ных свойств( глобальность, оперативность, периодичность и др.) для оценки выбираются 2 – 3 в контексте решаемой задачи. При этом большой интерес для исследователей представляет, в первую очередь, периодичность наблюдения за объектом мониторинга( ОМ)( далее – периодичность). Полной оценкой периодичности являются дифференциальный и интегральный законы распределения вероятностей попадания в интервалы времени между обнаружениями объектов и характеристики( параметры) этих законов. Среди информационных возможностей космических систем мониторинга морской поверхности с низкоорбитными космическими аппаратами, как правило, выделяется количество обнаружений объектов мониторинга( общее, за единицу времени, минимальное, максимальное, среднее значение и др.). Далее под информационными свойствами и возможностями КС ММП будем понимать периодичность и количество обнаружений объектов мониторинга.
Методический подход к оценке эффективности мониторинга морской поверхности
Задачу определения показателей периодичности и количества обнаружений объектов мониторинга при различных характеристиках космической системы ММП удобно решать с помощью имитационного моделирования процесса ее функционирования с учетом высот и форм орбит космических аппаратов и методов измерений признаков ОМ, реализованных в бортовых специальных комплексах. При этом считается, что в БСК космических аппаратов, предназначенных для радиотехнического мониторинга( РТМ), реализуются фазовый и разностно-дальномерный методы фиксации объекта, а БСК низкоорбитных аппаратов способны решать задачи радиолокационного мониторинга( РЛМ) морских объектов.
В состав типовой многоярусной космической системы мониторинга морской поверхности могут входить:
• космические системы с низкоорбитными КА РТМ;
• космические системы с низкоорбитными КА РЛМ;
• космические системы с низкоорбитными КА, имеющими многоканальные БСК( РЛМ и РТМ);
• космические системы с КА РТМ на средних орбитах;
• космические системы с КА РТМ на высокоэллиптических орбитах;
• космические системы с КА РТМ на геостационарных орбитах.
В основу любой имитационной модели космической системы мониторинга морской поверхности положен принцип имитации неопределенности, позволяющий после проведения испытания зафиксировать факт появления искомого события или оценить вероятность его появления.
Различают два подхода к имитации неопределенности положения объекта мониторинга при исследовании эффективности применения многоярусной космической системы ММП. Каждый из этих подходов представляет собой совокупность частных принципов( правил, предписаний), учитывающих специфику решаемой задачи.
При первом подходе( для бортовых специальных комплексов низкоорбитных аппаратов, реализующих фазовый метод фиксации объекта мониторинга или осуществляющих радиолокационный мониторинг) считается, что объект маневрирует в заданном районе. Текущие значения его курса и скорости являются переменными. Имитация неопределенности положения объекта мониторинга в этом случае производится путем розыгрыша координат нескольких десятков( сотен) объектов в пределах заданного района. Их количество выбирается из соображений надежности и точности получаемых оценок. При пролете космического аппарата над районом проверяются попадание ОМ в полосу обзора, фиксация ОМ бортовым специальным комплексом КА, передача данных на пункт приема информации и распознавание ОМ.
Если результаты всех проверок для данного объекта положительны, то фиксируется событие « обнаружение ОМ ». При последующих пролетах космического аппарата считается, что объекты могут перемещаться в произвольную точку района с учетом возможных значений их курса и скорости.
При моделировании перехода объекта мониторинга на большие расстояния( например, для трансокеанского перехода) имитация неопределенности его местоположения реализуется следующим образом. Считается, что перемещается не сам объект, а некоторая область его возможного положения( ОВП), представляющая собой малый круг на земной сфере. Как правило, диаметр такого круга не превышает 20 – 100 миль и является постоянным на всем этапе исследований.
В ходе вторичного и последующих пролетов космического аппарата над областью возможного положения объекта мониторинга имитация неопределенности его истинного положения производится в два этапа. На первом – осуществляется « перенос »(« копирование ») положения объектов из предыдущего в возможное при последующем пролете аппарата. На втором этапе производится розыгрыш координат объектов внутри частных ОВП. Радиус таких частных областей равен произведению скорости маневра на интервал времени между пролетами аппаратов над ОВП объектов мониторинга. Однако объект мониторинга может оказаться как внутри частной ОВП объекта, так и за пределами этой области.
Поскольку задача мониторинга заключается в том, чтобы объект всегда находился внутри области его возможного положения, необходимо произвести повторный розыгрыш координат этого объекта. Данные последовательных местоположений отдельных объектов, полученные в ходе осуществления нескольких пролетов
24 Морские информационно-управляющие системы, 2017 / No. 2( 12)