• апертурных пространственно-частотных распределений излучающих и приемных сенсорных элементов ;
• методов накопления сигналов ;
• решающих правил и критериев ;
• расположения и режимов работы роботизированных автономных устройств с сенсорным , связным ( ретрансляционным ) и навигационным оборудованием .
Речь идет о модели управления подсистемой зонального наблюдения в составе ИССПН , которая состоит из пространственно разнесенных , чаще всего вертикально ориентированных , решеток , излучающих и принимающих сложно-модулированные маломодовые импульсы либо импульсы в виде пространственно направленных пучков . Адаптивное управление работой в этом случае состоит в согласовании зондирующих импульсов со средой и осуществляется путем излучения и приема в гидроакустическом волноводе распространяющихся с малыми потерями высококогерентных волноводных компонент .
В процессе управления работой ИССПН выполняется автоматическая фокусировка каждого из ее элементов в заданную точку в пространстве параметров ( гипотезу ), в которой предполагается наличие наблюдаемого объекта . Для этого используется модель среды с текущими параметрами , формируемая с использованием данных подсистемы оперативной океанографии . Далее с помощью оптимально выбранных решающих статистик и критериев осуществляется проверка гипотезы при использовании суммарной вероятности наблюдения , получаемой при накоплении вероятностей каждой геометрической и волноводной проекции . Такие мультистатические подсистемы обеспечивают согласованную со средой фокусировку всех решеток в точку наблюдения . Это позволяет минимизировать число и излучаемую мощность элементов системы наблюдения . Принятие результирующих решений , а также управление всеми элементами ИССПН , осуществляется информационно связанными между собой мастер-элементами . Эти центры должны работать в автоматическом адаптивном режиме с использованием имитационной системы , включающей все модели и априорную информацию об условиях наблюдения . Работа ИССПН должна выполняться в автоматическом режиме , что подразумевает управление адаптивной подстройкой параметров моделей , характеристик излучаемых зондирующих сигналов , структуры решающих статистик , а также использование данных о наблюдаемых неоднородностях . Имитационная модель при поиске решения трансформирует постоянно обновляемые океанологические данные о среде и условиях наблюдения , а также о параметрах и состоянии сенсорных элементов в оптимальные апертурные распределения , пороговые значения и решающие статистики . Выполняются следующие операции :
• Генерируются гипотезы решения в виде адаптированных к волноводу пространственно-частотных апертурных распределений излучающих и приемных систем , соответствующих проверяемой гипотезе о значениях параметров наблюдаемого объекта и порогов , формируемых шумами и помехами .
• Выбираются оптимальные траектории перебора гипотез , а также критериев для получения устойчивой ( робастной ) оценки значений параметров наблюдаемого объекта .
• На последнем этапе принимается решение – оцениваются и определяются параметры объекта , например , его положение и скорость перемещения .
Объединение океанологических данных с акустическими параметрами для выполнения указанных операций осуществляется следующим образом . В соответствии с принципами построения ИССПН , обнаружение объекта наблюдения осуществляется барьерной подсистемой пассивных сенсоров , основную часть которых составляют гидроакустические приемные системы . Далее осуществляется излучение и прием сигналов гидроакустической подсистемой зонального целеуказания ИССПН , адаптивной по отношению к условиям наблюдения совокупностью парциальных сенсорных устройств . Они включают в себя : набор парциальных подсистем , каждая из которых состоит из излучающих и приемных элементов , набор подсистем контроля гидрологии , конфигурации решеток , параметров ветра и шумов , контроля энергоинформационного состояния элементов . Совместная обработка акустических данных осуществляется алгоритмической частью , состоящей из блока принятия решений , в который входят блоки решающих правил и критериев , блок накопления , блок принятия решения и блок формирования автоматически представляемых результатов наблюдения . Формирование траектории поиска решений и многократное повторение генерации гипотез , в частности , возбуждение дополнительных зондирующих импульсов , осуществляется с использованием моделей .
Кроме сенсорных устройств , система автоматического наблюдения может иметь еще канал поступления информации в виде блока автоматизированного управления , включающего элементы контроля алгоритмов , контроля условий наблюдения , контроля тактической ситуации или сценария наблюдения . Еще одним внешним устройством является подсистема управления моделью наблюдения . Она состоит из блока контроля тактической ситуации и информационно-аналитической базы . Результаты наблюдения поступают на вход исполнительного устройства .
С учетом требования автоматического режима работы алгоритм ИССПН может рассматриваться как нейроноподобный . Такая алгоритмическая система управления представляет собой совокупность : физических моделей формирования сигналов и помех , геоинформационной базы для описания сложной окружающей среды и условий наблюдения , а также подсистемы оптимизации траекторий
No . 1 ( 13 ) / 2018 , Морские информационно-управляющие системы 53