Вступна частина. Розвиток телекомунікаційних систем і збільшення кількості радіоелектронних засобів ускладнюють задачі радіомоніторингу, пов’язані з виявленням, розпізнаванням та ідентифікацією джерел радіовипромінювання (ДРВп). Практична складність полягає у необхідності обробляти значну кількість різнорідних просторових, частотно-часових та енергетичних параметрів сигналів за умов часткової невизначеності. Збільшення обсягу аналізованих параметрів підвищує інформаційне навантаження та часові витрати. Тому актуальним є формування компактного структурованого опису ДРВп, придатного для порівняння виміряних характеристик з еталонними даними.
Для розв’язання цієї задачі доцільно застосувати сигнатурно-системний підхід. Його сутність полягає у переході від безпосередньої обробки великої сукупності параметрів до послідовного формування інформаційних ознак (ІО), інформаційно-параметричних сигнатур та узагальненого опису об’єкта [1]. Такий опис у дослідженні визначено як інформаційно-параметричний портрет (ІПП) джерела радіовипромінювання (рис.1). ІПП поєднує апріорні (еталонні) та апостеріорні (виміряні) дані й створює основу для їх формалізованого зіставлення під час класифікації та ідентифікації ДРВп.
Рис. 1. Інформаційно-параметричний портрет об’єкта радіовипромінювання як сукупність множини інформаційно-параметричних ознак
Формування сигнатурного опису передбачає три взаємопов’язані етапи. На першому етапі на основі апріорних відомостей визначається множина технічних параметрів сигналу, які використовуються як інформаційні ознаки. До них належать просторові, частотно-часові та енергетичні характеристики. З множини ІО формуються інформаційно-параметричні сигнатури. У досліджуваному підході розглядається до трьох сигнатур, кожна з яких містить орієнтовно чотири–п’ять найбільш інформативних ознак. Це дозволяє перейти від великого масиву початкових характеристик до компактного набору параметрів, що описують об’єкт.
На другому етапі засобами радіомоніторингу отримуються апостеріорні значення параметрів сигналу. Для них формується структура ознак і сигнатур, аналогічна еталонному опису. Апріорна й апостеріорна інформація подаються у порівнюваній формі. Ознаки можуть бути статичними та динамічними: перші характеризують відносно сталі параметри, другі — зміну характеристик у часі. Такий поділ дозволяє враховувати не лише поточне значення параметра, а й характер його зміни [2, с.80].
Третій етап полягає у порівнянні сформованого апостеріорного опису з еталонними класами. Для інформаційних ознак визначаються вагові коефіцієнти, що характеризують їх інформативність при прийнятті рішення. У вихідному матеріалі для визначення ваг розглядається підхід Фішберна [3, с.96]. Для динамічних ознак додатково оцінюється ступінь подібності зміни виміряних та еталонних значень. Після об’єднання оцінок формується оцінка належності спостережуваного ДРВп до одного з еталонних класів [4, с.69].
Практична реалізація підходу передбачає формування бази еталонних описів ДРВп. Для кожного класу зберігається набір припустимих значень статичних і динамічних ознак та їх вагових коефіцієнтів. Після отримання нових вимірювань формується апостеріорний опис, який порівнюється з наявними еталонами [4, с.72]. Таким чином, замість аналізу неструктурованої множини параметрів система оперує впорядкованими сигнатурами.
Як приклад у вихідному дослідженні розглянуто формування сигнатурного опису одного з типів безпілотних радіооб’єктів. Параметри згруповано у три інформаційно-параметричні сигнатури: перша об’єднує переважно частотні характеристики, друга — часові та сигнальні характеристики, третя — просторові й додаткові ознаки. При цьому конкретний склад сигнатур має визначатися відповідно до класу ДРВп, доступного набору вимірювань та інформативності окремих ознак.
Запропоноване структуроване представлення створює передумови для автоматизації процедур радіомоніторингу. Єдиний формат еталонних і виміряних даних дозволяє формалізувати їх порівняння, враховувати різну інформативність ознак та використовувати накопичені результати для уточнення бази еталонів. Водночас достовірність розпізнавання залежить від обґрунтованості вибору інформаційних ознак, способу визначення їх ваг та достатності вихідних даних.
Отже, сигнатурний опис ДРВп може розглядатися як проміжний рівень між первинними вимірюваннями параметрів сигналу та процедурою прийняття рішення. Структура «інформаційна ознака – сигнатура – інформаційно-параметричний портрет» забезпечує систематизацію апріорних і апостеріорних даних та створює основу для побудови бази еталонних класів. Подальші дослідження доцільно спрямувати на обґрунтування вагових коефіцієнтів ознак, формалізацію правил порівняння сигнатур та перевірку результативності підходу на розширеній множині класів джерел радіовипромінювання.
Висновки
1. Процес прийняття рішення про розпізнавання та ідентифікацію ДРВп передбачає наявність інформаційного портрету технічних параметрів, характеристик і показників, як сукупності апріорних знань, і порівняння з апостеріорними даними виміряних технічних параметрів ДРВп.
2. Прийняття рішення про приналежність об'єкта або джерела інформації тому або іншому класові засноване на обчисленні ступеня подібності (коефіцієнта подоби) розпізнаваного об'єкта з об'єктами, приналежність класам яких відома і визначається апріорі відомим інформаційно- параметричним портретом джерела випромінювання
3. Наведений приклад побудови ІПП для БпЛА Supercam підтверджує прикладну цінність підходу та можливість його адаптації для інших класів об’єктів, в тому числі подвійного призначення.
4. Використання ІПП у складі систем радіомоніторингу створює умови для автоматизації процесів виявлення, розпізнавання та ідентифікації об’єктів у режимі, наближеному до реального часу, з урахуванням умов невизначеності та наявності великого обсягу даних.
Список літератури:
1. Ilnytskyi A., Tsukanov O. Static and dynamic assessments of information signs in recognition of sources and objects of observation in the process of radio monitoring. Information and Telecommunication Sciences. 2022.
2. Ільяшов О. А. Оцінка інформативності моніторингових ознак і сигнатур та міри їх невизначеності при розпізнаванні джерел та об’єктів моніторингу в інформаційному середовищі телекомунікаційних систем. Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка, радіоапаратобудування. 2016. № 67. С. 77–83.
3. Ільяшов О. А., Комаров В. С. Підхід до побудови математичної моделі об’єктів моніторингу із застосуванням їхніх моніторингових ознак. Кибернетика и системный анализ. 2020. Т. 56, № 5. С. 95–99.
4. Ільяшов О. А., Комаров В. С. Удосконалення сигнатурно-системного методу із застосуванням пріоритетних ознак у складі сигнатур об’єктів моніторингу для забезпечення максимальної ймовірності правильного розпізнавання. Кибернетика и системный анализ. 2020. Т. 56, № 4. С. 68–78.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter