вания различных сенсоров. В верхнем левом углу приведена теоретическая зависимость изменения во времени и по пространству( номеру сенсора) моментов, соответствующих пороговым значениям уровня сигнала. Через t 0, d 0 обозначены априори неизвестные « начальное » и « граничное » значения положения детерминированного паттерна в координатах « время – пространство ».
Экспериментально измеренные значения этих моментов и процедура подгонки экспериментальных и модельных данных проиллюстрирована вставкой в нижнем правом углу рисунка. Эта подгонка осуществляется в процессе решения обратной задачи, которое ориентировано на оценку искомых параметров объекта. Надо отметить, что указанная применительно к конкретному примеру объединенная обработка данных оказалась чувствительной к изменению параметров объекта в процессе его перемещения( например, направления движения). Под такую ситуацию оказалось несложным соответствующим образом изменить детерминированную компоненту модели, которая была названа выше « паттерном ».
При объединенной обработке целесообразно иметь набор моделей, описывающих пространственно-временную изменчивость наблюдаемых данных и использовать этот набор в различных ситуациях и при различных гипотезах. Также важно иметь представления о структуре невязок между наблюдаемыми данными и модельными значениями. Практическая работа показала нередкое наличие значительных выбросов значений невязок. Надо рассчитывать на то, что статистические описания невязок будут иметь утяжеленные « хвосты » распределений, а сама процедура решения обратной задачи должна быть робастной.
Использование и безопасность сенсорных сетей
В начале статьи указывались различные задачи, в решении которых имеют применение сенсорные сети. В данной статье сделан акцент на акустический мониторинг объектов( подводное наблюдение), но при этом необходимо отметить, что затронутая область чрезвычайно обширна как в отношении различных приложений, так и в отношении теоретических научных основ, технологий и техники. Она смыкается с достижениями в направлении новых материалов, сенсоров и антенн, с продвижением в океанологии, гидрофизике, связи, управлении и обработке данных. Оперативный мониторинг океанической среды также связан с применением сетевых сенсорных систем как источников натурных данных.
Перспективным инструментом для решения значительной части упомянутых задач является морская подводная робототехника. Вследствие изменчивости океанической среды и ситуации системы мониторинга зачастую требуют перестройки( реконфигурации), и такая задача почти всецело в настоящее время возлагается на автономные мобильные носители функционального оборудования, то есть на морскую робототехнику. На рисунке 16 представлена типовая последовательность процедур использования
Шаг 1. Сбор данных сенсорными платформами
Шаг 2. Обработка сигналов в интерфейсах подводного наблюдения и формирование сообщений
Шаг 8. Корректировка перемещения сенсорных платформ
Шаг 7. Передача команды на сенсорные платформы
Концепция использования сетевых систем подводного наблюдения
Шаг 3. Передача сообщений с использованием акустических модемов
Шаг 4. Сбор сообщений узлами сети связи типа аппаратов Seaglider
Шаг 6. Принятие решений
Шаг 5. Передача сообщений в пункт управления и принятия решений
Рис. 16. Замкнутая последовательность операций, совершаемых в рамках сенсорной сети с использованием мобильных элементов для подводного наблюдения
32 Морские информационно-управляющие системы, 2016 / No. 2( 10)