Spółka Mindmade pojawiła się na pierwszej wschodniej konferencji ochrony granic „Granice” w Lublinie, by zmierzyć się z potrzebami Straży Granicznej (SG), przede wszystkim jeżeli chodzi systemy perymetryczne. Wyzwanie było o tyle duże, że SG ma już doświadczenia z kompleksami ochrony analizującymi drgania mechaniczne z czujników umieszczanych wokół chronionych obiektów, a więc potrafi dobrze ocenić oferowane jej w tej dziedzinie produkty.

Mindmade zaproponowała Straży Granicznej swój Nadzorowany System Ochrony Obszaru AMSTA (Advanced Monitoring of Stand-off Areas), którego głównymi zadaniami są: automatyczna detekcja intruzów, rozpoznanie, kontrolowana identyfikacja i reakcja. AMSTA opiera się na sensorach sejsmicznych – współpracujących ze znajdującymi się w pobliżu niewielkimi kamerami „identyfikacyjnymi”.

W odniesieniu do bariery lądowej widać było w Lublinie nieco inne podejście niż w odniesieniu do Sił Zbrojnych RP. Wojsko bowiem potrzebuje systemów detekcji sejsmicznej (AMSTA) trzech rodzajów: mobilnych, quasi mobilnych i stałych - współpracujących z systemami reakcji. W roli tych ostatnich mogą zostać wykorzystane systemy minowe, wykorzystujące m.in. miny przeciwburtowe kierowane MPBK-ZN Juka, przeciwburtowe miny przeciwpancerne PPFW Tulipan lub wielokierunkowe wyrzutnie granatów WWG.

Początkowo w spółce Mindmade oceniono, że Straż Graniczna będzie się bardziej nastawiała na systemy stacjonarne i oczywiście nie będzie potrzebowała min z amunicją bojową. Jednak podczas dyskusji, jaką prowadzono na konferencji „Granice 2017” w Lublinie okazało się, że do ochrony polskich granic mogą być potrzebne także zestawy mobilne, które będą skrycie rozstawiane na nie dłużej niż 2-3 doby, w miejscach zupełnie nieznanych dla miejscowej ludności, zaskakując np. lokalnych przemytników i przewodników nielegalnych imigrantów.

Zestawy stacjonarne mają być natomiast tak rozwijane, by pomóc Straży Granicznej zintegrować sprzęt, który już jest wykorzystywany – przede wszystkim system wież obserwacyjnych budowany wzdłuż polskich granic z zainstalowanymi na szczycie głowicami optoelektronicznymi. „To co na ziemi i w ziemi powinno współdziałać z tym co jest na wieżach”. W ten sposób wieże mają być „bogatsze o informacje z dwóch środowisk – z ziemi i z powietrza”.

Spółka Mindmade proponuje, by na ziemi zastosować barierę czujników sejsmicznych, które będą wspomagane współpracującymi z nimi kamerami – ale bez radarów pola walki (klasy FMCW) jakie mogą być wykorzystywane w wersji wojskowej. Każdy sygnał o naruszeniu tej bariery ma być następnie kierowany do centrum zarządzania, gdzie operator będzie mógł korzystać z umieszczonych na wieżach oraz pojazdach kamer dziennych i termowizyjnych lub skierować w dany rejon np. patrol interwencyjny albo rozpoznawczy, bezzałogowy aparat latający.

Dla Straży Granicznej zaproponowano najnowszą generację kamer (o dwukrotnie zmniejszonej wadze) oraz czujników sejsmicznych, mogących już pracować bez przerwy nie dwa i pół roku, ale cztery lata. Poprawiono również system łączności lokalnej, która ma być realizowana „na poziomie szumów”. W ten sposób korespondencja nie będzie wykrywalna przez nieprofesjonalne systemu rozpoznawcze. Dodatkowym zabezpieczeniem jest szyfrowanie danych przekazywanych w systemie, przez co dane te są bardzo trudne do odczytania przez przeciwnika.

Czym jest system AMSTA?

Projekt AMSTA był realizowany z dofinansowaniem ze środków Unii Europejskiej w ramach programu POIG 1.4. w latach 2014-2015 r. W efekcie powstał system monitoringu rozległych obszarów, bazujący na sieci rozstawionych w terenie Sensorów Akustycznosejsmicznych ASS (Akustic and Seismic Sensor) oraz Stroboskopowych Sensorów Obrazowych PSS (Picture Stroboscope Sensor).

Gęstość rozstawienia sensorów ASS zależy od odległości do jakiej skutecznie analizowane są fale sejsmiczne. Obecnie jest to standardowo około 75 m w odniesieniu do ludzi (600 m w odniesieniu do pojazdów gąsienicowych), co oznacza, że czujniki muszą być rozstawione w odległości nie większej niż 150 m. Dodatkowo w odróżnieniu od wojska, Straż Graniczna jest zainteresowana tworzenia co najmniej dwóch linii detektorów. Wiedząc bowiem w jakiej kolejności, kiedy i które detektory są aktywowane, można w łatwy sposób ocenić nie tylko sam fakt przekraczania strefy ochronnej, ale również szybkość przemieszczania się intruza oraz kierunek, a jakim się on porusza.

Cały sensor ASS - to wyrób opracowany przez spółkę Mindmade. Jedynie sama czujka sejsmiczna jest kupowana za granicą. Spółka Mindmade podkreśla jednak, że w myśl polskiego prawa, jest to jej urządzenie, ponieważ nadano mu zupełnie nowe cechy. W każdym sensorze ASS zastosowano bowiem np. własne oprogramowanie, bazę sygnatur, które mają być odrzucane – by nie ogłaszano fałszywych alarmów oraz autorskie algorytmy do obróbki odbieranych sygnatur.

Dodatkowymi elementami, które znajdują się w sensorach ASS są: mikrofon i odbiornik sygnałów akustycznych. Na razie nie są one wykorzystywane do detekcji intruzów, ale specjaliści z Mindmade chcą na ich bazie zwiększać w przyszłości możliwości systemu AMSTA. Zakłada się np., że może to pomóc w wykrywaniu dronów.

Stroboskopowe Sensory Obrazowe PSS zabezpieczają nadzór obszaru w sektorze około 400 m, co oznacza że każdy z nich optymalnie może współpracować z trzema detektorami sesjmicznoakustycznymi (maksymalnie do pięciu). Każdy PSS może być wzbudzany do pracy po przesłaniu sygnału ze związanego z nim sensora ASS, może być wyzwalany samodzielnie (po zbliżeniu się intruza do kamery na wskazaną odległość) albo zdalnie przez operatora.

W przypadku rozwiązania dla Straży Granicznej funkcjonariusz nadzorujący system AMSTA w centrum nadzoru będzie miał więc wybór i w przypadku naruszenia strefy może zidentyfikować intruza korzystając z głowic optoelektronicznych na wieżach, albo, w przypadku gdy obraz ten jest zasłonięty (np. z powodu nierównego terenu), może się posiłkować kamerami zintegrowanymi w sensorach PSS.

Sensory te to w rzeczywistości niewielkie i łatwe do zakamuflowania głowice optoelektroniczne. W każdej z nich znajdują się dwie kamery: dzienna i nocna (na podczerwień w paśmie 8-14 µm). Nie mają one zoomu, ale utrzymują stałą ostrość od 2 do 500 m. Nadają się więc do rozpoznania, ale nie zawsze do dokładnej identyfikacji - szczególnie w przypadku niesprzyjających warunków atmosferycznych (utrudniających np. rozpoznanie twarzy).

Każdy PSS pozwala na automatyczne wykrywanie obiektów ruchomych przecinających pole widzenia kamery (lub uruchamiających sensory ASS) i wykonywanie im serii zdjęć (1 zdjęcie na sekundę), które są następnie selekcjonowane, obrabiane, kompresowane i wysyłane do centrum zarządzania.

AMSTA pracuje z wykorzystaniem dwóch systemów łączności:

• Systemu łączności lokalnej LCS (Local Communication System), zapewniającego przede wszystkim wymianę danych pomiędzy poszczególnymi sensorami ASS i PSS, rozmieszczonymi w monitorowanym obszarze;
• Systemu łączności odległej SOCS (Stand Off Communication System), pozwalającego na wymianę informacji pomiędzy monitorowanym obszarem a operatorem lub centrum nadzoru.

By to umożliwić każdy sensor akustycznosejsmiczny i minigłowica optoelektroniczna ma wbudowany moduł łączności, który pozwala na zbudowanie w terenie systemu tzw. łączności „meshowej”, na bardzo niskim poziomie (szumów). Przy czym poszczególne elementy systemu AMSTA w terenie mogą się komunikować ze sobą oraz służyć tylko do przesyłania danych (pełniąc funkcję retlanslatora).

Sensory PSS mogą mieć dodatkowo wbudowany moduł łączności, zapewniający łączność odległą SOCS do operatora lub do serwera. W przypadku Straży Granicznej takim łącznikiem bariery z systemem kierowania mogą być rozstawiane wzdłuż granicy wieże obserwacyjne, zapewniające odpowiednie nadajniki radiowe oraz ciągłe zasilanie. Pomaga w tym fakt, że moduł „łączności odległej” może być łatwo wyjęty z głowicy optoelektronicznej i działać samodzielnie. Takie odseparowanie zabezpiecza komunikacje bariery, nawet w przypadku, gdy kamera zostanie w jakiś sposób uszkodzona lub zniszczona.

„Łączność odległa” w czasie pokoju bazuje na sieci telefonii komórkowej. Spółka Mindmade podkreśla jednak, że może zaproponować inne rozwiązanie na czas kryzysu i wojny, oparte np. o systemy radiowe proponowane przez WB Group pracujące na częstotliwościach: 350 - 430 MHz i 1,3-1,45 GHz.

Sam wyposażenie centrum zarządzania MC (Management Center) zależy jedynie od potrzeb zamawiającego. AMSTA jest bowiem oferowana z oprogramowaniem dla stanowiska operatorskiego lub stacjonarnego miejsca, gdzie spływają informacje i gdzie istnieje możliwość kierowania pracą zestawu.

W zastosowaniach wojskowych zakłada się, że AMSTA będzie miała również możliwość wywoływania automatycznej reakcji, np. aktywując miny przeciwpancerne. W przypadku Straży Granicznej można zastosować podobne, choć niezabijające rozwiązania – jak np. wyrzutnie granatów dymnych lub flar oświetlających.