Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности анализа сложной организационно-технической обстановки на основе специальных вычислительных алгоритмов с применением метода карт сигнала Проскура, Дмитрий Викторович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Проскура, Дмитрий Викторович. Повышение эффективности анализа сложной организационно-технической обстановки на основе специальных вычислительных алгоритмов с применением метода карт сигнала : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.13.14.- Киров, 1997.- 16 с.: ил.

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ темы.

Прикладная теория наблюдений - отрасль науки, формализующая правила наблюдения за различными техническими системами. В настоящее время роль анализа результатов наблюдения резко возросла, как из-за объема поступающей на обработку информации, так и из-за сложностей создания дорогостоящих аппаратных комплексов.

В диссертационной, работе рассматривается наблюдение за сложной территориально распределенной системой, включающей в себя помимо технических и организационно-технические параметры.

Назовем сложной организационно-технической обстановкой (далее СОТО) совокупность носителей источников излучения, структур сигналов источников излучения и помеховой среды, сосредоточенных в некотором географическом регионе.

В качестве примера рассмотрим морской регион, например на Дальнем Востоке, период путины - на промысел вышли флотилии под флагами разных стран, причем количество судов, их тип и цели весьма различны. С целью увеличения эффективности контроля предлагается вариант пассивного наблюдателя, находящегося либо на суше, либо на одном из кораблей резидентов. Ставится задача контроля и анализа передвижения и взаимодействия носителей (кораблей). Задача наблюдателя - получение всей доступной ему информации о перемещении носителей в регионе; цель - коммерческая выгода, национальные интересы, техническая разведка.

В настоящее время актуальность задачи наблюдателя возросла, как в связи с усложнением структур сигналов и систем связи, а также значительным расширением круга носителей, так и в связи с резким увеличением объема поступающей на обработку информации. Интенсивное использование микропроцессорных средств при решении разнообразных задач связи и управления ставит задачи создания методов повышения эффективности анализа СОТО. При увеличении объема поступающей для анализа информации особое значение приобретает проблема создания методов со специализацией на обработку сигналов сложной структуры, а также разработка вычислительных процедур.

Для решения проблемы одновременного комплексного оценивания сложной организационно-технической обстановки в заданном географическом регионе следует искать новые резервы. В их основе могут

- з -лежать, с одной сторони, традиционный путь совершенствования используемой методической и элементной базы, а с другой - широкое применение новых алгоритмов, обработки, основанных на методах двумерной математики и обработки изображений. Совокупность этих подходов уже в ближайшее время может составить базу для качественного улучшения основных оценок применяемых методов. При узкой специализации методик обработки сигналов, а также при использовании методов обработки изображений, появляется возможность оперативно и без значительных затрат на аппаратуру решать практические задачи, возникающие при разработке новых или модернизации существующих специализированных комплексов по обработке сигналов.

Благодаря усилиям российских и зарубежных ученых в настоящее время разработано достаточно много методов обработки сигналов, однако их специализация в ряде случаев не достаточна. Кроме того, в существующих на практике комплексах преобладающим является одномерный подход к анализу результатов наблюдения. Вместе с тем, возрастающие требования к процессу наблюдения за СОТО, а также специфические особенности задачи повышения эффективности наблюдения выдвинули требования разработки методов, направленных на решение обозначенной выше проблемы-.

ЦЕЛЬ работы. Целью данной работы является создание методов обработки сигналов наблюдения за сложной организационно-технической обстановкой, имеющих повышенную эффективность и использующих методы двумерной обработки данных.

Для достижения поставленной цели решались следующие научные задачи:

создание математической модели сигналов наблюдения за СОТО, опирающейся на представление сигналов в виде скачкообразных случайных процессов и позволяющей создать научно-обоснованные процедуры обработки сигналов;

обоснование применения методов обработки двумерных изображений' к обработке сигналов сложной структуры;

разработка методов формирования, анализа и архивирования информационных массивов сигналов, названных в диссертационной работе "технические карты" сигнала;

обоснование целесообразности и необходимости разработки метода технических карт сигнала, позволяющего вести одновременный анализ СОТО как во временной, так и в частотной области представления информации;

разработка программно-целевого комплекса моделирования СОТО, анализа сигналов сложной структуры и формирования технических карт сигнала;

разработка методов анализа карт сигналов в интересах повышения достоверности оценки СОТО.

Методы исследования. Исследование, постановка задачи, теоретическое обоснование применения методов обработки двумерных изображений к обработке сигналов сложной структуры потребовало привлечения методов двумерной математики, теории вероятностей и математической статистики.

Методы спектрального анализа, линейной алгебры, функционального анализа применялись к созданию математических моделей сигналов наблюдения СОТО, а также к разработке методов выделения признаков и анализа технических карг сигналов.

Методы цифрового моделирования, анализа изображений, оптимизации, а также математическая логика являются базой разработки методов формирования, анализа и архивации технических карт сигналов.

Статистическое оценивание случайных процессов типа "временная смесь" выполнялось с использованием методов теории случайных процессов.

Экспериментальные исследования проводились путем использования имитационного моделирования.

Научная новизна состоит в развитии методов и разработке на их основе алгоритмов, повышающих эффективность анализа обстановки наблюдения. В результате исследований получены следующие научные результаты:

- предложена оценка статистических характеристик скачкообраз
ного случайного процесса типа "временная смесь"; предложенная
оценка позволяет значительно упростить имитационное моделирование
сигналов сложной структуры, описываемых, как скачкообразные слу
чайные процессы типа "временная смесь";

- разработан метод представления сигналов сложной структуры, как изображений, включающий формирование трехмерного массива информационных характеристик сигнала; метод позволяет исключить раздельный анализ характеристик сигнала в частотной и временной области, а также позволяет достичь более высоких количественных показателей точности;

- разработан способ сравнительной оценки методов анализа сиг-

налов наблюдения; метод позволяет учесть показатели быстродействия, точности, а также вероятности обнаружения источника излучения в регионе наблюдения;

- разработана и программно реализована методика моделирования обстановки наблюдения; программная реализация методики базируется на объектно-ориентированном подходе.

Практическая ценность работы заключается в создании на основе теоретических исследований инженерных процедур обработки сигналов наблюдений СОТО, позволяющих, используя методы двумерной математики и обработки изображений, получать оценки показателей сложной организационно-технической в заданном географическом регионе.

Реализация результатов диссертации. Результаты исследований использованы в разработках функционального программного обеспечения при создании ряда программно-аппаратных комплексов, выполненных Вятским государственным техническим университетом и другими предприятиями г.Кирова.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на международных, всероссийских, региональных, специализированных и вузовских научно-технических конференциях, семинарах, совещаниях, посвященных проблемам обработки информации на базе цифровой вычислительной техники. Всего по теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения.