1.3 Синтез системи фізичного захисту

Математичний синтез СФЗ за характером розв'язуваних завдань поділяється на структурний і параметричний. Основна структура СФЗ чітко визначена нормативними документами. Уточнення структури системи проводиться на етапі розробки концепції забезпечення безпеки об'єкта. Концепція безпеки виражає загальний задум реалізації заходів щодо забезпечення захисту об'єкта від можливих погроз. При формулюванні концепції безпеки необхідно враховувати, що завдання доказу повної безпеки довільного об'єкта алгоритмічно нерозв'язне.

Рисунок 1.1 –Структурна схема типової СФЗ

Суть концепції забезпечення безпеки полягає у впровадженні трьох принципів:

– визначення цілей і предметів захисту (кого й що захищати);

– визначення й оцінки погроз (від кого захищати);

– розробки й реалізації адекватних мір захисту (як захищати).

Заключним етапом синтезу СФЗ є визначення характеристик її підсистем, які можна звести до числових параметрів (наприклад, чисельність і час розгортання сил охорони, кількість телекамер, помилка впізнавання порушника оператором ТВ-комплексу). Це дозволяє застосувати відомі підходи до параметричного синтезу складних систем. Основу синтезу становлять:

– характеристики об'єкта (план об'єкта, характер загроз, модель порушника та ін.);

– критерій якості роботи системи;

– обмеження на реалізацію системи.

Реалізація загроз, виявлення порушників, оцінка ситуації охороною за допомогою ТВ-техніки й взаємодія сил охорони з порушниками є випадковими процесами, тому синтез СФЗ є статистичним. Результатом синтезу є параметри системи й показник якості її роботи, що відповідають обраному критерію. Можливі різні статистичні критерії, наприклад, мінімум середнього ризику, що враховує втрати від імовірних погроз і витрати на безпеку.

Основним критерієм якості роботи системи є ймовірність P(V) захисту об'єкта, тобто є ймовірність виконання СФЗ своєї мети. Головним обмеженням природно є кількість So виділених засобів, що не повинна перевищувати витрати ΣSi на всі компоненти системи. Формальний запис завдання синтезу має вигляд рівняння безпеки, що дозволяє зв'язати набір параметрів, які шукаються {Aj} (чисельність сил охорони, кількість рубежів виявлення, кількість телекамер, час затримки порушників і розгортання сил охорони за тривогою та ін.) з імовірністю захисту об'єкта:

. (1.1)

Системна характеристика P(V), що визначає ефективність функціонування системи фізичного захисту, при зміні параметрів системи має максимальне значення, до якого прагне користувач. Йому необхідно так розподілити засоби Sо між компонентами системи, щоб обраний показник якості досяг максимуму. Тоді численні параметри системи стануть аргументом цього максимуму, а сама СФЗ стане найефективнішою серед систем на даному об'єкті при заздалегідь визначених засобах на її реалізацію.

Вирішення рівняння безпеки можна отримати як аналітично, так і за допомогою різних ітераційних процедур, відомих у дослідженні операцій як методи динамічного програмування. Вони дають два результати: максимально можливу ймовірність Pmax(V) припинення послідовності дій порушників силами охорони при обмежених засобах ΣSi Sо й значення основних параметрів складових СФЗ. Найпростіше рівняння безпеки вирішується у випадку, коли максимальна ймовірність захисту об'єкта є добутком ймовірностей успішних дій кожного з компонентів СФЗ:

P(V) = P(A) P(R|A) P(VR), (1.2)

де P(A) – імовірність одержання сигналу тривоги, що залежить від імовірності виявлення порушників технічними засобами й імовірності встановлення зв'язку із силами охорони;

P(R|A) – імовірність розгортання сил охорони в місці перехоплення за умови прийому сигналу тривоги. Імовірність P(R|A) залежить від готовності сил охорони, можливості їх розгортання в потрібному місці, від точності визначення місця вторгнення телевізійними й іншими засобами виявлення;

P(V|R) – імовірність нейтралізації порушників, що залежить від співвідношення сил охорони й порушників.

Природно, що ефективність i-го компонента СФЗ залежить від виділених на нього засобів Si.

Аналіз рівняння безпеки показує, що в оптимальній СФЗ відводяться ресурси S0, які доцільно розподілити між всіма її складовими так, що за всіма компонентами необхідно вирівняти нормовані частки похідні:

(∂Рi/∂Si)/Pi = const. (1.3)

Це означає, що в оптимальній системі безпеки при заданій ціні має існувати певна рівновага між висотою огорожі, кількістю ТВ-камер і кількістю охоронців. Інженер, що володіє методами статистичного синтезу, зможе реалізувати цю рівновагу й забезпечити створеному ним продукту перемогу в конкурентній боротьбі.