Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 2221

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
14 Mб
Скачать

ISSN 2618 - 7167

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ВСТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ

ИЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

НАУЧНО - ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

Выпуск №1 (19)

Апрель, 2020

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

ОПТИМИЗАЦИЯ, НЕЙРОННЫЕ СЕТИ И НЕЧЕТКИЕ СИСТЕМЫ

ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И МЕХАНИКА

ВОРОНЕЖ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ВСТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ

ИЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ВЫХОДИТ ЧЕТЫРЕ РАЗА В ГОД

НАУЧНО - ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

Учредитель и издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный технический университет»

Территория распространения - Российская Федерация

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ ЖУРНАЛА:

Главный редактор - Д.К. Проскурин, канд. физ.-мат. наук, доц.

Зам. главного редактора - Д.В. Сысоев, канд. техн. наук, доц.

Ответственный секретарь - Н.В. Акамсина, канд. техн. наук, доц.

ЧЛЕНЫ РЕДКОЛЛЕГИИ:

Авдеев В.П., д-р техн. наук, проф.(ВГТУ)

Алгазинов Э.К., д-р техн. наук, проф.(ВГУ)

Баркалов С.А., д-р техн. наук, проф.(ВГТУ)

Голиков В.К., канд. техн. наук, доц.(РАП)

Головинский П.А., д-р физ.-мат. наук, проф.(ВГТУ)

Зольников В.К., д-р техн. наук, проф.(ВГЛТУ)

Князева Т.Н., д-р техн. наук, проф.(ВГМУ)

Курипта О.В., канд. техн. наук, доц.(ВГТУ)

Лавлинский В.В., д-р техн. наук, доц.(ВГЛТУ)

Ряжских В.И., д-р техн. наук, проф.(ВГТУ)

Хаустов И.А., д-р техн. наук, проф.(ВВА)

Хвостов А.А., д-р техн. наук, проф.(ВВА)

Статьи, поступившие в редакцию, рецензируются. За достоверность сведений, изложенных с статьях,

ответственность несут авторы публикаций. Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов материалов.

Перепечатка без разрешения редакции запрещена, ссылки на журнал при цитировании обязательны.

Материалы публикуются в авторской редакции.

16+

© ВГТУ, 2020

Дата выхода в свет 30.04.2020. Формат 60х84/8. Бумага писчая. Усл.-печ.л. 21,8. Уч.-изд.л. 16,1.

Тираж: 500 экз. Заказ № 245. Цена свободная.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский проспект, 14

Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства ВГТУ 394006, г.Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84

ВЫПУСК № 1 (19), 2020

ISSN 2618-7167

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Гильмутдинов В.И., Кононов А.Д., Кононов А.А.

Анализ пространственно-временных характеристик отраженного двумерного сигнала и моделирование распознавания объектов в сложной

помеховой обстановке ……………………………… 7

Сазонова С.А., Кораблин С.Н., Звягинцева А.В.

Анализ прикладных задач управления функционированием системами теплоснабжения ... 12

Акимов В.И., Полуказаков А.В., Старых М.И.

Исследование температурных процессов с помощью программы схемотехнического

моделирования ………………………………………. 19

Марданова А.М., Будникова И.К. Моделирование финансовой деятельности страховой компании ….. 24

Глущенко С.В. О ресурсной задаче как подсистеме анализа конфликта ………………………………….. 27

Сысоев Д.В., Гуляева Д.А. Взаимодействие стационарных условий функционирования систем за обладание ресурсом ……………………………… 30

Емельянова И.А., Ефимова О.Е. Моделирование введения инновационной продукции на предприятие …………………………………………. 33

Николенко С.Д., Сазонова С.А., Звягинцева А.В.

Моделирование напряженно-деформированного состояния фибробетона …………………………….. 35

Акимов В.И., Полуказаков А.В.,. Павлов А.М.

Моделирование процессов жизнеобеспечения

«УМНОГО ДОМА» ………………………………… 41

Копунова Э.Э., Тазиева Р.Ф. Исследование влияния стохастической природы исходных данных на значение параметров протекторной

защиты на основе метода МОНТЕ-КАРЛО ………. 45

Gilmutdinov V.I., Kononov A.D.,

 

Kononov A.A. The analysis of time-spatial

 

performances of а reflected two-dimensional

 

signal and simulation of detecting objects in

 

complex noise circumstances ………………….

7

Sazonova S.A., Korablin S.N.,

 

Zvyagintseva A.V. Analysis of applied tasks of

 

management of functioning of heat supply

 

systems …………………………………………

12

Akimov V.I., Polozakakov A.V., Starykh M.I.

 

The study of temperature processes using the

 

program circuit simulation ……………………..

19

Mardanova A.M., Budnikova I.K. Modeling of

 

financial activity of the insurance company …...

24

Gluschenko S.V. About resource task as a

 

subsystem of conflict analysis …………………

27

Sysoev D.V., Guljaeva D.A. Interaction of

 

stationary conditions of functioning of systems

 

for possession of a resource ……………………

30

Emelyanova I.A., Efimova O.E. Modeling the

 

introduction of innovative products to the

 

enterprise ……………………………………….

33

Nikolenko S.D., Sazonova S.A.,

 

Zvyagintseva A.V. Simulation of the stressed-

 

deformed condition of fiber concrete ………….

35

Akimov V.I., Polukazakov A.V., Pavlov А.М.

 

Simulation of life processes of «SMART

 

HOUSE» ……………………………………….

41

Kopunova E.E., Tazieva R.F. Study of the

 

influence of the stochastic nature of the initial

 

data on the value of protective protection

 

parameters based on the MONTE-CARLO

 

method …………………………………………

45

ОПТИМИЗАЦИЯ, НЕЙРОННЫЕ СЕТИ И НЕЧЕТКИЕ СИСТЕМЫ

Руднева А.А. Искусственный интеллект и

Rudneva A.A. Artificial intelligence and neural

нейронные сети ……………………………………… 48

networks ………………………………………… 48

3

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Метелкин Я.В., Маковий К.А., Хицкова Ю.В.

Задача прогнозирования рабочей нагрузки в центрах обработки данных …………………………. 50

Горин А.Н. Применение программных и визуальных средств Simulink для расчета систем

управления …………………………………………... 55

Жидко Е.А., Ложников M.A. Проблема современного спроса: поиск информации на рынке

потенциальной ниши ……………………………….. 60

Добрина М.В., Белякова Е.Д., Корышева Е.А.

Анализ и прогнозирование экспорта и импорта в РФ ………………………………………... 64

Шакиров А.А., Зарипова Р.С. Особенности информационных войн в условиях глобализации ... 66

Добрина М.В., Котова А.А., Хрячкова Н.В.

Прогнозирование уровня безработицы в воронежской области ……………………………….. 69

Ошивалов А.В., Акамсина Н.В. Анализ систем расчета основных параметров индивидуального

жилого дома …………………………………………. 71

Пырнова О.А., Зарипова Р.С. Когнитивные технологии и их роль в развитии современного

общества ……………………………………………... 74

Давлетшина Л.А., Будникова И.К. Задачи сетевого обслуживания службы предоставления

IT-услуг ……………………………………………… 76

Епрынцева Н.А. Искусственный интеллект, разработка и области применения …………………. 79

Metelkin Y.V., Makoviy K.A., Khitskova Yu.V.

 

The task of predicting the workload in data

 

centers ………………………………………….

50

Gorin A.N. Using Simulink software and visual

 

media for calculating control systems …………

55

Zhidko E.A., Lozhnikov М.А. The problem of modern demand: search for information on the potential niche market …………………………. 60

Dobrina M.V., Belyakova E.D., Korysheva

 

E.A. Analysis and forecasting of exports and

 

imports in Russia ………………………………

64

Shakirov A.A., Zaripova R.S. Peculiarities of

 

information wars in the context of globalization

66

Dobrina M.V., Kotova А.А., Khryachkova N.V.

 

Forecasting the unemployment rate in Voronezh

 

region …………………………………………..

69

Oshivalov A.V., Akamsina N.V. Analysis of systems of calculation of the main parameters of

an individual house ……………………………. 71

Pyrnova O.A., Zaripova R.S. Cognitive technologies and their role in the development

of modern society ……………………………... 74

Davletshina L.A., Budnikova I.K. Tasks of

 

network service of the provision of IT-services

76

Eprintseva N.A. Artificial intelligence,

 

development and applications ………………….

79

ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Жидко Е.А., Степанников В.А. Статистическое регулирование технологических процессов хозяйствующего субъекта ………………………….. 82

Розенфельд В.Н., Филимонова Т.К.

Автоматизация процесса формирования наконечников различных деталей на оборудовании гидравлической формовки с помощью логического

модуля управления ………………………………….. 85

Копытина Е.А., Петрикеева Н.А., Чудинов Д.М.

Определение тенденции развития строительной организации на основе прогнозирования временных рядов …………………………………… 87

Звягинцева А.В., Сазонова С.А., Кульнева В.В.

Аналитический контроль воздействия вредных производственных факторов ГОК на окружающую среду и совершенствование природоохранных мероприятий ………………………………………… 92

Zhidko E.A., Stepannikov V.A. Statistical

 

regulation of technological processes of the

 

economic subject ………………………………

82

Rozenfeld V.N., Filimonova T.K. Automation

 

of process of formation of tips of various

 

components on the equipment of hydroforming

 

using of the logical control module ……………

85

Kopytina E.A., Petrikeeva N.A.

 

Chudinov D.M. Determination of the tendency

 

of development of the construction organization

 

based on time series forecasting ……………….

87

Zvyagintseva A.V., Sazonova S.A.,

 

Kulneva V.V. Analytical control of the

 

influence of harmful production factors of the

 

GOK on the environment and improvement of

 

nature and protective actions …………………..

92

4

ВЫПУСК № 1 (19), 2020

ISSN 2618-7167

Добрина М.В., Самбулов В.О., Рожков И.Н.

Методологические основы социальноэкономического прогнозирования …………………. 99

Галиуллина Э.Р., Зарипова Р.С. Использование фоторефрактивных материалов в системах связи, хранения и обработки информации ………………... 102

Васильев А.В., Васильева Н.А. Анализ данных в программном комплексе Autodesk Revit на примере сведений об арматуре в проекте раздела

«конструкции железобетонные» …………………… 104

Епрынцева Н.А. Фабрики будущего - неотъемлемая часть индустрии 4.0. ………………... 108

Алемасов Е.П., Зарипова Р.С. Основные аспекты развития сферы разработки мобильных приложений ………………………………………….. 110

Гимадиев А.Р., Тазиева Р.Ф. Суперприложения.

Перспективы развития и основные законы существования успешной экосистемы сервисов ….. 113

Жидко Е.А., Кирьянов К.А. Подход к алгоритму реализации методологии информационной безопасности хозяйствующего субъекта ………….. 116

Смородинов П.А. Применение теории распознавания образов для поиска возможных

точек посадки летательных объектов ……………… 119

Кузнецова Л.Д., Тувдэндорж Б. Математическое моделирование оптимальной логистики военно – транспортных средств ………………………………. 121

Парт А.А. Численный анализ математических моделей пульсовых процессов на носителях

сетеподобного типа …………………………………. 123

Звягина Л.Н., Мозговой Н.В., Ефремов В.В.

Электромагнитная безопасность жителей городов .. 125

Крюкова Н.А., Спесивый О.В., Бутрин Н.А.

Экологическое состояние земельных ресурсов воронежской области и пути их рационального природопользования ………………………………... 128

Володкин Д.А. Интеграция лабораторной информационной системы на основе программы "НЕОСКРИНРЕГИСТР" с медицинскими информационными системами ……………………... 133

Dobrina M.V., Sambulov V.O., Rozhkov I.N.

 

Methodological foundations of socio-economic

 

forecasting ……………………………………...

99

Galiullina E.R., Zaripova R.S. Use of

 

photorefractive materials in communication,

 

storage and processing systems ………………..

102

Vasiliev A.V., Vasilieva N.A. Data Analysis in

 

the Autodesk Revit software package on the

 

example of information about reinforcement in

 

the project section " reinforced concrete

 

structures» ……………………………………...

104

Eprintseva N.A. Factories of the future - an

 

integral part of industry 4.0. …………………...

108

Alemasov E.P., Zaripova R.S. Main aspects of

 

mobile application development ……………….

110

Gimadiev A.R., Tazieva R.F. Superapps.

 

Prospects of development and the basic laws of

 

existence of a successful ecosystem of services

113

Zhidko E.A., Kiryanov К.А. Approach to the

 

methodology implementation algorithm

 

information security of the economic subject ….

116

Smorodinov P.A. Application of pattern

 

recognition theory to search for possible landing

 

points of flying objects ………………………...

119

Kuznetsova L.D., Tuvdendorzh B.

 

Mathematical simulation of optimal logistics of

 

military vehicles ………………………………..

121

Part A.A. Numerical analysis of mathematical

 

models of pulse processes on the carriers of a

 

network-type …………………………………...

123

Zvyagina L.N., Mozgovoj N.V., Efremov V.V.

 

Еlectromagnetic safety of citizens ……………..

125

Krukova N.A., Spesivy O.V., Butrin N.А.

 

Еcological condition of land resources of the

 

voronezh region and ways of their rational

 

natural use ……………………………………...

128

Volodkin D.A. Integration of laboratory

 

information system based on

 

"NEOSCREENREGISTER" program with

 

medical information systems …………………..

133

ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И МЕХАНИКА

Глазкова М.Ю., Барсуков А.И., Гриднева И.В.

 

О замкнутости операторных матриц ………………

137

Чернышов А.Д., Горяйнов В.В. Особенности

 

распределения напряжений в кольцевом секторе …

138

Костина Т.И. Бифуркационный анализ

 

периодических решений уравнения Белецкого ……

141

Glazkova M.Yu., Barsukov A.I., Gridneva I.V.

 

Оn the closure of operator matrices ……………

137

Chernyshov A.D., Goryainov V.V. Features of

 

stress distribution in the ring sector ……………

138

Kostina T.I. Bifurcation analysis of periodic

 

solutions of the Beletsky equation ……………..

141

5

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Лобода А.В. О голоморфной эквивалентности двух семейств однородных поверхностей в

трехмерном комплексном пространстве …………... 144

Бырдин А.П., Сидоренко А.А., Соколова О.А.,

Прач В.С. Разрешающий функционал для нелинейных функциональных и функционально - дифференциальных уравнений в задачах

наследственной механики ………………………...... 146

Некрасова Н.Н. Расчетная модель пространственного контакта прямоугольных плит

и упругого основания ………………………………. 149

Борщ Н.А., Переславцева Н.С., Курганский С.И.

Энергия связи анионных кремний-ниобиевых кластеров …………………………………………….. 150

Рукин Ю.Б., Лопатин А.Ю., Шершнева Ю.А.

Исследование собственных колебаний модели крыла самолета методом конечных элементов …… 152

Ряжских В.И., Ряжских А.В., Рябцев В.А.

Плоское напряженное состояние пластины c отверстием при изменении диаметра отверстия

деформированием …………………………………... 154

Стенюхин Л.В. О бифуркациях в задаче капиллярности ………………………………………. 157

Елисеев В.В., Хливненко Л.В. Валидация результатов эксперимента на одноосное растяжение с помощью конечно - элементного

моделирования в пакете Аbaqus …………………… 160

Сумера С.С. Характеристика решения начальной задачи со случайным коэффициентом …………….. 164

Чесноков А.С. Влияние геометрических параметров водоиспарительных охладителей на

их холодопроизводительность ……………………... 165

Хван Д.В., Воропаев А.А., Рукин Ю.Б. Повышение несущей способности валов пластической осадкой их заготовок …………………………………………. 167

Шаруда В.А. Задача о нормальном ударе по нелинейному упругому полупространству ………... 171

Сапожкова Н.А., Комарова Э.П. Анализ возможностей математического моделирования в

процессе формирования системного мышления ….. 173

Седаев А.А. Математическое моделирование взаимодействия фундамента и грунтового основания ……………………………………………. 175

Кущев А.Б. О существовании периодических решений одного класса дифференциальных уравнений шестого порядка в случае отсутствия третьей производной и одинаковости знаков

других нечетных производных в линейной части ... 178

Loboda A.V. Оn holomorphic equivalence of two families of homogeneous surfaces in a

three-dimensional complex space ……………... 144

Byrdin A.P., Sidorenko A.A., Sokolova O.A., Prach V.S. Resolving functional for nonlinear functional and functional - differential equations

in problems of hereditary mechanics ………….. 146

Nekrasova N.N. A computational model of spatial contact of a rectangular elastic plates and

the base ………………………………………... 149

Borsch N.A., Pereslavtseva N.S., Kurgansky S.I. Вinding Energy of anionic

silicon-niobium clusters ……………………….. 150

Rukin Y.B., Lopatin A.Yu., Shershneva Y.A.

Investigation of natural oscillations of a model

aircraft wing by finite element method ………... 152

Ryazhskikh V.I., Ryazhskikh A.V.,

Ryabtsev V.A. Flat stress state of a plate with a hole when the hole diameter changes by

deformation ……………………………………. 154

Stenyuhin L.V. Вifurcations in the problem of capillarity ……………………………………… 157

Eliseev V.V., Khlivnenko L.V. Validation of the results of the experiment for uniaxial stretching using finite element modeling in the

Abaqus package ……………………………….. 160

Sumera S.S. Characteristics of solving the

initial problem with a random coefficient …….. 164

Chesnokov A.S. Influence of geometric parameters of water evaporating coolers on their

cooling capacity ……………………………….. 165

Hwan D.V., Voropaev A.A., Rukin Y.B.

Increasing the carrying capacity of the shafts of

plastic with a draft of their blanks …………….. 167

Sharuda V.A. The problem of normal impact on

a nonlinear elastic half-space ………………….. 171

Sapozhkova N.A., Komarova E.P. Analysis of mathematical modeling possibilities in the

process of system thinking formation …………. 173

Sedaev A.A. Mathematical modeling of interaction between the Foundation and the

ground base ……………………………………. 175

Kushchev A.B. Оn the existence of periodic solutions of a class of sixth order differential equations in the absence of a third derivative and the similarity of signs of other odd

derivatives in the linear part …………………... 178

6

© Гильмутдинов В.И., Кононов А.Д., Кононов А.А., 2020

ВЫПУСК № 1 (19), 2020

ISSN 2618-7167

УДК 621.396.2.019.4

Воронежский государственный технический университет

Voronezh State Technical University

канд. техн. наук, доц. В.И. Гильмутдинов,

Ph. D. in Eng., assistant prof. V.I. Gilmutdinov,

тел.: 8-473-271-5270, Россия, г. Воронеж

ph.:8-473-271-5270, Russia, Voronezh

Воронежский государственный технический университет

Voronezh State Technical University

канд. физ.-мат. наук, доц. А.Д. Кононов,

Ph. Phy.-Mat. in Eng., as. prof. A.D. Kononov,

тел.: 8-473-271-5918, Россия, г. Воронеж

ph.: 8-473-271-5918, Russia, Voronezh

Воронежский государственный технический университет

Voronezh State Technical University

д-р техн. наук, проф. А.А. Кононов,

D. Sc. in Eng., Prof. A.A. Kononov,

е-mail: kniga126@mail.ru, Россия, г. Воронеж

e-mail: kniga126@mail.ru, Russia, Voronezh

В.И. Гильмутдинов, А.Д. Кононов, А.А. Кононов

АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОТРАЖЕННОГО ДВУМЕРНОГО СИГНАЛА И МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБЪЕКТОВ В СЛОЖНОЙ ПОМЕХОВОЙ ОБСТАНОВКЕ

Аннотация: на основе анализа процесса деполяризации двумерного радиолокационного сигнала при отражении от воздушных целей получены статистические характеристики поляризационно-ортогональных компонент и квадратурных составляющих поля частично поляризованной электромагнитной волны

Ключевые слова: информационный сигнал, радиолокация, поляризация, ортогональные компоненты волн, случайные функции

V.I. Gilmutdinov, A.D. Kononov, A.A. Kononov

THE ANALYSIS OF TIME-SPATIAL PERFORMANCES OF

AREFLECTED TWO-DIMENSIONAL SIGNAL AND SIMULATION OF DETECTING OBJECTS IN COMPLEX NOISE CIRCUMSTANCES

Abstract: based on analyzing of process of a two-dimensional radiolocation signal depolarization at reflecting from the air targets, the statistical performances of polarization-orthogonal components and quadrature components of the field of a partially polarized electromagnetic wave are obtained

Keywords: information signal, radiolocation, polarization, orthogonal components of waves, random functions

Проблема 1 идентификации объектов в

Анализ процесса сопровождения показы-

управлении воздушным движением является

вает, что реализованные в современных радио-

весьма актуальной [1–3]. Пока число таких объ-

локационных комплексах алгоритмы дают боль-

ектов (целей) в контролируемом воздушном про-

шие ошибки при маневрировании воздушных

странстве было относительно невелико, широкое

целей вследствие недостаточности информаци-

развитие получил оптимальный прием сигнала

онного обеспечения указанных систем, а также

на фоне помех, которого вполне хватало для об-

расхождения моделей, заложенных в фильтр, с

наружения и идентификации объекта. Однако,

реальным поведением цели, что может привести

значительное увеличение воздушных целей, и

к срыву автосопровождения [4–6].

необходимость принятия решений при критиче-

Целесообразным здесь является использо-

ском ограничении во времени привело к суще-

вание поляризационных эффектов электромаг-

ственному возрастанию важности максимально

нитных волн, так как сигналы с вращающейся

полного и надежного информационного обеспе-

поляризацией обладают большими информаци-

чения и соответствующего математического и

онными возможностями по сравнению с линей-

программного обеспечения для точного и устой-

но-поляризованными колебаниями [7]. Дополни-

чивого сопровождения цели.

тельная информация об объектах распознавания,

 

 

получаемая при анализе поляризационной струк-

 

 

туры отраженных сигналов, позволяет повысить

 

 

7

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

скорость поиска, сократить время принятия решения о принадлежности воздушной цели к определенному классу и повысить оперативность средств управления и зашиты.

При отражении от материальных объектов имеют дело с частично-поляризованными волнами (ЧПВ), которые представляют собой суперпозицию многих лучей, рассеянных различными участками одного (или нескольких) отражающих объектов [7]. Ортогонально-поляризованные компоненты таких ЧПВ, не являясь полностью монохроматическими, в то же время не отвечают условиям неполяризованности волны, а параметры поляризации принимаемого колебания являются случайными функциями времени и пространства.

Представим плоскую монохроматическую волну в виде суперпозиции двух ортогональнополяризованных компонент [7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t ,

 

 

 

 

 

 

(1)

 

S t e1S1 t e2S2

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

единичные

орты,

определяю-

e1,

e2

щие произвольный эллиптический базис разложения;

 

i 1, 2 ,

(2)

Re Si t Ei t cos 0t i t ,

Ei t , i t – огибающие и фазы ортогонально-

поляризованных компонент соответственно. Считаем, что каждая из ортогонально-

поляризованных компонент отраженного сигнала представляет собой сумму n элементарных волн, спектры которых совпадают по форме и имеют ширину, много меньшую величины средней частоты спектра процесса ωср.

Тогда ЧПВ (1) можно записать в ортонор-

 

 

 

 

 

] в виде

мированном базисе [ e1,

e2

 

 

km

 

km

 

 

 

k cos k 0t k 2 ,

 

 

 

 

 

(3)

S t e1E1

k cos(k 0t k 1) e2 E2

 

 

k k1

 

k k1

 

огибающие и фазы поляризационно - ортогональных компонент

 

 

 

i arctg

yi

; (4)

Ei

xi2 yi2 ,

 

 

 

 

 

xi

xi , yi – квадратурные составляющие этих ком-

понент; i2 / 2 – интенсивность процесса, соот-

ветствующая частоте (km k1) 0 ср , аргу-

мент t в дальнейших выкладках опущен.

Из (3), (4) следует, что огибающие и фазы ортогонально-поляризованных компонент полностью характеризуют статистические свойства ЧПВ, отраженных от исследуемых объектов, и содержат информацию о флуктуациях их поляризационных параметров. Записав (3) как

 

 

km

km

 

 

 

 

 

k sin k 0t k ]

 

 

 

k cos(k 0t k ) y1

 

S t e1[x1

 

 

 

k k1

k k1

 

 

 

 

 

 

 

 

km

km

 

 

 

 

[x2

k cos(k 0t k ) y2

k sin k 0t k , (5)

 

 

 

e2

 

 

 

 

 

k k1

k k1

видим, что для анализа статистической структуры ЧПВ в этом представлении необходимо знание статистических характеристик квадратурных составляющих ортогонально - поляризованных компонент xi и yi. Учитывая, что число складываемых элементарных волн в точке приема велико, и применяя центральную предельную теорему вероятностей, можно считать, что распределения случайных величин xi и yi являются нормальными.

Задачу обнаружения истинной цели среди помеховых сигналов в первом приближении

можно рассматривать как более традиционную задачу выделения информационного сигнала [8– 10] на фоне помех от сопутствующих ложных целей. Таким образом, в этом плане логично оперировать отношением полезного сигнала к суперпозиции отражений от ложных целей – флуктуирующей составляющей, затрудняющей идентификацию объектов.

Будем полагать, что последовательность отраженных сигналов совместно с шумами (природными и внутренними шумами системы поляризационной селекции) и помехой представляют

8

ВЫПУСК № 1 (19), 2020 ISSN 2618-7167

собой для каждой из поляризационно-

деляемого сигнала одинаковы [14] (это справед-

ортогональных

компонент

 

 

поля

 

нормальный

ливо и для помехи) то есть

 

 

 

 

 

 

случайный процесс, который можно описать на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выходе узкополосной системы в виде аддитив-

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

xci , t

yci , t ci ,

 

 

ной смеси полезного сигнала Uci t ,

шума Uшi t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и внешней помехи Uni t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xni , t

yni , t ni

.

 

 

Ui t Uci t Uшi t Uni t ,

i 1,2 .

(6)

 

Так как полезный сигнал, помеха и шумы

Функцию Ui t будем называть суммар-

статистически независимы [14, 15], и последние

имеют нормальные законы распределения, то и

ным сигналом для соответствующей ортогональ-

квадратурные

составляющие

флуктуирующей

но поляризованной компоненты. Кроме того,

части ортогонально поляризованных компонент

необходимо учесть, что селекция объекта на

суммарного сигнала

xi

 

и

yi

подчиняются нор-

фоне рассеяния радиолокационного сигнала от

мальному распределению с дисперсиями

ложных целей происходит в условиях многолу-

 

 

 

i2

ci2

ni2 .

 

 

 

 

 

чевости. Это приводит к тому, что на вход при-

 

 

 

 

 

 

 

(8)

емной

 

системы

поступает

 

электромагнитная

 

Определим

 

 

среднее

значение

квадрата

волна с нормальным законом распределения [11-

 

 

 

интенсивности

 

ортогонально

поляризованных

13] ортогонально - поляризованных компонент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[7]. Считаем, что центральная частота помехи

компонент суммарного сигнала

ui2

,

численно

совпадает с частотой сигнала,

а дисперсии раз-

равное

мощности,

развиваемой в

единичной

ноименных квадратурных составляющих каждой

нагрузке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ортогонально - поляризованной компоненты вы-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9)

где р – регулярные; ф – флуктуирующие компо-

 

 

 

 

 

Ecip /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ненты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ci

 

2 ci ,

 

 

 

 

(11)

В случае, когда регулярные составляющие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

за время наблюдения Т остаются постоянными,

 

 

 

ni

Enip /

 

 

 

 

 

 

 

(12)

 

 

 

 

2 ni .

 

 

 

 

выражение (9) с учетом (8) можно представить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равенством

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Их величина может изменяться от беско-

 

 

 

 

 

 

 

E p 2

E p 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нечности (случай регулярного сигнала или регу-

 

u2

2

 

2

,

 

 

(10)

 

 

ci

 

 

лярной помехи) до нуля (случай сильного флук-

 

 

i

2

 

 

ci

 

ni

 

 

 

 

ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

туирующего сигнала или помехи).

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В качестве величины, характеризующей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ecip

 

 

xcip2

ycip2

 

Enip

 

 

xnip2

ynip2 .

 

 

,

 

 

отношение сигнал/помеха (С/П) в каждом из ор-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тогональных каналов, примем отношение сред-

Степень флуктуации полезного сигнала и

него значения квадрата амплитуды поляризаци-

помехи удобно характеризовать коэффициента-

онной компоненты полезного сигнала к среднему

ми флуктуации, которые представляют собой

значению квадрата интенсивности поляризаци-

отношение регулярных составляющих сигнала и

онной компоненты помехи

 

 

 

 

 

 

помехи к флуктуирующим составляющим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

p 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

2

2

2

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

(13)

 

 

 

 

 

 

 

С / П i U ci t

/ U ni t

Eci

Eni ni

1 ni ci

ni 1 ni

 

 

 

 

 

Из (13) следует, что, в общем случае, от-

ношения флуктуирующей составляющей полез-

ношение (С/П) зависит от отношения регулярной

ного сигнала к флуктуирующей составляющей

составляющей полезного сигнала к регулярной

 

 

 

ф

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С / П p

E p

 

 

2 , от-

помехи С / П i

ci / ni и коэффициента флук-

составляющей

помехи

/ E p

туации

помехи

 

 

 

ni

.

При

детерминированном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

ci

ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9