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.