Методы, алгоритмы и мобильные средства контроля жизнедеятельности человека в лавиноопасной ситуации

• Автор: Савельев, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 233 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЕЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕЕ1НЫХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА В ЛАВИНООПАСНОЙ СИТУАЦИИ
1Л. Технические средства контроля и обнаружения пострадавших при сходе лавин
1.2. Обзор структуры построения систем биорадиотелеметрии
1.3 Модель поиска пострадавших с использованием лавинных маячков
1.4 Анализируемые параметры, средства регистрации и способы обработки сигналов в системах биорадиотелеметрии
1.5. Принятие решений при сортировке пострадавших в лавиноопасной ситуации
1.6. Развёрнутая формулировка цели и задач диссертационной работы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА СЕЙСМОКАРДИОСИГНАЛОВ
2.1. Разработка методов и алгоритмов двоичного кодирования сейсмокардиосигнала
2.2. Разработка метода определения наиболее информативного временного участка для анализа сейсмокардиосигнала
ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ КЛАССИФИКАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
3.1. Разработка метода формирования вектора признаков
3.2. Оценка классификатора состояний на основе системы разделяющих функций
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА В
ЛАВИНООПАСНОЙ СИТУАЦИИ
4.1. Разработка и исследование комплекса мобильных устройств контроля состояния организма в лавиноопасной ситуации
4.2. Построение нейронных сетей для классификации состояний при анализе сейсмокардиосигнала
4.3. Разработка программной модели классификатора состояний на основе системы разделяющих функций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОЕРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Внешний вид поисково-маркерного прибора
Приложение 2. Расположение элементов поисково-маркерного прибора внутри корпуса
Приложение 3. Крепление поисково-маркерного прибора на теле человека
Приложение 4. Принципиальная схема поисково-маркерного прибора, перечень элементов и программное обеспечение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Чрезвычайная ситуация - совокупность обстоятельств, сложившихся в соответствующей зоне в результате чрезвычайного события, оказывающая отрицательное воздействие на жизнедеятельность человека, природную среду и т.п. Пребывание человека в потенциально опасных зонах, таких как горная местность, где находится большое число курортных объектов и где велика вероятность схода лавин, связано с высоким риском для жизни и здоровья. Современный уровень вычислительной техники, ее миниатюрность и дешевизна позволяют оснастить каждого человека мобильными лавинными маячками, предназначенными для обнаружения с целью оказания помощи пострадавшим в результате схода лавины. Их наличие позволяет уменьшить количество человеческих жертв и способствует большей уверенности в сохранении жизни спортсменов в экстремальных видах спорта.
Для создаваемых в настоящее время мобильных средств обнаружения пострадавших при ликвидации последствий схода лавин предъявляются жесткие требования к надежности, компактности, простоте в эксплуатации. Не менее важным параметром для данного типа техники является его функциональность, благодаря которой возможно оптимально решить задачу обнаружения пострадавших и оказания им своевременной помощи в кратчайшие сроки, в том числе и силами уцелевших участников группы. Избежать большого количества жертв удается при оказании помощи постравшим людям в течение 15 минут после схода лавины. Однако отсутствие информации о порядке приоритета оказания помощи, основанной на данных о функциональных состояниях пострадавших, приводит к увеличению времени поисково-спасательных работ за счет оказания помощи тем, кто первоочередно в ней не нуждается. Решение научно-технической задачи по уменьшению временных затрат на организацию и проведение поисково-спасательных работ, оказание помощи пострадавшим в результате

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА СЕЙСМОКАРДИОСИГНАЛОВ
Цифровая обработка сигналов является разновидностью обработки данных с помощью электронно-вычислительных средств. За счет использования современных систем обработки реального времени, позволяющих эффективно выполнять однообразные операции над огромными массивами данных, значительно снижаются временные затраты на анализ информации. В связи с интенсивным развитием и миниатюризацией элементной базы вычислительных средств, области применения цифровой обработки сигналов стремительно расширяются, не смотря на то, что основы цифровой обработки данных базируются на методах классического численного анализа. Современные вычислительные средства представляют собой системы, имеющими дело с цифровыми сигналами на входе и выходе, однако, ввиду необходимости взаимодействия пользователя с цифровыми системами, важную роль сыграла техника обработки сигналов, преобразующая сигнал в другой сигнал, являющийся более предпочтительным. В таком случае цифровая обработка сигналов имеет дело с преобразованиями сигналов, являющимися дискретными по амплитуде и по времени.
2.1. Разработка методов и алгоритмов двоичного кодирования сейсмокардиосигнала
Дискретные сейсмокардиосигналы могут являться при получении
выборок из аналоговых сейсмокардиосигналов или же они могут порождаться некоторым дискретным во времени процессом. В теории дискретных систем аналоговый сигнал преобразуется в последовательность чисел /, в которой n-ый член последовательности обозначается как /(«), и которая может быть формально записана в виде
/ = {/(«)}, (2.1)