Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения надежности и эффективности систем физической защиты охраняемых объектов в условиях растущих угроз безопасности, что возможно путем применения более чувствительных и избирательных методов идентификации нарушителей, к которым относится разрабатываемый метод – электромагнитное обнаружение и распознавание биологических объектов (БО). Основная цель работы заключается в исследовании бифуркационного процесса взаимодействия внешнего электромагнитного поля радиоволнового диапазона с электромагнитной оболочкой живого организма для обоснования, оценки и расчёта информативных признаков электромагнитного обнаружения и распознавания БО с последующим формированием словаря типовых признаков. Исследование основано на ранее разработанной математической модели БО, которая уточняется и дополняется за счет анализа научной литературы, посвященной изучению биорадиоинформативной технологии и биоэлектромагнетизма. В ходе работы определены условия и описаны режимы функционирования биологической среды, генерирующей электромагнитные излучения, в зависимости от сочетания энергетических и частотных параметров внешнего поля с характеристиками этой среды. Предложена и обоснована номенклатура наиболее информативных признаков электромагнитного распознавания – параметры бифуркации, характеризующие массу, размеры и электродинамические свойства биообъекта. Выведены аналитические выражения для расчета признаков классификации БО, подтвержденные результатами вычислительного эксперимента. Разработан словарь признаков нарушителей, обеспечивающий возможность обоснованного принятия решений о наличии объекта в контролируемом пространстве, его принадлежности к определенному классу и параметрах движения. Представленные результаты могут быть использованы при разработке средств идентификации нарушителей для систем охраны и мониторинга территорий.
The relevance of the study is due to the need to improve the reliability and efficiency of physical protection systems of protected objects in the face of growing security threats, which is possible through the use of more sensitive and selective methods of identification of intruders, which includes the developed method – electromagnetic detection and recognition of biological objects (BO). The purpose of the work is to study the bifurcation process of interaction of external electromagnetic field of radio wave range with the electromagnetic shell of a living organism to substantiate, evaluate and calculate informative features of electromagnetic detection and recognition of BO with the subsequent formation of a dictionary of typical features. The study is based on the previously developed mathematical model of a BO, which is refined and supplemented by analyzing the scientific literature devoted to the study of bioradioinformative technology and bioelectromagnetism. In the course of the work, the conditions and modes of functioning of a biological medium generating electromagnetic radiation are determined and described, depending on the combination of energy and frequency parameters of the external field with the characteristics of this medium. The nomenclature of the most informative signs of electromagnetic recognition – bifurcation parameters characterizing mass, dimensions and electrodynamic properties of a bioobject – is proposed and substantiated. Analytical expressions for calculating the features of classification of BO are derived, confirmed by the results of computational experiment. A dictionary of intruder attributes is developed, providing the possibility of informed decision-making about the presence of an object in the controlled space, its belonging to a certain class and motion parameters. The presented results can be used in the development of means of intruder identification for security and territory monitoring systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.