Применение ДПЛА для получения изображений железнодорожных путей и полосы отвода в целях обеспечения безопасности движения и предотвращения террористических актов

В настоящее время проблема противодействия террористическим акциям с применением взрывных устройств (ВУ) приобрела особую актуальность. Незаконные вооруженные формирования и террористические группировки, как в Российской Федерации, так и в других странах, широко используют ВУ для совершения нападений на военные и гражданские объекты, в частности, на железные дороги.
Работы по поиску диверсионно-террористических средств, самодельных ВУ и иных взрывоопасных предметов на железнодорожном полотне в основном выполняется путем визуального осмотра полотна путевыми бригадами, что требует больших затрат рабочего времени и не дает нужного эффекта из-за большой протяженности железнодорожных линий.
В целях повышения производительности и оперативности предлагается использовать для досмотра железнодорожного полотна дистанционно-пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА) с установленными на них сканерами, осуществляющими многозональную съемку в видимом и инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра. В состав аппаратуры может быть также включен лазерный сканер, который способен давать 3D-изображения. Обнаружение ВУ и следов подготовки террористических актов будет осуществляться как в автоматическом режиме с использованием математических методов распознавания образов, так и человеком-оператором. Комбинированная система обработки изображений позволит повысить качество и оперативность принятия решений в случае обнаружения следов подготовки террористических актов. В качестве топопривязчика предполагается использовать аппаратуру системы GPS/ГЛОНАСС, а также осуществлять привязку по изображениям местных предметов и опознавательных знаков.
Предлагаемый подход основан на том, что установка взрывных устройств, даже в случае их маскировки, всегда сопровождается появлением неоднородностей вмещающей среды (нарушение поверхности грунта, нарушение цвета растительности или снежного покрова и т.д.).
В рамках выполнения проекта предполагается рассмотреть несколько подходов к анализу получаемых изображений:
1) По полученным изображениям всей трассы следования ж/д составов на основе экспертных оценок определить наиболее вероятные места совершения террористических актов и путей подхода к ним.
2) Отталкиваясь от того, что железнодорожное полотно - достаточно однородная структура, предлагается вычислять среднестатистические характеристики изображения ж/д полотна и выявлять места на изображении, отличающиеся от среднестатистических.
3) Сначала получить «базовое» изображение и вручную проверить его на отсутствие потенциально опасных объектов. Затем, при необходимости проверить состояние участка железнодорожного пути, получить «контрольное» изображение. Если вычислить разность этих изображений, на ней будут видны все вновь появившиеся объекты. Затем автоматически или с помощью оператора проверить эти объекты на потенциальную угрозу.
4) В случае непрерывного барражирования ДПЛА над особо важными участками пути можно предотвращать установление ВУ путем выявления несанкционированного движения в полосе охраны ж/д полотна.

Публикации:
Разевиг В.В., Ивашов С.И., Лёвин Б.А., Недорчук Б.Л. Применение ДПЛА для получения изображений железнодорожных путей и полосы отвода в целях обеспечения безопасности движения и предотвращения террористических актов. Труды Третьей российской конференции с международным участием «Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения [Электронный ресурс]: труды и пленарные доклады участников конференции УКИ’12. — М.:ИПУ РАН, 2012. С. 946-957.
(PDF, 2.8 Mb)