Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15 | Page 26
SNR (θ,r)
Выходные
характеристики
системы оперативной
океанографии
4D-представление
гидрофизических
характеристик
4D-представление
скорости звука
4D-представление
подводных
акустических шумов
Дискретное
представление
географического
пространства
Текущие и прогнозные оценки
структуры акустического поля
и потерь на распространение
звука на 3D-сетке
географических точек
Рельеф и физические свойства дна.
Базы данных
Картирование
окружающих шумов
Характеристики наблюдателя:
• диапазон частот;
• усиление антенн;
• обработка;
• структура.
Сигнал/шум
SNR (z,r)
Модель наблюдателя
Модели объектов наблюдения
Показатели качества
наблюдения
Картирование качества наблюдения в географическом
пространстве (за себя и за противника)
Батиметрия
Картирование
окружающих
шумов
Батиметрия
Выбор расположения сенсоров в пространстве и оптимизация
траекторий их перемещения (оптимальный поиск) за себя и за
противника. Оптимизация скрытности
Рис. 11. Функциональная схема, лежащая в основе технологии информационного обеспечения подводного наблюдения и скрытно-
сти, реализуемая в средствах принятия тактических решений в рамках БИУС надводных и подводных платформ [23]
гут быть локальными, распределенными, стационарными
или подвижными. С учетом их технических характеристик
и алгоритмов обработки данных формируются модели
наблюдателей. Оценки показателей качества наблюдения
предполагают наличие моделей объектов наблюдения,
включающих в себя пространственно-частотные уровни
излучения или рассеивающие свойства. К важным, но про-
межуточным показателям качества подводного наблю-
дения относится распределение отношения сигнал/шум
в пространстве, привязанное к каждой точке дискретного
пространства.
На рисунке 11 приведены примеры азимутального рас-
пределения отношения SNR (θ, r) по расстоянию (r) для
фиксированной глубины (z). Приведены распределения
отношения SNR (z, r) по глубине для фиксированного на-
правления (θ). Для получения отношения SNR необходимо
совершить практически одинаковые действия в отноше-
нии сигнала (через модели наблюдателя и объекта наблю-
дения) и по отношению к шуму, вызванному природными
и антропогенными причинами. Далее надо совершить
принципиально важное действие, а именно – картирова-
ние всего заданного и дискретно представленного в коор-
динатах х, у, z, географического пространства в значениях
24
Морские информационно-управляющие системы, 2019/ No. 1 (15)
отношения сигнала к шуму. Разумеется, в темпе природ-
ной изменчивости свойств окружающей среды должно
происходить обновление карты распределения отноше-
ния SNR. Полученный результат уже является основанием
для выбора оптимального расположения в координатах х,
у, z локального сенсора или сетевой системы сенсоров. На
этой же основе могут вырабатываться рекомендации по
перераспределению расстановки пространственно-рас-
пределенных сенсоров или рекомендаций по оптималь-
ному с точки зрения качества подводного наблюдения
перемещению сенсоров в пространстве.
Описанная технология расширяется путем преобразова-
ния отношений сигнала к шуму SNR (θ, r) и SNR (z, r) через
модель обнаружителя в значения вероятностей правиль-
ного обнаружения объекта Pd (θ, r) и Pd (z, r). Тогда картиро-
вание географического пространства будет производиться
в значениях Pd (θ, r) и Pd (z, r). Это пример окончательных
показателей качества подводного наблюдения, которые
могут подаваться на некую машину принятия решений.
Работа выполнена в рамках Государственного задания для
ИО РАН 0149–2019–0010
SNR
36
30
24
18
12
6
0
-6
-12
-18