автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Развитие теории, принципов построения и средств реализации эффективных радиотехнических систем обнаружения и контроля протяженных объектов

На правах рукописи

ВОЛОВАЧ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ, ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И СРЕДСТВ РЕАЛИЗАЦИИ ЭФФЕКТИВНЫХ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОБНАРУЖЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Специальность 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

005570454

ИЮЛ 2015

Самара 2015

005570454

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Поволжский государственный университет сервиса» (ФГБОУ ВПО «ПВГУС»).

Научный консультант:

Артюшенко Владимир Михайлович, доктор технических наук, профессор. Официальные оппоненты:

Крячко Александр Федотович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой радиотехнических и оптоэлектронных комплексов Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»;

Паршин Юрий Николаевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой радиотехнических устройств Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рязанский государственный радиотехнический университет»;

Трифонов Андрей Павлович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой радиофизики Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежский государственный университет», заслуженный деятель науки РФ.

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники».

Защита диссертации состоится «16» октября 2015 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 219.003.01 в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ) по адресу: 443010, г. Самара, ул. Льва Толстого, д. 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПГУТИ и на сайте: http://www.psuti.ru.

Автореферат разослан «30» июня 2015 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 219.003.01, доктор физико-математических наук

Антипов Олег Игоревич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время обеспечение безопасности стало в ряд важнейших стратегических задач, которое должно обеспечивать каждое государство.

Вопросы обеспечения безопасности в глобальном и в локальном аспектах могут быть решены с использованием различных технических средств, среди которых значительное распространение получили радиотехнические системы и устройства обнаружения и контроля протяженных объектов. Такие системы и устройства наряду с общими вопросами, характерными для построения всех радиотехнических систем, имеют ряд специфических особенностей, связанных с ближним действием, т. е. с небольшой удаленностью их приемопередающих антенн от лоцируемых, как правило, протяженных объектов.

Обеспечение безопасности самым непосредственным образом связано с осуществлением контроля, защиты и охраны различных открытых и закрытых территорий и объектов, для чего применяются радиотехнические устройства охраны, являющиеся разновидностью радиотехнических систем и устройств обнаружения и контроля ближнего действия.

Степень разработанности темы исследования в настоящей области характеризуется следующими основными достижениями: рассмотрены общетеоретические вопросы построения и функционирования радиотехнических систем ближнего действия; предложены вероятностные гипотезы, описывающие такие системы; предложены основные функциональные схемы — одно- и двух-канальных устройств охраны.

Вопросам исследования параметров и характеристик радиотехнических устройств обнаружения ближнего действия посвящен целый ряд работ, однако обзор литературы показал, что практически нет работ, в которых проводится статистический анализ зондирующих обнаруживаемый объект сигналов, вводятся критерии оценки качества радиотехнических устройств охраны, осуществляется оценка характеристик достоверности обнаружения систем и устройств охраны периметров, определяется оценка эффективности устройств охраны в условиях априорной неопределенности относительно положения и параметров движения лоцируемого протяженного объекта, получены законы распределения дальности действия устройств охраны, в том числе в двухмерной и трехмерной системах координат, а также получены выражения для определения вероятностей обнаружения в различных условиях наблюдения.

Актуальность исследования нашла подтверждение в «Приоритетных направлениях развития науки, техники и технологий Российской Федерации», утвержденной Указом Президента РФ от 7 июля 2011 г. № 899, в направлении «Безопасность и противодействие терроризму».

Из вышеизложенного следует актуальность проблемы развития теории, принципов построения и средств реализации радиотехнических систем и устройств обнаружения и контроля протяженных объектов, работающих в условиях ближнего действия, в частности радиотехнических систем и устройств охраны. Более того, опыт использования таких систем и устройств позволяет ут-

верждать, что часто системы и устройства охраны должны не только обнаружить протяженный объект, но и определить параметры его движения.

Все разработки в области радиотехнических устройств и систем обнаружения и контроля ближнего действия, включая и представленную диссертационную работу, используют фундаментальные результаты исследований, полученные Ф. А. Басаловым, М. Бернфельдом, А. Вальдом, Л. Е. Варакиным, В. Е. Дулевичем, Д. Д. Кловским, И. М. Коганом, И. Я. Кремером, Ч. Куком, Б. Р. Левиным, Р. В. Островитяновым, Ю. Г. Сосулиным, В. И. Тихоновым, А. П. Трифоновым, Г. Ван Трисом, Дж. П. Хьюбером, Я. Д. Ширманом и целым рядом других отечественных и зарубежных ученых.

Объект исследования - радиотехнические системы и устройства обнаружения и контроля ближнего действия, используемые в системах охраны и системах измерения параметров движения протяженных объектов.

Предметом исследования являются модели и методы, предназначенные для создания эффективных радиотехнических систем и устройств обнаружения и контроля ближнего действия, в частности используемые при создании радиотехнических устройств охраны.

Дели и задачи диссертационной работы.

Целью диссертационной работы является проведение на основе предложенных критериев сравнительного анализа эффективности существующих и вновь создаваемых радиотехнических систем и устройств обнаружения и контроля протяженных объектов, применяемых для охраны открытых пространств, площадей и периметров, и выработка научно обоснованных технических решений по их использованию в народном хозяйстве и частном бизнесе.

В соответствии с этим были поставлены и решены следующие основные задачи работы:

1. Анализ условий работы, вариантов построения, тактико-технических данных, характеристик точности и достоверности существующих радиотехнических систем и устройств охраны периметров, открытых и закрытых пространств с целью повышения их эффективности.

2. Разработка критериев оценки качества радиотехнических систем и устройств охраны периметров, открытых и закрытых пространств с учетом специфических особенностей их функционирования в условиях ближнего действия.

3. Анализ характеристик достоверности обнаружения протяженных объектов радиотехническими системами и устройствами охраны периметров в турникетном и прожекторном, а также локационном режимах.

4. Анализ характеристик достоверности обнаружения радиотехнических систем и устройств охраны в условиях априорной неопределенности относительно параметров движения лоцируемого протяженного объекта с учетом не-гауссовского характера отраженных сигналов и помех.

5. Вывод законов распределения дальности действия радиотехнических устройств охраны и достоверности обнаружения протяженных объектов, оценки достоверности обнаружения объектов на основе введенных статистических распределений дальности действия радиотехнических устройств охраны.

6. Статистический анализ накапливающейся вероятности обнаружения протяженных объектов в зоне контроля систем и устройств охраны, включающий в себя: анализ мгновенной вероятности обнаружения объектов системами и устройствами охраны; анализ ожидаемой вероятности обнаружения объектов системами и устройствами охраны; анализ оценки ожидаемой вероятности обнаружения подвижного объекта, а также получение аналитических зависимостей закона установления приборного контакта систем и устройств охраны.

7. Экспериментальное исследование статистических характеристик как самих сигналов, принимаемых радиотехническими устройствами охраны в результате отражения от движущихся протяженных объектов, так и длительностей выбросов их огибающих.

8. Разработка методики проектирования и осуществление выбора оптимальных параметров радиотехнического измерителя параметров движения протяженных объектов, работающего в широком динамическом диапазоне измеряемых скоростей в условиях пропаданий обрабатываемого сигнала при воздействии аддитивно-мультипликативных негауссовских помех.

Научная новнзна диссертационной работы состоит в том, что в ней:

* осуществлен статистический анализ сигналов и получены математические модели, адекватные реальным физическим явлениям в радиотехнических системах и устройствах охраны;

* разработаны критерии и даны оценки показателей эффективности радиотехнических устройств охраны открытых пространств с учетом протяженного характера обнаруживаемых объектов, непрерывно изменяющейся дальности, различных законов мгновенной вероятности обнаружения;

* проведен сравнительный анализ многоканальных структур систем и устройств охраны, дана оценка характеристик достоверности обнаружения протяженных объектов системами и устройствами охраны периметров, реализующих различные алгоритмы обработки;

* осуществлена оценка эффективности радиотехнических устройств охраны в условиях априорной неопределенности относительно положения обнаруживаемого протяженного объекта и его параметров движения, разработаны принципы и пути технической реализации адаптации устройств охраны;

* разработана методика проектирования и оптимизации параметров следящего измерителя параметров движения протяженных объектов в условиях одновременного воздействия мультипликативных и аддитивных в общем случае негауссовских помех.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая значимость состоит в следующем: совокупность научных положений, идей и практических результатов исследований составляют новое направление в области теоретических и практических методов анализа и решения проблемы создания эффективных радиотехнических устройств обнаружения ближнего действия в части вероятностных характерик обнаружения и законов распределения дальности действия радиотехнических устройств охраны, а также разработки методики проектирования и оптимизации параметров радиотехнических измерителей параметров движения протяженных объектов.

Диссертационная работа выполнена в рамках фундаментальных НИР, осуществляемых в Поволжском государственном университете сервиса в 2011— 2015 гг. в рамках тематического плана по заданию Минобрнауки РФ и в рамках государственного задания Минобрнауки РФ (№ ГР 01201176447; № ГР 01201271317; № ГР 01201458513).

Практическая значимость заключается в следующем:

* на основании разработанной теории анализа систем и устройств охраны периметров и пространств даны рекомендации по созданию и модернизации систем обеспечения безопасности (охраны), использующих радиотехнические устройства обнаружения и контроля ближнего действия;

* впервые предложены критерии сравнительной оценки различных типов систем и устройств охраны, позволяющие на основе учета их специфических особенностей функционирования в условиях ближнего действия, разработать требования к устройствам охраны открытых (закрытых) территорий;

* предложена методика и определены статистические характеристики сигналов, отраженных от движущихся в зоне контроля систем и устройств охраны протяженных объектов (различных моделей автотранспортных средств);

* предложена методика проектирования и оптимизации параметров радиотехнического следящего измерителя параметров движения протяженных объектов, адекватная реальным условиям эксплуатации измерителя.

Разработанные методы и рекомендации прошли апробацию и внедрены для практического применения на промышленных предприятиях и в организациях различных сфер деятельности.

Результаты внедрения подтвердили целесообразность и корректность разработанных методов и алгоритмов, направленных на обеспечение эффективного функционирования радиотехнических устройств обнаружения ближнего действия при их эксплуатации, а также достижения высоких тактико-технических характеристик на этапе проектирования.

Результаты диссертационной работы могут быть в дальнейшем использованы для создания радиотехнических устройств обнаружения и контроля ближнего действия, обладающих повышенной достоверностью обнаружения протяженных объектов, имеющих заданные законы распределения дальности действия и обеспечивающих повышенную точность измерения параметров движения в условиях интенсивного воздействия мешающих воздействий.

Методология и методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием методов теории вероятностей случайных процессов, математической статистики, статистической радиотехники, математического моделирования на ПК. Разработанные алгоритмы реализованы в виде программных модулей для пакета визуального программирования ЗГМиЬМК. математического пакета МАТЪАВ 7.02. Экспериментальные исследования выполнены методами физического моделирования в реальных эксплуатационных условиях.

Положения, выносимые на защиту;

* применение вновь разработанных критериев сравнительной оценки различных типов радиотехнических систем и устройств охраны периметров и

площадей, таких как мгновенные вероятности обнаружения объекта устройством охраны и интенсивность обнаружения объекта по дальности, позволяет учитывать специфические особенности функционирования устройств ближнего действия и обоснованно осуществлять выбор и применение систем и устройств охраны;

* использование результатов анализа характеристик достоверности обнаружения радиотехнических систем и устройств охраны в условиях как априорной неопределенности относительно параметров движения протяженного объекта, так и с учетом негауссовского характера отраженных сигналов и помех, впервые позволяет дать инженерную оценку вероятности обнаружения, пропуска и ложного срабатывания радиотехнических устройств охраны периметров турникетного типа в реальных эксплуатационных условиях;

* использование результатов анализа эффективности обнаружения объектов устройствами и системами охраны с учетом протяженного характера названных объектов, непрерывно изменяющейся дальности, различных законов мгновенной вероятности обнаружения, позволяет определять ожидаемую вероятность обнаружения любого объекта, перемещающегося в зоне контроля системы охраны, в любой точке охраняемого пространства;

* использование результатов экспериментальных исследований статистических характеристик сигналов и длительностей выбросов их огибающих, отраженных от различных моделей транспортных средств, движущихся в зоне контроля устройств охраны, позволяет применять их для выбора и обоснования параметров и характеристик как существующих, так и разрабатываемых устройств охраны;

* применение методики оптимизации и расчетных соотношений для выбора оптимальных параметров радиотехнического измерителя, таких как значение собственной частоты, нормированный коэффициент усиления, постоянная времени, множитель затухания, позволяет осуществить проектирование помехоустойчивых следящих измерителей параметров движения протяженных объектов в условиях воздействия аддитивных и мультипликативных негауссов-ских помех.

Степень достоверности и апробация результатов.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендации подтверждаются правомерностью принятых исходных положений и предпосылок, корректным использованием результатов исследований, применением классических методов теории радиотехнических систем, статистической обработки данных, а также практической реализацией и экспериментальными исследованиями разработанных систем, устройств и моделей.

Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами математического и физического моделирования, практической реализацией и внедрением разработок в организациях, занимающихся созданием многофункциональных радиотехнических систем и устройств обнаружения и контроля ближнего действия, а также их эксплуатацией.

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы и внедрены при создании и модернизации систем обеспечения

безопасности (охраны) и систем измерения параметров движения, использующих радиотехнические устройства обнаружения ближнего действия, в ОАО «АВТОВАЗ», ОАО «Тяжмаш», ОАО «Жигулевский радиозавод», ООО «Жигулевская долина», на ряде других промышленных предприятий и в организациях различных сфер деятельности, что подтверждается соответствующими актами о внедрении.

Результаты исследований использованы в учебном процессе Поволжского государственного университета сервиса (ПВГУС) и Технологического университета (г. Королев МО), что подтверждается соответствующими актами о внедрении.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы неоднократно докладывались и обсуждались на заседаниях и научно-технических семинарах факультета информационно-технического сервиса и кафедры «Информационный и электронный сервис» ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный университет сервиса».

Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях и симпозиумах: Международных научно-технических конференциях «Наука - сервису» (Москва, 1998, 2006 гг.); Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций» (Самара, 2005 г.); Всероссийских научно-технических конференциях «Методы и средства измерений физических величин» (Нижний Новгород, 2006, 2008, 2010 гг.); Международных научно-технических конференциях «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, 2006, 2007, 2012, 2015 гг.); Всероссийских научно-технических конференциях «Современные методы и средства обработки пространственно-временных сигналов» (Пенза, 2006, 2011 гг.); Международных заочных научно-технических конференциях «Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации» (Тольятти, 2011-2015 гг.); Тринадцатой международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии» («СИЭТ-2012») (Одесса, 2012 г.); Международных симпозиумах «Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2013). Rostov-on-Don, Russia, September 27-30, 2013» и «Proceedings of ШЕЕ East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2014). Kiev, Ukraine, September 26-29, 2014»; X белорусско-российской научно-технической конференции (Минск, 2012 г.); VIII всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь» (Москва, 2014 г.); XI международной IEEE Сибирской конференции по управлению и связи SIBCON-2015 (Омск, 2015 г.), более чем на двадцати других международных и российских конференциях, а также на ряде зарубежных конференций.

Работа прошла апробацию на кафедре «Информационный и электронный сервис» ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный университет сервиса», а также на кафедрах «Информационные системы и радиотехника» ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет» и «Информационные технологии и управляющие системы» ГБОУ ВПО МО «Технологический университет».

Публикации. По теме диссертации опубликовано: 1 монография, 2 главы в коллективной монографии; 151 печатная работа общим объемом 56,44 п.л., в том числе 82 статьи, из них 51 работа в изданиях, входящих в перечень ВАК, а также 3 патента на полезные модели.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 324 наименования, и приложения. Основной текст диссертации изложен на 272 страницах текста, содержит 76 рисунков и 9 таблиц. В трех приложениях объемом 59 страниц содержатся 19 таблиц и 16 рисунков с результатами статистической обработки длительностей пропаданий огибающей сигнала ниже заданного порогового уровня, результатами сравнительной оценки экономической эффективности разработанного измерителя параметров движения и материалы внедрения.

Личный вклад. 21 статья в изданиях, входящих в перечень ВАК, опубликована соискателем без соавторов. В остальных работах соискателем выполнены: математические выкладки, численные расчеты, анализ полученных результатов. Все научные положения, расчетные и экспериментальные результаты, обладающие научной новизной и составляющие содержание настоящей работы, а также выводы, сформулированные в диссертационной работе, получены автором самостоятельно и соответствуют п. 10 паспорта специальности 05.12.04.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и основные задачи исследования, определены научная новизна и основные положения, выносимые на защиту. Дается краткое описание по главам основных рассматриваемых вопросов. Приводятся сведения об апробации и внедрении результатов работы.

В первой главе осуществлен анализ условий работы радиотехнических систем и устройств охраны. Показано, что одним из наиболее важных звеньев в системе охраны любого объекта являются средства обнаружения, которые можно подразделять на два типа: турникетного - для охраны периметров, и объемного (площадного) — для охраны территорий. Отмечено, что для оптимизации построения систем охраны, отвечающих требованиям надежности, необходимо комплексное использование различных типов устройств охраны.

Проведен анализ характеристик точности и надежности радиотехнических устройств охраны открытых территорий. Показано, что наиболее широкое распространение в системах охраны нашли радиотехнические устройства ближнего действия.

Для сравнительной оценки различных типов систем и устройств охраны предложены критерии, учитывающие специфические особенности их функционирования в условиях ближнего действия. Выбор критериев определяется несколькими показателями, основными из которых являются: быстродействие; вероятность пропуска обнаруживаемого объекта в зоне контроля; вероятность ложной фиксации обнаруживаемого объекта в пределах зоны контроля.

Быстродействие характеризует инерционные свойства и включает в себя: время принятия решения о состоянии зоны контроля; время фиксации Ц\ время удержания исполнительного элемента Гуд после освобождения объектом зоны контроля.

Инерционные свойства устройства охраны оценивают коэффициентом быстродействия принятия решения

-^бр = До >

где /р з — время принятия решения о занятости зоны контроля; - минимальное время нахождения объекта в зоне контроля, определяемое максимальной скоростью перемещения объекта Утзх и длиной зоны контроля Время фиксации устройством охраны объекта

= + (ср >

где 4Р — время срабатывания исполнительного элемента устройства обнаружения.

Коэффициент быстродействия фиксации

Коэффициент инерционности

где Грх — время принятия решения о свободности зоны контроля.

Вероятность пропуска обнаруживаемого объекта устройствами охраны турникетного типа при условии, что наличие сигнала характеризует свобод-ность зоны контроля

р* = Р(ип>ипор),

где ип - величина, характеризующая воздействие на радиотехническое устройство охраны (РУО) внешних помех.

Если отсутствие сигнала характеризует свободность зоны контроля, то вероятность пропуска

^°=р(С/сп<£/пор).

Вероятность ложной фиксации устройств охраны турникетного типа характеризуется принятием решения о наличии обнаруживаемого объекта в зоне контроля при фактической ее свободности:

— при фиксации объекта по наличию сигнала

0^=р(ип>ивор);

— при фиксации объекта в зоне контроля по отсутствию сигнала

д;р=р({/сп<С/пор).

Длина зоны контроля оценивается коэффициентом зоны контроля

К,= ^ф I Амр >

где ¿ф - фактическая длина зоны контроля; £„ор- нормативная длина.

Введено понятие интенсивности (мгновенной плотности вероятности) обнаружения объекта по дальности

/ = -£/<р/сШ,

где ф(Д) — потенциал обнаружения, который находится из уравнения

р = р(д) = 1-ехр(ф).

Важными критериями для оценки эффективности устройств обнаружения (охраны) являются: при однократном наблюдении — мгновенная (элементарная) вероятность g обнаружения объекта на данной дальности путем одного мгновенного наблюдения; при непрерывном наблюдении — мгновенная (элементарная) вероятность у<Л обнаружения в течение очень короткого промежутка времени Л, причем величина у является интенсивностью (мгновенной плотностью вероятности) числа обнаружений.

Названные характеристики являются статистическими, т. е. могут быть найдены из опыта. Для этого используют формулы

g = l/<n>•, 7 = 1/<?>, где < п > — математическое ожидание числа обзоров, за которое обеспечивается обнаружение объекта устройством охраны; < / > — математическое ожидание времени, за которое обеспечивается обнаружение объекта с момента включения устройства охраны;

-Iй -1т

<п>—т ]Г <1>-т £ 1=1 ¡=1

Осуществлен выбор и обоснованы модели возмущающих воздействий на радиотехнические устройства охраны с учетом многолучевого характера сигналов, отраженных от протяженных объектов.

Результирующий сигнал на входе приемника устройства охраны, отраженный от протяженного объекта, можно записать в виде:

где5,(/Д) — сигнал, принимаемый от произвольной /-ой точки обнаруживаемого объекта; к — векторный параметр, характеризующий совокупность параметров со0,У(0, ф(0> а(0, т,

Показано, что плотность распределения вероятности (ПРВ) амплитуды (ПРВА) таких сигналов хорошо аппроксимируется распределением Накагами

Ж (Л) = (2 / Г(/и))(т / П)ти2""1 ехр {-отС/2/Ц, и > О, где Г(.)— гамма-функция; т и О — параметры распределения: /и = 02/((С/2-П)2)>0,5; П = ({/2),

а ПРВ мгновенных значений имеют ярко выраженный бимодальный характер.

Разработаны требования к устройствам охраны и контроля больших открытых (закрытых) территорий. Осуществлена постановка задачи исследования диссертационной работы.

Во второй главе анализируются причины пропуска движущегося объекта устройствами охраны периметра в турникетном и прожекторном режимах. Показано, что в условиях постоянной ориентации антенн экранируемая объектом площадь перекрытия диаграмм направленности может быть неполной, в результате чего в приемную антенну поступает часть мощности зондирующего

сигнала, которая и является причиной появления на входе порогового элемента радиотехнического устройства обнаружения напряжения «просачивания», способного привести к пропуску объекта.

Осуществлен анализ оптимального выбора порогового напряжения £/пор устройств охраны периметров в условиях «просачивающегося» сигнала.

Для принятия приемником «прямого сигнала» двухканального турникет-ного радиотехнического устройства охраны решения о свободности контролируемого участка (рубежа охраны) необходимо, чтобы напряжение сигнала Е/с на входе порогового элемента (ПЭ) приемника было выше порогового напряжения С/пор. Учитывая, что на входе приемника действует напряжение помехи ил будем считать, что условием принятия правильного решения о свободности контролируемого участка является выполнение неравенства

и^и.+и^и^.

Решение о занятости контролируемого участка принимается приемником «прямого сигнала» в том случае, когда в результате экранирования протяженным объектом излучаемого сигнала на входе ПЭ действует суммарное напряжение сигнала и помехи. Помеха представляет собой в основном «просачивающийся» зондирующий сигнал С/с пр с передатчика устройства обнаружения на вход его приемника. Напряжение этой помехи, как правило, ниже порогового напряжения £/пор.

Особенностью работы радиотехнического устройства охраны является наличие «просачивающегося» в его приемник сигнала из-за различных типов обнаруживаемых объектов. В результате напряжение помехи на входе ПЭ приемника устройства можно рассматривать как аддитивную смесь напряжения иш собственных шумов приемника, наведенных в его цепях, а также напряжения помехи 1/с пр, возникающего благодаря просачиванию части зондирующего сигнала. Условие принятия решения о занятости контролируемого участка

иш+испр<ипор.

Выбор порогового напряжения приемника определяется возможностью ложных срабатываний радиотехнического устройства охраны. Чем ниже порог, тем больше вероятность ложных срабатываний устройства. Чем выше порог, тем больше вероятность того, что напряжение полезного сигнала не превысит пороговое напряжение и объект не будет обнаружен.

Выведено выражение, определяющее отношение мощностей на входе приемника при свободности зоны контроля и с появлением в ней объекта

где -Рпрм.с — мощность сигнала на входе приемника устройства обнаружения при свободности зоны контроля; Р„ргл — мощность сигнала на входе приемника; 5 — площадь разрешения устройства обнаружения; 5Э — экранируемая объектом площадь.

Отметим, что при полном экранировании объектом зондирующего сигнала 5 = Ж, мощность на входе приемника Рпри = 0.

Показано, что в прожекторном режиме вероятность правильного обнаружения Р и ложного срабатывания £> зависят от величины напряжения «проса-

чивания» (/спр и среднеквадратического значения напряжения помехи приемного тракта ип

Р = 0,5{1 + Ф[(ипор-испр)/ип]}-1> = 0,5{1-Ф[(£/сп-£/пор)/С/п]},

где Ф — функция Лапласа.

Проведен анализ радиотехнических устройств охраны периметров тур-никетного типа, работающих в двух режимах: обнаружения посредством приема отраженного сигнала и обнаружения в результате экранирования объектом зондирующего сигнала, излучаемого передатчиком РУО. Анализируются различные структурные схемы и особенности работы радиотехнических устройств охраны, реализующие их.

Определена достоверность фиксации объектов устройствами охраны турникетного типа. Показано, что выражения, определяющие среднее значение и выходное напряжение амплитудного детектора приемника устройства обнаружения, будут зависеть от того, какой — линейный или квадратичный - режим работы реализуется в устройстве. Также на вид названных выражений будет оказывать влияние характер обработки сигналов в радиотехническом устройстве обнаружения: без преобразования частоты либо с преобразованием частоты.

Так, в устройстве без преобразования частоты в режиме линейного детектирования при наличии полезного сигнала среднее значение и дисперсия выходного сигнала соответственно определяются следующими выражениями:

и

вых.АД —

ехр

( гЛ (

10 Ч + А Я

I2) [2)

вых.АД

: (1 + Ч2)-(у««.Ад)2, д2=и2/ 2&1

где с; =и / 28п — отношение сигнал/шум по мощности на входе детектора. В случае отсутствия полезного сигнала (</2 = 0):

и вых.АД

вых.АД

= [2-0,5*

В режиме квадратичного детектирования аналогичные выражения при наличии сигнала на входе приемника имеют вид:

{Увых.АД =и2 +25„;

5вь,Х.ад = 45 1{ь1 + иг).

Соответственно, при отсутствии сигнала

и вых.АД

д^О

= 25

2 _

вых.АД| ?2=0-

Для расчета вероятности правильного обнаружения Р, пропуска ^ = 1 —Р и ложного срабатывания Б радиотехнического устройства охраны необходимо знать ПРВ Щ[/вых.дд). Для получения инженерных оценок характеристик обнаружения будем считать ЩС/вых АД) = МЩвых Ад; 5^,хЛД).

Тогда итоговые выражения можно записать в виде:

¿>=1 ^вых

Г Г I 4

2 — 1 Ф

Я =0

и„-и вых. АД г=о

^вых.АД я2- 0

Р = \ Г(ивых АД)сШвыхЛЯ = Ф[(С/П - С/вых.АД) / 5ВЬ[ХДД],

где значения С/вых Ад; ивых.Ад

; 5

1 1 "а

^2=0 определяются из преды-

() ' вых.АД' вых.АД

дущих выражений.

Вводя в рассмотрение вероятность Р0 появления объекта в зоне контроля, можно получить соотношения для оценки вероятности ложной фиксации и

пропуска (1 - двухканального РУО в целом

^=(1-Р0)ОппкЛпос; (1-Р)£ = Р0(1-Р)ппк(1-/')пос> где £>пшс и 1)поо — соответственно, ложное срабатывание приемников прямого канала и канала отраженного сигнала; (1 - Р)пос и (1 - />)ппк- вероятности пропуска объекта названными каналами.

Аналогичные выражения можно записать для устройств обнаружения с преобразованием частоты. При наличии объекта в зоне контроля среднее значение и дисперсия выходного сигнала определяются выражениями:

ИвыхАд(т) =

4ъс]

ехр

ч2ал

2

о2/

?АД

2

Чад

г „г \

9ад 2

ч У

^вых.ад = 25В2Х + Я2(т) - М„ыхАД, д1д = Яс2(т) / 252х . Для случая отсутствия на входе приемника отраженного сигнала, соответствующего = 0, найдем

и вых.АД

,=5„л/я72; б2

= 52х(2- 0,5Я).

В гауссовском приближении для двух альтернативных гипотез можно записать

: У(0 = ^(0 + и(0 е ^(мвь,,ад(т); 52ых Ад(т)); Но '■ у(0 = п(1) е N

/ \

и вых. АД \ • X2 2 _0>°вых.АД АД -

Показано, что для устройств обнаружения, осуществляющих последетек-торную обработку, когда решение о наличии объекта в зоне контроля принимается в соответствии с критерием Неймана - Пирсона, величина порогового уровня С/пор определяется заданной вероятностью ложных срабатываний:

вых.АД

^=0 + 2в»х.ЛД

?ад

=0ф-'(1-£>),

где д ад — соотношение сигнал/шум по мощности на входе амплитудного детектора; Ф~ (*) — функция, обратная интегралу вероятностей.

Статистический анализ характеристик обнаружения рассмотренных вариантов построения радиотехнических устройств охраны показал, что двухка-нальный вариант построения более надежен. При вероятности пропуска 1—Р2 = Ю'10 вероятность ложного срабатывания у него достигает /)2 = 10'10, тогда как у одноканальных, при всех прочих равных условиях, он не превышает 10"6.

Осуществлен анализ характеристик обнаружения радиотехнических устройств охраны с учетом реальных ПРВА сигналов, отраженных от протяженных объектов. Впервые применительно к устройствам охраны периметров получены зависимости, позволяющие оценить влияние характера мешающих отражений на величину вероятности ложного срабатывания устройства охраны.

Так, если плотность распределения вероятности амплитуды отраженного от протяженного объекта сигнала и мешающие отражения от подстилающей поверхности и местных предметов описываются распределением Накагами, с соответствующими параметрами, вероятность пропуска протяженного объекта каналом отраженного сигнала оценивается выражением:

и и

(1-А<ос= I 1У(у)с1у = д(к,т) | 6" с!у,

о о

. ттпь 52(2т"п) (2™ + *-1)!52к где 0(к,т) = —гг-п-г— У (я ) --^——, тип- соответственно, параметры распределения сигнала и помехи; Г(.) — гамма-функция.

Осуществлен анализ характеристик обнаружения протяженных объектов в условиях априорной неопределенности относительно параметров движения обнаруживаемого объекта. Для определения потерь в достоверности обнаружения объектов за счет неопределенности относительно параметров движения введено несколько вариантов коэффициента улучшения Ку.

Проведенный анализ показал, что потери в достоверности обнаружения объектов за счет априорной неопределенности относительно параметров отраженных сигналов могут быть значительны. Это означает, что устройства охраны могут быть оптимизированы. Естественный путь оптимизации связан с их адаптацией.

Осуществлен теоретический и численный анализ, позволяющий оценить потенциально достижимую точность измерения скорости движения протяженных объектов устройствами охраны, построенными на доплеровском принципе, в пороговом режиме демодуляции.

Показано, что введение амплитудного порога в отличие от беспороговой демодуляции доплеровского сигнала позволяет получить конечные значения дисперсии оценок скорости движения протяженных объектов в широкой полосе частот и уменьшает все спектральные компоненты фазового шума.

В третьей главе рассмотрены вопросы оценки эффективности обнаружения протяженных объектов радиотехническими устройствами охраны в условиях изменяющейся дальности. Впервые получены законы распределения дальности действия радиотехнических устройств охраны применительно к двигающемуся протяженному объекту в зависимости от скорости его движения, характера отражающей поверхности, условий работы устройств охраны, с уче-

том статистических характеристик отраженных сигналов, а также формы диаграммы направленности (ДН) антенны устройства охраны.

Показано, что величина амплитуды сигнала, отраженного от движущегося протяженного объекта на входе приемника устройства охраны, обратно пропорциональна квадрату расстояния до данного объекта Л:

и

^прм '

рптс\2ог

где А =-г--коэффициент, учитывающий влияние мощности переда-

(4л:)3

чи излучаемого сигнала в сторону движущегося объекта Рпрд, коэффициента усиления приемо-передающей антенны б, длины волны излучаемого сигнала к, эффективной отражающей поверхности обнаруживаемого объекта а, внутреннее сопротивление приемной антенны 2.

Введены в рассмотрение выражения ДН радиотехнического устройства обнаружения, представляющей собой функцию -РДН(Л), или в декартовой системе координат(Х,Х0,У0), где (Х0,У0)~ координаты центра оси ДН антенны. С учетом этих выражений величина £/прм примет вид:

— в полярной системе координат

прм '

— в декартовой системе координат

Х2+У2 '

Сами выражения ДН устройства обнаружения будут иметь вид:

— без учета влияния боковых лепестков ДН

Гля(Х,Х0) = ех р(-("°)2

i дн

где Пд„ - ширина ДН на уровне 0,707;

— с учетом влияния боковых лепестков ДН

где р = 1/Пдн - характеризует ширину главного лепестка ДН.

Рассмотрены законы изменения дальности до обнаруживаемого объекта. Определено, что с учетом скорости движения объекта V закон изменения дальности до обнаруживаемого объекта будет иметь вид:

Я = ^¥02+(Х + П)2 , где X— координата в момент обнаружения объекта.

В этом случае величина амплитуды сигнала, отраженного от движущегося протяженного объекта, учитывающая ДН радиотехнического устройства охраны в декартовой системе координат, будет записана в виде:

и.

прм

4А-Рлн(Х,Х0) ' У2+{Х +VI)2 '

Следует отметить, что известные методики прямых аналитических расчетов позволяют рассчитать ожидаемую дальность лишь как однозначную характеристику и не учитывают существенную нестабильность физических условий, проявляющуюся во флюктуациях параметров, характеризующих состояние устройств обнаружения, объектов обнаружения, окружающей среды.

Обычно же дальность обнаружения объектов радиотехническими устройствами охраны является не детерминированной, а случайной величиной, которая характеризуется тем или иным законом распределения вероятности ее появления. При расчете ожидаемой дальности действия РУО необходимо использовать вероятностно-статистические методы, при которых обнаружение объектов на той или иной дальности оценивается с помощью статистически обоснованной вероятности получения указанной дальности.

Найдено, что при движении объекта вдоль оси главного лепестка ДН устройства охраны, учитывая, что ПРВА огибающей отраженного от протяженного объекта сигнала описывается распределением Накагами, закон изменения дальности при мгновенном определении дальности до объекта будет определяться выражением:

( г--\2т~1

'Га

д2

хехр

тА

где т и О - параметры распределения ПРВА;

В{т,0) =

Г(ш)

о)

С учетом скорости движения объекта V и формы ДН устройства охраны ЩХ, Х„) в декартовой системе координат:

Ж(Х,У) = В(т,С1)

\2m-l

У2+(Х + У1)2

х ехр

Л|>ДН(Х,Х0)]2

[у02+(х+го2]2

При флюктуации того или иного параметра, входящего в распределение, необходимо произвести усреднение по этому параметру. Например, при флюктуации эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) объекта выражение для закона изменения дальности примет вид:

а

где Ж(а) - ПРВ ЭПР протяженного объекта.

Получены оценки достоверности обнаружения протяженных объектов на основе статистических распределений дальности радиотехнических устройств охраны. Получены аналитические соотношения для функции распределения дальности действия РУО, позволяющие оценить вероятность обнаружения протяженного объекта, проникающего в зону контроля устройства охраны.

С учетом скорости движения протяженного объекта в декартовой системе координат вероятность обнаружения может быть найдена через интегральный закон вероятности необнаружения объекта Р(Х,У)

Р(Х,У) = Б(т,0.) |

■Яшо

'4а-Рди(Х,Х0)

Г02+(Х + УО2

2пг—I

хехр

А[Р(Х,Х0)]2

Р(Х, У) = 1- ПХ, У) = В(т,П) ]'

я

г

[¥2+{Х + У()2^ ( 4а.рдн(Х,Х0)

У2+{Х + У1)2

¿У:

хехр

т О

А[РДН(Х,Х0)]2 [Г2 + (Х + У02]

(¡V.

которая может рассматриваться как функции распределения дальности обнаружения протяженного объекта (функции распределения дальности действия устройств обнаружения).

Рассмотрим случай, когда ДН радиотехнического устройства обнаружения учитывает боковые лепестки ДН. На рис. 1 приведена кривая дифференциальной функции распределения, характеризующаяся ПРВ, описываемой выражением

Г5мр(Х-Х0)п2

?У(Х) = Б(т,П)

42-

/ \ \2m-l

I Р(^-^о)

У2 + X2

х ехр

т О

{у2 + х2)2

На рис. 2 представлено изображение кривой, отражающей интегральный закон вероятности необнаружения протяженного объекта, находящегося в зоне контроля устройства охраны, когда сам интегральный закон описывается выражением:

Р{Х) = В(т, О) \

42-

/ . ~, \ \2m-l

Р(^-^о)

Г02+Х2

хехр

. Р(^-^о)

12 М

(72 + х2)2

с1Х.

Воспользовавшись выражением Р(X) = 1 -Р(Х), можно построить график вероятности обнаружения протяженного объекта при удалении его от радиотехнического устройства охраны (рис. 3).

Введено понятие и найдены мгновенные вероятности обнаружения объектов системами и устройствами охраны для хороших, нормальных и плохих условий обнаружения. Получены выражения оценок ожидаемой вероятности обнаружения движущегося объекта как при постоянных, так и при изменяющихся условиях обнаружения.

2,25

1.5

0,75

W(x) п»- 15

\ 171 = 7,5 _ 1 2 iia'

п- п>= А-

V X

0,75 0,5 0Д5

F(x) г Пи =15

т~ 7,5 _ / 2 4-1 (Г3

а-г,-л=

X

Рис. 1. Дифференциальная функция распределения

Рис. 2. Интегральная вероятность необнаружения объекта

Так, при оценке ожидаемой вероятности обнаружения движущегося объекта (рис. 4) при неизменяющихся условиях обнаружения вероятность Р(п) обнаружения объекта хотя бы один раз при и мгновенных наблюдениях:

если же обследование производится непрерывно в течение времени t при неизменных физических условиях, вероятность обнаружения объекта Р за время t определяется выражением:

P(0 = l-expi-jY,(*)^ I

V о )

Если же условия наблюдения изменяются, формулы для определения Р(п) и P(t) выглядят следующим образом:

р(п)=i - n[i - я, М]; =i - ехр

Получены аналитические зависимости закона установления приборного контакта систем и устройств охраны при изменении расстояния между обнаруживаемым объектом и устройством охраны в двухмерной и трехмерной системе координат.

Показано, что при известных законах распределения дальности действия устройств охраны оценка ожидаемой вероятности установления приборного контакта сводится к определению накапливающейся вероятности обнаружения P(t) на основе функции мгновенной вероятности обнаружения у = у(0, рассчитываемой с учетом характеристик этих законов и характера движения объекта.

Рассмотрены характерные случаи нахождения законов распределения дальности действия при курсовом параметре, отличном от нуля (П * 0).

Определен закон распределения дальности действия в наиболее общем случае, когда перемещение объекта от точки О, до Ог происходит со скоростью Va в течение времени t = t2 - tx = у ¡ Va = (R2 - П2)0-5 / Va.

В этом случае уравнение движения объекта примет вид Я2=П2 + У212=П2 + У2(12-{1).

В результате решения приведенных уравнений, получим проекцию линии пересечения интересующих поверхностей на координатную плоскость, т. е. искомый закон распределения дальности действия

у = у(0 = А(П 2 + v02t2y3n.

Предложена методика, позволяющая оценил» ожидаемую вероятность обнаружения любого перемещающегося в зоне контроля системы охраны объекта в любой точке охраняемого пространства. Методика позволяет рассчитать универсальную характеристику эффективности обнаружения объекта на рубеже охраны, изображаемую в ввде поля из серии эквипотенциальных кривых, равных суммарным вероятностям обнаружения объект в зависимости от глубины его проникновения в зону котроля.

В четвертой глава проведены экспериментальные исследования статистических характеристик сигналов, принимаемых устройствами систем охраны, отраженных от обнаруживаемых протяженных объектов (на примере транспортных средств, ТС: автомобилей); приведено описание, структура и основные характеристики радиотехнического устройства-сигнализатора; определены статистические характеристики длительностей выбросов огибающих сигналов, отраженных от протяженных объектов. Осуществлено обоснование и разработка методики исследования статистических характеристик таких сигналов.

Учитывая тот факт, что на надежную работу устройства охраны большое влияние оказывают пропадания принимаемого сигнала, значительное место в экспериментальных исследованиях было уделено статистическому исследованию характеристик длительностей выбросов огибающей сигнала ниже заданного порогового уровня.

Анализ экспериментальных данных показал, что результирующий сигнал, отраженный от протяженного объекта (ТС), представляет из себя совокупность сигналов, отраженных от стабильных отражателей и «блестящих точек». При движении транспортного средства отражающие свойства «блестящих точек» постоянно меняются, приводя к появлениям амплшудных и фазовых (частотных) флюктуации принимаемого сигнала, расширению его спектра. ЭПР различных ТС лежит в пределах от долей квадратного метра до нескольких тысяч квадратных метров, изменяясь в сотни раз при небольших изменениях ракурса транспортного средства относительно СВЧ устройства охраны.

Найдено, что ширина энергетического спектра сигнала, отраженного от ТС, в значительной степени определяется взаимным расположением транспортного средства иРУО.

Например, если ось ДН антенны устройства охраны составляет некоторый угол ссо с направлением движения ТС (рис. 5), то спектр принимаемого сигнала расширяется.

Ширину спектра в этом случае можно найти, руководствуясь следующими соображениями. Если ТС перемещается относительно РУО со скоростью К и его средняя точка расположена под углом ао к месту установки устройства охраны, то крайние точки А и В ТС будут наблюдаться под углами

аА = а0 + Да; ав = а0 - Да,

где Да - половина углового размера протяженного объекта.

Так как доплеровские сдвиги сигналов, отраженных от точек А и В, Л.а = (2V / X)cos(<x0 + Да); /д в = (2V / X) cos(a0 - Да) определяют максимальное и минимальное значения частот отраженного от транспортного средства сигнала, то ширина спектра доплеровского сигнала

Д/д = /д.в - Ла = > ^sinao sin Аа ■

Таким образом, ширина доплеровского спектра принимаемого сигнала прямо пропорциональна скорости движения транспортного средства, курсовому углу а0 (при ао < 30°), угловому размеру транспортного средства 2Да и обратно пропорциональна длине волны несущего колебания X.

Ширина спектра минимальна, если курсовой угол мал (AF= 10...15 Гц). При увеличении курсового угла до 17...200 и уменьшении расстояния между транспортным средством и устройством охраны до 10...50 м ширина спектра сигнала увеличивается в 3...4 раза.

Анализ результатов статистической обработки огибающей сигнала, принимаемого устройством охраны, показал, что, огибаюшие хорошо аппроксимируются ПРВ Накатами. При этом математическое ожидание М, дисперсия а2 и СКО а, соответственно, лежат в пределах: 0,6051 < М< 8,160; 0,0075 < а2 < 0,027; 0,0988 < а2 < 0,2067. Коэффициенты вариапди асимметрии и эксцесса К, изменяются: 0,1436 < Кв < 0,3724; -

0,4721 <КЯ< 0,2676; -0,7948 < К, < 0,1816. Параметры распределения Накатами изменяются в пределах 4,0559 <т<\ 1,1965; 0,3995 <П< 1,29. При изменении числа сгспе-ней свободы и от 7 до 15, х2 для этой группы, изменяется от 13,069 до 30,323, а уровень значимости 3 при этом лежит в пределах 0,002 5 Л 0,10.

Определены статистические характеристики длительностей выбросов огибающих сигналов, отраженных от протяженных объектов, ниже заданного порогового уровня, получены зависимости коэффициента пропадания от порогового уровня:

*„= I \ Ж^цЩ,

о О

где ^п(т0 - ПРВА; £/нор - нормированное значение величины порога обработки, при котором площадь фигуры, ограниченная функцией Щц), принимается равной единице; £/тах - максимальное значение амплитуды обрабатываемой реализации, позволяющие не только учесть условия, в которых функционирует РУО, но и свести к минимуму пропуск протяженных объектов, связанный с замиранием отражённого сигнала.

На рис. 6 представлены сравнительные характеристики зависимостей коэффициента пропадания от величины порога обработки Кп=^ипор), построенных в результате усреднения экспериментальных характеристик и теоретических расчетов.

0 0,4 0,6 0,8 и„ор

Рис. 6. Зависимость коэффициента пропадания Кп от величины порога

обработки ипор

Сравнение оценок экспериментальных и теоретических зависимостей коэффициента пропадания от порога обработки и параметров распределения огибающей сигнала, принимаемого устройством охраны, показали, что с увеличением порогового уровня теоретические и экспериментальные характеристики практически совпадают.

В пятой главе осуществляются оптимизация и экспериментальные исследования низкочастотной части радиотехнического измерителя параметров движения протяженных объектов на примере системы автоматического регулирования скорости, используемой в железнодорожном транспорте.

Как уже отмечалось, перед устройствами охраны может быть поставлена задача не только обнаружения протяженного объекта, но и определения его параметров движения. В ряде случаев вторая задача выступает как самостоятельная. Решение этой задачи приведено в пятой главе.

В качестве протяженного объекта был выбран ощеп - группа вагонов или одиночный вагон, перемещающийся по сортировочному пути. Системы автоматического регулирования скорости подвержены воздействию значительного количе-

ства факторов случайного характера, влияние которых на качество придельного торможения возрастает с повышением скорости роспуска.

Значительно снизить число случайных факторов, влияющих на определение точки прицельного торможения, позволяет система контроля заполнен™ путей, предполагающая использование информационно-измерительных доплеровских датчиков, обладающих повышенной точностью измерения. Во время своей работы они решают, по существу, две тесно связанные между собой задачи: первая - слежение за доплеров-ским сигналом, непрерывно измеряя доплеровскую частоту; вторая - поиск и захват доплеровского сигнала при включении измерителя и при нарушении режима слежения, вызванного пропаданием или значительным ослаблением доплеровского сигнала

В результате исследований было показано, что на ширину спектра доплеровского сигнала наибольшее влияние оказывает ускорение протяженного объекта -движения железнодорожного отцепа. Причем чем оно больше по абсолютной величине, тем шире энергетический спектр отраженного сигнала, что полностью соответствует теоретическим результатам проведенного анализа.

Получены выражения, позволяющие определить оптимальные параметры следящего радиолокационного измерителя и значения минимального порогового отношения сигнал/помеха на его входе в эффективной шумовой полосе измерителя, в зависимости от дискретизации и числа уровней квантования, для случаев, когда измеряемый информационный параметр - фаза доплеровского сигнала - является случайной детерминированной функцией.

Разработана методика, позволяющая производить расчет и выбор оптимальных параметров цифрового следящего фазового измерителя.

Произведены обоснование и разработка методики исследований измерителя. Осуществлены лабораторные исследования разработанного измерителя, подтверждающие представленную методику его расчета и проектирования.

Проведены исследования в эксплуатационных условиях работы опытного образца радиотехнического измерителя параметров движения, показавшие его высокую надежность и работоспособность, обеспечивающего получение первичной информации с высокой точностью и достоверностью, необходимой для систем автоматического регулирования скорости. Результаты экспериментальных исследований подтверждены соответствующим актом со ст. Кинель Куйбышевской железной дороги.

Осуществлены сравнительные экспериментальные исследования эффективности работы разработанного измерителя с существующими в различных режимах, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации на сортировочной горке. Проведенные исследования показали, что разработанный измеритель обладает повышенной точностью измерения по сравнению с существующими и более устойчив при работе даже при длительных замираниях обрабатываемого сигнала, достигающих 100%, и быстро меняющегося по частоте.

В заключении сформулированы основные выводы и результаты работы.

Приложения содержат результаты статистической обработки длительностей пропаданий огибающей сигнала ниже заданного порогового уровня, результаты сравнительной оценки экономической эффективности разработанного измерителя параметров движения, а также материалы внедрения результатов диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена научная проблема, имеющая важное хозяйственное значение и состоящая в разработке и проведении на основе предложенных критериев сравнительного анализа эффективности существующих и вновь создаваемых радиотехнических систем и устройств обнаружения и контроля протяженных объектов, применяемых для охраны открытых (закрытых) пространств, площадей и периметров, выработке научно-обоснованных технических решений по их эффективному использованию в народном хозяйстве и частном бизнесе.

1. Произведен анализ условий работы радиотехнических систем и устройств охраны, предназначенных для охраны периметров и площадей больших территорий. Показано, что для обеспечения оптимальных требований к надежной охране охраняемых территорий необходимо комплексное использование различных типов устройств охраны, среди которых наиболее широкое применение нашли радиотехнические устройства ближнего действия.

2. Впервые предложены критерии сравнительной оценки различных типов систем охраны, позволяющие учитывать специфические особенности функционирования устройств охраны, работающих в условиях ближнего действия. Разработаны требования к устройствам охраны больших открытых (закрытых) территорий.

3. Произведен анализ характеристик достоверности обнаружения движущегося объекта радиотехническими устройствами охраны периметра в турникегном и прожекторном режимах, осуществлен анализ оптимального выбора порогового напряжения в условиях «просачивающегося» сигнала. Показано, что на вероятность пропуска объекта устройствами охраны периметра в прожекторном режиме влияет не только напряжение «просачивания», но и среднеквадратическое значение напряжение шума приемного тракта.

Показано, что для расчета вероятности обнаружения, пропуска и ложного срабатывания радиотехнических устройств охраны данного типа необходимо знать плотность распределения вероятности напряжения на входе амплитудного детектора, режим которого определяется уровнем принимаемого сигнала.

4. Осуществлен анализ характеристик обнаружения радиотехнических устройств охраны с учетом реальных плотностей распределения вероятностей амплитуды сигналов, отраженных от протяженных объектов.

Впервые получены инженерные выражения, позволяющие оценить вероятности обнаружения и пропуска устройствами охраны периметров протяженных объектов, амплитуда сигналов, отраженных от которых, описывается плотностью распределения вероятности Накагами. Впервые получены зависимости, позволяющие оценить влияние характера мешающих отражений на величину ложного срабатывания устройства охраны.

Осуществлен анализ достоверности обнаружения протяженных объектов устройствами охраны в условиях априорной неопределенности относительно параметров движения этих протяженных объектов. Показано, что потери в достоверности обнаружения объектов радиотехническими устройствами охраны за счет априорной неопределенности параметров сигналов, отраженных от объектов, могут быть зна-

чигельны. Одним из путей повышения достоверности обнаружения является их адаптация к изменяющимся параметрам сигнала.

Осуществлен теоретический и численный анализ, позволяющий дать оценки потенциально достижимой точности измерения скорости движения протяженных объектов устройствами охраны, построенными на доплеровском принципе, в пороговом режиме демодуляции. Показано, что введение амплитудного порога в отличие от беспороговой демодуляции доплеровского сигнала позволяет получить конечные значения дисперсии оценок скорости движения протяженных объектов в широкой полосе частот, а также уменьшает все спектральные компоненты фазового шума.

5. Впервые получены аналитические зависимости законов распределения дальности действия радиотехнических устройств охраны применительно к движущемуся протяженному объекту в зависимости от скорости его движения, характера отражающей поверхности, условий работы устройств охраны, с учетом статистических характеристик отраженных сигналов, а также формы диаграммы направленности устройства охраны.

Получены аналитические соотношения для функции распределения дальности действия устройств охраны, позволяющие оценить вероятность обнаружения протяженного объекта, проникающего в зону контроля радиотехнического устройства охраны.

6. Получены аналитические зависимости закона установления приборного контакта систем охраны при изменении расстояния между объектом и устройством охраны в двухмерной и трехмерной системе координат.

Показано, что при известных законах распределения дальности действия устройств охраны оценка ожидаемой вероятности установления приборного контакта сводится к определению накапливающейся вероятности обнаружения на основе функции мгновенной вероятности обнаружения, рассчитываемой с учетом характеристик этих законов и характера движения объекта.

Предложена методика, позволяющая оценить ожидаемую вероятность обнаружения любого перемещающегося в зоне контроля радиотехнической системы охраны объекта в любой точке охраняемого пространства, которая может применяться для расчета как стационарных, так и движущихся рубежей охраны, а также позволяет оптимизировать выбор рубежей охраны в зависимости от обстановки, физических условий обнаружения и других факторов.

7. Проведены экспериментальные исследования статистических характеристик сигналов, принимаемых радиотехническими устройствами охраны, отраженных от движущихся обнаруживаемых протяженных объектов (транспортных средств). Показано, что результирующий сигнал представляет собой совокупность сигналов, отраженных от стабильного отражателя и «блестящих точек», отражающие свойства которых постоянно меняются, приводя к появлениям амплитудных и фазовых (частотных) флююуаций, расширению спектра доплеровского сигнала.

Ширина энергетического спектра сигнала в значительной степени определяется взаимным расположением транспортного средства и устройства охраны. При увеличении курсового угла и уменьшении расстояния до транспортного средства ширина спектра может увеличиваться в 3...4 раза. На ширину спектра влияют такие

трудно учитываемые факторы, как: вибрация транспортного средства, вращение колес, случайное перемещение отдельных элементов транспортного средства и другие.

Анализ результатов статистической обработки огибающей сигнала показал, что огибающие хорошо аппроксимируются плотностью распределения вероятности Накатами.

Анализ статистических характеристик длительностей выбросов огибающих сигналов ниже порогового уровня показал, что плотность распределения вероятности длительностей пропаданий хорошо аппроксимируется логарифмически нормальным законом.

8. Произведен анализ помехоустойчивости и оптимизации выбора параметров разработанного цифрового следящего фазового измерителя скорости и ускорения при вариации исходных данных, обладающего повышенной помехоустойчивостью при достаточно низком отношении сигнал/помеха на входе.

Разработана методика проектирования и осуществлен выбор оптимальных параметров радиотехнического измерителя параметров движения, работающего в широком динамическом диапазоне изменения доплеровской частоты, обеспечивающих высокую помехоустойчивость.

Проведены экспериментальные исследования радиотехнического измерителя параметров движения в реальных условиях работы сортировочных горок, показавшие его высокую надежность, помехоустойчивость и достоверность при измерении скорости движения протяженных объектов (железнодорожных отцепов). Сравнительный анализ эффективности работы созданного измерителя показал, что точность его измерения при прочих равных условиях в несколько раз выше, чем у аналогичных серийно выпускаемых измерителей.

Список работ, опубликованных автором по теме диссертации:

Монографии и учебные пособия

1. Воловач, В. И. Методы и алгоритмы анализа радиотехнических устройств обнаружения ближнего действия: монография / В. И. Воловач.—М.: Радио и связь, 2013,—228 с.

2. Обработка и преобразование сигналов в радиотехнических и инфокоммуникацион-ных системах: монография / под ред. В. И. Воловача.—М.: Радио и связь, 2014.—455 с.

3. Воловач, В. И. Радиотехнические цепи и сигналы : учебное пособие для студентов специальностей 210303 «Бытовая радиоэлектронная аппаратура», 210312 «Аудиовизуальная техника», направления 210300 «Радиотехника» / В. И. Воловач. — Тольятти • ГОУ ВПО «ПВГУС», 2008. — 332 с.

Отчеты о научно-исследовательских работах

1. Синтез алгоритмов и устройств охранных систем с повышенной достоверностью обнаружения на основе сверхчувствительных генераторных преобразователей : отчет о НИР, выполненной в рамках тематического плана по заданию Минобрнауки РФ в 2011 году, фундаментальное исследование, регистрационный № 01201176447 / руководитель и отведенный исполнитель НИР Воловач В. И. —Тольятти: ФГБОУ ВПО «ПВГУС», 2011.—73 с.

2. Анализ характеристик достоверности обнаружения устройств ближнего действия при различных режимах работы (отчет по этапу): Анализ характеристик и повышение дос-

товерносга обнаружения устройств ближнего действия на основе использования эффекта повышенной чувствительности : отчет о НИР, выполненной в рамках государственного задания Минобрнауки РФ в 2012-2013 годах, фундаментальное исследование, регистрационный 01201271317 / руководитель и ответственный исполнитель НИР Воловач В. И. — Тольятти : ФГБОУ ВПО «ПВГУС», 2012. — 97 с.

3. Анализ эффективности обнаружения лоцируемых объектов устройствами ближнего действия» (отчет по этапу): Анализ характеристик и повышение достоверности обнаружения устройств ближнего действия на основе использования эффекта повышенной чувствительности : отчет о НИР, выполненной в рамках государственного задания Минобрнауки РФ в 2012-2013 годах, фундаментальное исследование, регистрационный 01201271317 / руководитель и ответственный исполнитель НИР Воловач В. И. — Тольятти : ФГБОУ ВПО «ПВГУС», 2013, —91с.

4. Анализ и исследование характеристик обнаружения и измерения параметров движения протяженных объектов радиотехническими устройствами ближнего действия (отчет по этапу) : Разработка и исследование методов обработки информации для бесконтактных систем анализа движения и контроля параметров наблюдаемых объектов : отчет о НИР, выполненной в рамках государственного задания Минобрнауки РФ в 2014, 2015 годах, фундаментальное исследование, регистрационный № 01201458513 / руководитель и ответственный исполнитель НИР Воловач В. И.—Тольягга : ФГБОУ ВПО «ПВГУС», 2014. — 119 с.

Патенты на полезные модели

1. Воловач, В. И. Устройство для преобразования девиации частоты периодического сигнала-патент на полезную модель № 109941 / В. И. Воловач, В. В. Иванов, В. К. Шакурский, М. В. Шакурский // Опубл. 27.10.2011. Бюл. № 30.

2. Воловач, В. И. Устройство для преобразования девиации частоты в девиацию фазы периодического сигнала - патент на полезную модель №109939 / В. И. Воловач, В. В. Иванов, В. К. Шакурский, М. В. Шакурский // Опубл. 27.10.2011. Бюл. № 30.

3. Воловач, В. И. Комплекс для испытаний приёмных устройств сигналов спутниковых навигационных систем - патент на полезную модель №119893 / В. И. Воловач, П. А. Николаев, П. А. Николаев, В. В. Иванов, Б. М. Горшков // Опубл. 27.08.2012. Бюл. № 24.

Перечень работ, опубликованных в изданиях, входящих в перечень ВАК

1. Воловач, В. И. Законы распределения дальности действия охранной сигнализации и достоверности обнаружения протяженных объектов / В. И. Воловач // Известия Самарского научного центра РАН Спец. выпуск «Наука-промышленности и сервису».—2006.—С. 51-57.

2. Воловач, В. И. Обоснование моделей возмущающих воздействий на радиотехнические устройства охранной сигнализации / В. И. Воловач // Известия Самарского научного центра РАН. Спец. выпуск «Наука - промышленности и сервису». — 2006. — С. 71-78.

3. Воловач, В. И. Оценка достоверности обнаружения объекта по статистическому распределению дальности действия радиотехнических устройств охранной сигнализации / В. И Воловач // Известия Самарского научного цешра РАН. Спец. выпуск «Наука - промышленности и сервису». — 2006.—Выпуск2.—С. 134-144.

4. Воловач, В. И. Особенности реализации структуры обнаружения радиотехнических устройств охранной сигнализации, использующих принцип акшвной радиолокации / В. И. Воловач // Известия Самарского научного центра РАН. Спец. выпуск «Наука - промышленности и сервису». — 2006. — Выпуск 2. — С. 145-150.

5. Воловач, В. И. Накапливающаяся вероятность обнаружения объектов в зоне контроля радиотехнических охранных устройств / В. И. Воловач // Электротехнические и информационные комплексы и системы. — 2011. — Т. 7. — № 1. — С. 17-20.

6. Воловач, В. И. Характеристики обнаружения радиотехнических устройств охраны и повышение эффективности их работы посредством адаптации к изменяющейся помеховой обстановке / В. И. Воловач // Электротехнические и информационные комплексы и системы. — 2011. — Т. 7. — № 3. — С. 25-30.

7. Воловач, В. И. Определение размеров зон обнаружения радиотехнических датчиков охраны периметров объектов / В. И. Воловач // Научно-технический вестник Поволжья — 2011.—№1, —С. 100-104.

8. Воловач, В. И. К вопросу проведения статистического анализа сигналов и иных воздействий, применяемых для описания радиотехнических устройств обнаружения, и выбора их математических моделей / В. И. Воловач // Научно-технический вестник Поволжья —

2011, —№2, —С. 64-68.

9. Воловач, В. И. Применение логико-вероятностного подхода для повышения досто-верносга критериальных оценок систем обнаружения ближнего действия / В. И. Воловач, А. С. О. Мамедов // Научно-технический вестник Поволжья. — 2011. — № 3. — С. 107-112.

10. Воловач, В. И. Помехоустойчивость радиотехнических устройств охраны при использовании когереншош и некогеренгаого методов обнаружения / В. И. Воловач // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. Научно-технический журнал —

2012,— № 1 (17). —С. 13-19.

11. Воловач, В. И. Реализация структуры обнаружения одноканальных турникегаых радиотехнических устройств охраны на основе сравнения корреляционных интегралов / В. И. Воловач // Вестник Волжского университета имени В. Н. Татищева Серия «Информатика» — 2011, —Вып. 18, —С. 91-97.

12. Воловач, В. И. Некоторые особенности оптимальной обработки сигналов радиотехнических устройств обнаружения пространственных охранных систем / В. И. Воловач, Е. В. Турина//Научно-технический вестник Поволжья.— 2011. — №6.— С. 129-132.

13. Воловач, В. И. Достоверность обнаружения объектов датчиками турникегного типа без преобразования частоты с некогеренгными приемниками / В. И. Воловач // Научно-технический вестник Поволжья.—2011.— №6. — С. 124-128.

14. Воловач, В. И. Определение основных параметров зоны ко1проля видеокамеры системы видеоконтроля / В. И. Воловач // Электротехнические и информационные комплексы и системы. — 2012. — Т. 8. —№2. — С. 18-24.

15. Воловач, В. И. Решение задачи обнаружения и различения сигналов в радиотехнических устройствах охраны, использующих принципы активной и полуакгивной локации / В. И. Воловач, А. А. Попов, A.B. Савенко//Научно-технический вестник Поволжья.—2012 —№2 — С. 155-159.

16. Воловач, В. И. Анализ помехоустойчивости когеренпюго и некогереншого методов обнаружения в радиотехнических устройствах охраны / В. И. Воловач, А А Попов, А. С. О. Мамедов //Научно-технический вестник Поволжья. — 2012. —№2. — С. 148-154.

17. Воловач, В. И. Определение мгновенных и оценка ожидаемых вероятностей обнаружения объекта в зоне контроля радиотехнических устройств охраны / В. И. Воловач // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. Научно-технический журнал — 2012.—№ 3 (19). — С. 29-36.

18. Артюшенко, В. М. Экспериментальное исследование параметров спектра доплеров-ского сигнала, отраженного от протяженного объекта / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач //

Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. Научно-технический журнал. — 2012,—№3(19). — С. 17-24.

19. Воловач, В. И. Определение доплеровского смещения частоты в турникешых датчиках охранных систем при прямолинейном движении обнаруживаемого объекта / В. И. Воловач // Электротехнические и информационные комплексы и системы.—2012-—Т. 8.— №4.—С. 18-24.

20. Арпошенко, В. М. Анализ параметров спектра сигнала, отраженного от протяженного объекта/ В. М Арпошенко, В. И Воловач // Известия вузоа Приборостроение. ■— 2012—№9.—С. 62-67.

21. Воловач, В. И. Определение ширины доплеровского сигнала в условиях многолучевого распространения отраженных сигналов / В. И. Воловач // Вестник Волжского университета имени В. Н. Татищева. Серия «Информатика». — 2012. — Вып. 4 (20). -т- С. 5-10.

22. Арпошенко, В. М. Оценка экономической эффективности работы радиолокационного измерителя скорости / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Вестник Поволжского государственного университета сервиса. Серия: Экономика.—2012. —№6 (26). — С. 182-192.

23. Воловач, В. И. Определение вероятностных параметров радиотехнических устройств обнаружения на фоне внутриприемного гауссовского шума / В. И. Воловач // Научно-технический вестник Поволжья. — 2012. — № 6. — С. 184-188.

24. Арпошенко, В. М. Анализ условий работы системы контроля заполнения путей и ее информационного обеспечения / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Научно-технический вестник Поволжья. — 2012.—№6. — С. 115-119.

25. Воловач, В. И. Обнаружение и различение сигналов на фоне гауссовского шума в радиотехнических устройствах обнаружения ближней дальности / В. И. Воловач, Е. В. Гурта, И. С. Акманцева // Электротехнические и информационные комплексы и системы. — 2013,—№1, —С. 71-76.

26. Воловач, В. И. Оценка достоверности обнаружения объектов двухканалышми радиотехническими устройствами обнаружения турникетного типа / В. И. Воловач // Радиопромышленность. — 2013. — Вып. 3. —С. 145-155.

27. Ерохина Л. И. Оценка экономической эффективности радиолокационного измерителя скорости повышенной точности в системах АРС / Л. И. Ерохина, В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Вестик Поволжского государственного университета сервиса. Серия: Экономика —2013.—№4(30). —С. 165-170.

28. Воловач, В. И. Исследование плотности распределения вероятностей обнаружения объекта с учетом изменяющейся дальности / В. И. Воловач // Известия вузов России. Радиоэлектроника—2013.—№4. — С. 71-75.

. 29. Воловач, В. И. Особенности построения и работы турникетных датчиков радиотехнических систем обнаружения / В. И. Воловач, А. В. Савенко // Научно-технический вестник Поволжья. —2014.—№ 1. — С. 81-85.

30. Арпошенко, В. М. Конструирование двухмерных коррелированных моделей негаус-совских помех / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач, К. Л. Самаров // Научно-технический вестник Поволжья. — 2014.—№ 1. — С. 53-56.

31. Арпошенко, В. М. Динамические модели параметров движения протяженных объектов / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Электротехнические и информационные комплексы и системы,— 2014,—Т. 10. — №2, — С. 84-90.

32. Воловач, В. И. Определения влияния величины напряжения порогового уровня на параметры обнаружения протяженных объектов / В. И. Воловач, А. С. Чикишева, И. С. Акманцева// Естественные и технические науки. — 2014. — № 3. — С. 148-152.

33. Арпошенко, В. М. Анализ параметров спектра сигнала отраженного от протяженного объекта / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач, В. В. Иванов // Известия вузов. Приборостроение. — 2014.—Т. 57. — № 7. — С. 46-50.

34. Воловач, В. И. Определение взаимосвязи порогового напряжения РУО и достоверности обнаружения протяженных объектов / В. И. Воловач, В. Н. Будилов // Электротехнические и информационные комплексы и системы. — 2014.—Т. 10. —№ 3. — С. 69-75.

35. Арпошенко, В. М. Анализ математических моделей информационных процессов, обрабатываемых радиолокационными устройствами наблюдения ближнего действия / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Известия вузов России. Радиоэлектроника — 2014.—№ 5, — С. 14-20.

36. Арпошенко, В. М. Пороговый способ измерения скорости протяженных объектов в зоне конгроля радиотехнических устройств ближнего действия [Электронный ресурс] / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Журнал радиоэлектроники. — 2014. — № 12. — С. 3. — Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec 14/28/text.pdf.

37. Арпошенко, В. М. Оценка погрешности измерения параметров движения протяженных объектов в условиях изменяющейся дальности / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2015. — Т. 58. — № 1. — С. 26-37.

38. Арпошенко, В. М. Законы распределения дальности обнаружения протяженных объектов радиотехническими устройствами ближнего действия [Электронный ресурс] / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач//Журнал радиоэлектроники.— 2015.— № 1. — С. 3. — Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/janl5/ll/textpdf.

39. Арпошенко, В. М. Оценка погрешности измерения скалярного информационного параметра движущегося протяженного объекта на фоне аддитивных негауссовских помех [Электронный ресурс] / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Журнал радиоэлектроники. — 2015. —№ 1, —С. 4. —Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/janl5/12/textpdf.

40. Арпошенко, В. М. Анализ параметров спектра доплеровского сигнала, отраженного от движущегося протяженного объекта [Электронный ресурс] / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Журнал радиоэлектроники. — 2015. — JSfe 1. — С. 5. — Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/janl5/13/text.pdf.

41. Артюшенко, В. М Измерение параметров движения протяженных объектов в условиях мешающих воздействий и изменяющейся дальности / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Двойные технологии. — 2015. — № 1. — С. 69-74.

42. Арпошенко, В. М. Оценка точности измерения информационных параметров сигнала на фоне коррелированной аддитивной помехи при непрерывной обработке / В. М. Арпошенко, В. К Воловач//Известия вузов России. Радиоэлектроника— 2015.—№ 1. — С. 59-65.

43. Artyushenko, V. М. Analysis of influence of additive non-Gaussian noise on accuracy of motion parameters measurement in short-range radio systems / V. M. Artyushenko, V. I. Volovach //Нелинейный мир. — 2015.—Т. 13.—№ 1. — С. 16-30.

44. Арпошенко, В. М Статистические характеристики сигналов и помех при обнаружении и измерении параметров движения протяженных объектов / В. М. Арпошенко, В. И. Воловач // Фшика волновых процессов и радиотехнические системы.—2015.—Т. 18.—№ 1.—С. (Ml.

45. Воловач, В. И. Реализация структуры обнаружения в одноканальных радиотехнических устройствах ближнего действия / В. И. Воловач, А. С. Васильева // В мире научных открытий. — 2015. — № 2. — С. 426-446.

46. Воловач, В. И. Обнаружение протяженных объектов в условиях априорной неопределенности относительно параметров движения на фоне негауссовских помех / В. И. Воловач // Радиотехника. — 2015. — № 2. — С. 30-38.

47. Воловач, В. И. Определение достоверности обнаружения протяженных объектов по ПРВ дальности действия радиотехнических устройств обнаружения / В. И. Воловач // Радиотехника. —2015. —№ 2. —С. 39-46.

48. Артюшенко, В. M. Статистические характеристики длительностей выбросов огибающих сигналов, отраженных от протяженных объектов / В. М. Артюшенко, В. И. Воло-вач, В. В. Иванов // Радиотехника. — 2015. — № 2. — С. 54-61.

49. Artyushenko, V. M. Determination of the effectiveness of short-range radio detection devices / V. M. Artyushenko, V. I. Volovach, Budilov V. N. // Радиотехника. — 2015. —№ 2. — С. 47-53.

50. Артюшенко, В. M. Оценка погрешности измерения параметров движения протяженных объектов на фоне коррелированных аддитивных негауссовских помех / В. М. Артюшенко, В. И. Воловач // Двойные технологии. — 2015. — № 2. — С. 19-22.

51. Volovach, V. I. Analytical dependences of the law of establishment of instrument contact of radio engineering systems and devices of short-range detection / V. I. Volovach // Успехи современной радиоэлектроники. — 2015. — № 2. — С. 64-70.

Перечень работ, опубликованных в изданиях, входящих в базу Scopus

1. Artyushenko, V. M. Statistical Characteristics of Envelope Outliers Duration of non-Gaussian Information Processes / V. M. Artyushenko, V. I. Volovach // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2013). Rostov-on-Don, Russia, September 27-30,

2013. — Kharkov : KNURE, 2013. — P. 137-140.

2. Budilov, V. N. Automated Measurement of Digital Video Cameras Exposure Time / V.N. Budilov, V. I. Volovach, M. V. Shakurskiy, S. V. Eliseeva // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2013). Rostov-on-Don, Russia, September 27-30, 2013. — Kharkov : KNURE, 2013. — P. 344-347.

3. Ivanov, V. I. The Generic Mathematical Model of Frequency Sampling Digital Filters with Shiftable Phase-Frequency Response Characteristic / V. I. Ivanov, V. N. Budilov, V. I. Volovach, M. V. Shakurskiy// Advances in Environmental Biology. — 2014. — №8(13) August — P. 309-314.

4. Artyushenko, V. M. Threshold method of measurement of extended objects speed of radio engineering devices of short-range detection / V. M. Artyushenko, V. I. Volovach // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2014). Kiev, Ukraine, September 26-29,

2014. — Kharkov : KNURE, 2014. — P. 220-223.

5. Shakurskiy, M. V. Two-channel real-time steganographic system / M. V. Shakurskiy, V. K. Shakurskiy, V. I. Volovach // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2014). Kiev, Ukraine, September 26-29,2014. — Kharkov : KNURE, 2014. — P. 309-311.

6. Artyushenko, V. M. Measurement error estimation of motion variables for extended objects under changing range conditions / V. M. Artyushenko, V. I. Volovach // Radioelectronics and Communications Systems. — 2015. — Vol. 58. — No. 1. — P. 26-37.

7. Artyushenko, V. M. Analysis of influence of uncorrelated additive non-Gaussian noise on accuracy of motion parameters measurement in short-range radio systems / V. M. Artyushenko, V. I. Volovach, M. V. Shakurskiy // 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. - Omsk: Omsk State Technical University. Russia, Omsk, May 21-23, 2015. IEEE Catalog Number: CFP15794-CDR.

8. Budilov, V. N. Method for Non-Contact Measurement of Mechanical Oscillations Parameters by Means of Image Sensor / V. N. Budilov, V. I. Volovach, M. V. Shakurskiy // 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. - Omsk: Omsk State Technical University. Russia, Omsk, May 21-23, 2015. IEEE Catalog Number: CFP15794-CDR.

По теме диссертационного исследования также опубликовано 92 печатные работы, в том числе 31 статья в периодических изданиях, не входящих в перечень ВАК.

Подписано в печать с электронного оригинал-макета 22.06.2015 Бумага офсетная. Печать трафаретная Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 26-15/02.

Отпечатано в Издательско-полиграфическом центре Поволжского государственного университета сервиса. 445677, г. Тольятти, ул. Гагарина, 4; тел. 222-650