скрьггого видеонаблюдения содержит приемник 1, выполненный с гетеродином 2 и смесителем 3. Приемник 1 выполнен с возможностью выделения спектральных составляющих, соответствующих электромагнитному излучению камеры видеонаблюдения и с возможностью преобразования спектральньос составляющих в цифровой код. Цифровой вход индикатора 4 соединен с цифровым выходом приемника 1. Блок 5 запоминания спектральных состав.11яющих также соединен своим цифровым входом с цифровым выходом приемника 1. Гетеродин 2 приемника 1 выполнен в виде цифрового синтезатора частоты, цифровой вход которого соединен с цифровым выходом блока 5, а выход соединен с управляющим входом смесителя 3 (с тем вторым входом смесителя 3, на который подается сигнал от гетеродина для перехода на промежуточную частоту, на первый вход смесителя подается сигнал высокой частоты).
в конкретном варианте выполнения устройства (фиг. 1) приемник 1 может быть выполнен из антенно-фидерного устройства 6 (АФУ), смесителя 3, усилителя 7 промежуточной частоты (УПЧ), полосового фильтра 8 (ПФ), аналого-цифрового преобразователя 9 (АЦП), оперативного запоминающего устройства 10 (ОЗУ), блока 11 преобразования Фурье, порогового устройства 12, соединенных последовательно, и из гетеродина 2. (На фиг. 1 аналоговые связи показаны стрелкой, а цифровые шины в виде двойной стрелки). Блок 5 запоминания спектральных составляющих выполнен из блока 13 компараторов, запоминающего устройства 14 (ЗУ), преобразователя кодов 15, соединенных последовательно. Для обеспечения операции сравнения цифровых сигналов блок 13 компараторов подсоединен к ЗУ 14 входной и выходной шинами. Блок 13 выполнен с возможностью выделения спектральных составляющих запомненных в ЗУ 14 и соответствующих электромагнитному излучению для различных моделей камер видеонаблюдения. Вход блока 13 является цифровым входом блока 5 запоминания спектральных составляющих, а выход преобразователя кодов 15цифровым выходом блока 5. Введен блок 16 управления, управляющие выходы которого подсоединены соответственно к управ.11яющим входам АЦП 9, ОЗУ 10, блока 11, порогового устройства 12, блока 13 компараторов, ЗУ 14, преобразователя кодов 15, гетеродина 2 - цифрового синтезатора частоты.
Работает устройство (фиг. 1) следующим образом.
Все типы и модели телевизионных камер, функционирующих как в аналоговом, так и в цифровом режиме, излучают в окружающее пространство слабое электромагнитное излучение, которое связано с работой их собственных электронных узлов и элементов, таких как тактовые генераторы, гетеродины, различные электронные конструктивные элементы, например, кварцы для выработки стабильной частоты. Причем каждой электронной схеме видеокамеры (выпускаемой промышленностью типу или модели) соответствует вполне определенный образ электромагнитного излучения, который может быть сохранен для последующего анализа о размещении такой скрытой видеокамеры в помещении.
Проблема возникает в том, что интенсивность этого электромагнитного излучения камеры невелика и сравнима с величиной радиочастотных сигналов радиовещательных станций, которые хотя и ослабляются границами ограниченного пространства, но все равно создают радиошумы, препятствующие обнаружению несанкционированно установленной камеры. За счет функционирования заявленного устройства в режиме анализа спектральных составляющих в цифровом виде, а также за
счет использования в качестве гетеродина цифрового синтезатора частоты практически удалось исключить влияние радиошумов на распознавание электромагнитного образа, излучаемого камерой. После создания банка данных электромагнитных образов различных моделей видеокамер, выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью, и сравнения с этой базой конкретной радиообстановки в помещении удаеггся решить задачу обнаружения несанкционированно установленных видеокамер.
Для пояснения работы устройства рассматривается упрощенная спектральная диаграмма на выходе блока преобразования Фурье для одной из видеокамер (фиг. 2) и для другой (фиг. 3). Для упрощения на этих фигурах показано, только по три спектральных составляющих.
Для создания банка данных электромагнитных образов различных моделей видеокамер используется то же устройство (фиг. 1), которое в последующем используется для обнаружения несанкционированно установленных видеокамер. За счет этого удается исключить влияние собственных аппаратных шумов конструкции (поскольку и само устройство фиг. 1 является конструкцией, излучающей в пространство слабое электромагнитное излучение). Работу по созданию банка данных образов проводят в безэховой камере, внутри которой отсутствуют сигналы радиовещательных станций и радиошумы.
Включают одну из видеокамер и принимают приемником 1 электромагнитный сигнал в безэховой камере. Антенну АФУ 6 выбирают достаточно широкополосной, чтобы обеспечить возможность приема основных спектральных составляющих, излучаемых различными типами видеокамер. АФУ 6 может содержать малошумящий усилитель и другие необходимые элементы для согласования поступающего электромагнитного сигнала. Гетеродин 2 вырабатывает один непрерывный сигнал для создания промежуточной частоты. Поступающий сигнал обрабатывается смесителем 3, УПЧ 7, полосовым фильтром 8 и АЦП 9. Сигнал в цифровой форме по сигналам управления, поступающим из блока 16, поступает из АЦП 9, далее сохраняется в ОЗУ 10, обрабатывается в блоке 11, на вьссоде которого получают спектральные составляющие (фиг. 2) в цифровой форме, характеризующие принятый и обработанный радиочастотный сигнал, и, соответственно, его электромагнитный образ. Пороговое устройство 11 служит для задания величины порога, соответствующего уровню ложной тревоги (на фиг. 1-3 величина порога показана пунктирной линией). Величина порога устанавливается такой, чтобы можно было отсечь собственные аппаратные шумы, а с
нл
другой стороны пропустить характерные спектральные составляющие образа видеокамеры. Амплитуды принятых спектральных составляющих и их номер, соответствующий определенной фиксированной частоте на частотной шкале, можно наблюдать на индикаторе 4 (фиг. 1, 2). При создании банка данных по сигналу управления, поступающего из блока 16, производят непосредственную передачу через блок 13 компараторов сигналов о спектральных составляющих в цифровой форме по левой шине и запоминают их в ЗУ 14 блока 5.
Точно также функционирует устройство при создании банка данных о спектральных составляющих электромагнитного образа другой модели или типа видеокамеры. На выходе блока 11 получают другие характеристические спектральные составляющие (фиг. 2). Данные об этих спектральных составляющих в цифровой форме также сохраняются в ЗУ 14.
Как видно из фиг. 3, в результате в ЗУ 14 сохраняются данные о номерах спектральных составляющих, при этом некоторые спектральные составляющие могут иметь совершенно различную амплитуду и совпадать по частоте. В то же время, как показали исследования, образ спектральный составляющих является достаточно компактным, т.е. они характеризуются какой либо основной гармоникой, имеющей значительную амплитуду и близко расположенными другими гармониками. При этом основные гармоники для различных моделей видеокамер расположены в довольно узком частотном диапазоне. Данные о спектральных составляющих для каждой модели видеокамеры в виде кодов сохраняют в соответствующих ячейках памяти ЗУ 14. После проведения измерений для других моделей видеокамер, которые могуг функционировать в режиме скрытого наблюдения, получают достаточно полный банк данных, который просто может быть дополнен с появлением новых моделей. Данные об основных запомненных в ЗУ 14 спектральных состав.ляющих используются в дальнейшем для выработки вполне определенного непрерывного сигнала гетеродина.
Для обнаружения работающей видеокамеры скрытого наблюдения вносят устройство (фиг. 1) в помещение и принимают радиочастотные сигналы в центре помещения или в нескольких местах, в которых возможна скрытая установка видеокамеры. Для того, чтобы уменьшить радиочастотные шумы при подаче соответствующего управляющего сигнала из блока 16 величина порога порогового устройства 12 может увеличена, т.е. может быть использовано пороговое устройство 12 с перестраиваемым порогом. Величина выбираемого порога завис1гг от практически существзжэщей радиообстановки, а также от различных параметров ограниченного
пространства, например таких как радиопоглощаемость стен помещения для внешних источников. Антенна АФУ 6 выбирается с широкополосностью, обеспечивающей прохождение сигнала в тракт приемника 1. При подаче управляющих сигналов из блока 16 на ЗУ 14, преобразователь кодов 15 и гетеродин 2 цифровые данные, сохраненные на этапе создания базы данных в ЗУ 14, преобразуют в соответствующие коды в преобразователе кодов 15 и подают их на гетеродин 2 - цифровой синтезатор частоты. В результате цифровой синтезатор частоты подает на управляющий вход смесителя 3 сигналы только с такой частотой, которая отвечает прохождению через смеситель 3 сигналов, соответствующих ранее сохраненным данным о спектральных составляющих. Поступающий радиочастотный сигнал обрабатывается смесителем 3, УПЧ 7, полосовым фильтром 8, который может бьггь выполнен частотным или амплитудным, и АЦП 9. Сигнал в цифровой форме по сигналам управления, поступающим из блока 16, поступает из АЦП 9, далее сохраняется в ОЗУ 10, обрабатывается в блоке 11, на выходе которого получают спектральные составляющие (фиг. 2) в цифровом коде.
После прохождения порогового устройства 12 при подаче соответствующего управляющего сигнала из блока 16 блок 13 компараторов производит сравнение для каждой радиочастоты интенсивности спектральных составляющих и вьщеляет спектральные составляющие с максимальной интенсивностью относительно друг друга и относительно порога (фиг. 2). После этого при подаче управляющих сигналов на ЗУ 14 и блок 13 в блоке 13 сравнивают поступающие по правой шине цифровые сигналы ЗУ 14 с цифровыми сигналами, поступившими на вход блока 14, и при совпадении цифровых данньос передают их на вход преобразователя кодов 15. Блок 16 управления служит для управления временным алгоритмом работы блоков 2, 9 - 15 и вьфаботки соответствующих управляющих сигналов на начало и окончание их работы.
Таким образом, производят прием только тех радиочастотных сигналов, которые соответствуют сохраненным в ЗУ 14 на этапе создания базы данных. Другие радиочастотные сигналы и радиошумы, поступающие через АФУ 6 на вход смесителя 3, приемником 1 не обрабатываются. Это позволяет резко повысить быстродействие и качество обнаружения, поскольку пропускаются в тракт обработки только те радиочастотные сигналы, которые соответствуют сохраненному электромагнрггному образу для каждой модели видеокамеры. Соответствующий сигнал обнаружения в цифровом виде или в форме спектральной диаграммы отображается индикатором 4
В случае отсутствия сигнала обнаружения в одном месте ограниченного пространства оператор с прибором обходит, например, по периметру помещения, продолжая поиск систем скрытого видеонаблюдения, и окончательно убедившись в отсутствии сигнала обнаружения, прекращает инспектирование ограниченного пространства. Поэтому по сравнению с оптико-электронными методами поиска видеокамер, при которых оператор узким световым лучом должен отсканировать всю площадь помещения, в заявленной конструкции время определения факта установки видеокамеры сокращается в десятки раз (составляет минуты, а не часы).
В случае поступления сигнала обнаружения оператор меняет антенну АФУ 6 на узконаправленную и определяет местоположение видеокамеры. При направлении антенны (диаграммы направленности) в сторону местоположения видеокамеры и приближении к ней амплитуда спектральных составляющих (фиг. 1, 2) будет возрастать, что отображается на индикаторе 4.
Наиболее успешно заявленная конструкция промыщленно применима для борьбы с несанкционированным просмотром помещений.