Оптимизация параметров системы распознавания объектов по дальностным портретам в импульсной лазерной локации

• Автор: Смирнова, Юлия Леонидовна
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ .

ВВЕДЕНИЕ .

1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ

ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ ЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ .

1.1. Источники нетраекторной информации о иодируемом

объекте и методы ее получения

1.2. Методы формирования векторов признаков

1.3. Применение нейросетевых алгоритмов для решения задачи распознавания

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕГИСТРИРУЕМЫХ СИГНАЛОВ

2.1. Моделирование импульсной характеристики рассеяния подстилающей поверхности с расположенными на ней местными предметами
2.2. Определение квазиоптимальных размеров конечных элементов, аппроксимирующих поверхность лоцируемого объекта
2.3. Принципы моделирования сигнала на выходе фотоприемного устройства.
3. ОЦЕНИВАНИЕ КАЧЕСТВА РАСПОЗНАВАНИЯ
ОБЪЕКТОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ИХ ЛОКАЦИИ
3.1. Построение скалярной оценки качества системы распознавания с привлечением экспертных оценок.
3.2. Методика выбора параметров системы распознавания, обеспечивающей наилучшее качество распознавания объектов при различных условиях их локации.
3.3. Оценка достижимого качества распознавания объектов при априори неизвестных распределениях коэффициентов
рассеяния их поверхностей.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ . .
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Одной из важнейших и актуальных задач является получение итоговой оценки качества распознавания лоцируемых объектов при использовании в ЛЛС СР с выбранными параметрами, обоснование достоверности этой оценки и последующий анализ возможности улучшения качества распознавания объектов в результате изменения параметров СР. Основная цель проведенных исследований состоит в разработке методов построения оценки качества распознавания объектов и выбора оптимальной конфигурации СР. Объектом исследования является далыюстный портрет, получаемый в результате локации объекта импульсом лазерного излучения. Задачи исследования, решение которых было получено в процессе достижения поставленной цели, кратко формулируются следующим образом. Анализ параметров СР, определяющих качество распознавания лоцируемых объектов. Разработка методики формирования множеств векторов признаков для обучения и тестирования СР. Построение критерия качества функционирования СР. СР. Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы системного анализа и математического моделирования, теория распознавания образов, методы теории вероятностей, математической статистики и теории случайных процессов, а также методы математического программирования. Научная новизна результатов исследования. СР. Практическая и теоретическая ценность работы состоит в развитии методов математического моделирования и системного анализа применительно к решению важной задачи распознавания лоцируемых объектов. Основные результаты работы состоят в следующем. Разработана совокупность алгоритмов и программное обеспечение для расчета ИХР и дальностного портрета ПП с расположенными на ней местными предметами. Разработан и реализован метод определения максимального размера сторон КЭ, аппроксимирующих поверхность лоцируемого объекта, позволяющий проводить расчет ИХР этого объекта с заданной точностью. Предложена и обоснована структура скалярного критерия качества распознавания объектов и на его основе разработана и реализована методика определения оптимальных параметров СР. Реализация результатов исследования. Разработанные математические модели, методики и программное обеспечение реализованы в НИР ’’Юпитер”, ’’Тропарь-ЛИСО”, а также в ГБ НИР 1Д, выполненных в Научно-исследовательском институте радиоэлектроники и лазерной техники МГТУ им. Н.Э. Баумана. Научные положения и результаты, выносимые на защиту. Математическая модель дальностного портрета ПП с расположенными на ней объектами, позволяющая проводить расчет дальностного портрета путем сочетания аналитического представления ИХР облучаемого участка ПП и конечноэлементной аппроксимации поверхностей расположенных на нем объектов. Математическая постановка и решение задачи об определении оптимальных размеров сторон КЭ, аппроксимирующих поверхности объектов. Методика формирования множеств векторов признаков для обучения и тестирования СР, учитывающая вариации характеристик рассеяния излучения участками поверхностей лоцируемых объектов. Синтез глобального скалярного критерия качества функционирования СР и его применение для оптимизации параметров СР. Апробация работы и публикации. Аэрокосмические технологии: Первая международная научно-техническая конференция, посвященная -летию со дня рождения академика В. Международная конференция ’’Образование через науку”, посвященная 5-летию МГТУ им. Н.Э. Математическое моделирование” и отдела НИИ РЛ МГТУ им. Н.Э. Баумана. Основные результаты работы опубликованы в трех статьях, трех тезисах докладов на конференциях и изложены в четырех научно-технических отчетах о НИР. Личный вклад автора. Все исследования, изложенные в диссертационной работе, проведены лично соискателем. Автором самостоятельно разработана система необходимых для проведения исследований математических моделей и проведено обоснование их адекватности, разработано программное обеспечение и получены результаты математического моделирования, позволившие провести анализ параметров качества разпознавания и построить скалярный критерий качества. Из совместных публикаций в диссертацию включен лишь тот материал, который непосредственно принадлежит соискателю, заимствованный материал обозначен в работе ссылками.