Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Аэро'космическив исследования океана показывают принципиальную возможность получения информации о процессах и явлениях, происходящих.как на его поверхности, так и в глубинных слоях. Такого рода информация интересна с точки' зрения промысловых, метеорологических, экологических, и военных приложений.
В настоящее время интенсивно изучаются вопросы, связанные с обнаружением и идентификацией аномальных образований в океане на основе анализа аэрокосмических изображений. Одним из подходов к исследованию наблюдаемости аномалий в океане, маскируемых различного рода случайными факторами, является имитационное моделирование , на основе которого может быть создан математический полигон для ' проведения вычислительных экспериментов в датой области, что несет потенциальную. возможность экономии материальных и временных ресурсов.
В настоящей работе предпринята попытка реализаций имитационного подхода к исследованию наблюдаемости аномальных образований в океане аэрокосмическими методами, что потребовало решения круга вопросов, связанных с физикой, атмосферы и океана, статистической радиофизикой, статистическим моделированием й теорией" обнаружения.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематикой НИР кафедри "Техническая кибернетика" Уфимского государственного авиационного технического университета.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка имитационной модели процесса дистанционного зондирования океана в оптическом диапазоне и создание на ее основе янформациотю-моделируюзего комплекса для проведения игтелитолг.шх экспериментов по тестирования
алгоритмов оОнарукония, оцедае и оптимизации наблюдаемости рбъектов и аномальных явлений,а океане.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработана техника имитации аэрокосмических изображений, океана,'включающая:
. - математическую модель дистанционного зондирования океана в оптическом диапазоне , в которой впервые учтено совместное влияние на формирование изобракений процессов рассеивания поверхностью и толщей океана излучения солнца и излучение атмосферы при наличии ветрового волнения и новообразования , собственного излучения и случайно-неоднородной структуры атмосферы, обусловленной аэрозольными частицами и турбулентностью;
- процедуру компьютерного синтеза изображений, новизна которой заключается в том, что при численной реализации модели имитируются только крупномасштабные компоненты пространственного спектра волнения; процедура основывается на двухмасштабном (да отношению к пространственному разрешению оптической системы наблюдения) представлении поля волнения, что позволяет вклад в яркость изображения мелкомасштабных волн и пены определить аналитически и делает . возможным компьютерную реализацию процедуры в целом.
Впервые сформулирован информационный критерий наблюдаемости объектов на случайном фоне, обобщающий понятия обнаружения и идентификации;
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. На основании проведенных в диссертационной работе исследований разработана информационная система имитационного моделирования процесса дистанционного зондирования океана в оптическом диапазоне, предназначенная для проведения вычислительных экспериментов по исследованию наблюдаемости аномальных явлений и
объектов в океане. Система внедрена в научные исследования ГЕОХИ им.В.И.Вернадского РАН.
Разработана методика оценки эффективности радиотехнических средств дистанционного зондирования при решении'задач обнаружения и распознавания объектов на случайном фоне.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты работы представлялись на отраслевой научно-технической конференции по методам и устройствам обработки радиолокационной и радиотехнической информации /Киев, 1988г./, Всесоюзной НТК "Разработка систем технического зрения". Мировом Космическом Конгрессе Международной Федерации Астронавтики /Вашингтон,1992г./, Международной Азиатско-Тихоокеанской конференции /Нунмннг, 1993./.
Работа является победителем конкурса грантов 1993 г. по научному' направлению "Теория,формирование и. обработка сложных сигналов" и конкурса грантов по направлению "Проблемы освоения мирового океана и прибрежной зоны".
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам диссертационной работы в открытой печати опубликовано четыре работы.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Содержит 80 страниц машинописного текста, 4 рисунка, список літератури из 95 наименований.