350 руб
Журнал «Нелинейный мир» №3 за 2016 г.
Статья в номере:
Стратегические направления в синтезе новых топологических радиолокационных обнаружителей малоконтрастных объектов на фоне интенсивных помех от земли, моря и осадков
Ключевые слова: текстура фрактал лакунарность показатель Херста обнаружитель сигналов малоконтрастные объекты радиолокация фрактально-частотные MIMO-системы
Авторы:
А.А. Потапов - д.ф.-м.н., профессор, академик Российской академии инженерных наук им. А.М. Прохорова и Российской академии естественных наук, Президент совместной китайско-российской лаборатории информационных технологий и фрактальной обработки сигналов (Китай, Гуанджоу); гл. науч. сотрудник, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва). E-mail: potapov@cplire.ru
Аннотация:
Представлены основные идеи и стратегические направления в синтезе новых топологических радиолокационных обнаружителей малоконтрастных объектов. Обнаружение объектов производится на фоне интенсивных отражений от земли, моря и осадков. Представлены новые топологические признаки и методы обнаружения малоконтрастных объектов на фоне интенсивных помех. Методы основаны на текстурном и фрактальном анализе, а также на теории детерминированного хаоса.
Страницы: 6-22
Список источников
  1. Бункин Б.В., Реутов А.П., Потапов А.А. и др. Вопросы перспективной радиолокации (Коллективная монография). М.: Радиотехника. 2003. 512 с.
  2. Потапов А.А. Спецтема: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: МФТИ. 1989. 28 с.
  3. Потапов А.А. Синтез изображений земных покровов в оптическом и миллиметровом диапазонах волн: Автореф. дис. докт. физ.-мат. наук. М.: ИРЭ РАН. 1994. 436 с.
  4. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации. М.: Логос. 2002. 664 с.
  5. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации: Топология выборки. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Университетская книга. 2005.848 с.
  6. Потапов А.А. Топология выборки // Нелинейный мир. 2004. Т. 2. № 1. С. 4-13.
  7. Потапов А.А. Фрактально-скейлинговые или масштабно-инвариантные принципы радиолокации и их применение в радиолокаторах с синтезированной апертурой // Сб. трудов III Всеросс. НТК «Перспективы развития РЛС дальнего обнаружения, интегрированных систем и комплексов информационного обеспечения ВКО и комплексов управления и обработки информации: «РТИ Системы ВКО - 2015» (Москва, ОАО «РТИ им. академика А.Л. Минца», 28 мая 2015 г.)». М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015. С. 573-590.
  8. Potapov Alexander A. Fractal Radar: Towards 1980-2015 // Proc. of CHAOS 2015 Int. Conf. (26-29 May 2015, Paris,France). Paris: Henri Poincaré Institute. 2015. P. 559-573.
  9. Потапов А.А.  Фрактальный радиолокатор // Вестник РГРТУ. 2015. № 2 (вып. 52). С. 28-42.
  10. Потапов А.А. У истоков фрактально-скейлинговой или масштабно-инвариантной радиолокации (1980-2015) // Радиотехника. 2015. № 8. С. 95-108.
  11. Potapov A.А. New Conception of Fractal Radio Device with Fractal Antennas and Fractal Detectors in the MIMO-Systems // Book of Abstracts Third Int. Scientific Symp. «The Modeling of Nonlinear Processes and Systems (MNPS-2015)» (22-26 June, 2015, Russia, Moscow). M.: Ianus-K. 2015. P. 33.
  12. Potapov A.A. New Conception of Fractal Radio Device with Fractal Antennas and Fractal Detectors in the MIMO Systems// Book of Abstracts 9thInt. Conf. (CHAOS - 2016) on Chaotic Modeling, Simulation and Applications (23-26 May 2016, London, U.K.). London: University of London. 2016. P. 85.
  13. Черняк В.С. О новом направлении в радиолокации: MIMO РЛС // Прикладная радиоэлектроника. 2009. Т. 8. № 4. С. 447-489.
  14. Андрианов М.Н., Потапов А.А.Применение современных пространственно-временных многоканальных методов и алгоритмов передачи и приема сигналов для повышения эффективности информационных радиосистем // Нелинейный мир. 2013. Т. 11. № 11. С. 759-770.
  15. Потапов А.А., Гуляев Ю.В., Никитов С.А., Пахомов А.А., Герман В.А. Новейшие методы обработки изображений / под ред. А.А. Потапова. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2008. 496 с.
  16. Haralick R.M., Shanmugan K., Dinstein I. Textural Features for Image Classification // IEEE Trans. 1973. V. SMC-3. № 6. P. 610-621.
  17. Потапов А.А. Применение модулированных ММВ для формирования и идентификации изображений // Радиотехника. 1989. № 12. С. 61-64.
  18. Potapov A.A. The Textures, Fractal, Scaling Effects and Fractional Operators as a Basis of New Methods of Information Processing and Fractal Radio Systems Designing // Proc. SPIE. 2009. V. 7374. P. 73740E-1 - 73740E-14.
  19. Потапов А.А., Галкина Т. В., Колесников А.И., Орлова Т.И., Хлявич Я. Л. Линейно моделированные эталоны в корреляционном опознавании статистических текстурных полей // Тезисы докладов X Всесоюзной НТК «Статистические методы в теории передачи и преобразования информационных сигналов» (Львов, 4-6.10.88). Киев: КИИГА. 1988. С. 143-144.
  20. Потапов А.А. Статистический подход к описанию изображений текстур земной поверхности в оптическом и радиодиапазоне // Тез. докл. Всесс. конф. «Математические методы распознавания образов (ММРО-IV)» (Рига, 24-26 октября 1989 г.). Рига: МИПКРРиС. 1989. Ч. 4. С. 150-151.
  21. Потапов А.А., Галкина Т.В. , Орлова Т.И., Хлявич Я.Л. Дисперсионный метод обнаружения детерминированных объектов на текстурных оптических и радиолокационных изображениях земной поверхности // Радиотехника и электроника. 1990. Т. 35. № 11. С. 2295-2301.
  22. Потапов А.А., Галкина Т. В., Орлова Т. И., Хлявич Я.Л. Машинный метод обнаружения искажений текстурных картин // Тез. докл. I Всесоюзной конф. «Физика и конверсия» (Калининград, Московская обл., 3.01-5.01.91). М.: Изд-во Физического общества СССР. 1991. С. 97.
  23. Потапов А.А., Галкина Т.В, Орлова Т.И., Хлявич Я.Л. Метод выделения контуров протяженных детерминированных объектов в стохастических полях // Радиотехника и электроника. 1991. Т. 36. № 11. С. 2240-2242.
  24. Потапов А.А. Новые информационные технологии на основе вероятностных текстурных и фрактальных признаков в радиолокационном обнаружении малоконтрастных целей // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. № 9. С. 1101-1119.
  25. Гуляев Ю.В., Потапов А.А. Создание и развитие в ИРЭ РАН текстурных и фрактальных методов обнаружения, обработки и распознавания слабых сигналов и изображений неподвижных и движущихся целей на фоне интенсивных помех для современных задач статистической радиофизики, радиолокации, навигации и дистанционного зондирования // Материалы 18-й Междунар. науч.-техн. конф. «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций» (Рязань, 26-28 октября 2015 г.). Рязань: Горячая линия - Телеком. 2015. С. 3-9.
  26. Потапов А.А. Фракталы и хаос как основа новых прорывных технологий в современных радиосистемах / Дополнение к кн.: Кроновер Р. Фракталы и хаос в динамических системах / Пер. с англ.; под ред. Т.Э. Кренкеля. М.: Техносфера. 2006. С. 374-479.
  27. Потапов А.А. Радиофизические эффекты при взаимодействии электромагнитного излучения миллиметрового диапазона волн с окружающей средой // Зарубежная радиоэлектроника. 1992. № 8. С. 36-76; № 9. С. 4-28; № 11. С. 23-48; 1993. № 3. С. 36-48; № 7-9. С. 32-49; 1994. № 7/8. С. 11-30; 1995. № 1. С. 27-36.
  28. Song-Sheng Liu, Jernigan M.E. Texture Analysis and Discrimination in Additive Noise // Computer Vision, Graphics and Image Processing. 1990. V. 49. № 1. P. 52-67.
  29. Потапов А.А., Колесников А. И. Корреляционные характеристики изображений земной поверхности // Радиотехника и электроника. 1993. Т. 38. № 7. С. 1270-1279.
  30. Потапов А.А., Колесников А. И. Спектральные характеристики изображений земной поверхности // Радиотехника и электроника. 1993. Т. 38. № 10. С. 1851-1862.
  31. Potapov A.A., Wu Hao, Foukzon J., Podosenov S.A., Men-kova E.R.Fields, Fractals, Control and Low-Contrast Target Detection / Ed. by Dr. Sci. Phys.-Math. ProfessorA.A. Potapov. China, 2016.
  32. Герман В.А. Обнаружение малоконтрастных радиолокационных целей, основанное на фрактальных параметрах сигналов: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. М.: ИРЭ РАН. 2001. 130 с.
  33. Потапов А.А., Герман В.А. Эффекты детерминированного хаоса и странный аттрактор при радиолокации динамической системы типа растительного покрова // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28. № 14. С. 19-25.
  34. Потапов А.А. Детерминированный хаос в радиолокационных изображениях земной поверхности и фрактальные сигнатуры распознавания // Тез. докл. LII Научной сессии, посвящ. Дню Радио (Москва, 21-22 мая 1997 г.). М.: Изд. ΡΗΤΟ РЭС им. А.С. Попова, 1997. Т. 1. С. 169.
  35. Потапов А.А., Герман В.А.Обнаружение искусственных объектов с помощью фрактальных сигнатур // Тез. докл. 3-й Всеросс. конф. с участием стран СНГ «Распознавание образов и анализ изображений: новые информационные технологии» (Нижний Новгород, 1-7 декабря 1997 г.). Н.Новгород: Изд.НИИПМКприННГУ. 1997. Ч. 1. С. 213-217.
  36. Potapov A.A., German V.A. Detection of Artificial Objects with Fractal Signatures // Pattern Recognition and Image Analysis. 1998. V. 8. № 2. P. 226-229.
  37. Герман В.А., Потапов А.А. Об измерении фрактальных характеристик радиолокационных и оптических изображений // Труды VII Всеросс. школы-семинара «Физика и применение микроволн» (Красновидово Московск. обл., 24-30 мая 1999 г.). М.: Изд-во МГУ. 1999. Т. 2. С. 185.
  38. Потапов А.А., Герман В.А.Фрактальные сигнатуры в методах обнаружения малоконтрастных объектов на радиолокационных и оптических изображениях земной поверхности // Труды VII Всеросс. школы-семинара «Физика и применение микроволн» (Красновидово Московск. обл., 24-30 мая 1999 г.). М.: Изд-во МГУ. 1999. Т. 2. С. 200.
  39. Потапов А.А.,Герман В.А. Концептуальные аспекты фрактального обнаружения целей на радиолокационных, оптических и синтезированных изображениях земной поверхности // Тр. VII Всеросс. школы-семинара «Волновые явления в неоднородных средах» (Красновидово Московск. обл., 22-27 мая 2000 г.). М.: Изд-воМГУ. 2000. Т. 2. С. 58-62.
  40. Potapov A.A., German V.A. Fractal Method of Detection of Weak Signals from Complex Images // Book of abstracts Second Int. Conf. «Modern Trends in Computational Physics», (Russia, Dubna, July 24-29, 2000). Dubna: JINR. 2000. P. 132.
  41. Potapov A.A., German V.A. Fractals, Fractal Target Selection and Fractal Antennas // Proc. 1st Int. Workshop on Mathematical Modeling of Physical Processes in Inhomogeneous Media, (Mexico, Guanajuato, Gto., March 20-22, 2001). Guanajuato. 2001. P. 44-46.
  42. Potapov A.A., German V.A. Fractal Selection of Artificial Objects from Radar Images on Inhomogeneous Background // Proc. the Fourth Int. Symposium «Physics and Engineering of Millimeter and Sub-Millimeter Waves» (MSMW-2001), (Ukraine, Kharkov, June 4 - 9, 2001). Kharkov: Kharkov State University. 2001. V. 1. P. 268-270.
  43. Потапов А.А., Герман В.А. Фракталы в кластеризации радиолокационных изображений поверхностных и подповерхностных объектов // Докл. 4-й Междунар. конф. «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (Москва, 27 февраля - 1 марта 2002 г.). М.: РНТО РЭС им. А.С.Попова. 2002. Т. 1. С. 217-219.
  44. Потапов А.А., Герман В.А. Классификация и распознавание объектов фрактальными методами // Тезисы докл. 2-го Междунар. конгресса «Нелинейный динамический анализ НДА-2» (Москва, 3-8 июня 2002 г.). М.: МАИ. 2002. С. 235.
  45. Potapov А.А. New Information Radiophysical Technologies Fractal in Radiolocation: Fractal and Synergetic // Proc. of 28th ESA Antenna Workshop on pace Antenna Systems and Technologies (Noordwijk, The Netherlands, 31 May - 03 June 2005).- Noordwijk: ESTEC. 2005. Pt. 2. P. 1047-1050.
  46. Потапов А.А., Герман В.А. Странные аттракторы, детерминированный хаос и устойчивые паретианы, как элементы новой модели отраженного радиолокационного сигнала // Тр. ХI-й Междунар. конф. по спиновой электронике и гировекторной электродинамике (Фирсановка, Московск. обл., 20-22 декабря 2002 г.). М.: Изд. МЭИ (ТУ). 2002. С. 263-280.
  47. Потапов А.А., Герман В.А. Применение фрактальных методов для обработки оптических и радиолокационных изображений земной поверхности // Радиотехника и электроника. 2000.Т. 45. № 8. С. 946-953.
  48. Потапов А.А. Фракталы в дистанционном зондировании // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 2000. № 6. C. 3-65.
  49. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации. Элементы теории фракталов // Радиотехника и электроника. 2000. Т. 45, № 11. С. 1285-1292.
  50. Потапов А.А., Герман В.А., Соколов А.В. Радиолокационноеобнаружениецели на фонеземной поверхности фрактальным методом // Радиотехника. 2000. № 8. C. 57-63.
  51. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации. Фрактальный анализ сигналов // Радиотехника и электроника. 2001. Т. 46. № 3. С. 261-270.
  52. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации. Основы теории рассеяния волн фрактальной поверхностью // Радиотехника и электроника. 2002. Т. 47. № 5. С. 517-544.
  53. Du G.Detection of sea-surface radar targets based on fractal model // Electronics Letters. 2004. V. 40. № 14. P. 906-907.
  54. Soumeya Cherouat, Faouzi Soltani, Françoise Schmitt, Franck Daout.Using fractal dimension to target detection in bistatic SAR data // Signal, Image and Video Processing. 2015. V. 9. № 2. P. 365-371.
  55. Coopmans C.,Malek H., Spencer E. Radiation and Impedance Characteristics of a Circular Loop Antenna Driven by Fractional Order Electronics // Proc. ASME 2013 Int. Design Engineering Technical Conf. & Computers and Information in Engineering Conf. IDETC/CIE (2013 August 4-7, 2013, Portland, USA). Portland: American Society of Mechanical Engineers. 2013. P. V004T08A028-V004T08A028.
  56. Подосенов С.А., Потапов А.А., Фоукзон Дж., Менькова Е.Р. Неголономные, фрактальные и связанные структуры в релятивистских сплошных средах, электродинамике, квантовой механике и космологии: В 3-х томах / под ред. А.А. Потапова. М.: ЛЕНАНД. 2015. 1200 с.
  57. Потапов А.А., Герман В.А. О методах измерения фрактальной размерности и фрактальных сигнатур многомерных стохастических сигналов // Радиотехника и электроника. 2004. Т. 49. № 12. С. 1468-1491.
  58. Гуляев Ю.В., Никитов С.А., Потапов А.А.,Герман В.А. Применение теории фракталов, дробной меры и скейлинговых эффектов в схемах обнаружителей радиосигналов // Нелинейный мир. 2006. Т. 4. № 4-5. С. 165-171.
  59. Потапов А.А., Герман В.А. Фрактальный непараметрический обнаружитель радиосигналов // Радиотехника. 2006. № 5. С. 30-36.
  60. Гуляев Ю.В., Никитов С.А., Потапов А.А., Герман В.А. Идеи скейлинга и дробной размерности в схеме фрактального обнаружителя радиосигналов // Радиотехника и электроника. 2006. Т. 51. № 8. С. 968-975.
  61. Потапов А.А., Герман В.А. Методы фрактальной обработки слабых сигналов и малоконтрастных изображений // Автометрия. 2006. Т. 42. № 5. С. 3-25.
  62. Потапов А.А. О фрактальной радиофизике и фрактальной радиоэлектронике // Сб. докл. Юбилейной науч.-техн. конф. «Инновации в радиотехнических информационно-телекоммуникационных технологиях», посвящ. 60-летию ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л. Минца» и факультета радиоэлектроники летательных аппаратов МАИ (Москва, 24-26 октября 2006 г.). М.: Изд. ЗАО «Экстра Принт». 2006. Ч. 1. С. 66-84.
  63. Потапов А.А. К теории функционалов стохастических полей обратного рассеяния // Радиотехника и электроника. 2007.  Т. 52. № 3. С. 261-310.
  64. Потапов А.А. О концепции фрактальных радиосистем и фрактальных устройств // Нелинейный мир. 2007. Т. 5. № 7-8.  С. 415-444.
  65. Potapov A.A. Can We Build an Adaptive Fractal Radio System - // Proc. PIERS 2009 in Moscow «Progress in Electromagnetics Research Symp.» (18-21 August, 2009, Moscow, Russia). Cambridge, MA: Electromagnetics Academy. 2009. P. 1798-1802. 
  66. Potapov A.A. The Global Fractal Method, Fractal Paradigm and the Fractional Derivatives Method in Fundamental Radar Problems and Designing of Revolutionary Radio Signals Detectors // Zbornik radova Konferencije MIT - Matematicke i informacione tehnologije (Vrnjackoj Banji od 5. do 9. septembra i u Becicima od 10. do 14. septembra 2013. godine). Kosovska Mitrovica: Prirodno-matematicki fakultet Ulverziteta u Pristini (Serbia), 2014. P. 539-552.
  67. Андреев Г. А., Потапов А.А. Стохастический авторегрессионный синтез изображений текстур земных покровов (Препринт № 23 (498)). М: ИРЭ АН СССР. 1988. 31 с.
  68. Потапов А.А. О применении показателя Херста H в адаптивной фрактальной обработке информации и синтезе новых классов фрактальных «Н-сигналов» //Обозрение прикладной и промышленной математики. 2008. Т. 15. № 6. С. 1121-1123.
  69. Потапов А.А. Новые виды и методы синтеза динамических фрактальных обнаружителей пространственно-временных сигналов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2014. Т. 19. № 2. С. 24-40.
  70. Потапов А.А., Герман В.А. Фракталы в кластеризации радиолокационных изображений поверхностных и подповерхностных объектов // Докл. 4-й Междунар. конф. «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (Москва, 27 февраля - 1 марта 2002 г.). М.: РНТО РЭС им. А.С. Попова. 2002. Т. 1. С. 217-219.