Введение

Система обнаружения и передачи местоположения выстрела или другого оружия Система обнаружения выстрела или выстрела - это система, которая обнаруживает и передает местоположение выстрела или другого оружия с использованием акустических, вибрационных, оптических или потенциально других типов датчиков, а также комбинации таких датчиков. Эти системы используются правоохранительными органами, службами безопасности, военными, правительственными учреждениями, школами и предприятиями для идентификации источника и, в некоторых случаях, направления выстрела и/или типа выстреленного оружия. Большинство систем имеют три основных компонента: массив микрофонов или датчиков (акселерометры, инфракрасные детекторы и т. д.) либо сосредоточенных, либо географически рассредоточенных процессорный блок пользовательский интерфейс, который отображает предупреждения о стрельбе В общих категориях есть экологические упакованные системы для использования в основном на открытом воздухе (как военные, так и гражданские / городские), которые являются высокозатратными, а затем также более дешевые потребительские / промышленные упакованные системы для использования в основном в помещении. Системы, используемые в городских условиях, интегрируют географическую информационную систему, поэтому дисплей включает в себя карту и адрес местоположения каждого инцидента. Некоторые системы обнаружения стрельбы в помещении используют подробные планы этажей с наложением расположения детектора, чтобы показать местоположение стрелка в приложении или веб-интерфейсе.

История

Определение происхождения выстрела звуком было задумано до Первой мировой войны, где оно впервые использовалось в оперативном плане (см.: артиллерийский звуковой диапазон). В 1990 году в качестве отправной точки был использован уникальный алгоритм: Metravib defence, работая с Délégation Générale pour l'Armement (DGA) - французским агентством по оборонным закупкам - изучил акустическую подпись подводных лодок. DGA и Section Technique de l'Armée de Terre (STAT), инженерный отдел французской армии, впоследствии поручили Metravib D. найти решение для обнаружения выстрелов, способ помочь солдатам и миротворцам, которые попали под огонь снайперов, не зная точно, откуда исходят выстрелы. В начале 1990-х годов районы Восточного Пало-Альто и восточного Менло-Парка, Калифорния, были охвачены преступностью. В 1992 году в Восточном Пало-Альто было совершено 42 убийства, в результате чего Восточный Пало-Альто стал столицей убийств Соединенных Штатов. Полицейский департамент Менло-Парка часто вызвали для расследования, когда жители сообщали о выстрелах; однако не было никакого способа определить их источник из разбросанных звонков в 911. В конце 1992 года Джон К. Лар, доктор сейсмологии в соседнем Геологическом обследовании Соединенных Штатов, обратился в полицейский департамент Менло-Парка с вопросом, не заинтересует ли его применение сейсмологических методов для обнаружения выстрелов. Другие также обратились в отдел полиции Менло-Парка с предложением помочь полиции с помощью систем обнаружения выстрелов. Начальник полиции организовал встречу с местными изобретателями и предпринимателями, которые проявили интерес к этой проблеме. В то время не было решений для отслеживания выстрелов, только желание сделать это. Одним из главных участников был Роберт Шоуэн, сотрудник Стэнфордского исследовательского института и эксперт по акустике. Ларр решил продолжить свои планы, чтобы продемонстрировать возможность обнаружения выстрелов, опираясь на свой опыт в методах обнаружения землетрясений и мониторинга на Аляске. Была создана сеть, состоящая из одного проводного и четырех радиотелеметрических микрофонов, а его дом в восточном Менло-Парке стал командным центром. Лахр модифицировал программное обеспечение, обычно используемое для определения местоположения землетрясений, и записал данные с более высокой частотой выборки, чем используется для региональной сейсмологии. После того, как были услышаны выстрелы, Ларр определил их местоположение, в то время как его жена следила за полицейским радио для независимого подтверждения их источника. Используя эту систему, Лар смог продемонстрировать полиции и другим, что эта техника была очень эффективной, поскольку система могла обнаружить выстрелы, происходящие в массиве, на расстоянии нескольких десятков метров. Хотя были известны дополнительные методы из сейсмического мира, которые могли бы лучше автоматизировать систему и повысить ее надежность, эти улучшения были вне сферы этого исследования целесообразности.

Метод обнаружения

Системы обнаружения выстрела обычно требуют одного или нескольких способов обнаружения, чтобы обнаружить либо факт выстрела из оружия, либо обнаружить снаряд, выпущенный из оружия. На сегодняшний день в качестве технологий обнаружения успешно используются звук, вибрация и визуальный или инфракрасный свет. Оба приложения могут быть реализованы для обнаружения выстрелов в статических и динамических условиях. Большинство систем, связанных с полицией, могут быть постоянно установлены, отображены и соотнесены, поскольку датчики остаются на месте в течение длительного времени. С другой стороны, военные и спецназовцы работают в более динамичных условиях, требующих быстрого времени настройки или возможности работать, пока датчики находятся в движении.

Акустическая

Акустические системы "слушают" ударную волну лука пули (звук снаряда или пули, проходящей по воздуху), звук выстрела из дула оружия, когда он стреляет из снаряда, или комбинацию обоих. Из-за их способности ощущать на больших расстояниях, ощущать не по линии зрения и относительно низкой полосы пропускания, необходимой для передачи данных телеметрии датчиков, системы, развернутые для правоохранительных органов, общественной безопасности и внутренней безопасности в Соединенных Штатах, в первую очередь основывались на акустических методах. Системы, основанные только на акустике, обычно генерируют сигналы тревоги на несколько секунд медленнее, чем оптические системы датчиков, потому что они полагаются на распространение звуковых волн. Поэтому звук, достигающий датчика в миле от его источника, займет почти 5 секунд. Несколько секунд, необходимых для обнаружения удаленных датчиков и определения количества выпущенных пуль, часто являются показателем тяжести инцидента, являются приемлемыми и значительным улучшением для типичных сценариев отправки полиции по сравнению с несколькими минутами, которые проходят с момента фактического выброса до совокупного времени нескольких минут, которые проходят, когда человек решает сделать звонок в 911, и эта информация захватывается, обрабатывается и отправляется патрульным офицерам. Поскольку такие системы имеют массивы высокочувствительных микрофонов, которые постоянно активны, возникают опасения по поводу конфиденциальности с этой широкой возможностью записывать разговоры без ведома записываемых (это "коллатеральное прослушивание", потому что захват разговоров является лишь непреднамеренной возможностью конструкции системы, и правоохранительные органы заявили, что запись происходит только после обнаружения выстрелов).

Оптические

Оптические или электрооптические системы обнаруживают либо физическое явление вспышки пули, которая стреляет, либо тепло, вызванное трением пули, когда она движется по воздуху. Такие системы требуют прямой видимости в область, где стреляют из оружия или снаряда, когда он в движении. Хотя требуется общая линия зрения на событие выстрела, иногда обнаружения доступны, поскольку инфракрасная вспышка отражается от окружающих структур. Как и акустические системы, электрооптические системы обычно могут быть деградированы специализированными устройствами подавления, которые минимизируют их звуковые или оптические сигнатуры. Оптические и электрооптические системы имеют успех в военных условиях, где немедленность реагирования имеет решающее значение, и потому что они обычно не нуждаются в тщательной регистрации местоположения, как это обычно бывает в случае более постоянно установленных "гражданских" систем борьбы с преступностью. Как акустические системы требуют более одного микрофона для обнаружения выстрелов, большинство электрооптических систем требуют более одного датчика при охвате 360 градусов. Акустические и оптические датчики могут быть совместно расположены, и их данные могут быть объединены, что позволяет обработке местоположения выстрела иметь более точное время разряда, которое может быть использовано для расчета расстояния разряда до датчиков с максимальной точностью. Оптические системы (по сути) не ограничены количеством отдельных выстрелов или количеством разных стрелков, стреляющих одновременно, что позволяет оптическому зондированию легко объявлять и определять стрелков, проводящих засады, в которых задействовано несколько стрелков, стреляющих из нескольких мест в течение одного и того же периода времени. Сочетание обоих подходов (акустического и инфракрасного) помогает преодолеть собственные ограничения каждой системы, улучшая при этом общую способность устранять ложные заявления о выстрелах и/или неоднозначные места заявления. Даже при использовании этих комбинированных систем выстрелы, выпущенные с достаточной дальности, не будут обнаружены, потому что количество сигналов выстрела (как акустического, так и инфракрасного) в конечном итоге исчезает в фоновые сигналы. Для акустических систем, требующих сверхзвуковой ударной волны для определения местоположения, пуля должна двигаться сверхзвуковой скоростью, когда проходит датчик, и она должна проходить через датчик в пределах бокового диапазона ударной волны. Для инфракрасного обнаружения вспышки при разряде оружия путь пули не определяется. Сочетание этих двух подходов улучшает возможности в различных условиях, ожидаемых в боевом сценарии. Как оптические, так и акустические датчики используются в транспортных средствах, находящихся в движении в городской и сельской среде. Эти датчики были протестированы на воздушных и водных платформах. Системы электрооптического обнаружения, которые в настоящее время тестируются (2011), могут обрабатывать сигнатуры поступающих выстрелов на очень высоких скоростях, обеспечивая отличный метод не только для различения выстрелов из оружия и других событий, не связанных с выстрелом, но и для автоматической идентификации категорий, характеристик и иногда конкретных типов оружия.

Дискриминационный обстрел

Многие методы могут быть использованы для того, чтобы отличить выстрелы (также называемые "классификацией выстрелов") от аналогичных звуков, таких как возвратные выстрелы автомобилей, фейерверки или звук пролетающего вертолета. Анализ спектрального содержания звука, его оболочки и другие эвристические методы также часто используются для классификации громких, внезапных звуков как выстрелов. Определение источника звуков может быть субъективным, и такие компании, как ShotSpotter, пересматривают свои записи на основе информации, которую они получают от полицейских органов, так что звук, первоначально классифицированный автоматической системой как биение роторов вертолета, был сначала зарегистрирован как три, затем четыре, и, наконец, как звук пяти отдельных выстрелов. В результате, эта технология была отвергнута в судебных делах как ненаучная для целей юридических доказательств. Он предназначен для того, чтобы быть инструментом расследования, а не источником первичных юридических доказательств. что означает, что правоохранительные органы и их криминалисты имеют неполные данные о реальных уровнях и моделях деятельности. Благодаря широкому охвату акустического наблюдения в сочетании с постоянным хранилищем стрельбы (т.е. базы данных), агентства имеют более чем 100% данных о деятельности, которые могут быть проанализированы на предмет моделей и тенденций для управления патрулями и разведкой. Дополнительные преимущества включают в себя помощь следователям в поиске дополнительных судебно-медицинских доказательств для раскрытия преступлений и предоставление прокурорам для укрепления судебных дел, что приводит к более высокому уровню осуждения. Благодаря точности системы определения местонахождения выстрела и возможности географической ссылки на конкретный адрес улицы, в отличие от недостатка информации, которая обычно возникает, когда граждане сообщают о происшествиях с применением оружия к 9/11, агентства могут также вычислить стрелков, сравнивая их с известными преступными местами, включая те, которые находятся под условно-досрочным освобождением; следователи также могут иногда вычислить предполагаемых жертв и, следовательно, предсказать и предотвратить репрессии. Системы обнаружения выстрелов используются в городских районах с середины 1990-х годов, и все больше городов и муниципалитетов используют системы обнаружения выстрелов в качестве важного инструмента в своем арсенале для борьбы с насильственными преступлениями. Федеральные и внутренние органы безопасности также приняли системы определения местоположения выстрелов и их преимущества; в частности, ФБР успешно использовало систему определения местоположения выстрелов ShotSpotter во время атак снайперов на шоссе Огайо в 2003-2004 годах совместно с шерифом округа Франклин. Технология была протестирована в Редвуд-Виллидж, районе Редвуд-Сити, Калифорния, в апреле 1996 года. В 2007 году производитель рекламировал устройство как обладающее преимуществами, но местные чиновники были разделены относительно его эффективности. Это эффективно в уменьшении случайного стрельбы. Исследования, проведенные для Министерства юстиции, показали, что это наиболее эффективно как "восприятие" действия. Система ShotSpotter, установленная в Вашингтоне, успешно использовалась для определения места стрельбы в зоне охвата. Департамент полиции Вашингтона сообщил в 2008 году, что помог найти 62 жертвы насильственных преступлений и помог в 9 арестах. Помимо нападений, система обнаружила большое количество "случайных" выстрелов, в 2007 году в общей сложности 50 выстрелов в неделю. Учитывая успех системы, полицейские решили расширить программу, охватив почти четверть города. С 2016 года системы обнаружения были развернуты в ряде городов, включая Балтимор, Мэриленд Беллвуд, Иллинойс; Бирмингем, Алабама; Бостон; Кантон, Огайо; Кембридж, Массачусетс; Чикаго; Хартфорд; Канзас-Сити; Лос-Анджелес; Милуоки; Миннеаполис; Нью-Бедфорд, Массачусетс; Окленд; Омаха; Сан-Франциско; Спрингфилд, Массачусетс; Вашингтон, округ Колумбия; Уилмингтон, Северная Каролина; Нью-Йорк; также реализована интеграция с камерами, которые указывают на направление стрельбы при обнаружении. Сан-Антонио, штат Техас, прекратил свою услугу ShotSpotter стоимостью $500,000, после того, как обнаружил, что за 15 месяцев ее работы она привела только к четырем арестам и конфискации семи единиц оружия. В августе 2017 года Секретная с�...

Военные и оборонные

Определение происхождения выстрела по звуку было задумано до Первой мировой войны, где оно впервые использовалось в оперативном порядке. Ранние звуковые системы использовались в основном для крупного оружия. Системы обнаружения и обнаружения оружия и системы противодействия снайперам были развернуты Министерством обороны США, а также военными из других стран. Системы обнаружения акустических угроз включают беспризорный временный акустический сенсор MASINT (UTAMS), Serenity Payload и FireFly, которые были разработаны Армейской исследовательской лабораторией.

Браконьерство диких животных

В южноафриканском национальном парке Крюгер используются сигнальные устройства для обнаружения стрельбы, чтобы предотвратить браконьерство на носорогов.

Открытые детекторы выстрела

Проект Soter Gunshot Locator - это усилия сообщества, которое использует аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом, облачные технологии, машинное обучение и 3D-печать для создания недорогих детекторов выстрелов, способных в считанные секунды определить местоположение и классифицировать выстрелы в городских, общественных и школьных пространствах.

Бомбардировка рыбы

Stop Fish Bombing USA, проект под финансовым спонсорством Института Земли, адаптировал технологию ShotSpotter с помощью гидрофонов для борьбы с бомбардировкой рыб на коралловых рифах в Сабахе, Малайзия.