doi: 10.52899/24141437_2025_03_401
УДК: 51-7:621.396

Выявление аномалий при анализе результатов гидроакустических измерений нестационарных процессов

Самаров Е. К. Язык статьи: русский
Ссылка для цитирования: Самаров Е.К. Выявление аномалий при анализе результатов гидроакустических измерений нестационарных процессов // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2025. Т. 4, № 3. С. 401–406. DOI: 10.52899/24141437_2025_03_401 EDN: LAWNRQ

Аннотация

Актуальность. При обработке результатов гидроакустических измерений огромное значение имеет выявления и отбраковка так называемых аномальных результатов. Это связано с тем, что даже один результат, может привести к ложным выводам. Отличительными особенностями измерений в области гидроакустики являются, с одной стороны, высокая цена просчета в случае недостаточной их точности, а с другой — трудность достижения необходимой точности ввиду сложности и изменчивости среды распространения, влияния фона. Необходимость знания тонкой пространственной и временной структуры измеряемых гидроакустических нестационарных процессов предъявляет жесткие дополнительные требования к используемым методам и средствам измерений, а также к точности получаемых результатов. В предлагаемой статье рассмотрены и проанализированы вопросы, связанные с выявлением аномалий при анализе результатов гидроакустических измерений случайных нестационарных процессов на основе метода размножения оценок. Цель работы — разработка алгоритма обнаружения аномальных значений результатов измерений стационарного и для нестационарного процесса основанного на методе размножения оценок. Методы. Для нахождения оптимальных значений параметров предлагаемых алгоритмов исследовали зависимости вероятности правильного обнаружения и вероятность ложной тревоги в зависимости от числа размноженных оценок исходной реализации и числа покрытий на длину реализации. Было показано, что в условиях ограниченных априорных данных использование указанного метода позволяет эффективно определять аномальные значения результатов гидроакустических измерений не только для стационарного, но и для нестационарного процессов. Результаты. Воспользовавшись имитационным моделированием, были получены модели результатов измерения, которые представляли собой нестационарную случайную последовательность. Проведенные исследования показали высокую эффективность обнаружения аномальных измерений предлагаемого алгоритма, основанного на методе размножения оценок. Высокая эффективность предлагаемого алгоритма в условиях ограниченных априорных данных позволяет его использовать в автоматизированных системах первичной обработки данных. Ключевые слова: гидроакустические измерения; размножение оценок; аномальные измерения.

Список литературы

1. Акустика океана. Ред. Дж. Де Санто. М.: Мир, 1982.
2. Ольшанский В.В. Статистические методы в гидролокации. (Модели, алгоритмы, решения). Л.: Судостроение, 1983.
3. Фирсов Ю.Г. Основы гидроакустики и использования гидрографических сонаров. СПб.: Нестор-История, 2010.
4. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Нелинейное оценивание параметров сигнала при воздействии узкополосных негауссовских помех // Автометрия. 2019. Т. 55, № 1. С. 80–88. doi: 10.15372/AUT20190111 EDN: YWSQOL
5. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Оценка погрешности измерения векторного информационного параметра сигнала на фоне мультипликативных помех // Радиотехника. 2016. № 2. С. 72–82. EDN: VPKHLZ
6. Фомин А.Ф., Новоселов О.Н., Плющев А.В. Отбраковка аномальных результатов измерений. М.: Энергоатомиздат, 1985.
7. Свидетельство регистрации программы № 20003610367 / 12.02.2003. Марчук В.И., Шерстобитов А.И. Выделение аномальных измерений в автоматизированных системах первичной обработки информации: Рег. номер программы.
8. Переверткин С.М., Кантор А.В., Бородин Н.Ф., Щербакова Т.С. Бортовая телеметрическая аппаратура космических летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1977.