10.14489/vkit.2014.12.pp.010-017

DOI: 10.14489/vkit.2014.12.pp.010-017

Бухалёв В. А., Болдинов В. А., Прядкин С. П., Скрынников А. А.
КОМПЛЕКСНАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ ИЗМЕРИТЕЛЯ СИГНАЛА И ИНДИКАТОРА ПОМЕХОВЫХ СИТУАЦИЙ В ЛИНЕЙНОЙ СТОХАСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ
(с. 10-17)

Аннотация. Рассмотрена задача оптимального комплексирования информации, поступающей от измерителя выходного сигнала линейной стохастической системы и индикатора случайно изменяющихся помеховых ситуаций. Получен байесовский рекуррентный алгоритм, основанный на теории систем со случайной скачкообразной структурой, марковской математической модели и двухмоментной параметрической аппроксимации с помощью распределений Пирсона первого типа. Алгоритм осуществляет взаимосвязанное и одновременное распознавание помеховых ситуаций и оценивание величины полезного сигнала.

Ключевые слова: система со случайной скачкообразной структурой; марковская цепь; двухмоментная параметрическая аппроксимация; байесовский алгоритм; распределение Пирсона.

Bukhalev V. A., Boldinov V. A., Pryadkin S. P., Skrynnikov A. A.
COMPLEX INFORMATION PROCESSING OF THE SIGNAL METER AND INDICATOR OF THE SITUATIONS OF DISTURBANCES IN A LINEAR STOCHASTIC SYSTEM
(pp. 10-17)

Abstract. The article is devoted to the problem of constructing optimal algorithms of complex information processing. Linear stochastic system and the indicator of situations of randomly changing disturbances are considered. The algorithm is based on the methods of Markov theory to the estimation of random processes. Unlike most algorithms based only on signal filtering, mentioned algorithm is focused on the more difficult task: detection, recognition and estimation of true signal-to-noise ratio. Feature of traditional methods of solving such tasks are chronologically sequential scheme of building “detection – recognition – estimation”. This approach is used in the methods of synthesis algorithms of information processing, based on the systems theory with Random Jumping Structure (RJS). Despite similarities between the true and false signals generated by modern means of information countermeasures, there are distinctive characteristics that can’t be simulated easily. This characteristic is, for example, the probability distribution of signals. Another characteristic feature is situations of randomly changing disturbances, due to two main reasons: the need to perform electromagnetic compatibility of signals during operation of measurement and information systems and the emergence of a system of random abrupt transients, reucing the effectiveness of its work.This article examines three possible typical situations of the disturbances, when the output signal of the measuring element contains only noise (false signal), only useful (true) signal, half the sum of true and false signals. It is assumed that the measured signal is filtered from noise and disturbances of natural origin with traditional algorithms for linear or non-linear filtering. The goal is to build approximately-optimal algorithm of information processing based on the following concepts: systems theory with RJS, Markov mathematical models, Bayesian approach, two-moment parametric approximation of probability density distributions by Pearson 1st type. Inputs of the algorithm are the measured signal and structure indicator reading, output signals are the probability of the situations of disturbances (structure), estimation of the structure state, estimation of the true signal and its variance. The approach demonstrated in the article proved its effectiveness, as it leads to an acceptable compromise between two conflicting requirements – accuracy of the solution and ease of implementation.

Keywords: Systems theory with random jumping structure; Markov chain; Two-moment parametrical approximation; Bayesian algorithm; Distribution of Pearson.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. А. Бухалёв (ЗАО «Московский научно-исследовательский телевизионный институт»)
В. А. Болдинов (Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет))
С. П. Прядкин (ОАО «Радиотехнический институт им. академика А. Л. Минца», Москва) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
А. А. Скрынников (ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» ГНЦ РФ, Москва)

Eng

V. A. Bukhalev (CJSC «Moscow Scientific Research Television Institute»)
V. A. Boldinov (Moscow Aviation Institute (National Research University))
S. P. Pryadkin (JSC “Academician A. L. Mints Radiotechnical Institute”, Moscow) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
A. A. Skrynnikov (State Research Institute of Aviation Systems State Scientific Center of Russian Federation, Moscow)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Бухалёв В. А. Основы автоматики и теории управления. М.: ВВИА им. Н. Е. Жуковского, 2006. 406 с.
2. Бухалёв В. А. Оптимальное сглаживание в сис-темах со случайной скачкообразной структурой. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2013. 188 с.
3. Себряков Г. Г., Красильщиков М. Н. Совре-менные информационные технологии в задачах навига-ции и наведения беспилотных маневренных летательных аппаратов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 556 с.
4. Себряков Г. Г., Лисицын В. М., Обросов К. В. Использование бортовой оптико-электронной системы для позиционирования летательного аппарата по образу наземного объекта // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2009. № 4. C. 2 – 9.
5. Бухалёв В. А. Обработка информации и управ-ление ракетами в условиях противодействия. М.: ВВИА им. Н. Е. Жуковского, 2009. 146 с.
6. Двухэтапный алгоритм обнаружения и локализации наземных объектов в монохромных оптико-электронных системах навигации и наведения летатель-ных аппаратов, основанный на методах оконно-разностных функций и опорных векторов / Г. Г. Себряков и др. // Вестник компьютерных и информационных тех-нологий. 2011. № 2. C. 3 – 8.
7. Бухалёв В. А., Болдинов В. А., Прядкин С. П. Распознавание и оценивание выходного сигнала линей-ной системы в условиях скачкообразной имитационной помехи // Вестник МАИ. 2013. Т. 20, № 5. C. 149 – 157.
8. Бухалёв В. А., Болдинов В. А., Прядкин С. П. Распознавание и оценивание выходного сигнала нелинейной системы в условиях скачкообразной имитационной помехи // Вестник МАИ. 2014. Т. 21, № 1. C. 143 – 153.
9. Системы управления вооружением истребите-лей: основы интеллекта многофункционального самоле-та / Л. Е. Баханов и др.; под ред. Е. А. Федосова. М.: Машиностроение, 2005. 400 с.
10. Кобзарь А. И. Прикладная математическая ста-тистика. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 816 с.

Eng

1. Bukhalev V. A. (2006). Automation basics and con-trol theory. Moscow: VVIA im. N. E. Zhukovskogo.
2. Bukhalev V. A. (2013). Optimal smoothing in sys-tems with random hopping structure. Moscow: FIZMATLIT.
3. Sebriakov G. G., Krasil'shchikov M. N. (2009). Modern information technologies in problems of navigation and guidance of maneuverable unmanned aerial vehicles. Moscow: FIZMATLIT.
4. Sebriakov G. G., Lisitsyn V. M., Obrosov K. V. (2009). Use of onboard optic-electronic system for aircraft positioning with land-based object pattern. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (4), pp. 2-9.
5. Bukhalev V. A. (2009). Information processing and missiles control in conditions of counteract. Moscow: VVIA im. N. E. Zhukovskogo.
6. Sebryakov G.G., Soshnikov V.N., Kikin I.S., Ishutin A.A. (2011). Two-stage algorithm for automatic detection and locating of ground targets in aircraft optical navigation and guidance systems based on support vector machines and windows-difference functions. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (2), pp. 3-8.
7. Bukhalev V. A., Boldinov V. A., Priadkin S. P. (2013). Recognition and evaluation of the output signal of the linear system under conditions of intermittent simulating interference. Vestnik MAI, 20(5), pp. 149-157.
8. Bukhalev V. A., Boldinov V. A., Priadkin S. P. (2014). Recognition and evaluation of the output signal of the linear system under conditions of intermittent simulating interference. Vestnik MAI, 21(1), pp. 143-153.
9. Fedosov E. A., Bakhanov L. E. et al. (2005). Control systems of the fighter arms: fundamentals of multifunctional aircraft intelligence. Moscow: Mashinostroenie.
10. Kobzar' A. I. (2006). Applied mathematical statis-tics. Moscow: FIZMATLIT.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

{jform=1,doi=10.14489/vkit.2014.12.pp.010-017}

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/vkit.2014.12.pp.010-017}