ПРОБЛЕМИ СТВОРЕННЯ, ВИПРОБУВАННЯ, ЗАСТОСУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ СКЛАДНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

АВТОМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ ЗАВАНТАЖЕНОСТІ РАДІОЧАСТОТНОГО СПЕКТРА ТА СЕЛЕКЦІЯ СИГНАЛІВ

Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 +0200

Постійне збільшення кількості радіоелектронних засобів призводить до зростання завантаженості радіочастотного спектра й ускладнення радіоелектронної обстановки. За таких умов для оперативного виявлення та селекції радіосигналів у системах радіомоніторингу необхідно використовувати автоматичні алгоритми. Метою статті є розроблення алгоритмів і рекомендацій щодо їх практичної реалізації для автоматизації процесу аналізу завантаженості радіочастотного спектра та селекції сигналів у широкому динамічному діапазоні за високої завантаженості смуги частот аналізу в умовах апріорної невизначеності щодо рівня шуму. Для досягнення поставленої мети було розроблено узагальнений алгоритм аналізу радіочастотного спектра, алгоритм оброблення в частотній області, алгоритм аналізу частотних каналів, а також наведено приклади аналізу ділянки спектра з високою завантаженістю та надано рекомендації щодо реалізації розроблених алгоритмів. Залежно від мінливості потужності шуму в смузі частот аналізу передбачено адаптивну зміну часового інтервалу його оцінювання, що зменшить обчислювальну складність. В умовах нерівномірного рівня шуму або широкого динамічного діапазону сигналів для аналізу частотних каналів запропоновано використовувати спеціальну тестову статистику для визначення їх заповненості. У ході експериментальних досліджень було проаналізовано записи у смугах частот 900 МГц, 1800 МГц та 2100 МГц. Встановлено, що розроблені алгоритми забезпечують правильне оцінювання завантаженості визначених ділянок радіочастотного спектра та селекцію сигналів за їх динамічного діапазону не менше 35 дБ і завантаженості до 92%. Запропоновані алгоритми не вимагають калібрування апаратури у разі коливань характеристик окремих елементів системи та зміни радіоелектронної обстановки і можуть бути реалізовані в наявних та перспективних автоматичних системах радіомоніторингу

МОДЕЛЬ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБІГУ ТЕРИТОРІАЛЬНО РОЗПОДІЛЕНИХ ПІДРОЗДІЛІВ ОРГАНІЗАЦІЇ

Ігор Анатолійович Пількевич , Сергій Іванович Мірошніченко — Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 +0200

Для створення ефективних механізмів взаємодії окремих підрозділів організації (підприємства, установи) на сьогодні використовується інформатизація всіх процесів, які мають місце в її повсякденній діяльності. Інтенсивний розвиток інформаційних систем створює умови для розробки та впровадження сучасних інформаційних засобів, що дозволяють автоматизувати і тим самим більш ефективно реалізовувати процеси управління. Разом зі зростаючою складністю інформаційних систем і використовуваних у них інформаційних технологій збільшується обсяг вимог до них.

Одним із напрямків реалізації інформаційних систем у сучасних умовах є системи електронного документообігу, які забезпечують обмін даними між окремими підрозділами, швидке доведення конкретних документів до визначених посадових осіб, а також інформаційно-аналітичну діяльність всієї організації.

Основну роль у забезпеченні діяльності інформаційних систем відіграють бази даних, які є способом отримання необхідної інформації. Накопичення інформації щодо різних видів діяльності організації відбувається в автоматизованих системах управління, які повинні забезпечувати роботу її окремих підрозділів.

У статті описано функціонування запропонованої системи електронного документообігу, надано алгоритм роботи моделі інформаційної системи, а також функціональну схему системи електронного документообігу окремої організації. Детально розглянуто сутність бази даних та схему її зв’язків за допомогою діаграми «Сутність – зв’язок» (ER-діаграми), а також наведено приклад головної форми програми та інформаційну сторінку визначеного користувача.

Запропонована інформаційна система може бути реалізована за допомогою системи керування базами даних MySQL, а практичне її використання буде безкоштовним.

ПІДХІД ДО ОЦІНЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ КОМПЛЕКСНОЇ СИСТЕМИ ОХОРОНИ

Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 +0200

Захист й охорона здоров’я, життя, місця проживання, матеріальної та інтелектуальної власності людини є важливим завданням на сучасному етапі розвитку суспільства. Для розв’язання цієї проблеми використовують системи безпеки й охорони, в основі яких юридичні, організаційні, морально-етичні, апаратно-програмні методи та засоби. Вони повинні відповідати правовим нормам і вимогам, що висуваються до кожної категорії об’єктів захисту. Одним із важливих апаратно-програмних засобів охорони є елементи та пристрої електронної техніки, зокрема сенсорні пристрої. В основу їх функціонування покладено досягнення фізики твердого тіла, оптики, електрооптики, електроакустики та інше. Сучасні електронні технології дають можливість створювати ефективні мікроелектронні сенсорні пристрої для систем безпеки й охорони, функціонування яких полягає у використанні оптичних, механічних, магнітних, п’єзоелектричних, тензометричних, ємнісних та інших типів сигнальних перетворювачів. У процесі побудови сучасних систем безпеки й охорони необхідно, з одного боку, володіти інформацією про можливості та особливості функціонування окремих складових елементів, які забезпечують виконання завдання з охорони об’єкта, а з іншого – необхідно мати оцінку ефективності розробленої системи, яка повинна включати як показники надійності усіх елементів і каналів передачі інформації, так і показники ефективності виконання функціонального завдання.

Розроблена математична модель ефективності застосування системи охорони надасть можливість правильно вибрати елементи системи, параметри яких найповніше забезпечать виконання завдання. Такий підхід сприяє організації взаємодії систем охоронної сигналізації, пожежної сигналізації, системи контролю доступу, системи відеоспостереження та пультів централізованої охорони.

БАЗА ДАНИХ ДЛЯ АВТОМАТИЗОВАНОГО РОЗПІЗНАВАННЯ ТИПУ БЕЗПІЛОТНОГО АВІАЦІЙНОГО КОМПЛЕКСУ ЗА ЙОГО РАДІОСИГНАЛАМИ

Олександр Анатолійович Нагорнюк — Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 +0200

Виявлення та технічний аналіз випромінювання радіопередавачів елементів безпілотних авіаційних комплексів дозволяє встановити факт їх використання та ідентифікувати тип. Розпізнавання типу безпілотного авіаційного комплексу за його радіосигналами здійснюється шляхом порівняння їх визначених параметрів із відомими значеннями, що зберігаються в базі даних. У статті запропоновано структуру такої бази даних радіосигналів безпілотних авіаційних комплексів, що ґрунтується на реляційній моделі даних. Вона становить собою сукупність взаємозалежних двовимірних таблиць, у яких зібрана інформація про параметри та характеристики радіосигналів каналів управління, телеметрії та передачі цільової інформації, частоти роботи приймачів супутникової радіонавігаційної системи, а також вказано призначення, належність, аеродинамічну схему, зовнішній вигляд, основні тактико-технічні характеристики безпілотного авіаційного комплексу та рекомендації з протидії йому. Інформація про характеристики радіосигналів каналів безпілотного авіаційного комплексу містить дані про: частотні діапазони роботи радіоканалу, параметри розширення спектра та модуляції, зображення амплітудно-частотних спектрів і спектрограм. Використання зібраної в базі даних інформації дозволяє розпізнавати тип безпілотного авіаційного комплексу за його радіосигналами та приймати рішення про діапазони частот, у яких буде здійснюватися радіоподавлення приймачів радіоканалів, навігаційної апаратури, а також вибирати найбільш ефективні за структурою радіоперешкоди. Відповідно до запропонованої структури розроблено спеціальне програмне забезпечення бази даних радіосигналів безпілотних авіаційних комплексів, яке робить можливим перегляд, редагування, копіювання, додавання нової інформації про безпілотні авіаційні комплекси, параметри та характеристики їх радіоканалів, а також пошук. Інтерфейс користувача забезпечує одночасний перегляд усієї інформації щодо безпілотного авіаційного комплексу, параметрів та характеристик його радіосигналів.

АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА ПОШУКУ ІНФОРМАЦІЇ В МЕРЕЖІ ІНТЕРНЕТ

Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 +0200

У статті розглянуто процес пошуку інформації за визначеною тематикою в мережі Інтернет. Увагу акцентовано на особливостях, які пов’язані з функціонуванням інформаційно-пошукової системи, досліджено роботу її типового зразка. Така система має забезпечувати гнучку реакцію на запит оператора шляхом інтерактивного пошуку й підтримання архіву запитів, включаючи тезаурус, засоби перевірки орфографії та пунктуації мовного запиту. Результати проведеного аналізу наявних автоматизованих систем пошуку інформації свідчать про те, що запит має формуватися з урахуванням: використання логічних зв’язків, обмежень у відстані між словами, можливості встановлення вагових коефіцієнтів ключовим словам, сортування за датою та розміром документа.

Запропоновано підхід до створення автоматизованої системи пошуку тематичної інформації в Інтернеті, що базується на унікальному характері оперативно-аналітичної діяльності спеціальних підрозділів, а також її структурну схему. Така система має враховувати особливості роботи різноманітних інтернет-сервісів, які використовують аналітики спеціальних служб: тематичні каталоги ресурсів, сайти новин, RSS-повідомлення та інформаційні агентства, що транслюють новини онлайн. Передбачається, що розроблення спеціального програмного забезпечення на базі запропонованої функціональної структури автоматизованої системи пошуку тематичної інформації в мережі Інтернет дозволить підвищити ефективність інформаційно-аналітичної діяльності в спеціальних підрозділах за рахунок наявності засобів: пошуку різнорідної інформації за визначеними об’єктами; виявлення зв’язків між об’єктами моніторингу та пов’язаними з ними фактами й подіями; проведення візуалізації результатів аналітичних досліджень.

АНАЛІЗ АКУСТИЧНИХ СИГНАЛІВ ЗАСОБІВ ПОВІТРЯНОГО НАПАДУ

Володимир Васильович Поздняков , Микола Вікторович Бугайов — Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 +0200

У роботі проаналізовано акустичні сигнали аеродинамічних засобів повітряного нападу, які застосовуються російською федерацією під час повномасштабного вторгнення. До них належать ударні безпілотні літальні апарати, крилаті ракети, реактивні та турбогвинтові літаки, гелікоптери. Встановлено, що час спостереження акустичного сигналу обмежений швидкістю засобу. Для високошвидкісних цілей (крилаті ракети, літаки) він становить у середньому 10 с, а для більш повільних – 40-50 с. Для виділення спектральних характеристик акустичних сигналів було використано метод періодограм Уелча. Показано, що акустичний сигнал засобів із повітряним гвинтом є сумою гармонічних та шумоподібних широкосмугових складових, а в оснащених турбореактивним рушієм він має переважно шумоподібну структуру з кількома вузькосмуговими компонентами. Встановлено, що в момент максимального зближення спектр сигналу має найбільшу ширину. Досліджено характерну зміну частоти гармонічних складових, що пов’язана з ефектом Доплера. Вона може бути використана для оцінювання параметрів руху та ідентифікації засобу. Шляхом кореляційного аналізу акустичних сигналів було встановлено, що широкосмугові складові мають шумоподібну структуру. Сформовано акустичний сигнал для випадку одночасного прольоту різнотипних засобів завдяки додаванню записів різних акустичних сигналів. Показано, що на частотно-часовій площині зберігаються характерні спектральні характеристики усіх об’єктів. Результати аналізу можуть бути використані для побудови математичних моделей акустичних сигналів та для розроблення методів оброблення сигналів засобів повітряного нападу у системі акустичного моніторингу повітряного простору.

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ДОСЛІДЖЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ ВІДБИТТЯ ВІД РУПОРНИХ ВИПРОМІНЮВАЧІВ ФАЗОВАНИХ АНТЕННИХ РЕШІТОК

Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 +0200

Стаття присвячена проблемі дослідження коефіцієнтів відбиття від рупорних випромінювачів, що входять до складу фазованої антенної решітки.

З’ясовано, що перевагою застосування рупорних антен є висока спрямованість їх випромінювання, значний коефіцієнт корисної дії та досить високий коефіцієнт підсилення. Проте їх основним недоліком є зворотне випромінювання (розсіювання) електромагнітних хвиль елементами конструкції антени. Це впливає на радіолокаційну помітність зразків озброєння і військової техніки та їх електромагнітну сумісність.

Для усунення зазначених недоліків у статті проаналізовано диференціальні характеристики діаграм зворотного розсіювання апертурних антен з метою покращення математичної моделі дослідження перевипроміненого поля з урахуванням коефіцієнтів відбиття від рупорних випромінювачів.

Авторами запропоновано вдосконалений математичний апарат розрахунку електромагнітного поля, перевипроміненого антенною решіткою, що складається з рупорних випромінювачів пірамідальної форми, за нормальної поляризації падаючої хвилі до площини її падіння, як один із випадків довільного падіння.

У ході дослідження з’ясовано причини та закономірності такого явища, як відбиття електромагнітних хвиль від внутрішніх неоднорідностей рупорних антен, задля його зменшення. Наведені графіки залежності амплітуд відбитого електромагнітного поля від кутів спостереження свідчать, що покращення узгодження в антенному тракті спричинить збільшення максимальної амплітуди сигналу в режимі передачі. Відповідно до принципу оберненості антен таке узгодження покращить поглинання хвиль вищих типів, що наводяться на розкриві одиночного випромінювача або еквідистантної антенної решітки. Це дозволить зменшити коефіцієнт стоячої хвилі за напругою та рівень бічних пелюсток. Отже, до зондуючої радіолокаційної станції надійде зменшений рівень відбитого сигналу, що дозволить покращити розвідзахищеність зразків озброєння, до складу яких входить рупор як окрема антена або в складі еквідистантних лінійних фазованих антенних решіток.

АНАЛІЗ ПІДХОДІВ ДО ВИДАЛЕННЯ ХМАРНОСТІ НА КОСМІЧНИХ ЗНІМКАХ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ

Олена Михайлівна Наумчак — Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 +0200

Сучасний розвиток космічних технологій та дистанційного зондування Землі надає унікальні можливості для вирішення завдань у багатьох сферах, зокрема й у військовій. Космічні знімки, отримані за допомогою дистанційного зондування, часто відіграють ключову роль у процесі прийняття рішень на всіх рівнях військового управління. Тому одним із важливих завдань у цьому контексті є видалення хмарності. Це важливий етап обробки даних дистанційного зондування, спрямований на реконструкцію інформації, прихованої цими атмосферними збуреннями. Стаття присвячена аналізу різних підходів до видалення хмарності та покращення якості отриманих даних. Традиційні підходи, що базуються на використанні різноманітних алгоритмів обробки зображень, мають певні обмеження, пов’язані з частою втратою корисної інформації. Особливу увагу приділено методам глибокого навчання, які набули популярності в розв’язанні проблем видалення хмарності. Глибокі нейронні мережі (DNN) демонструють свій великий потенціал для відновлення прихованої хмарами інформації на космічних знімках. У статті розглянуто різні архітектури DNN (згорткові нейронні мережі (CNN), умовно-генеративні змагальні мережі (cGAN)) та їх модифікації, визначено їх переваги та недоліки. Використання новітніх методів є більш точним та ефективним порівняно із традиційними методами обробки зображень, адже нейронні мережі можуть адаптуватися до різноманітних умов та типів знімків. Проаналізовані недоліки злиття суто оптичних даних дозволили дійти висновку, що найкращим вирішенням завдання видалення хмарності з космічних знімків є поєднання оптичних та радіолокаційних даних. Незважаючи на складність такого підходу, він може показати найбільшу ефективність для розв’язання порушеної в статті проблеми. Розглянуто виклики та перспективи подальшого вдосконалення методів видалення хмарності на космічних знімках, зокрема з використанням алгоритмів штучного інтелекту для автоматичної детекції та видалення хмар. Обґрунтовано потребу у створенні стандартизованих методик для порівняння та оцінювання ефективності різних підходів.

ПРОЄКТУВАННЯ МАКЕТА СИСТЕМИ НЕЧІТКОЇ ЛОГІЧНОЇ КЛАСИФІКАЦІЇ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ У ПРОЦЕСІ АНАЛІЗУ КОСМІЧНОЇ ОБСТАНОВКИ

Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 +0200

Одним з етапів аналізу космічної обстановки є проведення класифікації космічних апаратів. Наявні підходи до вирішення зазначеного завдання не повністю враховують особливості ознак космічних апаратів та класифікують їх частково, лише за окремими ознаками. Тому для реалізації комплексного підходу до вирішення цієї проблеми розглянуто можливість застосування апарату нечіткої логіки та визначено основні етапи виконання поставленого завдання з використанням теорії нечітких множин.

На початкових етапах виокремлюють ознаки, які дозволяють провести класифікацію космічних апаратів. Їх отримують з аналізу апріорної та апостеріорної інформації в числовому, категорійному або лінгвістичному вигляді. У подальшому визначаються лінгвістичні змінні, їх терми саме для тих ознак, що можуть бути надані в лінгвістичному вигляді, та будуються їх функції належності нечітких множин.

Наступним кроком є формування бази нечітких продукційних правил нечіткої логічної системи класифікації космічних апаратів у процесі аналізу космічної обстановки, що є базисом для розроблення алгоритму та програмного забезпечення її реалізації.

Окреслено подальші кроки вирішення завдання класифікації космічних апаратів на основі нечіткої логіки, що полягають: у знаходженні ступенів істинності найпростіших тверджень за заданими значеннями вхідних параметрів; в обчисленні істинності передумов правил; у визначенні функцій належності кожного з висновків для загальної лінгвістичної змінної; в об’єднанні функцій належності через побудову їх максимуму; в отриманні конкретного значення вихідної змінної.

Запропонований підхід можливо використати для вирішення завдання комплексної класифікації космічних апаратів з урахуванням більшості різнорідних ознак.