РАНГОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ ДАТЧИКА ВИБРАЦИЙ ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ПРИВОДНЕНИЯ САМОЛЕТА-АМФИБИИ В УСЛОВИЯХ АПРИОРНОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

Аннотация

Цель работы – использование ранговой модели обработки сигналов для сигнализации приводнения самолета-амфибии. Ранговая обработка относится к непараметрическим методам обнаружения сигнала на фоне помех. Непараметрические методы используются, если неизвестен функциональный вид распределения входных данных и указаны только са- мые общие различия между наличием и отсутствием сигнала. Практически все непара- метрические обнаружители содержат в качестве составного элемента устройства, осу- ществляющие некоторое инвариантное преобразование S массива выборочных значений X. В результате этого преобразования образуется новый массив , распределение эле- ментов которого при отсутствии сигнала точно известно. Преобразование S, которое выбирается эвристически, позволяет свести задачу обнаружения сигнала на фоне помех с неизвестным распределением к задаче проверки простой гипотезы относительно распре- деления массива Z. Задачи исследования: 1) предварительная цифровая фильтрация запи- сей полетов самолета-амфибии для применения ранговой обработки; 2) проведение экспе- римента для получения характеристик рангового обнаружителя, используемого для сигна- лизации приводнения самолета-амфибии; 3) анализ полученных результатов. Предложена модель обработки сигналов датчика вибраций для сигнализации приводнения самолета амфибии. Модель состоит из полосового фильтра (ПФ), вычислителя СКО, делителя, ран- гового обнаружителя и формирователя опорной выборки. Ранговый обнаружитель позво- ляет свести задачу обнаружения сигнала датчика вибраций на фоне помех к задаче про- верки простой гипотезы относительно распределения рангов. Для принятия решения о наличии сигнала приводнения применяется непараметрический критерий согласия Ватсо- на. Предложенная модель обработки обеспечивает следующие параметры системы сигна- лизации приводнения: 1) нечувствительность к изменяющимся характеристикам сигналов и помех, 2) алгоритм принятия решения гарантирует высокое качество обнаружения в условиях существенной априорной неопределенности. Результаты проведенных исследова- ний показывают: 1) распределение рангов в ситуации отсутствия сигнала всегда аппрок- симируется равномерным законом распределения. В ситуациях, когда в смеси присутству- ет сигнал, равномерное распределение разрушается, и наличие сигнала определяется уста- новленным порогом, 2) датчик на основе ранговых критериев обеспечивает высокое каче- ство обнаружения сигнала приводнения самолета-амфибии. Предлагаемый подход к реше- нию задачи обнаружения может найти место во многих прикладных задачах, где имеет место быть априорная неопределенность. Например, в радиолокации, гидролокации, связи, медицине и других областях науки и техники.