Анотація до роботи:

Мсаллам К.П. Оптимізація цифрової обробки координатної інформації при радіолокаційному зондуванні протяжних морських об’єктів в умовах впливу пасивних завад. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.17 – радіотехнічні та телевізійні системи. – Національний аерокосмічний університет
ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», 2007.

Дисертацію присвячено підвищенню достовірності визначення місцезнаходження протяжних морських об’єктів в умовах впливу пасивних завад.

Сформульовано основні завдання ефективної цифрової обробки координатної інформації, підґрунтям якої були: тестові сигнальні моделі пасивних завад – підстилаючої морської поверхні та гідрометеоутворень при аналого-цифровому перетворенні; статистичний аналіз достовірності оцінки координат радіолокаційного зображення протяжного об’єкту; розроблення й дослідження цифрових методів та алгоритмів визначення координат протяжних морських об’єктів.

Для перевірки результатів теоретичних досліджень у роботі проведено комп’ютерне моделювання розробленої моделі пасивних завад, моделювання статистичних характеристик азимутальних і дальномірних «блукань» СЦВ морських суден, експериментальне дослідження розробленого цифрового методу і алгоритму визначення координат «умовного» геометричного центра об’єкта. Розроблено й експериментально перевірено методику компенсації азимутально-дальномірного профілю пасивної завади й алгоритм формування бінарної сигнальної групи.

Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової та практичної задачі підвищення точності визначення місця розташування протяжних морських об’єктів береговими радіолокаційними станціями на підставі оптимізації цифрової обробки координатної інформації, одержаної під час радіолокаційного зондування об’єкта в присутності пасивних завад, створюваних схвильованою морською поверхнею й гідрометеоутвореннями у вигляді дощових опадів, а також власними кутовим і далекомірним шумами об’єкта.

У результаті проведених досліджень отримані такі важливі наукові та практичні результати:

1. Розглянуто та проаналізовано особливості функціонування берегових радіолокаційних засобів інформаційної підтримки, контролю та керування рухом морських суден у стислих умовах мореплавання. Сформульовано та проаналізовано загальні питання й особливості оптимізації цифрової обробки координатної інформації, що отримана при радіолокаційному зондуванні протяжних морських об’єктів в умовах впливу пасивних завад, зумовлених наявністю підстилаючої морської поверхні та гідрометеоутворень у вигляді дощових опадів.

2. На підставі аналізу теоретичної моделі багатопроменевого каналу з розсіюванням, радіофізичних моделей розсіювання радіосигналів від морської поверхні й гідрометеоутворень у вигляді дощових опадів синтезовані на евристичному рівні тестові сигнальні моделі пасивних завад та їхні спрощені варіанти, що враховують особливості функціонування, технічні й тактичні характеристики берегових РЛС, стан морської поверхні, вплив метеоумов.

3. На підставі використання основних співвідношень, що описують кутовий і далекомірний шуми багатоточечного радіолокаційного об’єкта, характеристики форми, силуети реальних морських об’єктів, були розраховані статистичні характеристики азимутального й далекомірного шумів реальних об’єктів.

4. Виконано оцінювання координат СЦВ методом математичного моделювання. Отримані флуктуаційні характеристики, обумовлені кутовими (азимутальними) і далекомірними шумами. У випадку використання координатної прив’язки до СЦВ отримані оптимальні цифрові алгоритми.

5. При контролі руху суден різних класів координатна прив’язка до СЦВ являється нестійкою, тобто обробка амплітудної інформації із практичної точки зору буде мало перспективною.

6. Розв’язана задача компенсації двовимірного регулярного профілю радіолокаційних відбиттів від підстилювальної морської поверхні та гідрометеоутворень за рахунок побудови регулярного опорного профілю пасивних завад з радіолокаційного спостереження та його відрахування з повного сигналу. Виконано порівняльний аналіз різних методів побудови регулярного профілю.

7. Розроблено методику формування бінарного радіолокаційного зображення протяжного об’єкта в умовах дії пасивної завади (обумовленої впливом морської поверхні) за допомогою функціонального шумового порогу.

8. З використанням реальних радіолокаційних зображень проводки морських суден з геометричними розмірами 10617 м й 17723 м розроблено метод та алгоритм цифрової координатної прив’язки до умовного "геометричного" центру морського великотоннажного судна з відомими геометричними розмірами. Достовірність, ефективність та придатність розробленого методу підтверджена чисельними даними за середньоквадратичними похибками оцінки зміщення "умовного" геометричного центра суден для двох рознесених у часі проводжень. Величина зміщення для першого судна склала 16,7 м, а для другого - 15,2 м за м и м.

9. Розроблено прості й ефективні цифрові алгоритми визначення азимутально-далекомірних координат протяжних об’єктів за виділеними одиночними й розосередженими бінарними сигнальними групами, що належать протяжному радіолокаційному об’єкту.

10. На підставі результатів комп’ютерного моделювання й результатів обробки реальних радіолокаційних зображень проводки морських суден запропоновано практичні рекомендації з їхнього використання в існуючих і перспективних берегових РЛС із поліпшеними точнісними характеристиками та розширеними можливостями функціонування в складних завадових умовах, створюваних радіолокаційними відбиттями від морської поверхні і гідрометеоутворень у вигляді дощових опадів.

Розроблені тестові моделі, методи й алгоритми визначення координат протяжних об’єктів за їхніми цифровими радіолокаційними зображеннями можуть бути успішно використані в радіотехнічних системах різного призначення (радіонавігаційних, радіолокаційних, дистанційного зондування й т.д.).

Публікації автора:

1. Мсаллам Е.П., Печенин В.В. Оптимальные цифровые алгоритмы определения координат статистического центра отражения протяженного объекта// Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. – Киев: КПИ. – 2006. – Т. 49, №11. – С 64-72.

2. Мсаллам Е.П. Печенин В.В. Моделирование статистических характеристик координатных блужданий статистического центра отражений морского судна // Міжнар. науково-техн. конф. „Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні” (ІКТМ-2006). – Харків, 2006. - С. 305.

3. Мсаллам Е.П., Печенин В.В. Цифровой метод определения координатной привязки протяженного объекта по данным его радиолокационного изображения // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. – Киев: КПИ. – 2006. – Т. 49, №4. – С 61-68.

4. Печенин В.В., Мсаллам Е.П. Цифровой метод подавления пассивной помехи при координатной обработке радиолокационного изображения протяженного морского объекта // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. – Киев: КПИ. – 2006. – Т. 49, №3. – С 57-62.

5. Мсаллам Е.П. Цифровой алгоритм определения координаты дальности протяженного объекта по данным радиолокационного зондирования на фоне пассивной помехи // Тр. 5 Міжнар. науково-техн. конф. „Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні” (ІКТМ-2005). – Харків, 2005. – С. 535.

6. Мсаллам Е.П. Исследование цифровых методов восстановления регулярного профиля радиолокационных отражений от морской поверхности // Праці Луганського відділення Міжнародної Академії інформації. – Луганск, 2005. – 2005. – №2(11). – С. 72.

7. Мсаллам Е.П. Тестовая модель радиолокационных отражений от протяженной цели, маскируемый фоновой пассивной помехой // Тр. 2-й Междунар. радиоэлектронный форум «Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития». – Харьков, 2005. – Т. 2. – С. 161-163.

8. Печенин В.В., Мсаллам Е.П. Синтез цифровой модели радиолокационного сигнала, рассеянного подстилающей поверхностью // Тр. Научно-практич. конф. Системный анализ и управление. Дни науки в Гуманитарному университете «ЗИДМУ», – 2004. – С. 215-216.

9. Мсаллам Е.П. Восстановление дальномерного профиля пассивной помехи при наличии протяженной радиолокационной цели // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. – 2005. – №9-10. – С. 45-60.

10. Мсаллам Е.П, Шихайло В.В. Цифровая модель радиолокационных отражений, создаваемых дождевыми осадками // Тр. Міжнар. науково-техн. конф. „Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні” (ІКТМ-2004). – Харків, 2004. – С. 312.

11. Печенин В.В., Мсаллам Е.П. Восстановление дальномерного профиля радиолокационных отражений от гидрометеообразований по данным аналого-цифрового преобразования // Складні системи і процеси. – 2004. – №1,2(5-6). – С. 83-93.

12. Печенин В.В., Мсаллам Е.П. Восстановление дальномерного профиля радиолокационных отражений от подстилающей поверхности по данным аналого-цифрового преобразования // Системи обробки інформації. – Харьков: ХВУ, Выпуск №10(38), 2004. – С. 156-165.

13. Мсаллам Е.П., Печенин В.В., Усиченко А.В. Цифровая модель рассеяния радиолокационного сигнала гидрометеообразованиями // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2004. – №3(9). – С. 22-24.

14. Печенин В.В., Мсаллам Е.П., Усиченко А.В. Цифровая модель радиолокационного сигнала, рассеянного подстилающей водной поверхностью под малым углом скольжения // Вестник Национального технического университета «ХПИ». Сб. научн. тр. «Системный анализ, управление и информационные технологии». – Харьков, 2004. – №36. – С. 100-104.

15. Мсаллам Е.П., Печенин В.В. Эвристический синтез цифровой модели радиолокационного сигнала, рассеянного совокупностью протяженных объектов // Радиоэлектронные и компьютерные системы. – Харьков: ХАИ, 2004. – №2. – С. 16-21.