Селекция целей, совершающих возвратно-поступательное движение

• Автор: Охотников, Денис Александрович
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ИЗВЕСТНЫХ ПРИБОРОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ЖИВЫМИ ОБЪЕКТАМИ, МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И АНАЛИЗ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
1Л Обзор известных приборов, предназначенных для обнаружения и наблюдения живых объектов

1.2 Обзор методов радиолокационного наблюдения живых объектов

1.2.1 Биомеханика дыхания и сердцебиения человека

1.2.2 Взаимодействие электромагнитных волн и биологических тканей. Диэлектрические свойства тканей человека
1.2.3 Радиолокационное наблюдение целей, совершающих возвратнопоступательное движение

Выводы по первой главе

2. МЕТОД СЕЛЕКЦИИ ЦЕЛИ, СОВЕРШАЮЩЕЙ ВОЗВРАТНОПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ

2.1 Особенности селекции цели, совершающей возвратно-поступательное движение
2.2 Селекция поступательного движения
2.3 Селекция цели, совершающей возвратно-поступательное движение
2.4 Формирование постоянных составляющих квадратурных компонент при наблюдении цели, движущейся возвратно-поступательно
2. 5 Метод селекции
2.5.1 Определение центра окружности
2.5.1.1 Постановка задачи поиска центра окружности
2.5.1.2 Построение окружности по трем точкам
2.5.1.3 Построение окружности по усредненным трем точкам
2.5.1.4 Аппроксимация данных окружностью методом наименьших квадратов (МНК)
2.5.1.5 Численное решение системы уравнений

2.5.1.6 Упрощение системы уравнений для последующего поиска аналитического решения
2.5.2 Использование метода определения центра окружности для СДЦ
2.5.3 Восстановление траектории движения объекта
Выводы по второй главе
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НА ВЫХОДЕ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ
3.1 Модель системы СДЦ
3.1.1 Используемые методы моделирования
3.2 Модель шума
3.3 Модель сигналов, отраженных от МП
3.4 Модель сигнала
3.5 Показатели функционирования. Условия их расчета
3.6 Расчет показателей энергетических потерь
3.6.1 Селекция цели, совершающей возвратно-поступательное движение
3.7 Описание программы моделирования
3.8 Результаты моделирования
3.8:1 Зависимость энергетических потерь от амплитуды движения объекта
3.8.2 Зависимость энергетических потерь от количества аппроксимируемых точек
3.8.3 Потери в зависимости от отношения сигнал/шум
3.8.4 Зависимость коэффициента подавления помехи от количества точек аппроксимации
3.9 Восстановление траектории движения объекта, совершающего возвратнопоступательное движение
Выводы по третьей главе
4. ОПИСАНИЕ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
4.1 Описание радиолокатора
4.1.1 Структурная схема радиолокатора
4.1.2. Принципы функционирования радиолокатора
4.1.2.1 Система синхронизации

4.1.2.2 Передатчик
4.1.2.3 Приемник
4.1.2.4. Система обработки и индикации
4.1.2.5. Система питания
4.2 Анализ шума в цепях системы СДЦ
4.2.1 Анализ шума на выходах квадратурных каналов
4.2.2 Анализ шума на выходе системы обработки
4.2.2.1 Система СДЦ с частотным методом подавления сигналов от МП
4.2.2.2 Система СДЦ с предложенным методом подавления сигналов от МП
4.3 Эксперименты по наблюдению и селекции имитатора дыхания на фоне местных предметов
4.3.1 Общее описание экспериментов
4.3.2 Описание экспериментов по наблюдению имитатора грудной клетки человека
4.3.3 Описание экспериментов по наблюдению дышащего человека
4.5 Селекция идущего человека
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.2.3 Радиолокационное наблюдение целей, совершающих возвратнопоступательное движение
С точки зрения радионаблюдения, биологическое тело сложно по своей структуре и по характеру движения. Даже собственно взаимодействие биологических структур с электромагнитными волнами имеет множество особенностей. Электромагнитные свойства поверхности живых организмов рассмотрены в [2,3]. Тем более специфичными оказываются характеристики движения биологического тела, измеренные посредством радиолокации. В литературе было показано и экспериментально подтверждено, что существует возможность обнаружения и регистрации движения поверхности живых организмов,, вызванных дыханием и' сердцебиением, при помощи радиолокационных методов. В’ диссертации проведено' исследование методов-обработки сигналов, отраженных от границы среды и поверхности живых организмов.
Задачи обнаружения людей за'непрозрачными препятствиями, такие как поиск человека под обломками обрушившегося дома или' обнаружение людей на охраняемой территории (за стенами, внутри зданий), формируют требования определения расстояния до объекта и, в большинстве случаев, возможности отличать объекты друг от друга (наличия разрешающей способности).
В медицине наблюдение подвижных органов человека (сердце, грудная клетка) требует высокой чувствительности, так как движение кожного покрова, вызванное дыханием и сердцебиением, имеет амплитуду порядка 1мм.
Сформулированные требования к системе определяют структуру радиолокатора и методы цифровой обработки сигналов (тип зондирующего сигнала и методы его обработки).