ПРОБЛЕМИ СТВОРЕННЯ, ВИПРОБУВАННЯ, ЗАСТОСУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ СКЛАДНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

АЛГОРИТМ АВТОМАТИЧНОГО ВИЯВЛЕННЯ СИГНАЛІВ КОМАНДНО-ТЕЛЕМЕТРИЧНИХ РАДІОЛІНІЙ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ В УМОВАХ СКЛАДНОЇ РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ ОБСТАНОВКИ

Микола Вікторович Бугайов, Богдан Валентинович Молодецький — ср, 30 жов 2024 00:00:00 +0200

Останнім часом зростає інтенсивність застосування безпілотних літальних апаратів як для ведення розвідки, так і для завдання вогневого ураження. Управління такими апаратами та передавання телеметричної інформації здійснюється з використанням суміщеної командно-телеметричної радіолінії та технології псевдовипадкової перебудови робочої частоти. У таких умовах особливо актуальним стає завдання розроблення автоматичних алгоритмів виявлення та розділення сигналів командно-телеметричної радіолінії для малогабаритних засобів радіомоніторингу.

Метою роботи є розширення можливостей малогабаритних засобів радіомоніторингу щодо виявлення радіосигналів безпілотних літальних апаратів в умовах складної радіоелектронної обстановки за рахунок автоматизації процесів оброблення сигналів.

Формально завдання дослідження зводиться до виявлення та розділення кількох сигналів із псевдовипадковою перебудовою робочої частоти в одній смузі частот. Для його вирішення необхідно виявити частотні канали, оцінити частотні та, за необхідності, часові й модуляційні параметри сигналів у них. Оцінки значень параметрів сигналів записують в асоціативні масиви. У роботі запропоновано схему алгоритму автоматичного виявлення та розділення сигналів із псевдовипадковою перебудовою робочої частоти, а також структуру масиву з результатами аналізу смуги частот.

У ході дослідження розробленого алгоритму було розглянуто практично важливий варіант розділення сигналів командно-телеметричних радіоліній із псевдовипадковою перебудовою робочої частоти за шириною спектра частотного елемента та значенням відношення сигнал-шум у частотному каналі, оскільки ці ознаки можуть бути досить просто виділені в частотній області. Розділення сигналів командно-телеметричних радіоліній проводилося шляхом кластерного аналізу діаграм розсіювання пар значень оцінок параметрів із використанням моделі суміші гаусевих розподілів.

Розроблений алгоритм може бути реалізований у сучасних і перспективних малогабаритних засобах радіомоніторингу для автоматичного виявлення та визначення кількості безпілотних літальних апаратів за сигналами їх командно-телеметричної радіолінії, зокрема в умовах апріорної невизначеності щодо значень параметрів сигналів.

АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ У СОЦІАЛЬНИХ МЕРЕЖАХ

ср, 30 жов 2024 00:00:00 +0200

Розглянуто процес поширення інформації серед визначеної цільової аудиторії в ході проведення психологічних операцій Командуванням Сил спеціальних операцій Збройних Сил України для підвищення ефективності використання часових ресурсів відповідних посадових осіб у разі розповсюдження матеріалів впливу. Результати проведеного аналізу наявних типів облікових записів, які досліджувалися щодо їхнього призначення та можливостей поширення відповідного контенту, свідчать про те, що вибір конкретного типу облікового запису визначає спосіб публікації та подальший порядок взаємодії з аудиторією.

Досліджено ключові аспекти ефективного поширення матеріалів у соціальних мережах, зокрема вибір методів публікації, типів облікових записів та оптимальне налаштування цього процесу. Особливу увагу зосереджено на виборі найбільш придатних груп для досягнення максимального охоплення цільової аудиторії, а також на врахуванні активності та інтересів її учасників. Встановлено, що ефективність матеріалів впливу залежить не лише від їхнього змісту, але й від правильного вибору інструментів і стратегій розповсюдження.

На основі проведеного дослідження розроблено алгоритм оптимального розповсюдження інформаційних матеріалів у соціальних мережах для досягнення найбільшого впливу на цільову аудиторію. Передбачається, що розроблення спеціального програмного забезпечення на базі запропонованого алгоритму оптимального поширення матеріалів впливу в соціальних мережах дозволить підвищити ефективність інформаційно-аналітичної діяльності в спеціальних підрозділах за рахунок: визначення переліку каналів впливу для цільової аудиторії, автоматизації процесу розповсюдження матеріалів впливу та оптимізації управління базою акаунтів у соціальних мережах одночасно.

АНАЛІЗ СПЕКТРІВ БАГАТОЧАСТОТНИХ АМПЛІТУДНО-МОДУЛЬОВАНИХ РАДІОСИГНАЛІВ

ср, 16 жов 2024 00:00:00 +0300

У статті наведено результати моделювання спектрів багаточастотних радіосигналів, утворених шляхом фазової модуляції імпульсного амплітудно-модульованого радіосигналу високої частоти гармонічним коливанням проміжної частоти у фазовому модуляторі. На основі отриманого виразу для спектра комплексної обвідної багаточастотного амплітудно-модульованого сигналу на виході фазового модулятора проаналізовано складові його спектра залежно від параметрів модуляції. Встановлено, що амплітуду цих складових спектра та їх кількість однозначно знаходять за значеннями функції Бесселя першого роду від дійсного аргументу – індексу фазової модуляції, величина якого прямо пропорційно залежить від амплітуди гармонічного коливання проміжної частоти та крутизни фазової модуляційної характеристики. Рознесення за частотою між суміжними складовими багаточастотного спектра однозначно визначають за частотою гармонічного коливання проміжної частоти. Кожна спектральна складова є функцією виду sinс (x), а ширина спектра обернено пропорційна тривалості початкового імпульсного амплітудно-модульованого радіосигналу Початкова фаза центральної складової спектра відповідає початковій фазі імпульсного амплітудно-модульованого радіосигналу високої частоти. Початкові фази бокових складових спектра залежать від характеру зміни функцій Бесселя згідно із заданим індексом фазової модуляції.

За характером зміни параметрів спектра відповідно до параметрів модуляції багаточастотний амплітудно-модульований сигнал можна віднести до сімейства шумоподібних сигналів. Формування багаточастотних амплітудно-модульованих сигналів здійснюється одноканальними пристроями, а на каскади підсилення потужності не накладають жорсткі обмеження щодо лінійності. Практичне застосування досліджуваних сигналів надає можливість потенційно підвищити енергетичну та структурну прихованості систем радіозв’язку й радіолокації.

ПІДХІД ДО ВДОСКОНАЛЕННЯ ТЕРМІНОЛОГІЧНОЇ СИСТЕМИ З РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ БОРОТЬБИ

ср, 16 жов 2024 00:00:00 +0300

У статті обґрунтовано актуальність удосконалення термінологічної та понятійної бази для забезпечення узгодженої діяльності органів військового управління, військ (сил), наукових установ, розробників і виробників – усіх учасників процесів набуття необхідних спроможностей. За результатами аналізу нормативної бази в предметній сфері, сфері військової стандартизації, відповідних вітчизняних і закордонних публікацій країн-партнерів та членів НАТО визначено необхідність розроблення науково обґрунтованого підходу, що прогнозовано забезпечує ефективність застосування стандарту за призначенням щодо набуття необхідних спроможностей. У ході дослідження порушено актуальну проблему досягнення оптимального ступеня упорядкування діяльності в предметній сфері за рахунок застосування військового стандарту. Обґрунтовано вимогу до військового стандарту, яка визначає, що за напрямками набуття спроможностей ефективність військового стандарту повинна бути не нижче припустимої, оскільки це забезпечує виконання завдань за призначенням. Запропоновано порядок застосування принципу оцінювання досягнення потрібної ефективності військового стандарту за рахунок оцінювання елементів складних термінологічних систем за їх внеском в ефективність систем вищого порядку.

Термінологічний військовий стандарт в основній змістовній частині (терміни та визначення) розглядається як складна сукупність підсистем – термінологічних систем з елементами нижчого порядку – терміностаттями (термін з його визначенням), із використанням яких здійснюється обмін інформацією предметної сфери щодо розроблення та виробництва (закупівлі) озброєння та військової техніки, підготовки персоналу та військ (сил), створення нових (удосконалення) організаційно-шатних структур та нормативної бази набуття необхідних спроможностей. У статті у формалізованому вигляді описано порядок, який передбачає формування судження про введення певної терміносистеми до складу військового стандарту, яке досліджується на наявність необхідної та достатньої умов для виконання такої операції.

Використання наведеного підходу дозволить підвищити ефективність застосування застандартизованих термінів і визначень у діяльності з набуття необхідних спроможностей.

ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НАЗЕМНИХ РОБОТИЗОВАНИХ СИСТЕМ

ср, 16 жов 2024 00:00:00 +0300

Активізація інтересу виробників до наземних роботизованих систем у військовій сфері ставить нові виклики перед науковцями провідних країн світу щодо їх розробки та вдосконалення. Отриманий досвід застосування цих систем озброєння під час виконання бойових (спеціальних) завдань у ході відбиття широкомасштабної агресії рф свідчить про їх стрімкий розвиток, а також перехід російсько-української війни в цифровий вимір, де провідну роль в ураженні противника та виконанні бойових (спеціальних) завдань відведено різного роду безекіпажним системам. Значного розвитку набули безпілотні авіаційні комплекси (системи) для ведення повітряної розвідки та вогневого ураження противника. На сьогодні в підрозділах Збройних Сил України проходить апробацію низка наземних та надводних роботизованих систем.

У статті проаналізовано останні розробки наземних роботизованих систем, варіанти їх класифікації відповідно до масогабаритних характеристик, ступеня автономності, характеру завдань, що виконуються, переваги та недоліки використання різних типів шасі. Наведено порівняльні характеристики наземних роботизованих систем різних класів, розглянуто їх загальну будову та функціональну структуру. На основі проведеного аналізу застосування основних видів наземних роботизованих систем надано блок-схему, у якій розкривається проблематика досліджень у цій галузі.

Встановлено фактори, які безпосередньо впливають на ефективність наземних роботизованих систем. Сформовано перелік основних критеріїв, що формують оцінку їх ефективності. Запропонований перелік обґрунтовано на базі основних викликів, які виникли в процесі аналізу наземних роботизованих систем під час виконання бойових (спеціальних) завдань, та первинних технічних вимог, що висуваються до будь-якого військового зразка озброєння.

МОДЕЛЬ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ ВИЯВЛЕННЯ ЗАМАСКОВАНИХ ОБ’ЄКТІВ

ср, 16 жов 2024 00:00:00 +0300

У статті розглянуто застосування нейронної мережі для виявлення замаскованих об’єктів, прихованих природними масками та засобами маскування. Такі об’єкти зазвичай різноманітні за розмірами, нечіткі та візуально зливаються з місцевістю, що ускладнює їх виявлення системами комп’ютерного зору.

Автори проаналізували алгоритми машинного навчання, які використовуються для сегментації та виявлення об’єктів на зображеннях. Враховуючи отримані результати, для вирішення завдання виявлення замаскованих об’єктів у роботі пропонуємо модель нейронної мережі з архітектурою енкодер-декодер. Її особливостями є: застосування на вході додаткового прошарку, на який подається зображення, оброблене фільтром Собеля, що дозволяє підсилити виявлення країв та текстури об’єктів; використання алгоритму розтягування згортки в блоках енкодера паралельно основній частині визначення ключових ознак зумовлює зниження залежності виявлення від розмірів об’єктів; застосування в блоках декодера механізму зосередження уваги на важливих ділянках зображення підвищує ймовірність правильної класифікації цих ділянок у разі невпевненості моделі щодо їх належності. Проведення експериментів шляхом моделювання з різними гіперпараметрами нейронної мережі дозволило визначити, що бінарна перехресна ентропія найбільше підходить як функція втрат, для розв’язання задачі виявлення об’єктів із сильними фоновими шумами, а вибір для функції активації Parametric Rectified Linear Unit дозволяє підвищити точність сегментації об’єктів. Також розглянуто використання різноманітних метрик щодо оцінювання ефективності створеної моделі.

Тестування на наборах даних із реальними замаскованими об’єктами дозволило виявити проблемні питання, що впливають на процес сегментації в цілому та на точність виявлення замаскованих об’єктів зокрема, розв’язання яких дозволяє покращити ефективність роботи нейронних мереж. Результати досліджень пропонуємо використовувати під час створення засобів маскування для визначення їх ефективності на різних природних територіях, а також для пошуку замаскованих об’єктів противника в ході обробки розвідувальних даних.

АНАЛІТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ВИПРОМІНЮВАННЯ ВИСОКОВОЛЬТНИХ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НА ФОРМУВАННЯ ГАРМОНIЧНОГО ВИПРОМIНЮВАННЯ В IОНОСФЕРI

ср, 16 жов 2024 00:00:00 +0300

Частково якісно аналітичним методом досліджено вплив випромінювання високовольтних ліній електропередач на механізм формування гармонічного випромінювання в іоносфері на основі теорій електромагнітного поля, антен та розповсюдження електромагнітних хвиль в атмосфері. Це дозволило інтерпретувати частотні особливості спостережуваних спектрів, зареєстрованих штучними супутниками Землі. Вплив випромінювання високовольтних ліній електропередач стає суттєвим через зростаючий рівень виробництва та використання електричної енергії потужними споживачами електроенергії, які формують на частотах, пов’язаних із частотою електромереж i її численними гармоніками, техногенні сигнали, що викликають зміну параметрів плазми та електромагнітного поля в іоносфері. Високовольтні лінії електропередач розглянуто як антенну систему, яка складається з випромінювачів, еквівалентних горизонтальним елементарним електричним вібраторам, піднятим за допомогою опор над земною поверхнею. У першому наближенні Землю та атмосферу описано як сферично шарувате середовище, електричні параметри якого залежать тільки від висоти до гладкої сферичної поверхні. Аналітичним методом проведено розрахунок складових амплітуди напруженості електричного поля елементарного електричного вібратора в ближній зоні, який доводить дуже низьку потужність випромінювання. У дальній зоні розрахована потужність випромінювання становить 150,63 кВт за рахунок струму живлення 2,93 кА, оскільки електричний розмір такої антени дуже малий. Визначена амплітуда напруженості електричного поля в іоносфері з урахуванням ослаблення залежно від висоти шару змінюється в межах від 0,301 мВ/м до 6,01 мВ/м для висот від 100 км до 500 км. Отримані результати не суперечать раніше виміряним значенням.

ФОРСАЙТ ЯК ІННОВАЦІЙНИЙ ІНСТРУМЕНТ ПЛАНУВАННЯ ТА РЕАЛІЗАЦІЇ НАУКОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ОБОРОННО-ПРОМИСЛОВОМУ КОМПЛЕКСІ

ср, 16 жов 2024 00:00:00 +0300

Для інноваційного розвитку підприємств використовуються різні методи та підходи, серед яких форсайт зарекомендував себе як більш ефективний. Це метод довгострокового прогнозування, спосіб побудови виваженого, узгодженого та відповідального образу майбутнього, інструмент передбачення явищ соціального, технічного та ментального характеру. Форсайт – процес із відбору нових напрямів, під час якого встановлюються зв’язки між елементами, шляхом об’єднання різних думок суб’єктів національної інноваційної системи. За допомогою форсайта розробляють довгострокові стратегії розвитку економіки, науки, технологій, спрямовані на збільшення конкурентоспроможності та максимальний ефект в удосконаленні оборонно-промислового комплексу. Відмінність форсайта від відомих інструментів планування в тому, що його мета полягає не лише в підготовці аналітичного прогнозу найпроблемніших напрямів розвитку підприємств оборонно-промислового комплексу, а й у прагненні об’єднати зусилля учасників, зайнятих у процесі змін, створити для них умови на випередження подій. В основі форсайта лежить технологія роботи великої кількості експертів, які використовують безпосередньо свої погляди, знання та припущення. Експертами можуть бути наукові спільноти, наукові та науково-педагогічні працівники освітніх закладів, представники влади та громадських організацій, великі підприємства, комунальні установи тощо.

Застосування форсайта в прогнозуванні інноваційної діяльності в оборонно-промисловому комплексі дозволить використати найкращі світові знання та досвід управління й розвитку на всіх рівнях, а також винести корисні уроки з чужих помилок, віднайти нові шляхи розвитку в єдиному потоці з міжнародним співтовариством, виявити ризики та конкурентні переваги.

МЕТОДИЧНИЙ ПІДХІД ДО ФОРМУВАННЯ ЗАДУМУ РОЗВІДУВАЛЬНО-УДАРНОГО КОМПЛЕКСУ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ АНАЛІЗУ ТЕНДЕНЦІЙ ЗБРОЙНОЇ БОРОТЬБИ

ср, 16 жов 2024 00:00:00 +0300

Досвід ведення бойових дій у ході широкомасштабної агресії рф проти України підтверджує взаємозалежність процесів розвитку засобів (зразків, комплексів, систем) ураження та засобів боротьби з ними. Спостерігається стійке зростання бойової ефективності та значущості розвідувально-ударних (розвідувально-вогневих) комплексів, у складі яких діють безпілотні авіаційні комплекси, а також техніки радіоелектронної боротьби, застосування якої зменшує їх ефективність.

У статті проаналізовано особливості сучасної збройної боротьби щодо застосування розвідувально-ударних (-вогневих) безпілотних авіаційних комплексів та їх результативності в умовах радіоелектронної боротьби. З урахуванням цього автори запропоновали методичний підхід до порядку підготовки вихідних даних для формування варіантів узагальненого складу розвідувально-ударного безпілотного авіаційного комплексу, який є сукупністю перешкодостійких безпілотних засобів.

Розвідувально-ударний безпілотний авіаційний комплекс пропонуємо створювати на базі підрозділів ударних безпілотних літальних апаратів як організаційне і технічне об’єднання зразків безпілотних авіаційних засобів розвідки, цілевказання, наведення й ураження, що дозволяють комплексно вирішувати завдання викриття, визначення та оперативного ураження цілей. Для самостійного виконання завдань розглядаємо його як сукупність функційно пов’язаних зразків озброєння та військової техніки: безпілотних літальних апаратів, станцій керування та корегування, засобів запуску і посадки, а також програмо-технічних засобів управління бойовим застосуванням.

Використання розробленого порядку дозволяє отримувати опорні варіанти та формувати технічний обрис розвідувально-ударного безпілотного авіаційного комплексу як якісно нового зразка озброєння та військової техніки.