В четвертом разделе «Экспериментальные исследования результативности разработанного математического и алгоритмического обеспечения» приведены результаты экспериментальных исследований эффективности разработанной методики комплексной коррекции технического несовершенства ИИС РК с использованием объектов простой формы (рис. 2, 3).
Исходными данными для расчета с использованием предлагаемого метода улучшения технических характеристик ИИС РК являлись наборы двумерных радиоголограмм, получаемые при проведении прямых измерений при фиксированных положениях исследуемых объектов в ИК, которые затем совместно обрабатывались ЭВМ ИИС РК.
а б
в г
Рис. 2. Экспериментальное изображение пластины 49х49 см.
а) исходное; б) восстановленное по результатам измерений за пределами рабочей зоны (на краю коллиматора); в) после коррекции фоновых переотражений в ИК; г) комплексная коррекция.
а б
Рис. 3. Экспериментальное изображение набора тел простой формы до (а) и после (б) коррекции технического несовершенства ИК
Анализ экспериментальных данных показывает, что последовательное применение алгоритмов коррекции неравномерности волнового фронта поля облучения и фоновых переотражений ИК (рис. 2) дает последовательный рост качества обработанных изображений. Более строгий количественный расчет показывает, что степень соответствия получаемых изображений исходным при коррекции возрастает по определенному в работе критерию (1) на 60-90. Использование методики комплексной коррекции (рис. 3) позволяет выделить изображение объектов тестовой группы с превышением 12-18 дБ над уровнем фона, соответственно увеличивая на эту же величину и чувствительность ИИС РК Результаты экспериментальных исследований технических характеристик ИИС РК показали, что примерно на два порядка повысилась чувствительность, а размер рабочей зоны увеличился в полтора раза.
Результаты работы могут быть использованы без существенной доработки в качестве методического и программного обеспечения на полномасштабных комплексах при проведении работ по совершенствованию их технических характеристик.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключении приведены основные выводы по диссертационной работе.
В результате проведенных исследований была достигнута основная цель диссертационной работы - увеличен размер рабочей зоны и улучшена чувствительность ИИС РК, использующей коллиматорный метод формирования поля облучения с планарным сканированием приемного элемента в предобъектной плоскости за счет использования информации об особенностях построения элементов передающего тракта и ИК при математической коррекции результатов измерений.
При этом были решены следующие задачи.
1. Разработана математическая модель ИИС РК, учитывающая погрешности измерений, обусловленные искажениями волнового фронта поля облучения передающим трактом, структуру фоновых переотражений в ИК, механизм воздействия данных погрешностей на результаты измерений, а также позволившая провести ранжирование основных составляющих инструментальной погрешности измерений по величине.
2. Разработаны алгоритмы математической коррекции искажений волнового фронта поля облучения и фоновых переотражений, позволившие улучшить технические характеристики ИИС РК - расширить размер рабочей зоны в полтора раза и увеличить чувствительность на два порядка.
3. Разработана методика комплексной коррекции технического несовершенства элементов ИИС РК, основанная на использовании дополнительной (полученной в рамках отдельного эксперимента) информации о закономерностях влияния искажающих факторов на процесс измерения, в которую впервые введены элементы, корректирующие искажения волнового фронта поля облучения и влияние фоновых переотражений в ИК.
4. На ИИС РК «Сектор» Федерального научно-исследовательского центра проведена экспериментальная проверка и внедрение предложенной методики, что позволило проводить работы по исследованию объектов с эффективной площадью рассеяния до 10-4 м2 и размером до 3.5 м (ранее 10-2 м2 и 2.3 м соответственно).
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:
Публикации в изданиях, определенных ВАК МОиН РФ
1. Нечаев В.С. Математическая модель функционирования типового радиоизмерительного комплекса / В.С. Нечаев // Системы управления и информационные технологии, 1.1(39), 2010. - С. 166-169.
2. Нечаев В.С. Анализ методов построения радиолокационных изображений объектов по результатам измерений рассеянных полей / В.С. Нечаев // Системы управления и информационные технологии, 2.1(40), 2010. - С. 174-180.
3. Нечаев В.С. Алгоритмы обработки данных и принципы построения радиолокационных изображений объектов / В.С. Нечаев, В.С. Стародубцев // Системы управления и информационные технологии, 2.1(40), 2010. - С. 180- 188.
Статьи и материалы конференций
4. Нечаев В.С. Возможный подход к компенсации искажающий воздействий в системах математической обработки информации / В.С. Нечаев // Моделирование систем и процессов. Вып.1,2, 2008. - C. 19-21.
5. Нечаев В.С. К вопросу о возможностях математической коррекции результатов измерений при совершенствовании технических характеристик радиоизмерительных комплексов/ В.С. Нечаев // Моделирование и управление в сложных системах. №1(3), 2008. - C. 59-62.
6. Нечаев В.С. Анализ принципов математической коррекции экспериментальных данных / В.С. Нечаев // Моделирование систем и процессов. Вып.1,2, 2008. - C. 21-27.
7. Нечаев В.С. Возможности математической обработки информации при коррекции технического несовершенства измерительных систем / В.С. Нечаев // Моделирование и управление в сложных системах. №1(3), 2008. - C. 62-67.
8. Нечаев В.С. Погрешность измерений при планарном сканировании / В.С. Нечаев, В.С. Стародубцев// Моделирование и управление в сложных системах. №1(5), 2009. - C. 32-37.
9. Нечаев В.С. Критерий качества радиоголографического метода измерений объектов на радиоизмерительных комплексах / В.С. Нечаев// Моделирование и управление в сложных системах. №1(5), 2009. - C. 37-41.
10. Нечаев В.С. Анализ источников и составляющих погрешности измерений в типовых радиолокационных измерительных комплексах / В.С. Нечаев// Моделирование и управление в сложных системах. №3(7), 2009. - C. 17-22.
11. Нечаев В.С. К вопросу составляющих погрешности измерений на типовых радиолокационных измерительных комплексах / В.С. Нечаев // Моделирование систем и процессов. Вып.3,4, 2009. - C. 50-55.
12. Нечаев В.С. Особенности практической реализации радиоголографического метода измерений объектов на радиоизмерительных комплексах и возможный критерий определения качества получаемых оценок / В.С. Нечаев // Материалы IX Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования», 27 - 28 апреля 2009 года, г. Тамбов, -С 87-93 с.
13. Нечаев В.С. Основные этапы процесса получения радиоголограммы в виде математической модели / В.С. Нечаев // Информационные технологии моделирования и управления. 1(60), 2010. - С. 66-71
14. Нечаев В.С. Особенности измерений в рассеянных полях на радиоголографических комплексах / В.С. Нечаев, В.С.Стародубцев // Моделирование и управление в сложных системах. №1(8), 2010. - C. 17-22.
15. Нечаев В.С. Алгоритмы обработки данных при измерениях в рассеянных полях на радиоголографических комплексах / В.С. Нечаев, В.С.Стародубцев // Информационные технологии моделирования и управления. 2(61), 2010. - С. 62-70.
16. Нечаев В.С. К вопросу о методах построения радиолокационных изображений объектов / В.С. Нечаев, В.С.Стародубцев // Информационные технологии моделирования и управления. 2(61), 2010. - С. 54-62
17. Нечаев В.С. Математическая коррекция экспериментальных данных информационно-измерительных систем коллиматорного типа / В.С. Нечаев, В.С.Стародубцев // Моделирование и управление в сложных системах. №2(9), 2010. - C. 37-44.