Разработка методов оценки эффективности пространственного поиска при ошибках в воспроизведении траектории сканирования

• Автор: Миняев, Валерий Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 228 с.

Введение.

1. Анализ алгоритмов организации поиска

1.1. Особенности и примеры организации поиска.

1.2. Основные этапы процесса поиска.

1.3. Классификация задач поиска и способы их решения.

1.4. Организация поиска при ошибках в воспроизведении траектории сканирования.

1.5. Выводы.

2. Определение вероятности пропуска неподвижного объекта при наличии ошибок в воспроизведении траектории сканирования.

2.1. Исходные данные и допущения.

2.2. Определение вероятности пропуска объекта для траектории сканирования типа Простой растр
2.3. Определение вероятности пропуска объекта для траектории сканирования типа Прямоугольная спираль
2.4. Определение вероятности пропуска объекта при использовании произвольной траектории сканирования
2.4.1. Траектория типа Простой растр.
2.4.2. Траектория типа Прямоугольная спираль.
2.4.3. Траектория типа Круглая спираль.
2.4.4. Способ определения вероятности пропуска для произвольного вида траектории сканирования
2.5. Выводы
3. Определение вероятности пропуска объекта при корреляционном взаимодействии между стробами в траектории сканирования.
3.1. Постановка задачи
3.2. Определение зависимости вида распределения вероятностей возникновения ошибки воспроизведения от количества просмотренных стробов
3.3. Определение финального распределения вероятностей возникновения ошибки воспроизведения
3.4. Определение характера изменения параметров закона распределения ошибки в зависимости от вида закона распределения вероятностей перехода.
3.5. Уточнение выражений для расчета вероятности пропуска при корреляционном взаимодействии между стробами.
3.6. Выводы
4. Оптимизация эффективности поиска неподвижного объекта при различных вариантах сканирования .
4.1. Критерии эффективности поиска неподвижного объекта
4.1.1. Полная вероятность обнаружения объекта .
4.1.2. Апостериорная информация о местоположении объекта в просмотренной области по окончании поиска
4.2. Оптимизация сканирования при фиксированных времени и скорости просмотра.
4.3. Оптимизация сканирования при фиксированных времени поиска и просмотренной области
4.4. Оптимизация сканирования при фиксированных скорости поиска и просмотренной области.
4.5. Выбор метода решения поставленных задач оптимизации.
4.6. Алгоритм решения задач оптимизации на основе выбранного метода
4.7. Примеры решения поставленных задач оптимизации
4.7.1. Оптимизация эффективности поиска при фиксированных времени и скорости просмотра.
4.7.2. Оптимизация эффективности поиска при фиксированных времени сканирования и просмотренной области.
4.7.3. Оптимизация эффективности поиска при фиксированных скорости сканирования и просмотренной области.
4.7.4. Принципы использования рассмотренных вариантов сканирования
4.8. Выводы Ю
5. Определение вероятности пропуска объекта при повторном сканировании области поиска.
5.1. Повторное сканирование по траектории Простой растр.
5.1.1. Повторное сканирование с возвратом луча по первоначальной траектории
5.1.2. Повторное сканирование с возвратом луча по траектории, повернутой на
относительно первоначальной НО
5.1.3. Принципы использования рассмотренных вариантов повторного сканирования по траектории типа Простой растр.
5.2. Повторное сканирование по траектории Прямоугольная спираль.
5.2.1. Повторное сканирование с возвратом луча по первоначальной траектории
5.2.2. Повторное сканирование с возвратом луча по траектории, повернутой на
относительно первоначальной
5.2.3. Принципы использования рассмотренных вариантов повторного
сканирования по траектории типа Прямоугольная спираль.
5.3. Определение вероятности пропуска объекта при использовании произвольной
траектории сканирования
5.4. Выводы
6. Программный комплекс Поиск в условиях помех и практическое применение результатов диссертационной работы
6.1. Структура программного комплекса Поиск в условиях помех.
6.1.1. Среда программирования и системные требования к аппаратному обеспечению.
6.1.2. Интерфейс и структура программного комплекса.
6.1.3. Возможности расширения круга решаемых задач.
6.2. Порядок работы с задачами.
6.2.1. Задача Простой поиск неподвижного объекта
6.2.2. Задача Оптимальный поиск неподвижного объекта .
6.2.3. Задача Корреляционная зависимость.
6.2.4. Задача Повторное сканирование
6.2.5. Рекомендации по автоматизированному решению комплексной задачи
оптимального поиска неподвижного объекта в условиях помех.
6.3. Применение разработанных способов для обнаружения и локализации дефектов
печатных плат на Томилинском электронном заводе.
6.4. Выводы
Заключение
Список литературы


Например, погрешности в изготовлении поисковых устройств, или неоднородности в области поиска, приводящие к отклонению сканирующего луча от заданного направления. Вследствие этого появляется вероятность пропуска объекта, что в итоге приводит к получению неточных сведений о местоположении объекта и снижению эффективности поиска ,,,. При организации подавляющего большинства задач поиска существуют жесткие ограничения на время и другие используемые поисковые ресурсы. Например, при поиске и локализации мест крушения время имеет существенное значение. Пострадавшие могут погибнуть, если помощь не придет вовремя ,. При решении задачи обнаружения быстро передвигающихся объектов с целью их сопровождения и установления связи или уничтожения, если они враждебно настроены фактор времени также очень важен ,. С другой стороны, могут существовать и ограничения по стоимости организации поиска и по количеству поисковых средств, используемых
для решения поставленных задач . Следствием этого является необходимость оптимального распределения этих ресурсов в обследуемой области области вероятного местоположения объекта или разработки оптимальных траекторий и синтеза поисковой системы, отвечающей заданным ограничениям 8,,,,. При этом в качестве критериев оптимальности поиска могут быть, например, максимум вероятности обнаружения объекта, минимум затраченного времени и средств, максимум апостериорной информации об объекте по результатам поиска и другие ,,,,,. Основные этапы процесса поиска. Основными особенностями поисковых систем являются многорежимность, вызванная необходимостью перенастройки с одних объектов на другие, и точностные требования, определяемые узкими диаграммами направленности элементов привода сканирующих устройств ,,,,,. На рис. Этап начальной выставки служит, например, для перевода луча сканирующего устройства в определенную точку области вероятностного нахождения объекта перед началом поиска. Далее реализуется задача непосредственного поиска по определенной траектории сканирования при заданных законе распределения вероятности местоположения объекта и точностных условиях обнаружения. После обнаружения луч поисковой системы нацеливается на искомый объект, и происходит захват. Рис. Граф переходов между этапами поиска. Затем на этапе автосопровождения проводится изучение предмета поиска или в случае установления связи с какимлибо аппаратом передача информации. Если в это время ошибка наведения превысит допустимое значение, происходит срыв, что приведет к необходимости возобновления поиска. Исследование работы таких следящих систем очень сложно проводить аналитическими методами. Поэтому наиболее целесообразным является совмещение моделирования отдельных этапов при проведении параметрической оптимизации с последующим переходом к решению задач поэтапной и структурной оптимизации поиска. Классификация задач поиска и способы их решения. Как уже указывалось в п. В зависимости от критериев оптимальности, ограничений и этапов все поисковые задачи можно классифицировать в соответствии с видами поиска 1,9,,,,,, рис. Для различных стратегий поведения поисковой системы оптимальный поиск объекта в области его вероятного местоположения может быть пассивным или активным. При пассивном поиске поисковое средство производит просмотр сканирование области по заранее известной, неизменной траектории с оптимальными по заданному критерию параметрами например, траектория Простой растр или Прямоугольная спираль, рис 1. В случае активного поиска поисковое средство просматривает заданную область по оптимальной программе, изменяющейся во времени с учетом получаемой в процессе поиска информации ,,,,,. Поиск может быть регулярным и случайным. При случайном поиске вводят элемент случайности при просмотре зоны неопределенности. Диаграмма направленности сканирующего устройства наводится в случайно выбранных направлениях . Регулярным называется поиск, осуществляемый по определенной программе. Закон перемещения диаграммы направленности поискового средства определяется типом траектории сканирования ,,,. Рис. Классификация видов поиска. Рис. Траектории сканирования.