Young Scientist School – 2016

Школа молодого ученого – 2016 ____________________________________________________________________ 7 УДК 519.24 БАЗОВОЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ ПАССИВНОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЛОКАЦИИ А.А. СПЕКТОР, доктор техн. наук, профессор М.А. РАЙФЕЛЬД, доктор техн. наук, доцент Ю.В. МОРОЗОВ, канд. техн. наук, доцент Д.Н. ЗИМА, магистрант ( НГТУ, г. Новосибирск) Спектор А. А. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: spektor@corp.nstu.ru В настоящей работе анализируются проблемы, возникающие при разработке алгоритмического обеспечения для обработки сигналов в новой локационной технологии – пассивной сейсмической локации. В настоящее время данная технология востребована при создании охранных систем, основанных на сейсмическом принципе. В статье приведено описание статистических методов оптимальной обработки сейсмических сигналов для обнаружения объектов и их классификации. Показаны преимущества применения спектральных признаков на основе спектральной плотности мощности и сглаженной комплексной огибающей для решения задач обнаружения и классификации объектов двух классов: одиночный человек, и крупное животное (лошадь). Предложено выполнять процедуру обнаружения непараметрическим методом путем определения количества спектральных составляющих полезного сигнала, превышающих соответствующие спектральные составляющие фона. Процедура классификации на основе принципа максимального правдоподобия позволяет с высокой достоверностью различать сигналы от человека и лошади. Ключевые слова: сейсмическая локация, сейсмическая система охраны, статистический подход, цифровая обработка сигналов, классификация, обнаружение, статистическое оценивание, спектральный признак. Введение Одним из перспективных методов охраны рубежей является сейсмический метод, основанный на регистрации и анализе сейсмических колебаний, которые возбуждаются в грунте при перемещении по его поверхности какого-либо объекта-нарушителя с непрерывным или импульсным воздействием на грунт. Для этого чувствительные элементы, образующие сейсмическую антенну, погружаются в грунт, а формируемые ими сигналы по линиям связи поступают на обработку в специальный электронный блок. Здесь выполняется их усиление и преобразование в цифровую форму, что делает возможной последующую цифровую обработку, направленную на решение конкретных содержательных задач. Общепризнано [1-15], что эффективность таких систем в определяющей степени связана с математическим и программным обеспечением. Сейсмические системы охраны рубежей направлены на решение задач автоматического анализа информации, свойственных локационным системам, таких как обнаружение объектов, их классификацию, оценку координат и параметров движения. Это