Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1091291), страница 4

Файл №1091291 Автореферат (Статистическое оценивание энергетических и доплеровских характеристик отражений от метеообъектов при их импульсном зондировании) 4 страницаАвтореферат (1091291) страница 42018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

При К=20 доверительныйинтервал ошибки уменьшается почти в два раза по сравнению с К=5 и приη > 20 дБ не превосходит 10%. Полученные в данном разделе результатыпозволяют обосновать требования к ошибкам оценивания ШДСС в заданномдиапазоне параметров МО и при реализуемом значении К.Рисунок 6Четвертый раздел диссертации посвящен вопросам реализациипредложенных алгоритмов оценивания первых трех моментов спектровМПФ МО и результатам их экспериментальной проверки в натурныхусловиях. Помимо моделирования проверка эффективности разработанныхалгоритмов осуществлялась на аппаратуре первичной обработки информациив составе опытных и серийных образцов первых отечественных ДМРЛ(«ДМРЛ-С», «ДМРЛ-10»).

Структурная схема аппаратно-программногокомплекса реализации алгоритмов показана на рис.7.Основными элементами этой схемы являются блоки оценки первогоρ(Т) и второго ρ(2Т) КК (БОКК) и блоки вычисления мощности (БОМ). Вблоках усреднения (БУ) осуществлялось накопление оценок по азимуту.

Блокоценки СРС (БОС) и блок оценки ШДСС (БОШС) реализовалисоответствующие алгоритмы, предложенные в разделах 2 и 3.Блокиоценкиэнергетическиххарактеристик(БОЭХ)иполяризационных продуктов (БОПП) производили пересчет ОСШ кметеорологическим отражаемостям. Прием входных сигналов осуществлялсяс выхода фильтра сжатия сложного сигнала (СФКМ), а выдача оценок16отражаемости, СРС и ШДСС – на вход системы вторичной обработкиметеоинформации (ВОИ).Рисунок 7В соответствии с потребным объемом вычислений в реальном временидля реализации алгоритмов оценивания моментов спектров использоваласьпроцессорная плата Kontron CP6002. В комплексе с этой одноплатной ЭВМдляпервичнойобработкиприменяласьвысокопроизводительнаяпроцессорная плата ADP201cP5.Таким образом, все предложенные алгоритмы были реализованы насуществующей цифровой элементной базе и работали в реальном времени.Большинство экспериментальных исследований проводились в составеизделия «ДМРЛ-С» со следующими основными характеристиками:• Обзора пространства коническими сечениям по азимуту и дискретнымподъемом антенны по углу места (цикл обзора менее 10 минут);• Максимальный радиус обзора: 250км (низкая частота повторенияимпульсов), 125км (высокая частота повторения импульсов)• Вид зондирующего сигнала: простой моно-сигнал τ=0.8мкс и СФКМсигнал с низким УБЛ <-70дБ, длительностью τ=10, 25 и 60мкс и полосойΔf = 1.25МГц.• Ширина луча в двух плоскостях 0.95°х0.95°Указанные параметры существенно влияли на конкретную реализациюалгоритмов оценивания в изделии.Рисунок 817С учетом работы на двух поляризациях первичная обработка эхосигналов осуществлялась параллельно на выходе 4-х приемников.

Примерывизуализации получаемых параметров на дисплее изделия в коническихсечениях показаны на рис.8.При проведении экспериментальных исследований алгоритмов оценкиинтенсивности МО использовались различные объемы обучающей выборки5 < K < 10. При этом было выявлено, что средний КК эхо-сигналов навысокой и низкой частотах повторения составлял ρв=0.86 и ρн=0.75соответственно. Согласно теоретически обоснованным данным работывероятность непревышения ошибки оценки интенсивности +-1дБ вэксперименте составила:• На высокой частоте повторения p=0.89 (К=5) и 0.97 (К=10)• На низкой частоте повторения р=0.81 (К=5) и 0.89 (К=10)Эти данные получены для стационарных МО, протяженностью более5км.

Эксперименты, связанные с оценкой СРС МО, проводились только навысокой частоте повторения в режиме 2-х кратной вобуляции: Т1=1мс,Т2=1.2мс. В качестве основного способа оценивания использовалсяобоснованный в диссертации метод модифицированных разностей на основеусреднения частных значений КК смежных «чередующихся» интерваловповторения. Пример экспериментальной карты СРС на постоянной высотеН=5км показан на рис.9 а) Здесь Vr ≤ 50м/с. В отличие от ситуации соценкой отражаемости, корректность метода оценки СРС проверяласьпрямым экспериментом.

Известно, что для МО зависимость СРС отазимутального направления Vr = f (ϕ ) имеет вид синусоиды. На рис.9 б)показана такая экспериментальная зависимость, для которой СКО ошибкиσ V < 0.3 м/с, что свидетельствует о высокой точности предлагаемогоалгоритма.rРисунок 9Экспериментальные оценки ШДСС проводились на основе алгоритмов,теоретически рассмотренных в 3-м разделе диссертации. Для оценки частныхзначений КК использовались оценки Берга и Итакуры-Саито, которые при5 < K < 10 дали близкие результаты. В качестве примера на рис.9 в) показанакарта распределения ЩДСС на высоте Н=5км. Измеренные значения восновном лежат в пределах 3м/с < ∆Ŵ < 5 м/с.

Некоторое расширение18спектра на краях облачности до ∆Ŵ = 6-7 м/с объясняется тем, что прималых интенсивностях отражений существенное влияние оказываютсобственные шумы приемника.Результаты экспериментов в части оценки ШДСС в основномподтвердили теоретические выводы работы. При К=5 смещение оценококазывалось несущественным, а СКО ошибок уменьшался по мереувеличения интенсивности МО.Таким образом, результаты натурных экспериментальных работ вцелом подтвердили обоснованность применения предложенных алгоритмов вконкретных условиях и их реализуемость на современной цифровойэлементной базе. По результатам проведенных испытаний и экспериментов вразличных условиях АПК цифровой первичной обработки внедрен всерийное производство.

В нем использовалось ПО, реализующее алгоритмыоценивания, предложенные и исследованные в данной диссертационнойработе.Основные результаты работы.1. В условиях ограниченного объема анализируемых данных полученыколичественные статистические характеристики случайных ошибокоценивания первых трех моментов спектров МПФ МО в широком диапазонепараметров: отношения сигнал/шум, коэффициента корреляции и объемаобучающей выборки.2. Сравнительные исследования точностных характеристик оцениванияпроведены для известных и предложенных в работе алгоритмов с учетомвозможностей их практической реализации на существующей элементнойбазе.3.

Показано, что точность оценок отражаемости МО снижается по мерероста интенсивности МО, но улучшается с ростом КК и объема обучающейвыборки. Например, при размере пачки М=27, ρ=0 и ОСШ = 10дБвероятность попадания ошибки оценивания в интервал ±1дБ для объемаобучающей выборки К=1 составляет 0.55, а для К=5 равна 0.91.4. Основным источником помех, искажающим оценки интенсивностиМО, являются отражения от «запредельных» МО.

Для их компенсации вработе предложены и исследованы следующие методы:• Применение сложных ортогональных сигналов в смежных интервалахзондирования, что позволяет снизить уровень помехового сигнала вбазу сигнала раз;• Кодирование начальных фаз импульсов накапливаемой пачки,обеспечивает компенсацию помехи, пропорциональную размеру пачки• Показано, что в условиях отсутствия перекрытия отражений от«однозначных» и «запредельных» МО можно использоватьразработанные критерийные методы, позволяющие корректноопределить истинные координаты «запредельных» МО.5. Показано, что для практически важных случаев малых значений ККи объемов обучающей выборки предложенный в диссертации метод19вычисления СРС МО на основе среднего по пачке КК обеспечивает болеевысокую точность оценивания по сравнению с известным методомнакопления оценок скорости по частным КК.

Например, при К=5 и ρ=0.790% доверительный интервал предложенной оценки на 20% уже, чемизвестный.6. Для расширения диапазона однозначности оценивания СРСпредложена модификация известного МПИ, основанная на вобуляцииинтервалов зондирования. Показано, что с увеличением диапазонаоднозначности оценивания СРС, увеличивается 90% доверительныйинтервал ошибок.7. Результаты статистического анализа модифицированного МПИпоказал, что в сопоставимых условиях «череспериодная» вобуляцияобеспечивает более узкий доверительный интервал по сравнению с«попачечной» (при М=26 и ∆Vr одн = 37 м/с они различаются в 3 раза).8. Для оценивания ШДСС гауссовых спектров отражений МО посовокупности статистических характеристик и удобству реализациирекомендован метод, основанный на оценке Берга по одному КК,позволяющий при любой точности оценивания КК получить физическиосмысленный результат.9.

Разработанные и исследованные в диссертации методы и алгоритмыоцениваниямоментовдоплеровскихспектровМОпрошлиэкспериментальную проверку в натурных условиях, в том числе припроведении государственных испытаний «ДМРЛ-С» и подтвердилитеоретически обоснованные в работе точностные характеристики.Список публикаций по теме диссертации:1. Д.И. Леховицкий, Д.С. Рачков, А.В. Семеняка, Д.В. Атаманский,А.А. Пушков Оценка ширины доплеровского спектра скоростейметеообразований в когерентных импульсных МРЛ с произвольнымиинтервалами зондирования // Успехи современной радиоэлектроники.

–2012. - №8. - с. 47-682. Д.И. Леховицкий, Д.С. Рачков, А.В. Семеняка, Д.В. Атаманский,А.А. Пушков Модифицированный метод парных импульсов длякогерентных импульсных МРЛ с произвольными интерваламизондирования//Успехисовременнойрадиоэлектроники.–2012. - №3. - с. 25-453. U.Laurukevich, A.Pushkov, B.Vovshin, I.Vylegzhanin The results of field testsof Russian meteorological Radar «DMRL-C» // Сб.

научных трудов 4-гоМеждународного радиоэлектронного форума «МРФ-2011». - 2011. - т.1.ч.1. - с.7-12.4. V. Efremov, V. Laurukevich, A. Pushkov, R. Sedletsky, B. Vovshin,I. Vylegzhanin The theory and practice of application pseudo random signals inDopplers meteoradars. // Proceedings of «IRS-2011». - 2011. - с. 256-260.5. D. Lekhovytskiy, D. Rachkov, A. Semeniaka, U.

Laurukevich, A. PushkovStatistical analysis of estimation accuracy of the meteorological formations20parameters in pulsed Doppler weather radars with arbitrary staggering of pulserepetition intervals. // Proceedings of «IRS-2011». - 2011. - с. 273-278.6. U. Laurukevich, A. Pushkov, I.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6392
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее