Алгоритм помехозащиты системы наведения беспилотного летательного аппарата от скачкообразной помехи, основанный на вероятностной аппроксимации бета-распределением

В. А. Бухалев; Н. Н. Вилкова; Б. Л. Шапиро; С. П. Прядкин; В. А. Болдинов

Алгоритм помехозащиты системы наведения беспилотного летательного аппарата от скачкообразной помехи, основанный на вероятностной аппроксимации бета-распределением

В. А. Бухалев¹, Н. Н. Вилкова², Б. Л. Шапиро³, С. П. Прядкин⁴, В. А. Болдинов⁵

научная статья Страницы: 37-48

¹ д.т.н., профессор, ЗАО «Московский научно-исследовательский телевизионный институт» (МНИТИ)
² к.т.н., ЗАО «Московский научно-исследовательский телевизионный институт» (МНИТИ)
³ сотрудник, ЗАО «Московский научно-исследовательский телевизионный институт» (МНИТИ)
⁴ к.т.н., доцент, ОАО «Радиотехнический институт им. А.Л. Минца» (Москва)
⁵ к.т.н., доцент, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Ключевые слова: системы наведения БПЛА системы со случайной скачкообразной структурой распознавание и оценивание марковского процесса скачкообразная помеха байесовская обработка информации двухмоментная параметрическая аппроксимация бета-распределение

Аннотация

Рассмотрена задача вторичной обработки информации в системе наведения беспилотного летательного аппарата путем построения алгоритма фильтрации марковского процесса при неточном обнаружении и измерении полезного сигнала и случайной скачкообразной помехи. Получен алгоритм распознавания и оценивания сигнала, основанный на теории систем со случайной скачкообразной структурой. Показано, что алгоритм осуществляет приближенно-оптимальную байесовскую обработку информации с использованием двухмоментной параметрической аппроксимации апостериорной плотности вероятности сигнала бета-распределением. Приведен пример математического моделирования и дана иллюстрация работы алгоритма.

Для цитирования

Бухалев В.А., Вилкова Н.Н., Шапиро Б.Л., Прядкин С.П., Болдинов В.А. Алгоритм помехозащиты системы наведения беспилотного летательного аппарата от скачкообразной помехи, основанный на вероятностной аппроксимации бета-распределением // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2014. № 11. С. 37–48.

Список источников

Бухалёв В.А., Смирнов В.Ю. Фильтрация марковского процесса, наблюдаемого в совокупности со скачкообразной помехой // Изв. РАН. Техническая кибернетика. 1992. № 2. C. 136-144.
Бухалёв В.А. Распознавание, оценивание и управление в системах со случайной скачкообразной структурой. М.: Наука. 1996. 287 с.
Бухалёв В.А. Основы автоматики и теории управления. М.: ВВИА им. Н.Е Жуковского. 2006. 406 с.
Бухалёв В.А. Обработка информации и управление ракетами в условиях противодействия. М.: ВВИА им. Н.Е Жуковского. 2009. 146 с.
Бухалёв В.А., Вилкова Н.Н., Шапиро Б.Л, Прядкин С.П., Болдинов В.А. Помехоустойчивые алгоритмы обработки информации в тепловизионных и радиотехнических системах наведения беспилотных летательных аппаратов // Труды Межд. НТК «Научно-технические проблемы построения систем и комплексов землеобзора, дозора и управления и комплексов с беспилотными летательными аппаратами». М.: ОАО «Концерн «Вега». 2013. Т. 2. С. 52-65.
Вилкова Н.Н., Евстигнеев В.Г., Лебедев В.Д., Сухачев А.Б., Шапиро Б.Л. Некоторые аспекты информационного обмена в комплексе управления БПЛА // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания, 2012. Вып. 1-2. C. 28-31.
Вилкова Н.Н., Евстигнеев В.Г., Сухачев А.Б. Перспективы развития отечественных беспилотных комплексов //Системы и средства связи, телевидения и радиовещания, 2009. Вып. 1-2. C. 45-47.
Евстигнеев В.Г., Лебедев В.Д., Сухачев А.Б., Шапиро Б.Л. Современный взгляд на проблему повышения эффективности передачи видовой информации в комплексах управления беспилотными летательными аппаратами // Вопросы оборонной техники. Сер. 9. ОАО «ЦНИИАГ». 2012. Вып. 2(254)-3(255). С. 118-124.
Гулевич С.П., Прядкин С.П., Шевченко Р.А., Веселов Ю.Г. Методика селекции признаков в задачах распознавания образов сложных пространственных объектов // Наука и образование. 2012. № 1. С. 3-12.
Прядкин С.П., Канивец В.Ю., Аль-Хосян М.И. Принципы селекции информационных признаков изображений сложных наземных объектов в задаче распознавания образов для классификатора оптико-электронной системы беспилотных летательных аппаратов //Авиакосмическое приборостроение. 2012. № 6. С. 3-12.
Бухалёв В.А. Оптимальное сглаживание в системах со случайной скачкообразной структурой. М.: Физматлит. 2013. 188 с.
Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М. Динамические системы, устойчивые к отказам. М.: Радио и связь. 1985. 176 с.
Казаков И.Е., Артемьев В.М., Бухалёв В.А. Анализ систем случайной структуры. М.: Наука. 1993. 272 с.
Немура А.А., Клёкис Э.А. Оценивание параметров и состояния систем. Системы со скачкообразно меняющимися свойствами. Вильнюс: Мокслас. 1988. 183 с.
Пакшин П.В. Дискретные системы со случайными параметрами и структурой. М.: Наука. 1994. 304 с.
Скляревич А.Н. Линейные системы с возможными нарушениями. М.: Наука. 1975. 352 с.
Bukhalev V.A. The analysis of the accuracy of dynamic systems changing their structure in the random time moment//Problem of Control and Information Theory. 1975. V. 4(3). P. 139-146.
LoparoК A., Roth Z.T., Eckert S.J. Nonlinear filtering for systems with random structure//IEEE Trans. AC-31. 1986. № 1. P. 37-47.
Sworder D.D. Bayes controllers with memory for a linear systems with jump parameters//IEEE Trans. AES-14. 1978. № 3. P. 93-105.
Willesky A.S., Jones H.L. A generalized likely hood ratio approach to the detection and estimation of jumps in linear systems//IEEE Trans. AC-12. 1976. № 1. P. 72-81.
Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. М.: Сов. радио. 1977. 488 с.
Справочник по теории вероятностей и математической статистике / Под ред. В.С. Королюка. М.: Наука. 1985. 640 с.

[1] Бухалёв В.А., Смирнов В.Ю. Фильтрация марковского процесса, наблюдаемого в совокупности со скачкообразной помехой // Изв. РАН. Техническая кибернетика. 1992. № 2. C. 136-144.

[2] Бухалёв В.А. Распознавание, оценивание и управление в системах со случайной скачкообразной структурой. М.: Наука. 1996. 287 с.

[3] Бухалёв В.А. Основы автоматики и теории управления. М.: ВВИА им. Н.Е Жуковского. 2006. 406 с.

[4] Бухалёв В.А. Обработка информации и управление ракетами в условиях противодействия. М.: ВВИА им. Н.Е Жуковского. 2009. 146 с.

[5] Бухалёв В.А., Вилкова Н.Н., Шапиро Б.Л, Прядкин С.П., Болдинов В.А. Помехоустойчивые алгоритмы обработки информации в тепловизионных и радиотехнических системах наведения беспилотных летательных аппаратов // Труды Межд. НТК «Научно-технические проблемы построения систем и комплексов землеобзора, дозора и управления и комплексов с беспилотными летательными аппаратами». М.: ОАО «Концерн «Вега». 2013. Т. 2. С. 52-65.

[6] Вилкова Н.Н., Евстигнеев В.Г., Лебедев В.Д., Сухачев А.Б., Шапиро Б.Л. Некоторые аспекты информационного обмена в комплексе управления БПЛА // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания, 2012. Вып. 1-2. C. 28-31.

[7] Вилкова Н.Н., Евстигнеев В.Г., Сухачев А.Б. Перспективы развития отечественных беспилотных комплексов //Системы и средства связи, телевидения и радиовещания, 2009. Вып. 1-2. C. 45-47.

[8] Евстигнеев В.Г., Лебедев В.Д., Сухачев А.Б., Шапиро Б.Л. Современный взгляд на проблему повышения эффективности передачи видовой информации в комплексах управления беспилотными летательными аппаратами // Вопросы оборонной техники. Сер. 9. ОАО «ЦНИИАГ». 2012. Вып. 2(254)-3(255). С. 118-124.

[9] Гулевич С.П., Прядкин С.П., Шевченко Р.А., Веселов Ю.Г. Методика селекции признаков в задачах распознавания образов сложных пространственных объектов // Наука и образование. 2012. № 1. С. 3-12.

[10] Прядкин С.П., Канивец В.Ю., Аль-Хосян М.И. Принципы селекции информационных признаков изображений сложных наземных объектов в задаче распознавания образов для классификатора оптико-электронной системы беспилотных летательных аппаратов //Авиакосмическое приборостроение. 2012. № 6. С. 3-12.

[11] Бухалёв В.А. Оптимальное сглаживание в системах со случайной скачкообразной структурой. М.: Физматлит. 2013. 188 с.

[12] Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М. Динамические системы, устойчивые к отказам. М.: Радио и связь. 1985. 176 с.

[13] Казаков И.Е., Артемьев В.М., Бухалёв В.А. Анализ систем случайной структуры. М.: Наука. 1993. 272 с.

[14] Немура А.А., Клёкис Э.А. Оценивание параметров и состояния систем. Системы со скачкообразно меняющимися свойствами. Вильнюс: Мокслас. 1988. 183 с.

[15] Пакшин П.В. Дискретные системы со случайными параметрами и структурой. М.: Наука. 1994. 304 с.

[16] Скляревич А.Н. Линейные системы с возможными нарушениями. М.: Наука. 1975. 352 с.

[17] Bukhalev V.A. The analysis of the accuracy of dynamic systems changing their structure in the random time moment//Problem of Control and Information Theory. 1975. V. 4(3). P. 139-146.

[18] LoparoК A., Roth Z.T., Eckert S.J. Nonlinear filtering for systems with random structure//IEEE Trans. AC-31. 1986. № 1. P. 37-47.

[19] Sworder D.D. Bayes controllers with memory for a linear systems with jump parameters//IEEE Trans. AES-14. 1978. № 3. P. 93-105.

[20] Willesky A.S., Jones H.L. A generalized likely hood ratio approach to the detection and estimation of jumps in linear systems//IEEE Trans. AC-12. 1976. № 1. P. 72-81.

[21] Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. М.: Сов. радио. 1977. 488 с.

[22] Справочник по теории вероятностей и математической статистике / Под ред. В.С. Королюка. М.: Наука. 1985. 640 с.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи