автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Разработка системы определения координат летательного аппарата на основе совмещения радиолокационной и картографической информации

На правах рукописи

л

КОНКИН Юрий Валериевич

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА ОСНОВЕ СОВМЕЩЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ И КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Специальности- 05 13 01 - Системный анализ, управление и обработка информации (технические системы), 05 12 14-Радиолокация и радионавигация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЭ 1 " ^

Рязань 2007

003177154

Работа выполнена в Рязанском государственном радиотехническом университете

Научный руководитель. кандидат технических наук, доцент

Костров Борис Васильевич

Официальные оппоненты. доктор технических наук, профессор

Нечаев Геннадий Иванович

кандидат технических наук Гусев Сергей Игоревич

Ведущая организация: ОАО «Корпорация «Фазотрон-НИИР» -

НИИ «Рассвет»

Защита диссертации состоится «26» декабря 2007 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212 211 01 в Рязанском государственном радиотехническом университете по адресу: 390005, г. Рязань, ул. Гагарина, 59/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рязанского государственного радиотехнического университета.

Автореферат разослан « » ноября 2007 г Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 211.01

к.т.н., доцент .^^^Ес^Ч Пржегорлииский В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Актуальность данной диссертационной работы связана с общим ходом и тенденциями развития авионики пятого поколения. Резкое повышение сложности и числа решаемых задач, наличие маневренного, информационного и огневого противодействия со стороны противника во многих случаях снижает возможность эффективного выполнения боевого задания при том уровне инструментального, информационного и системного обеспечения, который имел место в авиационных комплексах 80-х годов Стало очевидным, что увеличение точности вывода летательного аппарата (ЛА) в заданную точку, повышение безопасности полета, обеспечение требуемого уровня боевой эффективности невозможно без комплексного подхода к использованию всех возможных информационных средств.

Появилась необходимость в четкой информационной, индикационной и алгоритмической увязке всех этапов обеспечения жизнедеятельности ЛА с учетом эргономических требований к бортовым системам, накладываемых наличием человека, являющегося главным в процессе управления на всех режимах полета. В этой связи существенное значение приобрела помощь летчику и его разгрузка от вычислительных и многих двигательных операций, т.е автоматизация процессов пилотирования и управления в условиях ограниченной видимости.

Задача автоматизации требует комплексного подхода к ее решению. Только в этом случае может быть достигнут максимальный результат в увеличении эффективности применения ЛА, способного выполнять задачи во многих районах мира, в дневное и ночное время, при неблагоприятной погоде, в различных условиях окружающей среды.

Данная диссертационная работа посвящена созданию системы определения координат местоположения ЛА, для которых могут быть заранее неизвестны маршруты полетов. К таким ЛА можно отнести вертолет и беспилотный летательный аппарат (БПЛА). Такая система может являться одним из средств коррекции навигационных параметров, получаемых от инерциальных навигационных систем (ИНС) Это позволит при пропадании информации от спутниковой навигационной системы (СНС) обеспечить автоматическую коррекцию текущих координат (широты <р, долготы Я.) на основе методов корреляционно-экстремальной навигации, где в качестве текущей информации используется радиолокационное изображение (РЛИ) в режиме обзора земной поверхности, а в качестве эталонной — особым образом подготовленная модель РЛИ на базе цифровой карты местности (ЦКМ). Помехозащищенность СНС не достаточно высока, и в случае затенения или отказа СНС корреляционно-экстремальная система нави га-

ции (КЭСН) хотя и с меньшей точностью, но может надежно обеспечивать коррекцию счисления координат.

В рамках данной работы рассматривается система определения координат на основе совместной обработки радиолокационной и картографической информации, адаптированная к особому виду представления эталонного изображения, которое формируется из ЦКМ. Важную роль в решении проблемы приведения радиолокационной и картографической информации к сравнимому виду играет использование моделей РЛИ, сформированных по ЦКМ, причем таких, которые максимально соответствуют реальному изображению для его наилучшего корреляционного совмещения с текущим РЛИ. Разработаны новые алгоритмы предварительной обработки РЛИ, направленные на выделение радиолокационно-контрастных объектов на фоне подстилающей поверхности, которые позволяют максимально приблизить РЛИ к виду, сопоставимому с картографическим изображением.

Степень разработанности темы. Задача определения координат ЛА на основе совмещения текущего изображения (ТИ) внешнего геофизического поля с эталонным изображением (ЭИ), полученным заранее, известна как задача построения КЭСН. Большой вклад в развитие такого рода систем внесли отечественные ученые Медведев Г.А., Тарасенко В.П, Белоглазов И.Н., Красовский АА., Читан Г П., Алексеев В.И., Козубовс-кий С.Ф., Баклицкий В К., Юрьев АЛ., Бочкарев А М.

В настоящее время разработано много КЭСН по геофизическим полям, в качестве которых могут использоваться оптическое, радиолокационное, радиотепловое, магнитное, гравитационное, а также поле рельефа местности Основным недостатком подобных систем является то, что для построения ЭИ поля широко используется предварительное картографирование по маршруту полета. Отсутствие возможности определить заранее все возможные маршруты полета ЛА затрудняет практическое использование КЭСН.

Поэтому в данной диссертационной работе рассматривается технология определения координат с помощью КЭСН по полю радиолокационного контраста, в которой ЭИ формируется на основе моделирования РЛИ по ЦКМ. Такой подход является более эффективным и оперативным по сравнению с предварительным радиолокационным картографированием.

Известны попытки создания систем совмещения радиолокационной и картографической информации (патент 1Ш 2231082 С2) Однако в данных системах не решалась задача определения географических координат летательного аппарата, а выполнялось только совместное отображение РЛИ на фоне ЦКМ.

Основное содержание настоящей диссертации составляет разработка технологий, алгоритмов и программного обеспечения системы опреде-

ления координат на основе совмещения РЛИ и модели РЛИ, полученной поЦКМ.

Цель диссертации состоит в разработке системы определения координат для навигационного комплекса ЛА на основе совместного использования радиолокационной и картографической информации, позволяющей обеспечить увеличение надежности автономного определения навигационных параметров, и повышения эффективности действий экипажа в условиях ограниченной видимости и непредсказуемости маршрута полета.

Для достижения поставленной цели решаются следующие основные задачи:

■ системный анализ методов определения координат в системах навигации ЛА;

■ разработка направлений использования цифровой картографической информации для уточнения координат ЛА;

■ разработка алгоритмов предварительной обработки информации, позволяющей повысить надежность корреляционного совмещения РЛИ;

■ разработка алгоритмов и технологий использования информационных признаков РЛИ для вычисления географических координат ЛА;

■ разработка технологий хранения и доступа к эталонной информации, находящейся на борту ЛА в процессе выполнения полетного задания,

■ проектирование программной системы определения координат ЛА, способной функционировать на бортовых вычислительных системах с необходимыми временными характеристиками.

Научная новизна диссертации определяется тем, что в ней впервые выполнена разработка системы автономного определения географических координат на основе совместного использования РЛИ от бортовой радиолокационной станции (БРЛС) ЛА и модели РЛИ, полученной с использованием ЦКМ.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

■ технология определения координат ЛА на основе сопоставимых информационных признаков РЛИ, полученного от БРЛС и признаков ЭИ, полученного путем моделирования по ЦКМ, характеристикам БРЛС и навигационным параметрам ЛА,

" алгоритмы фильтрации текущего и эталонного РЛИ, основанные на использовании симметричного оператора с весовыми коэффициентами, обеспечивающие повышение производительности работы бортовых вычислительных систем;

■ алгоритмы сегментации текущего и эталонного РЛИ, основанные на использовании градиентного оператора, позволяющие выделять на изображении границы сегментов, и, совместно с фильтрацией обеспечить

выделение на РЛИ информативных участков, повышающих коррелиро-ванность текущего и эталонного РЛИ;

■ алгоритмы определения признаков РЛИ на основе инвариантных моментов и корреляционного совмещения текущего и эталонного РЛИ, позволяющие повысить производительность работы системы определения координат и надежно исключить ложные результаты совмещения при аномальных ошибках ИНС;

■ архитектура бортовой СУБД и алгоритмы поиска эталонной информации по текущим навигационным параметрам с помощью индексов, основанных на бинарных деревьях.

Практическая ценность работы состоит в том, что в ней предложены технология, алгоритмы и программная система определения координат местоположения ЛА на основе совмещения текущего и эталонного РЛИ, а также технология получения эталонного РЛИ, путем моделирования по ЦКМ Программная система позволяет выполнять экспериментальные исследования алгоритмов определения координат в условиях различной местности, которая отражается на ЦКМ, и для различных параметров БРЛС, осуществляющей обзор подстилающей поверхности ЛА.

Реализация и внедрение. Диссертация выполнена в Рязанском государственном радиотехническом университете в рамках НИР 4-03, 4-04, 6-05, 3-06.

Результаты диссертационной работы внедрены в Научно-конструкторском центре видеокомпьютерных технологий (НКЦ ВКТ) ФГУП «Государственный рязанский приборный завод» в виде алгоритмов, реализующих информационную технологию определения координат местоположения ЛА.

Разработанные в процессе работы над кандидатской диссертацией программные средства «Система управления базами данных для навигационных комплексов летательных аппаратов» внедрены в учебном процессе кафедры электронных вычислительных машин Рязанского государственного радиотехнического университета и используются студентами направления 230100 специальности «Информатика и вычислительная техника» в курсах «Базы данных», «Офисные и геоинформационные системы» и специальности 090102 «Компьютерная безопасность» в курсе «Системы управления базами данных».

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на 2-х международных научных конференциях: 14-й международной научно-технической конференции «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций» (Рязань, 2005, 2 доклада); 5-ой международной научно-технической конференции «Электроника и информатика 2005» (Москва, 2005,1 доклад)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ: 5 статей, 3 тезиса докладов на международных научно-технических конференциях и одно свидетельство об отраслевой регистрации разработки.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка используемых источников и приложения. Основной текст работы содержит 144 стр., 34 рисунка и 11 таблиц. Список используемых источников на 7 стр. включает 79 наименований В приложении на 3 стр приведены документы о внедрении и практическом использовании результатов диссертации и свидетельство об отраслевой регистрации разработки.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе был выполнен системный анализ методов определения координат ЛА на основе КЭСН Проведен анализ возможностей определения координат по рельефометрическим данным и радиолокационному контрасту объектов местности для различных режимом полета ЛА Разработана технология определения координат на основе совместной обработки радиолокационной и картографической информации для ЛА, с заранее неизвестными маршрутами полетов

Анализ методов определения координат на основе корреляционного совмещения изображений показал, что они использовались в КЭСН ЛА, полет которых ограничивался заранее известными множествами маршрутов Кроме того, в них использовались корреляционные функции, чувствительные к взаимному повороту, сдвигу и изменению масштаба сравниваемых изображений. Для формирования ЭИ в таких КЭСН использовалось предварительное картографирование по маршруту полета, что не всегда может быть выполнено практически.

Классический алгоритм корреляционной обработки изображений основан на вычислении функции взаимной корреляции с последующим поиском ее максимума:

1 1

К(р,д) = —— £ 1./эи(х>У) /т(х+р,у + р), (1)

¡УМ х=0 у=0

где /ТИ (х, у), /ЭИ (п,т)- функции яркости ТИ и ЭИ, КхЬ, /УхМ -размерности ТИ и ЭИ; (р,д) - смещение фрагмента ЭИ относительно ТИ. В результате анализа работы данного алгоритма установлено, что он чувствителен к взаимным геометрическим искажениям изображений

Для реализации поставленной цели работы совмещение изображений должно выполняться на основе множества признаков, описывающих ЭИ и ТИ, независимых от возможных маршрутов полёта, высот и углов подхода ЛА к участку коррекции ИНС Это означает, что множество приз-

наков должно быть инвариантно к взаимному преобразованию сдвига, поворота и изменению масштаба изображений

В результате анализа возможностей режимов БРЛС установлено, что использование поля радиолокационного контраста в КЭСН является одним из перспективных направлений. Оно эффективно как при больших высотах над относительно ровной местностью, когда рельефометрические системы не обеспечивают заданную точность, так и на малых высотах, где рельефометрические системы создают большие затенения точек профиля высот

Разработана технологическая схема определения координат ЛА на основе совмещения РЛИ от БРЛС и модели РЛИ, полученной по ЦКМ (рисунок 1) В качестве датчика ТИ используется когерентная БРЛС миллиметрового диапазона волн. БРЛС осуществляет обзор подстилающей поверхности ЛА.

Гтя1ог г)

11р«в£р«1

кпср-т» и р* ив>тв.ть-

ИЫТ К8ДР41ГМУ1Ы

/ЬгСл-у) <С»ни*

ЛЛ* у)

Сегментации Р «И

Онрме ' икс

Комплекс

НЯВК Поли

ЛЛ

9т ¿г 11 рсобрамши «с

ге«гр аф «чсских

коор шнп

я »1 [»««и» г олькые

Хг Уг

Выбор ЧИО-ЖСС1 В<| ттмокиил яек'сороп (фНЯ)вКОВ

\ЯТФИ очное

Рмисин« прямой ■ еодешчсс-КОИ }»,1*ЧМ

у^)

Коррс гаикоиная

ирнвшка

>1 «нк а IЛ

0<грс1с.1с- 1ШС приянко» р. III Се1э*ем г*« Фи 1ы|>а> -О Приведение Р„!Н н ЦКМ к СрмвНЫ' М1)М_Ч виду у) ЦКМ

аим РЛИ НИИ Г.ш

Рисунок 1 - Технологическая схема определения координат ЛА

Определено, что для реализации данной технологической схемы необходимо решить следующие задачи

■ разработать алгоритмы фильтрации шумов РЛИ,

■ разработать алгоритмы сегментации РЛИ с целью выделения наиболее информативных участков. Такими участками в КЭСН по полю радиолокационного контраста являются границы радиолокационно-контрастных объектов на фоне подстилающей поверхности,

■ разработать алгоритмы получения по данным ЦКМ и параметрам БРЛС модели эталонного РЛИ для заданного участка местности с целью приведения РЛИ и ЦКМ к сравнимому виду,

■ разработать алгоритмы определения вектора признаков РЛИ, инвариантных к сдвигу, повороту и изменению масштаба изображения, обладающего малой размерностью;

■ разработать алгоритмы поиска вектора признаков, описывающего ЭИ, среди заранее сформированного множества векторов Поиск должен осуществляться по географическим координатам местоположения (фг — широта, х т - долгота), текущей высоте й и курсу ц/ от комплекса навигации ЛА Следовательно, ЭИ должно описываться не только вектором признаков, инвариантных к сдвигу, повороту и изменению масштаба, но и данными, необходимыми для поиска ЭИ по известным навигационным параметрам Таким образом, необходимо решить задачу как хранения структурированной информации в базе данных (БД), так и задачу доступа к этой информации. Наиболее эффективно данные задачи решаются с помощью системы управления базами данных (СУБД);

■ разработать алгоритмы корреляционного совмещения РЛИ и модели РЛИ на основе выделенных признаков. Необходимо определить критерий надежности корреляционного совмещения,

■ разработать алгоритмы расчета географических координат ЛА в случае успешной корреляционной привязки ТИ и ЭИ на основе решения прямой геодезической задачи (ПГЗ),

■ оценить точность определения географических координат и быстродействие работы системы

Во второй главе разработаны алгоритмы фильтрации и сегментации текущего и эталонного РЛИ и технология получения ЭИ на основе моделирования РЛИ по ЦКМ, параметрам БРЛС и координатам местоположения ЛА

Алгоритм фильтрации разработан для РЛИ, представленного функцией яркости /{х,у) размерности х = \,К,у = \,1 при наличии аддитивного шума вида.

Лх,у)=/т{х,у)+4{х,у), (2)

где /г - точное значение функции яркости, ¡; - некоррелированный случайный шум.

Для снижения уровня шума предлагается обрабатывать РЛИ по строкам или столбцам с помощью симметричных операторов специального вида с весовыми коэффициентами

__1_ __1

2т 2т 2к+\

• 0 -— • -— 2к + \ 2т 2т

2к+1

(3)

Данный оператор преобразует исходный радиолокационный сигнал (рисунок 2) в промежуточную форму сигнала с нулевым математическим ожиданием и значением функции яркости в области фона /{х,у)>чО (рисунок 3)

У --- УМ

i j 12 * / t2 t Рисунок 2 - Строка исходного радиолокационного сигнала

Рисунок 3 - Обработанный радиолокационный сигнал

На рисунках 2 и 3 z/1' , t^ - координаты начала и конца области с повышенными значениями функции яркости f(x,y) Аналогично,

tt(2), - координаты начала и конца другой области с повышенными значениями функции яркости. Границам полезного сигнала соответствуют локальные минимумы преобразованного сигнала.

По преобразованному сигналу вычисляется среднеквадратическое отклонение Сту и формируется пороговое значение A = aj <Jj, где а у -

коэффициент, значение которого устанавливается экспериментально Наи-

лучшая фильтрация изображения получена при значении коэффициента а! = 2.9 . Изменение его значения определяет степень фильтрации шума.

Фиксирование полезного сигнала происходит при условии, что одновременно \/Щ > А, > Д и > Д.

Пример использования симметричного оператора для обработки РЛИ, полученного от БРЛС вертолета представлен на рисунках 4-5.

Рисунок 4 - Исходное Рисунок 5 — Итоговое

РЛИ изображение

Предлагаемый алгоритм сегментации основан на том, что сглаженные оценки частных производных /Х(х,у), fy(x,y) функции яркости

РЛИ/(х, у) находятся в предположении аппроксимируемости в окрестности каждой точки (л^Уо) линейной функцией по каждой переменной: f(x0,y) = a + by + zy, уе[/(у0,8), ^

f(x,y0) = c + dy + zx, xst/(x0,S)

Оценки a,b,c,d коэффициентов линейных моделей (4) найдены методом наименьших квадратов. Сглаженные оценки частных производных представлены следующим образом:

- d^ + dx) - - д(а + Ьу) -/х(хо>Уо) =-—-= d, fy(xQ,y о) =-— = b. (5)

Оценку коэффициентов d, b можно найти методом наименьших

к

квадратов из условия F(a,b) = Y.{yt~{o+bt)) —> min , где у, - значение

(=1 а,Ь

функции яркости f(x,y) на дискретной сетке, взятые по строке или по столбцу. Из необходимого условия экстремума функции F(a,b) получаем

оценки d , Ъ . С вычислительной точки зрения оценки dub находятся аналогично. Для операторов с нечетным числом точек:

ь=-

к(к + \)(2к + \)

(-к -к +1,.. .,-4,0,1,..., к -1 ,к)

УI У 2

У2к.

(6)

Для операторов с четным числом точек (7):

к{2к-\){2к + \)

(-(2к -1),-(2к-3),... -2,-1,1,2,...,(2к- 3)(2к -1)

У<

У 2

У2к

Пример использования предложенного градиентного оператора представлен на рисунках 6-7. Границы областей выделены «тонкими» линиями с устранением эффекта размытия и подавлением шума.

Разработана технологическая схема синтеза эталонного РЛИ по ЦКМ, формируемой с помощью геоинформационной системы (ГИС) Карта 2005 (рисунок 8). Для каждой точки ЦКМ указывается абсолютная высота рельефа и код материала, поверхности в классификации ГИС. Для каждого материала задается коэффициент отражения радиолокационного сигнала в зависимости от углш и частоты облучения. Для построения модели эталонного РЛИ задаются, параметры БРЛС и координаты ЛА на карте местности в картографической проекции. Модель РЛИ строится в

Рисунок 6 - Рисунок 7 -

Исходное РЛИ Результат обработки

координатах "азимут-дальностьГ с последующим преобразованием в прямоугольные координаты длж выполнения алгоритмов фильтрации и сегментации изображения. Для; хранения и использования моделей РЛИ разработан специальный формат представления изображений. Синтез моделей РЛИ должен выполняться на этапе предполетной подготовки ЛА из-за высокой вычислительной.сложности алгоритмов.

"с=-- К.шссвфика.ир! -

г~ и -к-- -- ---- _» и формате I —_ ««с- __!

_; к«р.а ..С.-.,, "■"Г, tt.-M.rp ладной» р««Р

1 {ГГ -+

к-, Фор"» гс Х> к - К0|фф«нци1.ы 1__1 Ьмяг 1 4>оГ

-— и. ~ " - _ _ - _ _ IV ¡4_ —

амяг ЦКМ

К Г«( «Р.,.» г-^^ТТ"

Л - Ф'«

К

С- — — !

к

м

» --- "

Р.1И "1 1-ЛИ

Рисунок 8 — Технологическая схема синтеза эталонного РЛИ

Пример синтеза эталонного РЛИ по ЦКМ приведен на рисунке 9.

лаш

б) модель РЛИ

На;-;

а) карта местности

Рисунок 9 - Модель РЛИ для участка ЦКМ

Разработанные алгоритмы фильтрации, сегментации РЛИ и подготовки эталонного РЛИ реализуют этап предварительной обработки радиолокационной и картографической информации системы определения координат Алгоритмы и технологии корреляционного совмещения РЛИ разработаны в третьей главе диссертации.

В третьей главе разработаны алгоритмы и технологии использования сопоставимых информационных признаков РЛИ для вычисления координат JIA

Разработан алгоритм формирования признаков РЛИ, инвариантных к повороту, сдвигу и изменению масштаба изображения. Данные признаки формируются на основе метода инвариантных моментов Ни, основанного на выделении статистических закономерностей, описывающих изображение. Двумерными моментами (p+q)-го порядка совместной плотности вероятности р(х,у) являются выражения вида:

тРс = 1\хРУЧр(х>у)&«Ь>> А? = 0,1,2, ., (8)

D

где D - область изображения, для которой вычисляются моменты

Для описания изображения совместная вероятность р(х,у) заменяется на функцию яркости изображения /(*, у).

Переход к центральным моментам обеспечивает инвариантность двумерных моментов к сдвигу:

^ря = ii {x-xYiy-yf f{^y)dxdy, p,q = 0,1,2, , (9)

D

где координаты центра области D

от00 тм

Переход к нормализованным центральным моментам обеспечивает инвариантность относительно масштабирования:

(10)

ЙОО

Значения функций — S7 инвариантны к вращению изображения Sl =Tl20 + Ло2> =(Л20_11о2)2+4т1п>

s3 =(ЛЗО-3Л12)2+(ЛОЗ-ЗП21)2. s4 =(ЛЗО+Л12)2+(ЛОЗ+Л21)2' = (Лзо -ЗЛпХЛзо +Л!2>[(Лзо + Л12)2 -3(Лоз +Л2|)2]+ + (ЗЛ21 -ЛОЗХЛОЗ+Л21)Р(ЛЗО+Л12)2-(ЛОЗ +Л21)2]. s6 =(Л20-ЛО2)[(ЛЗО+Л12)2-(ЛОЗ+Л21)2+4ЛН(ЛЗО+Л12)(Лоз+Л21)]»

= (31121 -1103X1130 +Л12ЖЛ30 +Л12)2 -3(11оз +Л21>23- (П)

~(Лзо-Зт\12)(п21 +Поз)[3(Пзо +П21)2 "(Лоз +Л21)2]-

В качестве меры сходства ЭИ, описываемого вектором признаков Рэи и соответствующей области ТИ, описываемой вектором признаков Рти может быть использована корреляционная функция вида:

где Р, - 1-й момент вектора признаков Рэи; Р,(р,д)- 1 -й момент соответствующей подобласти ТИ,

описываемой вектором признаков Рти ®

положении (х, у).

Разработан алгоритм отбраковки ложных результатов совмещений с помощью корреляционной функции на основе инвариантных моментов По полученным оценкам корреляционной функции К.(х,у) вычисляется среднеквадратическое отклонение ок и формируется пороговое значение А -ак ак, где ак - коэффициент, значение которого устанавливается экспериментально. В ходе практических исследований определено оптимальное значение коэффициента ак = 1.2. Решение о ложном совмещении принимается при условии: АХ*тах>>тах) < Д •

На основе данной корреляционной функции разработан двухэтап-ный иерархический алгоритм, обеспечивающий повышение производительности корреляционного совмещения. На первом этапе работы алгоритма выполняется вычисление корреляционной функции с шагом по координатным осям больше единицы На втором этапе в области найденного максимума выполняется повторное вычисление корреляционной функции с шагом, равным 1 Координаты максимума, найденные на втором этапе и являются координатами точки совмещения изображений.

Для выполнения корреляционного совмещения ЭИ и ТИ разработан алгоритм, определяющий попадание в ТИ участка земной поверхности, описываемого векторами признаков, хранящимися в бортовой БД.

Для хранения и поиска ЭИ с целью использования в алгоритмах системы определения координат разработана реляционная СУБД, предназначенная для встраивания в бортовое программное обеспечение ЛА. Для ускорения выбора вектора признаков Рэи, описывающего ЭИ, из множества возможных векторов использованы методы индексирования информации При этом каждому вектору признаков Рэи необходимо поставить

в соответствие набор параметров, по которым будет осуществляться индексирование и последующий поиск. Для доступа к записям базы данных использован метод индексирования, основанный на двоичных деревьях.

В четвертой главе* рассматривается разработка программной системы определения коордиыат и экспериментальное исследование разработанных алгоритмов

Для разработки программного обеспечения системы определения координат ЛА на основе совмещения радиолокационной и картографической информации были исшшвзаваны методы и средства визуального и объектно-ориентированного программирования. В качестве инструментальных средств разработки бшг использован язык С++.

В качестве исходных данных для проведения эксперимента использован набор тестовых РЛИ, поточенных от БРЛС при полете вертолета Полет выполнялся на высотах ГСЮ-150 метров со скоростями 80-180 км/ч. БРЛС формировала изображение земной поверхности в режиме "обзор". РЛИ представлены в прямоугольных координатах размером 400x500 пикселов Для каждого изображения на соответствующем участке карты местности были сформированы ЗИ для разных координат точки визирования. Изображения представлялись в виде функции яркости и в виде бинарных изображений, содержащих: контуры объектов с радиолокационным контрастом.

По результатам определения координат были сформированы следующие зависимости:

- зависимость вероятности совмещения от угла поворота изображений (рисунок 10);

- зависимость среднеквадратического отклонения координат (СКО) от угла поворота изображений, (рисунок 11).

1 ВС

,1 Jl

я и

/

—

сг,. 180 140 100 60 20

Ш ^Vt

л.. f

-1 1

—— t

0 10 20 30 40 ¥ггрвд

0 10 20 30 40 V, град

Рисунок 10 - Оценка вероятнвеги истинного совмещения

Рисунок 11-Оценка СКО определения координат

На рисунках использованы обозначения КМ - график зависимости для контурных моментов, ЯМ - график зависимости для яркостных моментов. Анализ полученных зависимостей показывает, что вероятность истинного совмещения изображений при использовании контурных моментов выше, чем при использовании яркостных моментов. Вычисление координат местоположения ЛА с помощью корреляционной функции на основе контурных моментов дает более точный результат, чем при использовании яркостных моментов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Разработана технология определения координат ЛА на основе сопоставимых информационных признаков РЛИ, полученного от БРЛС переднего обзора земной поверхности и признаков ЭИ, полученного путем моделирования РЛИ по ЦКМ, параметрам БРЛС и навигационным параметрам ЛА.

2 Разработаны алгоритмы фильтрации текущего и эталонного РЛИ, основанные на использовании симметричного оператора с весовыми коэффициентами, обеспечивающие выделение на РЛИ полезного сигнала со значительной степенью шумовой фильтрации и с достаточным быстродействием.

3. Разработаны алгоритмы сегментации текущего и эталонного РЛИ, основанные на использовании градиентного оператора, позволяющие выделять на изображении границы сегментов и обеспечивающие коррелиро-ванность текущего и эталонного РЛИ.

4. Разработана технология получения ЭИ, основанная на использовании методики моделирования РЛИ по ЦКМ, параметрам БРЛС и положению ЛА в пространстве.

5. Разработан алгоритм корреляционного совмещения текущего и эталонного РЛИ на основе инвариантных моментов. Для данного алгоритма разработаны пути повышения надежности совмещения и производительности.

6 Разработана архитектура бортовой СУБД и алгоритмы доступа к данным на основе бинарных деревьев Разработана БД ЭИ, позволяющая хранить информацию для работы КЭСН и алгоритмы поиска БД по текущим навигационным параметрам. Для хранения информации о маршруте, содержащем 100 участков коррекции ИНС, в данной БД требуется 15464 килобайта.

7. Выполнена экспериментальная оценка погрешности определения координат с помощью данной системы Наименьшая возможная погрешность при использовании набора тестовых РЛИ и ЦКМ масштаба 1 100000 составляет 55,9 метров.

S. Разработана программная система определения координат, позволяющая выполнять экспериментальные исследования надежности, точности и быстродействия разрабсггетных алгоритмов.

ПУБЛИКАЦИИ ЕКкТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Конкин Ю.В. Особенности применения электронных карт местности в качестве эталонного изображения для корреляционно-экстремальных систем навигации/# Математическое и программное обеспечение вычислительных систем:-Межвуз. сб. / Рязан. гос. радиотехн. акад. Рязань, 2005, С. 137-142.

2. Конкин Ю В., Мызин МЛ. Выделение информативных участков радиолокационного изображения- с- целью его совмещения с электронной топографической картой Н Электроника и информатика 2005: Тез докл. V междунар. науч.-техн конф Часть,2LM • МИЭТ, 2005. С. 84-85.

3. Новиков А.И., Конкин* ГСЖ, Архипов С.А. Применение операторов с симметричной весовой функцией в задачах обработки радиолокационной информации // Математиншаше методы в научных исследованиях: Межвуз. сб / Рязан гос радиотехш.акад. Рязань,2006 —С. 46-55.

4. Новиков А.И., Конкин. KÎ.E&, Федорович Я.А. Применение градиентных методов в задачах обработки радиолокационной информации И Математические методы в научных исследованиях: Межвуз. сб. / Рязан. гос. радиотехн. акад. Рязань, 20(8» —С. 55-63.

5. Конкин Ю В., Новикош А.И. Методы выделения границ областей в задачах обработки радиолокащкияшх изображений // Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций: Тез докл. 14-й междунар. науч.-техн-. конф. Рязан. гос. радиотехн. акад. Рязань, 2005. С. 217-218.

6 Б В Костров, Ю В Конкив Технология совмещения радиолокационных изображений местности» // Проектирование и технология электронных средств 2007. Выпуск JfeL €129-32

7. Б.В. Костров, Ю.В. Конкин Алгоритмическое обеспечение системы автономной коррекции погрешностей навигационной системы маневренных летательных аппаратов- /Г Цифровая обработка сигналов. 2007. №3. С.37-40.

8. Конкин Ю В., ЕлесиншЕЖ. Система управления базами данных для навигационных комплексов-летательных аппаратов // Проблемы передачи и обработки информации koœk и системах телекоммуникаций' Тез. докл. 14-й междунар науч.-техж конф. Рязан. гос. радиотехн. акад Рязань, 2005. С 240-241.

9. Свидетельство об отрастаюй регистрации разработки № 8737 Конкин Ю В. «Программный комплекс для фильтрации и сегментации радиолокационных изображении»«.

Конкин Юрий Валериевич

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА ОСНОВЕ СОВМЕЩЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ И КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 19.11 2007 г Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офисная Печать ризографическая. Уел печ. л. 0,93. Уч -изд. л 1,0 Тираж 100 экз

Отпечатано в ЗАО «Колорит», г Рязань, Первомайский проспект, д 37/1

ВВЕДЕНИЕ.

1 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ В СИСТЕМАХ НАВИГАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ (ЛА).

1.1 Математические модели определения координат ЛА.

1.2 Анализ возможностей применения радиолокационных изображений (РЛИ) в различной местности и для различных режимов полета ЛА.

1.3 Разработка направлений использования цифровой картографической информации для уточнения координат ЛА.

Основные результаты.

2 ПРЕДВАРИТЕЛЬАЯ ОБРАБОТКА РАДИОЛОКАЦИОННОЙ И КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ.

2.1 Разработка алгоритмов фильтрации текущего и эталонного РЛИ.

2.2 Разработка алгоритмов сегментации текущего и эталонного РЛИ.

2.3 Технология получения эталонного РЛИ на основе цифровой картографической информации.

Основные результаты.

3 ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОПОСТАВИМЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ РЛИ ДЛЯ ТОЧНОГО ВЫЧИСЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЛА.

3.1 Использование инвариантных моментов для получения признаков РЛИ.

3.2 Корреляционное совмещение РЛИ на основе инвариантных моментов.

3.3 Разработка технологии хранения и доступа к эталонной информации.

Основные результаты.

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОЙ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЛА.

4.1 Разработка структуры программной системы определения координат и комплекса её аттестации.

4.2 Экспериментальная оценка погрешности определения координат.

4.3 Оценка быстродействия работы системы.

Основные результаты.

Актуальность работы. Актуальность данной диссертационной работы связана с общим ходом и тенденциями развития авионики пятого поколения. Резкое повышение сложности и числа решаемых задач, наличие маневренного, информационного и огневого противодействия со стороны противника во многих случаях снижает возможность эффективного выполнения боевого задания при том уровне инструментального, информационного и системного обеспечения, который имел место в авиационных комплексах 80-х годов. Стало очевидным, что увеличение точности вывода ЛА в заданную точку, повышение безопасности полета, обеспечение требуемого уровня боевой эффективности невозможно без комплексного подхода к использованию всех возможных информационных средств.

Появилась необходимость в четкой информационной, индикационной и алгоритмической увязке всех этапов обеспечения жизнедеятельности ЛА с учетом эргономических требований к бортовым системам, накладываемых наличием человека, являющегося главным в процессе управления на всех режимах полета. В этой связи существенное значение приобрела помощь летчику и его разгрузка от вычислительных и многих двигательных операций, т.е. автоматизация процессов пилотирования и управления в условиях ограниченной видимости.

Задача автоматизации требует комплексного подхода к ее решению. Только в этом случае может быть достигнут максимальный результат в увеличении эффективности применения ЛА, способного выполнять задачи по всему миру в дневное и ночное время при неблагоприятной погоде, в различных условиях окружающей среды, включая пустыни и Арктику.

Данная диссертационная работа посвящена созданию системы определения координат местоположения ЛА, изменения маршрутов полетов которых заранее определить невозможно. К таким ЛА можно отнести вертолет и беспилотный летательный аппарат (БПЛА). Такая система может являться одним из средств коррекции навигационных параметров, получаемых от инерциальных навигационных систем (ИНС). Это позволит при пропадании информации от спутниковой навигационной системы (СНС) обеспечить автоматическую коррекцию текущих координат (широты ср, долготы X) на основе методов корреляционно-экстремальной навигации, где в качестве текущей информации используется РЛИ в режиме обзора земной поверхности, а в качестве эталонной -особым образом подготовленная модель РЛИ на базе цифровой карты местности (ЦКМ). Помехозащищенность СНС не достаточно высока, и в случае затенения или отказа СНС корреляционно-экстремальная система навигации (КЭСН) хотя и с меньшей точностью, но может надежно обеспечивать коррекцию счисления координат.

В рамках данной работы рассматривается система определения координат на основе совместной обработки радиолокационной и картографической информации, адаптированная к особому виду представления эталонного изображения, которое формируется из ЦКМ. Важную роль в решении проблемы приведения радиолокационной и картографической информации к сравнимому виду играет использование моделей РЛИ, сформированных по ЦКМ, причем таких которые максимально соответствуют реальному изображению для его наилучшего корреляционного совмещения с текущим РЛИ. Разработаны новые алгоритмы предварительной обработки РЛИ, направленные на выделение радиолокационно-контрастных объектов на фоне подстилающей поверхности, которые позволяют максимально приблизить РЛИ к виду, сопоставимому с картографическим изображением.

Степень разработанности темы. Задача определения координат ЛА на основе совмещения текущего изображения (ТИ) внешнего геофизического поля с эталонным изображением (ЭИ), полученным заранее, известна как задача построения КЭСН. Большой вклад в развитие такого рода систем внесли отечественные ученые Медведев Г.А., Тарасенко В.П., Белоглазов И.Н., Красовский A.A., Чигин Г.П., Алексеев В.И., Козубовский С.Ф., Баклицкий В.К., Юрьев А.Н., Бочкарев A.M.

В настоящее время разработано много КЭСН по геофизическим полям, в качестве которых могут использоваться оптическое, радиолокационное, радиотепловое, магнитное, гравитационное, а также поле рельефа местности.

Основным недостатком подобных систем является то, что для построения ЭИ поля широко используется предварительное картографирование по маршруту полета. В случае использования КЭСН для ЛА определить заранее все возможные маршруты его полета, как правило, невозможно.

Поэтому в данной диссертационной работе рассматривается технология определения координат с помощью КЭСН по полю радиолокационного контраста, в которой ЭИ формируется на основе моделирования РЛИ по ЦКМ. Такой подход является более быстрым и дешевым по сравнению с предварительным радиолокационным картографированием.

Известны попытки создания систем совмещения радиолокационной и картографической информации (патент 1Ш 2231082 С2). Однако в данных системах не решалась задача определения географических координат летательного аппарата, а выполнялось только совместное отображение РЛИ на фоне ЦКМ.

Основное содержание настоящей диссертации составляет разработка технологий, алгоритмов и программного обеспечения системы определения координат на основе совмещения РЛИ и модели РЛИ, полученной по ЦКМ.

Цель диссертации состоит в разработке системы определения координат для навигационного комплекса ЛА на основе совместного использования радиолокационной и картографической информации, позволяющей обеспечить увеличение надежности автономного определения навигационных параметров, и повышения эффективности действий экипажа в условиях ограниченной видимости.

Задачи. Для достижения поставленной цели решаются следующие основные задачи: системный анализ методов определения координат в системах навигации

ЛА; разработка направлений использования цифровой картографической информации для уточнения координат ЛА; разработка алгоритмов предварительной обработки информации, позволяющей повысить надежность корреляционного совмещения РЛИ; разработка алгоритмов и технологий использования информационных признаков РЛИ для вычисления географических координат ЛА; разработка технологий хранения и доступа к эталонной информации, находящейся на борту ЛА в процессе выполнения полетного задания; проектирование программной системы определения координат ЛА, способной функционировать на бортовых вычислительных системах с необходимыми временными характеристиками.

Научная новизна диссертации определяется тем, что в ней впервые выполнена разработка системы автономного определения географических координат на основе совместного использования РЛИ от бортовой радиолокационной станции (БРЛС) ЛА и модели РЛИ, полученной с использованием ЦКМ.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты: технология определения координат ЛА на основе сопоставимых информационных признаков РЛИ, полученного от БРЛС и признаков ЭИ, полученного путем моделирования по ЦКМ, характеристикам БРЛС и навигационным параметрам ЛА; алгоритмы фильтрации текущего и эталонного РЛИ, основанные на использовании симметричного оператора с весовыми коэффициентами, обеспечивающие повышение производительности работы бортовых вычислительных систем; алгоритмы сегментации текущего и эталонного РЛИ, основанные на использовании градиентного оператора, позволяющие выделять на изображении границы сегментов, и, совместно с фильтрацией обеспечить выделение на РЛИ информативных участков, повышающих коррелированность текущего и эталонного РЛИ; алгоритмы определения признаков РЛИ на основе инвариантных моментов и корреляционного совмещения текущего и эталонного РЛИ, позволяющие повысить производительность работы системы определения координат и надежно исключить ложные результаты совмещения при аномальных ошибках ИНС; архитектура бортовой СУБД и алгоритмы поиска эталонной информации по текущим навигационным параметрам с помощью индексов, основанных на бинарных деревьях.

Практическая ценность работы состоит в том, что в ней предложены технология, алгоритмы и программная реализация системы определения координат местоположения ЛА на основе совмещения текущего и эталонного РЛИ, а также технология получения эталонного РЛИ, путем моделирования по ЦКМ. Данная система позволяет выполнять экспериментальные исследования алгоритмов определения координат в условиях различной местности, которая отражается на ЦКМ, и для различных параметров БРЛС, осуществляющей обзор земной поверхности впереди ЛА.

Реализация и внедрение. Диссертация выполнена в Рязанском государственном радиотехническом университете в рамках НИР 4-03, 4-04, 6-05, 3-06.

Результаты диссертационной работы внедрены в Научно-конструкторском центре видеокомпьютерных технологий (НКЦ ВКТ) ФГУП «Государственный рязанский приборный завод» в виде алгоритмов, реализующих информационную технологию определения координат местоположения ЛА.

Разработанные в процессе работы над кандидатской диссертацией программные средства «Система управления базами данных для навигационных комплексов летательных аппаратов» внедрены в учебном процессе кафедры электронных вычислительных машин Рязанского государственного радиотехнического университета и используются студентами направления 230100 специальности «Информатика и вычислительная техника» в курсах «Базы данных», «Офисные и геоинформационные системы» и специальности 090102 «Компьютерная безопасность» в курсе «Системы управления базами данных».

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на 2-х международных научных конференциях: 14-й международной научно-технической конференции «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций» (Рязань, 2005, 2 доклада); 5-ой международной научнотехнической конференции «Электроника и информатика 2005» (Москва, 2005, 1 доклад).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ: 5 статей, 3 тезиса докладов на международных научно-технических конференциях и одно свидетельство об отраслевой регистрации разработки.

Личный вклад соискателя в опубликованных материалах состоит в следующем:

- работа [36] выполнена без соавторов;

- в работе [37] соискателем предложена технология приведения радиолокационной и картографической информации к сравнимому виду;

- в работе [40] соискателем разработаны и исследованы алгоритмы фильтрации РЛИ с помощью операторов с симметричной весовой функцией;

- в работе [59] соискателем разработаны и исследованы алгоритмы выделения границ сегментов на РЛИ с помощью градиентных операторов;

- в работе [60] соискателем предложены и исследованы алгоритмы предварительной обработки РЛИ с целью их совмещения с моделью РЛИ, полученной с использованием ЦКМ;

- работа [61] выполнена без соавторов;

- в работе [74] соискателем предложена технология совмещения РЛИ, полученного от БРЛС с моделью РЛИ, полученной с использованием ЦКМ; в работе [75] соискателем разработаны и исследованы алгоритмы совмещения РЛИ на основе инвариантных моментов;

- в работе [76] соискателем разработана архитектура бортовой СУБД и алгоритмы доступа к информации, основанные на бинарных деревьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка используемых источников и приложения. Основной текст работы содержит 144 стр., 34 рисунка и 11 таблиц. Список используемых источников на 7 стр. включает 79 наименований. В приложении на 3 стр. приведены документы о внедрении и практическом использовании результатов диссертации и свидетельство об отраслевой регистрации разработки.

Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Разработана технология определения координат ЛА на основе сопоставимых информационных признаков РЛИ, полученного от БРЛС переднего обзора земной поверхности и признаков ЭИ, полученного путем моделирования РЛИ по ЦКМ, параметрам БРЛС и навигационным параметрам ЛА.

2. Разработаны алгоритмы фильтрации текущего и эталонного РЛИ, основанные на использовании симметричного оператора с весовыми коэффициентами, обеспечивающие выделение на РЛИ полезного сигнала со значительной степенью шумовой фильтрации и с достаточным быстродействием.

3. Разработаны алгоритмы сегментации текущего и эталонного РЛИ, основанные на использовании градиентного оператора, позволяющие выделять на изображении границы сегментов и обеспечивающие коррелированность текущего и эталонного РЛИ.

4. Разработана технология получения ЭИ, основанная на использовании методики моделирования РЛИ по ЦКМ, параметрам БРЛС и положению ЛА в пространстве.

5. Разработан алгоритм корреляционного совмещения текущего и эталонного РЛИ на основе инвариантных моментов. Для данного алгоритма разработаны пути повышения надежности совмещения и производительности.

6. Разработана архитектура бортовой СУБД и алгоритмы доступа к данным на основе бинарных деревьев. Разработана БД ЭИ, позволяющая хранить информацию для работы КЭСН и алгоритмы поиска БД по текущим навигационным параметрам. Для хранения информации о маршруте, содержащем 100 участков коррекции ИНС, в данной БД требуется 15464 килобайта.

7. Выполнена экспериментальная оценка точности определения координат с помощью данной системы. Максимально возможная точность составляет 55,9 метров.

8. Разработана программная система определения координат, позволяющая выполнять экспериментальные исследования надежности, точности и быстродействия разработанных алгоритмов.

Данное программное обеспечение внедрено в НКЦ ВКТ ФГУП «Государственный рязанский приборный завод».

Программные средства «Система управления базами данных для навигационных комплексов летательных аппаратов» внедрены в учебном процессе кафедры электронных вычислительных машин Рязанского государственного радиотехнического университета и используются студентами направления 230100 специальности «Информатика и вычислительная техника» в курсах «Базы данных», «Офисные и геоинформационные системы» и специальности 090102 «Компьютерная безопасность» в курсе «Системы управления базами данных».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Харин Е.Г. Комплексная обработка информации навигационных систем летательных аппаратов. Опыт многолетнего практического применения. Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ, 2002.264с.

2. Морозов В.П. Курс сфероидической геодезии. М.гНедра, 1969.304 с.

3. Селезнев В.П. Навигационные устройства. М.: Машиностроение, 1974.

4. Фролов B.C. Инерциальные системы навигации.- М.: Воениздат, 1981.126 с.

5. Красовский А.А, Белоглазов И.Н., Чигин Г.П. Теория корреляционно-экстремальных навигационных систем. М.: Наука, 1979. 640 с.

6. Белоглазов И.Н., Тарасенко В.П. Корреляционно-экстремальные системы. М.: Сов. радио, 1974.347 с.

7. Баклицкий В.К. и др. Методы фильтрации сигналов в корреляционно-экстремальных системах навигации / В.К. Баклицкий, A.M. Бочкарев, М.П. Мусьяков; Под ред. В.К. Баклицкого. М.: Радио и связь, 1986.216 с.

8. Баклицкий В.К., Юрьев А.Н. Корреляционно-экстремальные методы навигации. М.: Радио и связь, 1982.256 с.

9. Белоглазов И.Н., Джанджгава Г.И., Чигин Г.П. Основы навигации по геофизическим полям. М.: Наука, 1985.457 с.

10. Ю.Андреев Г.А., Потапов А.А Активные системы ориентации по геофизическим полям // Зарубежная радиоэлектроника. 1988. № 9. С. 62-85.

11. Бочкарев A.M. Корреляционно-экстремальные системы навигации // Зарубежная радиоэлектроника. 1981. № 9. С. 28-53.

12. Андреев Г. А., Потапов A.A. Алгоритмы обработки навигационной пространственно-временной информации. Часть I // Зарубежная радиоэлектроника. 1989. №3. С. 3-18.

13. Андреев Г. А., Потапов A.A. Алгоритмы обработки навигационной пространственно-временной информации. Часть II // Зарубежная радиоэлектроника. 1989. №4. С. 3-21.

14. Андреев Г.А. Потапов A.A. Формирование радиолокационных изображений на СМВ и ММВ // Зарубежная радиоэлектроника. 1989. № 6. С. 3-33.

15. Гасилов В.Л., Костоусов В.Б. Задача идентификации параметров движения объекта на основе обработки изображения внешнего информационного поля // Известия РАН. Серия «Техническая кибернетика». 1994. № 3. С.78-86.

16. Андросов В.А., Бойко Ю.В., Бочкарев А.М., Однорог А.П. Совмещение изображений в условиях неопределенности // Зарубежная радиоэлектроника. 1987. №2. С. 54-70.

17. Злобин В.К., Еремеев В.В., Курбасов М.В. Уточнение параметров движения ИСЗ по наземным ориентирам //Электросвязь. 1996. №4. С.8-10.

18. Злобин В.К., Еремеев В.В., Федоткин Д.И. Информационная технология географической привязки космических изображений с использованием электронных карт//Исслед. Земли из космоса. 2ООО. №1. С.86-91.

19. Костоусов В.Б., Костоусов A.B., Онучин И.Г. Моделирование процесса наведения движущихся объектов по радиолокационным изображениям // Известия РАН. Серия «Техническая кибернетика». 1995. № 5. С.61-68.

20. Хохлачев В.В., Антоненко В.Н. Отражающие свойства поверхностей суши СВЧ (Справочник). Запорожский Машиностроительный Институт им. В.Я. Чубаря. Запорожье, 1986.

21. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Нью-Йорк, 1970. Пер. с англ. (в четырех томах) под общей ред. К.Н. Трофимова. Основы радиолокации. Под ред. Я.С. Ицкохи. М.: Сов. радио, 1976. Т.1. 456 с.

22. Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. Распознавание и цифровая обработка изображений. М.: Высш. шк., 1983. 295 с.

23. Злобин В.К., Еремеев B.B. Обработка аэрокосмических изображений.- М.: ФИМАТЛИТ, 2006.- 288 с.

24. Обработка изображений в геоинформационных системах: Учебное пособие / В.К. Злобин, В.В. Еремеев, А.Е. Кузнецов. Рязан. гос. радиотехн. университет. Рязань, 2006.264 с.

25. Кузмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации,- М.: Радио и связь, 1986.352 с.

26. Кузьмин С.З. Цифровая обработка радиолокационной информации.-М.: Сов. радио, 1967.400 с.

27. Цветков В .Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998.288 с.

28. Королев Ю.К. Общая геоинформатика. М.: Дата+, 1998.118 с.

29. Васмут A.C. Электронные карты и перспективы их развития // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 1990. №5. С. 145-150.

30. Чэн Ш.К. Принципы проектирования систем визуальной информации: Пер. с англ. М.: Мир, 1994.408 е., ил.

31. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. В 2-х кн.: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. Кн.1:312 с., кн.2:480 с.

32. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. М.: Мир, 1976. 511с.

33. Соловьев М.А. Математическая картография. М.: Недра, 1969. 287 с.

34. Ахметьянов В.Р., Пасмуров А.Я. Обработка радиолокационных изображений в задачах дистанционного зондирования Земли // Заруб, радиоэлектроника. 1987. №1. С.70-81.

35. Цифровая обработка изображений в информационных системах: Учебное пособие / И.С. Грузман, B.C. Киричук и др. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. 352 с.

36. Райе Дж. Матричные вычисления и математическое обеспечение: Пер с англ., М.: Мир, 1984.264 е., ил.

37. Новиков А.И. К вопросу о свойствах и применении операторов скользящего среднего// Математические методы в научных исследованиях: Межвуз. сб. / Рязан. гос. радиотехн. акад. Рязань, 2000, С. 43-48.

38. Денисов Д.А., Низовкин В.А. Сегментация изображений на ЭВМ // Заруб, радиоэлектроника. 1985. №10. С.5-30.

39. Бакут П.А., Колмогоров Г.С. Сегментация изображений: методы выделения границ областей // Зарубежная радиоэлектроника. 1987. № 10. С. 25-46.

40. Бакут П.А., Колмогоров Г.С. Сегментация изображений: методы пороговой обработки // Зарубежная радиоэлектроника. 1987. № 10. С. 6-26.

41. Введение в цифровую фильтрацию: Пер. с англ./ Под ред. Л.И. Филиппова.-М.: Мир, 1976.216 с.

42. Обработка изображений и цифровая фильтрация / Под ред. Т. Хуанга. Пер. с англ. М.: Мир, 1979.318 с.

43. Андреев В.Г., ЮкинС.А Формирование радиолокационного изображения подстилающей поверхности по цифровой топографической карте // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. Выпуск 21-Рязань: РГРТУ, 2007.- С. 25-31

44. Рассеяние миллиметровых радиоволн поверностью Земли под малыми углами / Кулемин Г.П., Разсказовский В.Б. Киев: Наук. Думка, 1987. 232 с.

45. Ширман Я.Д., Горшков С.А. и др. Методы радиолокационного распознавания и их моделирование // «Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники», №11,1996.

46. Бакулев П. А. Радиолокационные системы: Учебник для вузов. М.: Радиотехника, 2004.320 с.

47. Обнаружение и распознавание объектов радиолокации. Коллективная монография. / Под ред. A.B. Соколова. М.: Радиотехника, 2007.176 с.

48. Мельник Ю.А., Зубкович С.Г., Степаненко В.Д. и др. Радиолокационные методы исследования Земли. М.: Советское радио, 1980. 264 с.

49. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. М.: Радиотехника, 2005. 368 с.

50. Информационные технологии в радиотехнических системах: Учеб. пособие. / В.А. Васин, И.Б. Власов, Ю.М. Егоров и др.; Под ред. И.Б. Федорова. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 768 с.

51. Новиков А.И., Конкин Ю.В., Федорович Я.А. Применение градиентных методов в 3¿fla4ax обработки радиолокационной информации // Математические методы в научных исследованиях: Межвуз. сб. / Рязан. гос. радиотехн. акад. Рязань, 2006.-С. 55-63.

52. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 8737 Конкин Ю.В. «Программный комплекс для фильтрации и сегментации радиолокационных изображений».

53. Wong R.Y., Hall E.L. Scene matching with invariant moments.- Computer Graphics and Image Processing, 1978, V.8, №1, p. 16-24.

54. Dudani S. Aircraft identification by moment invariants.- IEEE Trans., 1977, V. C-26, №1, p. 39-45.

55. Глумов Н.И. Построение и применение моментных инвариантов для обработки изображений // Компьютерная оптика. 1995. Вып. 14-15. 4.1. с. 46-54.

56. Костров Б.В. Основы цифровой передачи и кодирования информации.-М.: «ТехБук», 2007.192 с.

57. M.K.Hu. Visual pattern recognition by moments invariants //IT.V.8.(1968).P.123-130.

58. Пугачев B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Наука, 1979.-496 с.

59. Справочник по теории вероятности и математической статистике / Под ред. B.C. Королюка. Киев: Наукова думка, 1978. 582 с.

60. Дейт, К., Дж. Введение в системы баз данных, 7-е издание.: Пер. с англ. М.: Издательский дом "Висльямс", 2002. 1072 с.

61. Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных: В 2-х кн. Пер. с англ. М.: Мир, 1985.287с.

62. Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. СПб.: Питер, 2001. 304с.

63. Б.В. Костров, Ю.В. Конкин Технология совмещения радиолокационных изображений местности // Проектирование и технология электронных средств. 2007. Выпуск №1.С.29-32.

64. Б.В. Костров, Ю.В. Конкин Алгоритмическое обеспечение системы автономной коррекции погрешностей навигационной системы маневренных летательных аппаратов // Цифровая обработка сигналов. 2007. №3. С.37-40.

65. Г. Буч Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е издание. Спб.: "Невский диалект", 1998. 734 с.

66. Б. Страуструп Язык программирования С++, 3-е издание.: Пер. с англ.-Спб.: "Невский диалект", 1999. 991 с.

67. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы: Учеб. пособие. М.: Наука, 1987. 600 с.145