РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИЗУАЛЬНОЙ ДОСТУПНОСТИ ОБЪЕКТОВ

DEVELOPMENT OF THE PROGRAM OF POSITIONING OF OPTICAL DEVICES FOR DETERMINING VISUAL ACCESSIBILITY OF OBJECTS

Maxim Saikin

Ph.D. Institute of Engineering Physics (IIF),

Russia, Serpukhov

Vladimir Borisov

student Moscow Aviation Institute (MAI),

Russia Serpukhov

АННОТАЦИЯ

Была предложена программная реализация методики по определению визуальной доступности объектов путём компьютерного моделирования реальной или пока несуществующей местности с учётом элементов рельефа, строений, а также естественных препятствий.

ABSTRACT

A software implementation of a technique for determining the visual accessibility of objects by computer modeling of a real or as-yet-non-existent terrain with regard to relief elements, structures, and natural obstacles was proposed.

Ключевые слова: Объект; Ландшафт; Обнаружение; Методика.

Keywords: Object; Landscape; Detection; Methodology.

ВВЕДЕНИЕ

В наши дни проблема защиты информации приобрела огромные масштабы. Стали появляться новые каналы утечки информации. Для защиты данных от кражи разрабатываются инновационные средства противодействия. Рынок средств защиты полнится самыми разными программно-аппаратными средствами и услугами по защите информации. Несмотря на это, остаётся актуальна проблема визуального обнаружения объекта злоумышленником. Как правило для получения информации о расположении защищаемого объекта применяются различные оптические приборы, это позволяет увеличить зону обнаружения объекта. Для защиты информации о расположении объекта и его визуальных характеристиках требуется изменить его расположение таким образом, чтобы снизить по максимуму точки его визуального обнаружения. Данная программа разрабатывается с целью обнаружения зон видимости защищаемого объекта, что позволит расположить его максимально скрытно.

Цель

Целью данной научной работы является создание программы для оценки возможности позиционирования оптических приборов с целью определения видимости объекта защиты.

Объект

Объектом в данном случае является, защищаемый объект. Это может быть тело любого размера, располагаемое в условиях разного ландшафта (город, равнина, горы). Также учитываются его характеристики (Ширина, Высота, Длина) и расположение.

Предмет

Предметом данной научной работы является создание математической модели поиска зон обнаружения объекта защиты на основе данных о его местоположении и окружающем его пространстве без учёта погодных условий.

Постановка задачи

Основной задачей при написании данной работы является разработка алгоритма определения возможности визирования скрываемого объекта с разных позиций наблюдения. В данном случае нас интересует возможности определения прямой видимости объекта со всех, окружающих  его точек на предельных расстояниях, допускаемых в условиях местности, ограниченной введённой картой и статическими объектами на ней.

Научная новизна

Данная работа содержит новый подход к анализу зон видимости объекта, а именно – оперирование трёхмерной моделью карты, сформированной в программе. В данном случае рассматривается не двумерная карта, построенная на основе широты и долготы, отражающая окружение объекта, а трёхмерная, учитывающая и высоту объектов окружения, а также высоту и особенности расположения самого объекта защиты. Так, объект защиты, может быть расположен в комнате на некотором этаже здания и просматриваться не только из ряда секторов, но и с определённой высоты.

Достоинства и недостатки

К достоинствам данной программы можно отнести:

• высокую точность при определении зон видимости объекта;
• оперирования трёхмерной моделью, создаваемой с требуемой, в условиях той или иной местности, детализацией;
• возможность проведения расчётов на большой площади карты.

Недостатками данной программы являются:

• высокая трудоёмкость при создании карты местности и расчёте зон видимости;
• отсутствие прототипа, для разработки программы.

Постановка задачи

Данная программа предназначена исключительно для определения возможных точек расположения оптических приборов злоумышленника и не учитывает погодные условия при просматривании объекта защиты, время года и время дня и ночи. Так же данная программа не учитывает особенностей приборов наблюдения, применяемых при просматривании объекта защиты. За счёт сложности составления карты местности, имеются некоторые ограничения на вводимый объём пространства, выраженные в объёме и ограниченные мощностью компьютера пользователя. Увеличение объёма карты или её детализации ведёт к увеличению требуемых ресурсов компьютера для проведения расчётов.

Описание работы программы

На начальном этапе в программе будет реализована возможность ввода карты на основе реальных перепадов высот, в дальнейшем планируется применять метод ввода двумерных примитивов. На введённую карту высот пользователь сможет установить искусственные препятствия, а также деревья, путём указания точки расположения объекта и его габаритов. Так же будет предоставлена возможность сохранять ранее установленные объекты, для дальнейшего использования. Так, пользователь сможет сформировать в программе пятиэтажный дом и использовать его не только в рамках одной карты, но и при проведении расчётов по другим картам.

В данной программе будет реализована возможность расположения объекта внутри строений, что позволит расширить её область применения. Так, объект можно будет расположить в комнате с несколькими окнами, и программа определит возможность просматривания объекта снаружи здания из разных позиций и с разной высоты.

В данный момент ведётся разработка наиболее удобных и быстрых методов ввода карты, с целью максимально упростить процесс подготовки программы к работе.

В качестве основных вариантов выделяется подгрузка данных из онлайн карт и САПР систем, что позволит повысить детализацию карты и использовать уже готовые планы, если таковые имеются.

На данном этапе защищаемый объект представляется в виде материальной точки, но в последствии планируется добавить возможность его рассмотрения как трёхмерного или более сложного тела.

Запуск программы для нескольких объектов защиты нецелесообразен в виду наложения результатов вывода разных объектов, что может привести к неверным выводам о возможности защиты объекта

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результатом данной работы является создание схемы программы и математической модели расчёта зон видимости объекта защиты. Дальнейшее развитие проект получит в виде программы расчёта, использующей полученные алгоритмы для составления карты видимости объекта.

Так же в планах работы имеется выбор оптимального способа задания карты вокруг объекта защиты, чтобы ускорить процесс подготовки программы к запуску и снизить нагрузку на пользователя, максимально упростив процесс ввода данных.

Список литературы:

1. «Основы геодезии и топографии: учебное пособие», Колмогоров В.Г., издательство Юрайт 2004 г. 152с.