Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0219U003092, 0117U004286 , Науково-дослідна робота Назва роботи Розробка оптичного сенсору інфразвуку та його застосування в акустичній розвідувально-сигнальній системі Назва етапу роботи Керівник роботи Гохман Олександр Рафаїлович, Дата реєстрації 18-01-2019 Організація виконавець Державний заклад "Південноукраїнський національний педагогічний університет імені К.Д. Ушинського" Опис етапу Об'єкт дослідження: акустичні сенсори, алгоритми локації, супроводу та розпізнавання цілі. Мета дослідження: Розробити діючу модель інфразвукового сенсора з оптичним перетворювачем сигналу та визначити набір оптимальних алгоритмів функціонування акустичної розвідувально-сигнальної системи (АРСС). Методи дослідження та апаратура: Було застосовано системний підхід, який включає розробку комплексу окремих пристроїв, блоків та програм, які вирішують низку окремих задач, поєднаних загальною метою: надійної ідентифікації, локації та супроводу цілі. Здійснено синхронізацію сенсорів, що входять до складу АРСС і працюють у єдиному каналі зв'язку, за допомогою вимірювання часу сеансу зв'язку з сенсором та його врахування при формуванні вікна події. Багатошаровий перцептон використовується для створення структур нейтронної сітки, за допомогою якої розпізнаються акустичні образи. Методами нелінійного програмування мінімізується цільова функція похибки у задачі локації цілі шляхом розв'язання відповідної системи нелінійних рівнянь; швидкість виконання алгоритму забезпечується реалізацією модифікованого методу ділення відрізку навпіл. Рекурентний фільтр Калмана застосується для розв'язання задачі супроводу цілі. Програмне середовище LabView використовується для реалізації зазначених програмних блоків та поєднання їх у загальне програмне забезпечення функціонування АРСС. Сенсори інфразвуку, які створені за результатами першого етапу НДР, використані для реєстрації тестових акустичних сигналів при розробці та тестуванні алгоритмів і програмного забезпечення, створених на звітному етапі. Теоретичні і практичні результати, новизна: Створено систему та програмне забезпечення, які дозволяють отримувати сигнали від повітряної цілі у реальному часі, використовуючи лише один канал зв'язку зі всіма сенсорами. Показано, що нейронна сітка з одним схованим шаром здатна розпізнавати акустичні образи за їх амплітудно-часовою характеристикою. Реалізовано модифікований метод ділення відрізку навпіл, який вирішує просторову задачу мінімізації цільової функції шляхом зменшення просторового кубу у 16 разів. Створено програму для визначення координат джерела акустичних хвиль. Досліджено вплив вагових коефіцієнтів фільтру Калмана на достовірність визначення траєкторії цілі. Ефективність впровадження: результати використовуються співробітниками Головного центру спеціального контролю при проведені науково-дослідних та експериментальних робіт у сфері геофізичного моніторингу. Сфера (галузь) використання: розробка та оптимізація схем побудови оптичних та оптично електронних приладів та їх систем, зокрема акустичних розвідувально-сигнальних систем. Опис продукції Створено новий оптичний сенсор інфразвуку з цифровим вводом/виводом який не потребує спеціальних аналого цифрових перетворювачів, завдяки чому комунікація між ПК і сенсором здійснюється за допомогою стандартних цифрових каналів зв'язку. Створено алгоритми та програмний пакет, який забезпечує розпізнавання акустичних образів за допомогою штучної нейтронної сітки; локацію та супровід цілі, де використовується модифікований метод ділення відрізку навпіл для забезпечення високої швидкості процедури локації та фільтру Калмана - для надійного визначення траєкторії повітряної цілі. Автори роботи Аров Д.З. Голованов В.В. Голованова В.В. Гохман О.Р. Драгомерецька О.А. Жуковський В.К. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити