Transcript תכן מערכת הגנת גבולות

: ‫מערכת שמירת גבולות‬
‫אריק שפר‬
:‫יום עיון בנושא‬
ENGINEERING LEADERSHIP BY SYSTEMS ENGINEERING
18/01/2012
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪2/59‬‬
‫הצגת הבעיה‬
‫גבול ישראל מצרים‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪3/59‬‬
‫הצגת הבעיה‬
‫הגבולות חדירים‬
‫חדירה על רקע הומניטרי‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪4/59‬‬
‫הצגת הבעיה‬
‫הגבולות חדירים‬
‫חדירה על רקע בטחוני – חבלני‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪5/59‬‬
‫הצגת הבעיה‬
‫הגבולות חדירים‬
‫חדירה למטרת הברחות וסחר לא חוקי‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪6/59‬‬
‫הצגת הבעיה‬
‫פתרונות קונבנציונליים‬
‫המכשול הפיזי אינו אפקטיבי‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪7/59‬‬
‫הצגת הבעיה‬
‫פתרונות קונבנציונליים‬
‫השקעה כספית אדירה‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪8/59‬‬
‫הצגת הבעיה‬
‫פתרונות קונבנציונליים‬
‫כוחות הסיור פגיעים‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪9/59‬‬
‫הצגת הבעיה‬
‫פתרונות קונבנציונליים‬
‫נראות ופגיעה בתדמית‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫גבולות לדוגמא – סקר שוק‬
‫גבול ארה"ב – מקסיקו‪.‬‬
‫גבול ישראל – מצרים‪.‬‬
‫‪10/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫מסקנה‬
‫הגבולות לא מונעים מעברים‬
‫הגבולות הפרוצים‬
‫‪11/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫זיהוי הצורך‬
‫• מערכת שתשמור על הגבולות באופן יעיל לאורך זמן‪.‬‬
‫• נראות המערכת לא תסב פגיעה תדמיתית למדינה‪.‬‬
‫‪12/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫תכן מערכת הגנת גבולות ‪ -‬שיטה‬
‫ניתוח‬
‫צרכי הלקוח‬
‫קביעת‬
‫מפרט‬
‫איתור‬
‫הבעיות‬
‫גיבוש‬
‫קדם‪-‬תכן‬
‫מלא‬
‫‪13/59‬‬
‫קונספטים‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫שלב ‪ :1‬מצרכי הלקוח למפרט‬
‫‪QFD – Quality Function Deployment‬‬
‫‪NGT‬‬
‫‪Nominal Group Technique‬‬
‫קביעת חשיבות צורכי הלקוח‬
‫‪14/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪ :NGT‬דירוג צרכי לקוחות‬
‫‪Nominal Group Technique‬‬
‫לעקוב‬
‫‪15/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫שלב ‪ :1‬מצרכי הלקוח למפרט‬
‫‪QFD – Quality Function Deployment‬‬
‫מאפיינים‬
‫‪16/59‬‬
‫‪NGT‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫מאפייני המערכת‬
‫מ‬
‫•מאפיינים פונקציונליים‬
‫•מאפיינים אחזקתיים‬
‫•מאפייני ממשק משתמש‬
‫•מאפייני תקציב ולו"ז‬
‫‪17/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫מאפייני המערכת‬
‫מ‬
‫•מאפיינים פונקציונליים‬
‫•מאפיינים אחזקתיים‬
‫•מאפייני ממשק משתמש‬
‫•מאפייני תקציב ולו"ז‬
‫‪18/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫שלב ‪ :1‬מצרכי הלקוח למפרט‬
‫‪QFD – Quality Function Deployment‬‬
‫‪HOQ‬‬
‫מאפיינים‬
‫‪House Of Quality‬‬
‫הגדרת יחסי הגומלין בין דרישות‬
‫הלקוח ליכולות המוצר‪/‬החברה‬
‫‪19/59‬‬
‫‪NGT‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪ – HOQ‬בית האיכות‬
‫ערך היעד של "יכולת סיווג האיומים"‬
‫יקבע במידה רבה ( ) את היכולת הנדרשת ל"אי תקיפת כוחותינו"‬
‫עד כמה החלטה על ערך היעד של המאפיין‬
‫תקבע את מידת המענה לצורך ?‬
‫‪20/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪ – HOQ‬בית האיכות‬
‫מאפיין "יכולת סיווג האיומים"‬
‫נמצא‬
‫במקום השני במידת השפעתו על‬
‫צרכי הלקוחות‬
‫‪21/59‬‬
‫מאפיין "רמת האוטומציה"‬
‫נמצא‬
‫כבעל ההשפעה הרבה‬
‫ביותר על צרכי הלקוחות‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫שלב ‪ :1‬מצרכי הלקוח למפרט‬
‫‪QFD – Quality Function Deployment‬‬
‫‪PBS‬‬
‫‪HOQ‬‬
‫מאפיינים‬
‫‪NGT‬‬
‫‪Performance Based Specification‬‬
‫הגדרת דרישות במושגי התוצאות הנדרשות‬
‫‪22/59‬‬
‫והצבת אמות מידה לאימות השלמת ביצועים אלה‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪ – PBS‬מפרט דרישות פונקציונלי‬
‫כולל ערך יעד‬
‫‪23/59‬‬
‫ב‬
‫שיטת הבדיקה קריטריון‬
‫על‪-‬ידי הלקוח קבילות‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫שיטת התכן ‪ -‬איפה אנחנו?‬
‫ניתוח‬
‫צרכי הלקוח‬
‫קביעת‬
‫מפרט‬
‫איתור‬
‫הבעיות‬
‫גיבוש‬
‫קדם‪-‬תכן‬
‫מלא‬
‫‪25/59‬‬
‫קונספטים‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫שלב ‪ :2‬גיבוש קונספטים‬
‫איתור‬
‫בעיות התכן‬
‫‪26/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫איתור בעיות התכן‬
‫השיטה – הפשטת הבעיה‬
‫מדרישות לשאלות‬
‫הבעיות המרכזיות שאותרו‪:‬‬
‫• מה יהיה המבנה הפונקציונלי של המערכת?‬
‫• כיצד נגלה איומים באופן אוטומטי?‬
‫• כיצד נכסה את כל קו הגבול?‬
‫• כיצד נסווג את סוג האיומים?‬
‫• כיצד נעקוב אחר האיומים (כולל מס' איומים בו"ז)?‬
‫• כיצד נזהיר את האיומים?‬
‫• כיצד נעכב את האיומים?‬
‫• כיצד ננטרל את האיומים?‬
‫• כיצד נתקשר בין חלקי המערכת?‬
‫• כיצד ישלוט המפעיל במערכת?‬
‫‪27/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪28/59‬‬
‫שלב ‪ :2‬גיבוש קונספטים‬
‫מציאת‬
‫איתור‬
‫פתרונות‬
‫בעיות התכן‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫מציאת פתרונות לבעיות‬
‫טבלה מורפולוגית‬
‫הבעיות‬
‫הפתרונות המוצעים‬
‫אמות מידה‬
‫(‪ – P‬ביצועים‪ – R ,‬ישימות)‬
‫‪29/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪30/59‬‬
‫שלב ‪ :2‬גיבוש קונספטים‬
‫גיבוש‬
‫מציאת‬
‫איתור‬
‫קונספטים‬
‫פתרונות‬
‫בעיות התכן‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪31/59‬‬
‫גיבוש קונספטים‬
‫ע"י הרכבת‬
‫פתרונות לבעיות‬
‫הבסיסיות ליצירת‬
‫מערכת כוללת‬
‫העונה על כל‬
‫הדרישות‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪32/59‬‬
‫כלל‬
‫הקונספטים‬
‫שגובשו‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫שלב ‪ :2‬גיבוש קונספטים‬
‫הערכה‬
‫‪33/59‬‬
‫גיבוש‬
‫מציאת‬
‫איתור‬
‫קונספטים‬
‫פתרונות‬
‫בעיות התכן‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪34/59‬‬
‫הערכת הקונספטים‬
‫שיטת ‪PUGH‬‬
‫השוואת כמותית של הקונספטים לקונספט ייחוס‪.‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪35/59‬‬
‫הערכת הקונספטים‬
‫דרישה‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫הערכת הקונספטים‬
‫שיטת ‪PUGH‬‬
‫השוואת כמותית של הקונספטים לקונספט ייחוס‪.‬‬
‫בחירת שלושת הקונספטים המובילים‪:‬‬
‫גבול על כבל‬
‫רכבי פנתר‬
‫רכבל היפר‪-‬ספקטרלי‬
‫‪36/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫רכבל היפר‪-‬ספקטרלי‬
‫א‪i‬רי כהן‬
‫אריק שפר‬
‫‪38/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪39/59‬‬
‫הדמאה היפר‪-‬ספקטרלית‬
‫בהדמאה היפר‪-‬ספקטרלית אוספים ומעבדים מידע מהספקטרום‬
‫האלקטרומגנטי‪.‬‬
‫בהדמאה זו מחלקים את הספקטרום למספר תתי תחומים‪.‬‬
‫בשיטה זו גופים משאירים טביעת אצבע‪" .‬טביעות אצבע" אלו נקראות‬
‫"חתימות ספקטרליות" ואלו מאפשרות זיהוי החומרים‬
‫המרכיבים את הגוף הנצפה‪.‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪40/59‬‬
‫רכבל היפר‪-‬ספקטרלי‬
‫ארכיטקטורת המערכת‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫שיטת התכן ‪ -‬איפה אנחנו?‬
‫ניתוח‬
‫צרכי הלקוח‬
‫קביעת‬
‫מפרט‬
‫איתור‬
‫הבעיות‬
‫גיבוש‬
‫קדם‪-‬תכן‬
‫מלא‬
‫‪41/59‬‬
‫קונספטים‬
Local
Processing
Computer
USB 1.1
Wireless
Router
Wireless
Router
Popup sign controller
Alarm
Light
Firewire
IEEE1394B
RS422
IEEE802.11n
@5GHz/20MHz
'
IEEE802.11n
@5GHz/40MHz
USB 1.1
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫תכן תקשורת‬
RS422
World
Wide
Web
"
IEEE802.11n
@5GHz/40MHz
Internet
'
Local
Processing
Computer
‫תחנת שליטה‬
Wireless
Router
Discretes
Rubber
Billets
Rifle
Discretes
Grenade Launcher
S/PDIF
Optical Fibre
Amp + Speakers
DVI
Firewire
IEEE1394B
HDMI
FLIR
RS422
IEEE802.11n
@5GHz/40MHz
"
Wireless
Router
1GigaLAN
Firewall
42/59
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪43/59‬‬
‫תכן קרון היפר‪-‬ספקטרלי‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪44/59‬‬
‫ממשק ‪ – HMI‬מסך מבצעי‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪45/59‬‬
‫ממשק ‪ – HMI‬מסך המטרה‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪46/59‬‬
‫ממשק ‪ – HMI‬מסך מתאמן‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪47/59‬‬
‫ממשק ‪ – HMI‬מסך טכנאי‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫קונספט הייצור וההרכבה‬
‫•הייצור אינו בכמויות המוניות‪:‬‬
‫מאות (עמודים ‪ +‬שלטים) ועשרות (קרוניות רכבל)‬
‫וחדר שליטה ובקרה יחיד‪.‬‬
‫• אין צורך בייצור אוטומטי‪/‬רובוטי ‪ ‬ייצור ידני‪.‬‬
‫•חלק גדול מהרכיבים יירכשו כפריטי ‪ ,COTS‬יורכבו‬
‫על המרכיבים הנושאים ולאחר מכן יעברו‬
‫אינטגרציה לבד ויחד עם כל מרכיבי המערכת‪.‬‬
‫‪48/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫קונספט הייצור וההרכבה ‪ -‬המשך‬
‫הרכבת יחידת חיישן‬
‫היפרספקטרלי‬
‫הרכבת‬
‫יחידת הנעה‬
‫וממשק‬
‫לכבלים‬
‫‪49/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫סרטון‪-‬‬‫תפעול ושימוש‬
‫תרחיש חדירה‬
‫‪50/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪51/59‬‬
‫החלטות אשר נלקחו תוך כדי התהליך האטרטיבי‬
‫• אימון מפעילים על המערכת המבצעית‬
‫• יכולת חילוץ קרונית תקועה ע"י קרונית סמוכה‬
‫• קרוניות תחזוקה‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫בדיקה והערכה – מגרש משחקים‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪52/59‬‬
‫בדיקת ביצועים והוכחת יכולת לאחר סיום הפיתוח של כל מרכיב‬
‫בנפרד‪.‬‬
‫הבדיקה תיערך על דגם מצומצם של המערכת אשר ייבנה‬
‫בשטח ניטרלי לאורך כ‪ 2Km -‬ויכיל לפחות ‪ 3‬עמודים‪ 2 ,‬קרונות‬
‫רכבל‪ ,‬יחידת הבקרה והשליטה ו‪ 3 -‬שלטים הפזורים לאורך‬
‫ה"גדר"‪.‬‬
‫בדיקות אלו בשלב ‪ O&M - Operation and Maintenance‬ידמו‬
‫מצבים אמיתיים (מבצעיים ותחזוקתיים)‪.‬‬
‫הדגם המצומצם יוכל לשמש בעתיד כמקום לביצוע אינטגרציה‬
‫לעידכוני תוכנה‪ ,‬שיפורים ושידרוגים למערכות השונות וזאת מבלי‬
‫לפגוע או להשבית מקטע גדר מבצעי‪.‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪53/59‬‬
‫קונספט התחזוקה‬
‫דרג א' )‪ – (O-Level‬תיקון‪/‬החלפה בשטח ללא העברת הציוד או המערכת‪ .‬התיקון‬
‫יתבצע במערכות עצמן (עמוד‪ ,‬מרכז בקרה‪ ,‬שלט)‪.‬‬
‫קרון תחזוקה אשר משמש לתחזוקת העמודים יותקן על אותה תשתית של שאר‬
‫הקרונות‪ .‬בעזרת קרון זה‪ ,‬טכנאים יוכלו לגשת לעמודים ולתחזק את המערכות‬
‫המורכבות עליו‪.‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫קונספט התחזוקה ‪ -‬המשך‬
‫דרג ב' )‪ – (I-Level‬תיקון‪/‬החלפה באתר תחזוקה באזור ייעודי‪.‬‬
‫קרונות יגיעו ישירות למרכז התחזוקה‪ .‬שאר המערכות (שלט‪ ,‬מרכז‬
‫בקרה והעמודים) יטופלו ע"י פירוק ‪ LRU‬וטיפול ב‪ LRU -‬במרכז‬
‫התחזוקה‪.‬‬
‫•‬
‫‪54/59‬‬
‫דרג ד' )‪ – (D-Level‬שליחת רכיב או ‪ LRU‬ספציפי (שלא ניתן לתקן‬
‫במרכז הבקרה) ליצרן‪.‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪SIZING‬‬
‫ניתוחי ה‪ SIZING-‬בקונספט בוצעו עבור ‪ 3‬הקריטריונים הבאים‪:‬‬
‫ערך נדרש‬
‫קריטריון‬
‫כלל שטח הגבול יכוסה ע"י אמצעי‬
‫יכולת כיסוי השטח‬
‫הסריקה‬
‫יכולת זיהוי מטרות בטווחים אדם בודד – לפחות מ‪ 300-‬מטרים‬
‫רכב – לפחות מ‪ 1200-‬מטרים‬
‫נדרשים‬
‫יכולת נטרול מטרות‬
‫‪55/59‬‬
‫יכולת לפגוע בקרבת כל איום‬
‫המתקרב לגבול‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪ -SIZING‬המשך‬
‫מצלמות טרמיות‬
‫אופטיקה לחיישן היפר‪-‬ספקטרלי‬
‫סיווג מטרות על‪-‬ידי החיישן ההיפר‪-‬ספקטרלי יתאפשר באמצעות אופטיקה בעלת זום‬
‫רציף ‪ /‬מתחלף (בדיד בקפיצות) בעלת אורך מוקד מ‪ 1600mm-‬ועד ‪ 10( 64mm‬ק"מ‪-‬‬
‫‪ 400‬מ')‬
‫‪56/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫‪ -SIZING‬המשך‬
‫‪100Km/h‬‬
‫‪5Km‬‬
‫‪10Km‬‬
‫‪1.5Km‬‬
‫‪10Km/h‬‬
‫‪90 sec‬‬
‫‪2.7Km‬‬
‫פתרון לגבול ישראל‪-‬מצרים ניתן להשגה ע"י‪:‬‬
‫כ‪ 83-‬מצלמות טרמיות‬
‫כ‪ 24-‬חיישנים היפר‪-‬ספקטרליים‬
‫כ‪ 80-‬עמדות מחומשות (‪ 1150‬עמודי רכבל)‬
‫תוספת של ‪ 3‬חיישנים היפר‪-‬ספקטרליים תאפשר כיסוי כל הגבול‬
‫מעמדות נייחות‬
‫‪57/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫סיכום‬
‫המערכת שהוצגה עונה על ‪ 2‬הדרישות‪:‬‬
‫• שמירה על הגבול באופן יעיל לאורך זמן‪.‬‬
‫• נראות המערכת לא מסבה פגיעה תדמיתית למדינה‪.‬‬
‫במסגרת קורס ההמשך "תכן ‪ "2‬נלמדו היבטי תכן נוספים כגון‪:‬‬
‫• תכן חסין ‪.CFMA -‬‬
‫• הערכת עלות המוצר‪.‬‬
‫‪58/59‬‬
‫‪59/59‬‬
‫מערכת הגנת גבולות‬
‫תודה רבה‬