Заключение организации (Методы обработки сигналов в лидарных системах при исследовании газодымовых выбросов в зонах кризисных и чрезвычайных ситуаций)

П ра ЗАКЛЮЧЕНИЕ Федерального государственного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники» (МИРЭА) Диссертация Лысова Павла Игоревича «Методы обработки сигналов в лидарных системах при исследовании газодымовых выбросов в зонах кризисных и чрезвычайных ситуаций» выполнена на кафедре телекоммуникационных систем МИРЭА.

В период подготовки диссертации соискатель Лысов Павел Игоревич работал в ОАО «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (ОАО «Российские космические системы»), с 2008 г. по настоящее время. В 2008 г. окончил МИРЭА по специальности «Радиотехника». В 2008 г. поступил, а 2011 г. окончил очную аспирантуру МИРЭА по специальности 05.12.04 — «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения». Удостоверение о сдаче кандидатских экзаменов выдано в 2011 г. в МИРЭА.

Научный руководитель — к.т.н., доцент Грязных Игорь Всеволодович работает в МИРЭА, в должности профессора кафедры телекоммуникационных систем. По итогам обсуждения принято следующее заключение: АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Тема диссертации решает научно-техническую задачу по увеличению точности восстановления профилей параметров атмосферного воздуха в зонах кризисных и чрезвычайных ситуаций (КС и ЧС), за счет применения методов цифровой обработки сигналов. Увеличение точности измерений является критичным в системах оперативного мониторинга воздушного пространства в зонах аварий, КС и ЧС. На сегодняшний день лидарные системы выполняют следующие основные задачи: 1).

Исследование замутненности (степени дымового загрязнения) атмосферы на месте аварии с целью дать рекомендации об оперативной обстановке и прогнозе ее развития компетентным органам, которые решают о возможной эвакуации населения. 2). Обнаружение возможных областей распространения аварийно-химически опасных веществ (АХО — таких, как ХНъ С12 и др.) и оценку их относительной объемной концентрации. ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА. Все полученные в работе научные результаты и рекомендации по их практическому использованию получены непосредственно автором. НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ.

В диссертационной работе получены следующие новые научные результаты: 1. Предложена новая модификация метода интегрального накопления для расчета профиля коэффициента ослабления аэрозоля, учитывающая особенности работы лидарных систем в зонах КС и ЧС и снижающая количество априорной информации, необходимой для расчета. 2. Предложен новый метод обработки ЛС„применяемый при восстановлении профиля коэффициента ослабления аэрозоля по расстоянию и выполняющий расчет по модифицированному методу интегрального накопления, а также фильтрацию на промежуточных стадиях обработки. 3. Предложен новый метод обработки ЛС, применяемый при восстановлении профиля относительной объемной концентрации АХОВ по расстоянию методом дифференциального поглощения-рассеяния и использующий фильтрацию на промежуточных стадиях обработки. 4.

Предложена новая модель ЛС, позволяющая проводить исследования по применению различных способов фильтрации сигналов в лидарных системах, работающих в зонах КС и ЧС. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Получены новые научные результаты в области обработки лидарных сигналов. Эффективность предложенных методов обработки лидарных сигналов заключается в том, что они позволяют увеличить точность измерения параметров атмосферного воздуха в экологически неблагоприятных районах, а также зонах КС и ЧС, за счет снижения методической погрешности. Эти результаты являются полезными для лидарных исследований атмосферных аэрозольных и газовых шлейфов, образующихся в результате КС и ЧС, а также для дистанционного контроля атмосферного воздуха в зонах вокруг крупных промышленных предприятий с целью оперативного обнаружения аварий.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Полученные в работе результаты внедрены в автоматизированной системе дистанционного мониторинга для регистрации аварий и контроля выбросов вредных веществ в атмосферу «АС,11а4-«Лидер» в Федеральном казенном учреждении «Центр управления в кризисных ситуациях главного управления МЧС России по г, Москве» (ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по г.

Москве»), что подтверждается соответствующим актом. Ряд результатов диссертации использовались в учебном процессе на кафедре телекоммуникационных систем МИРЭА. ОБОСНОВАННОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ. Достоверность и обоснованность научных результатов, выводов и рекомендаций, приведенных в диссертации, подтверждается строгостью предложенных способов оценки методической погрешности, вносимой предложенными методами обработки лидарных сигналов, а также сопоставлением результатов измерений с известными результатами других работ, полученными с помощью других методов обработки. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

Основные положения н результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: ° 10-й, 11-й и 15-й Международной выставки и конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (Москва, 2008, 2009„2013); ° 57-й, 60-й, 63-й и 64-й Научно-технических конференциях в МИРЭА (Москва, 2008, 2011, 2014, 2015); ° 3-й„4-й и 6-й Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий» (Москва, 2010, 2011, 2013); ° 1-й Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития радиотехнических и инфокоммуникационных систем» (Москва, 20! 3); ° 11-й Международной научно-практической конференции «Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий»(Сочи,2014).

ПОЛНОТА ИЗЛОЖЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ДИССЕРТАЦИИ В ПУБЛИКАЦИЯХ: Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 14 работах; личный вклад автора составляет 2,3 печ.л. Работы, опубликованные автором в перечне ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК: 1.

Грязных И.В., Лысов П.И. Спектральный анализ отраженных сигналов при лидарной локации аэрозольного образования в атмосфере // Наукоемкие технологии, №4. — М: Радиотехника. — 2011. — с. 44-53. 2. Грязных И.В., Лысов П.И. Выделение информации в процессе обработки сигналов, получаемых при лидарной локации аэрозольных образований в атмосфере // Наукоемкие технологии, №5.

— М: Радиотехника. — 2011. — с. 58-68. 3. Грязных И.В., Лысов П.И., Николаев А.Н. Алгоритм и программа обработки лидарного сигнала по вычислению профиля коэффициента ослабления аэрозольных образований в атмосфере // Электромагнитные волны и электронные системы, №2. — М: Радиотехника.

— 2014. — с. 4- 11. В других изданиях: 1. Грязных И.В., Лысов П.И., Николаев А.Н. Методика обработки лидарного сигнала при зондировании аэрозольных образований в атмосфере с помощью Т1-сапфир-лазера. // Труды РНТО РЭС им, А.С. Попова. Серия: Цифровая обработка сигналов и ее применение. Выпуск Х-1: Доклады-1. — М., 2008. — с. 412-414. 2.

Грязных И.В., Лысов П.И. Цифровая обработка лидарного сигнала методом логарифмической производной с целью оценки коэффициента ослабления аэрозоля в атмосфере // Труды РНТО РЭС им. А.С. Попова. Серия: Цифровая обработка сигналов и ее применение. Выпуск Х1-2: Доклады-2. — М., 2009. — с. 559-562. 3. Лысов П. И. Цифровая обработка отраженных сигналов при лазерном локационном мониторинге атмосферы. Труды Ш Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения н информационных технологий».

М. — 2010.. — с. 171-181. 4. Лысов П.И. Цифровая фильтрация обратно рассеянного сигнала при зондировании атмосферы лндаром дифференциального поглощения [Электронный ресурс1 // ГЧ Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий». Тезисы докладов.

— М.: ОАО «Российские космические системы». — 2011. — 1 электрон. опт. Диск (СР-КОМ). 5. Лысов П.И. Цифровая обработка сигналов, получаемых с выхода фотоприемного устройства в лидарной системе [Электронный ресурс1 // 'Ч1 Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий». Тезисы докладов. — М.: ОАО «Российские космические системы» — 2013. 6. Грязных И.В., Лысов П.И. Цифровая обработка сигналов, получаемых на выходе оптических приемных устройств в локации атмосферы с помощью лидаров. 0 Труды РНТО РЭС им. А.С.

Попова. Серия: Цифровая обработка сигналов и ее применение. Выпуск: ХЧ-2. Доклады-2. — М., 2013. — с. 195-199. 7. Грязных И.В., Лысов П.И. Разработка аппаратно-программного комплекса для обработки сигналов в мобильном комплексе дистанционного мониторинга // Первая Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы и перспективы развития радиотехнических и инфокоммуникационных систем». Сборник научных трудов. Ч.2.

' Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики». — М., 2013. — с. 80-83. 8. Лысов П.И. и др. Лидарная локация опасных загрязнений атмосферы / Андрущак Е.А., Грязных И.В., Ветрова В.В., Кондратов Ю.В., Лысов П.И., Николаев А.Н., Гургов Б.Ш. // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. Материалы международной научно-практической конференции — М.: НИУ ВШЭ, 2014. — с.