Кафедра медіаінженерії та інформаційних радіоелектронних систем (МІРЕС)
Постійний URI для цієї колекції
Перегляд
Останні подання
Публікація Фокусировка электромагнитного поля точечного электрического диполя границей раздела обычной и левой сред(2013) Иванов, В. К.; Силин, А. О.; Стадник, А. М.Проблема фокусировки волновых полей различной физической природы и частотных диапазонов является актуальной как для научных экспериментов, так и для практических приложений в промышленности, медицине и технике, однако уникальные возможности для разработки устройств фокусировки электромагнитных полей, связанные с появлением метаматериалов (левых сред), не могут быть полностью реализованы в рамках используемого в большинстве работ геометрооптического подхода, основ-ным достоинством которого является наглядность. Поскольку такой подход не позволяет дать количественные оценки влияния потерь, положения, ориентации и типа источника на структуру излучаемого поля, то возникает потребность в последовательном электродинамическом решении модельных задач. В работе из первых принципов строго решена и численно промоделирована зада-ча об излучении элементарного электрического диполя, расположенного горизонтально над плоской границей раздела пассивных обычной и левой сред. Показано, что электромагнитное поле диполя, проникая в полупространство из метаматериала, фокусирует-ся в нем, то есть пространственное распределение поля имеет явно выраженный максимум со сложной интерференционной струк-турой. Исследована зависимость фокусировки от положения и ориентации диполя, а также величины потерь в метаматериале. Вы-двинута гипотеза (приведены качественные соображения) о том, что фокусирующей способностью обладает именно граница раз-дела обычной и левой сред, а не каждая из них по отдельности. Ил. 4. Библиогр.: 23 назв.Публікація Вертикальный диполь над полупространством из метаматериала: распределение электромагнитного поля и вектора Пойнтинга(2016) Стадник, А. М.; Силин, А. О.Задача обобщения классических результатов об излучении электрического диполя над поверхностью Земли на случай полупространства из левостороннего метаматериала с одновременно отрицательными диэлектрической и магнитной проницаемос-тями важна для многих практических приложений, связанных с фокусировкой волновых полей. При этом желательно обойтись без излишних упрощений: приближения геометрической оптики, пренебрежения потерями, ограничений на волновой пакет, связанных с введением групповой скорости, неучета типа (только монополь) источника излучения. В работе строго решена модельная задача об излучении элементарного электрического диполя, расположенного нормально к плоской границе раздела диссипативных обычной и левосторонней сред. Численное моделирование выявило ожидаемую лепестковую структуру отраженного поля в первой среде и сложную (в среднем конусообразную) интерференционную структуру поля с выраженной областью максимума в полупространстве из левостороннего метаматериала. Исследовано пространственное распределение электромагнитного поля в обоих средах в зависимости от положения диполя и от величины потерь в левостороннем метаматериале. Анализ поведения вектора Пойнтинга подтвердил гипотезу, что изменение знака его тангенциальной компоненты при переходе границы раздела, характерное для электромагнитных поверхностных волн, является причиной фокусирующей способности именно границы раздела обычной и левосторонней сред, а не каждой из них по отдельности.Публікація Фокусировка излучения вертикального электрического диполя линзой Пендри(2016) Стадник, А. М.; Силин, А. О.Концепция плоской линзы впервые была рассмотрена в работе В.Г. Веселаго, посвященной распространению электро-магнитных волн в средах с одновременно отрицательными диэлектрической и магнитной проницаемостями (согласно современной терминологии – в левосторонних метаматериалах). Позднее Дж. Б. Пендри выдвинул идею так называемой «суперлинзы», разре-шающая способность которой могла бы превышать дифракционный предел. Ввиду перспективности для практических приложений это вызвало дискуссию, посвященную возможности как антипараллельности фазовой и групповой скоростей, так и самой реализа-ции сверхразрешения для источника излучения в виде монополя. Однако использованные при этом приближения лучевой теории уменьшили общность полученных результатов, пренебрежение потерями радикально исказило их, а ошибки в теоретическом ана-лизе привели к неправильной физической трактовке. В данной работе получено строгое решение задачи о фокусировке излучения элементарного электрического диполя, ориентированного вертикально относительно плоского слоя конечной толщины из левосто-роннего метаматериала с поглощением. Численно промоделировано пространственное распределение электромагнитного поля в слое, а также прошедшее и отраженное от него поле при различных высотах диполя, толщинах слоя и потерях в каждой среде. Анализ рассчитанной пространственной структуры электромагнитного поля подтвердил фокусирующие способности границ разде-ла обычной и левосторонней сред, а также плоской линзы. Ил. 5. Библиогр.: 26 назв.Публікація Специфіка телевізійного мовлення у соціальних мережах в Інтернеті(ТОВ «Друкарня Мадрид», 2024) Супрун, О. О.; Омельницький, А. А.Вже сьогодні середньостатистичний користувач Інтернету дивиться безліч відео. Тільки на порталі YouTube.com, згідно з офіційною статистикою сайту, щохвилини користувачі завантажують 60 годин відео, за місяць ресурс відвідують 800 мільйонів унікальних користувачів – кожен дев'ятий мешканець планети. Тому зараз дуже актуальними є питання про виробництво якісного телевізійного контенту для телеканалів соціальних мереж; способи ефективної доставки контенту до цільових груп; їх інтереси та життєві цінності потенційних глядачів; межах маркетингових можливостей телемовлення у соціальних мережах тощо.Публікація Технологія розпізнання особистості у відеопотоку в режимі реального часу(ТОВ «Друкарня Мадрид», 2024) Супрун, О. О.; Кошель, В. О.Завдання розпізнавання осіб є одним із перших практичних завдань, яке послужило стимулом для розвитку теорії розпізнавання об'єктів. Останнім часом у різних сферах діяльності, пов'язаних із обробкою інформації, зростає потреба швидкої та правильної ідентифікації особистості людини у відеопотоці в режимі реального часу.Публікація Алгоритми локалізації траєкторії транспортних засобів у відеопотокі(ТОВ «Друкарня Мадрид», 2024) Супрун, О. О.; Котельніков, І. В.Аналіз траєкторій руху транспортних засобів – одне з центральних завдань у галузі транспортного моніторингу. Інформація про траєкторії використовується системами інтелектуального відеоспостереження для комплексної аналітики дорожніх ситуацій: оцінка потоків руху транспортних засобів, аналіз їх патернів руху, детекція порушень правил дорожнього руху, виявлення аномалій.Публікація Дослідження фізичного фактору селективності радіолокаційних спостережень метеорів(ХНУРЕ, 2023) Драчко, Є. О.In this thesis analyzed the physical factor of selectivity of radio meteors as a function of the orbital elements of their parent meteoroids. It is shown that the most probability on the system MARS observed meteors, which are generated by meteoroids that have a direct motion. Meteoroids on retrograde orbits are registered by MARS much worse and mostly with high eccentricities and small large semi-axesПублікація Использование БПЛА-перехватчиков для увеличения дальности обнаружения дронов-нарушителей(ХНУРЕ, 2022) Карташов, В. М.; Кизка, В. А.; Тихонов, В. А.Статья рассматривает возможность обнаружения БПЛА вблизи критически важного индустриального объекта с помощью малогабаритных радиолокационных станций (МРЛС), размещенных на борту БПЛА-перехватчиков. Обычно МРЛС размещаются на борту дронов для радиокартографирования местности, опера-тивно-тактических и разведывательных боевых задач, спасательных операций. Возможность использования МРЛС на борту дронов-перехватчиков для обнаружения дронов-нарушителей как дополнительного канала к дистанционному РЛС каналу нигде до этого не рассматривалась. В статье проведен обзор существующих МРЛС, которые могут использоваться или используются как бор-товые на БПЛА, а также проведен обзор существующих БПЛА-перехватчиков. Показано, что БПЛА-перехватчики, оснащенные МРЛС, можно использовать для облета местности вокруг критически важного про-мышленного объекта по аналогии с облетами, совершаемыми мультикоптерами вокруг сельхоз-местностей, с подзарядкой в специально оборудованных для этого местах на разном расстоянии от центра управления и от критически важного индустриального объекта. Предложен способ увеличения существующих оптического и акустического канала обнаружения БПЛА-нарушителя на порядок, а радиолокационного канала на 5 км, если на БПЛА-перехватчик установить не только МРЛС, но и оптоэлектронную с акустической системы обнаружения БПЛА при комплексном применении этих каналов с дистанционной радиолокационной системой обнаружения БПЛА.Публікація Використання детекторів віоли-джонса для вирішення задач розпізнавання зображень(ТОВ «Друкарня Мадрид», 2024) Супрун, О. О.; Грицаков, І. В.В даний час для обробки інформації активно застосовуються підходи математичної теорії розпізнавання. На сьогоднішній день ступінь розробленості методу Віоли та Джонса досить високий. Дослідниками по всьому світу запропоновано безліч модифікацій оригінального алгоритму та окремих його частин. Розвиток ознакового простору відбувається як щодо форми, так і щодо самої природи обчислення ознаки.Публікація Інформаційно-образні системи як нова основа візуалізіції інформації(ТОВ «Друкарня Мадрид», 2024) Жуков, В. В.Екранна творчість має синтетичний характер адже заснована на мистецтві та технічних розробках та досягненнях науково-технічного прогресу. Таким чином вона поєднує у собі творчість, технології та виробництво. Органічна єдність цих напрямків складає специфіку кіномистецтва, телебачення, соціальних мереж та виробництва аудіовізуального контенту.Публікація Рухома форма візуалізації інформації як новий тренд в сучасних методах навчання(ТОВ «Друкарня Мадрид», 2024) Жуков, В. В.Формування рухомої візуалізації (кіно, програми, кліпи та інші аудіовізуальні форми) літературних витворів мистецтва (сценаріїв, оповідань, наукових та навчальних праць тощо) бере свій початок з появи перших кінострічок, які мали як розважальний так і публіцистичний характер. Сьогодні це має і наукове значення, адже наявна дискусія з питання візуального подання наукових даних у вигляді науково-популярних, навчальних фільмів та презентацій з анімованими (рухомими) об’єктами.Публікація Модель оцінювання статистичних характеристик довгострокової складової випадкового процесу на прикладі аналізу середньомісячних температур(ХНУРЕ, 2022) Тихонов, В. А.; Карташов, В. М.; Карташов, О. В.Розглянуто можливості вдосконаленої моделі авторегресії та проінтегрованого ковзного середнього (АРПКС) для аналізу нестаціонарних даних та виділення довгострокових трендів досліджуваних процесів. За пропонована модель може бути використана для дослідження спостережуваних процесів у різних галузях людської діяльності: аналізу траєкторій руху літальних апаратів, що спостерігаються, зокрема безпілотних літальних апаратів, метеорологічних процесів, що відображають стан атмосфери. Розроблений математичний апарат використовувався для аналізу змін у тимчасових рядах температури атмосфери, що спостерігаються тривалий час, проведено оцінювання середньорічних температур з подальшим ковзним згладжуванням низькочастотним фільтром. Показано, що видалення сезонної складової моделі АРПКС усуває або суттєво спотворює тренд і слабко впливає на стаціонарну складову процесу АРПКС. Операція видалення тренду слабко впливає на властивості сезонної складової і стаціонарну складову процесу. Для оцінки тренду попередньо було отримано середньорічні значення температур. Використання ковзного усереднення, що видаляє сезонну складову середньомісячних температур, дозволяє знайти слабкий довготривалий тренд. Отримані результати можуть використовуватися для аналізу середньострокових та довгострокових змін атмосферних явищ, уточнення результатів, одержаних традиційними методами обробки результатів та методами математичної статистики, а також в інших сферах людської діяльності.Публікація Аналіз методів акустичної пеленгації безпілотних літальних апаратів(ХНУРЕ, 2022) Карташов, В. М.; Рибников, М. В.; Карташов, О. В.; Посошенко, В. О.Класичні засоби виявлення об’єктів не забезпечують необхідної ефективності стосовно виявлення малих безпілотних літальних апаратів (БПЛА), а акустична локація серед відомих методів їх спостереження є найбільш економічно доцільним рішенням. У статті аналізуються відомі методи пеленгації акустичних сигналів з метою вибору алгоритмів для обробки сигналів БПЛА. Отримання якісних показників аналізованих алгоритмів здійснювалося методом статистичного комп'ютерного моделювання в середовище Matlab. За результатами моделювання показано, що класичні методи є найбільш стійкими в умовах низьких відносин сигнал-шум. Алгоритм пеленгування GCC-PHAT, заснований на визначенні різниці моментів часу приходу сигналу в рознесені за простором точки, є обчислювально економічним і досить простим для визначення на прямку на БПЛА, однак він не здатний розрізняти більше одного джерела випромінювання в межах діаграми спрямованості. Методи, засновані на формуванні променю, також є порівняно простими у реалізації та обчислювально ефективними, вони більш стійкі при низьких значеннях сигнал-шум. Алгоритм SRP-NAM має більшу точність визначення кутів, ніж SRP-PHAT, тому він може бути адекватною заміною алгоритму SRP PHAT. Методи високої роздільної здатності забезпечують кращу роздільну здатність з напрямком, ніж класичні методи, що у разі обмеження по апертурі мікрофонних решіток є позитивним фактором при проектуванні станції пеленгування БПЛА. Розглядались такі методи високої роздільної здатності: некогерентний MUSIC, некогерентний нормований MUSIC та метод TOPS. Показано, що некогерентний MUSIC дає погані результати з розрізнення близьких сигналів БПЛА, оскільки при формуванні пеленгу осереднюються нерівнозначні оцінки всього діапазону частот. Алгоритм некогерентної нормованої MUSIC здатний ефективно використовувати весь діапазон частот акустичного сигналу БПЛА. Алгоритм TOPS поступається алгоритму некогерентної нормова ної MUSIC, а з іншого боку він не вимагає апріорних оцінок кількості джерел випромінювання.Публікація Математичні моделі нестаціонарних випадкових процесів у СВВП поданні(ХНУРЕ, 2022) Тихонов, В. А.; Карташов, В. М.; Карташов, О. В.; Посошенко, В. О.Розглядаються методи та математичні моделі, що забезпечують можливість дослідження статистичних характеристик складених, а також нестаціонарних випадкових процесів, що описують широкий клас фізичних явищ. Запропоновані моделі можуть бути використані для дослідження процесів, що спостерігаються у різних галузях людської діяльності, – для аналізу траєкторій руху безпілотних літальних апаратів, їх акустичних сигналів, метеорологічних процесів, що відображають стан атмосфери. Реальні та імітаційні нестаціонарні випадкові процеси, що розглядаються, подаються моделлю складеного векторного випадкового процесу (СВВП). При цьому довжина підвектора дорівнює періоду сезонної складової. Фактично у такому поданні відліки часового ряду замінюються їх сукупністю, тобто підвекторами. Аналізуються статистичні зв'язки для підвекторів, а не як завжди, для відліків процесу. Якщо довжина підвектора дорівнює одиниці, всі операції у поданні СВВП еквівалентні звичайним операціям для часових рядів. Розроблений математичний апарат використовувався для аналізу змін у часових рядах температури атмосфери, що спостерігаються тривалий час; виконано оцінювання середньорічних температур з подальшим ковзним згладжуванням низькочастотним фільтром. Результати можуть бути використані для аналізу середньострокових та довгострокових змін атмосферних умов, уточнення результатів, отриманих традиційними методами математичної статистики, аналізу та прогнозування потоків даних у мережах мобільного зв'язку, а також в інших галузях людської діяльності.Публікація Діаграми спрямованості акустичного випромінювання безпілотних літальних апаратів(ХНУРЕ, 2022) Карташов, В. М.; Олейніков, В. М.; Селєзньов, І. С.; Карташов, О. В.При вирішенні актуальної задачі виявлення малих безпілотних літальних апаратів (БПЛА) по їх акустичному випромінюванню (АВ) виникає необхідність дослідження характеристик АВ БПЛА. Тому значна увага в літературі приділяється теоретичним та експериментальним дослідженням структури і параметрів звукового поля, створюваного БПЛА. Стаття присвячена експериментальному дослідженню діаграм спрямованості акустичного випромінювання безпілотного літального апарату «Dji Phantom 3». Експеримент з запису АВ БПЛА проводився у «заглушеній» камері, стіни якої покриті звукопоглинальними панелями із поверхнею спеціальної геометричної форми. Експериментальна установка включає БПЛА, закріплений на поворотній штанзі, мікрофон для запису звуку, та поворотну штангу для мікрофону.Публікація Визначення розташування малорозмірних безпілотних літальних апаратів з акустичного випромі нювання(ХНУРЕ, 2022) Олейніков, В. М.; Карташов, В. М.; Шейко, С. О.; Зубков, О. В.; Олейнікова, О. І.Розглянуто особливості акустичного метода визначення місця розташування БПЛА з використанням мік рофонних решіток: класичні методи, методи наддозволеності та метод різниці часу приходу акустичних коливань. Наводиться опис содару з мінімальним числом мікрофонів. Проаналізовано фактори, що впливають на величину похибки визначення координат БПЛА. Для заданої конфігурації мікрофонної решітки содару методом імітаційного моделювання отримані оцінки інструментальної похибки визначення та похибки, викликані ефектом Доплера. За допомогою розглянутого содару проведено вимір координат БПЛА, що переміщається в умовах відкритої місцевості. Обробка результатів натурних вимірювань показує, що абсолютні значення помилок визначення координат БПЛА, отримані за допомогою содару, на дальності до 100 м у 95 % випадків не перевищують 3 м, визначення висоти – не більше 1 м. Вимірювання азимуту та кута місця при цьому досить точні при високої роздільної здатності.Публікація Особливості задач виявлення і спостереження груп безпілотних літальних апаратів(ХНУРЕ, 2022) Карташов, В. М.; Посошенко, В. О.; Капуста, А. І.; Рибников, М. В.; Першин, Є. В.Сучасна тенденція підвищення ефективності використання БПЛА полягає у переході від їхнього одиночного застосування до групового. Відповідно до цього при побудові комплексної інтегрованої системи виявлення та спостереження за БПЛА, що включає різні інформаційні канали, доцільно враховувати особливості функ ціонування системи, пов'язані з виявленням груп БПЛА. Розглянуто інформаційні, енергетичні та пошукові можливості окремих засобів виявлення, що входять до складу інтегрованої системи спостереження БПЛА, з метою побудови ефективного алгоритму спільної обробки вхідних сигналів, що надходять, з урахуванням різних можливостей окремих каналів (за дальністю, розпі знаванням тощо). Синтезовано оптимальний алгоритм виявлення груп БПЛА у комплексній інтегрованій системі, що поєднує рішення про виявлення, винесені у приватних каналах. Відповідно до синтезованого алгоритму комплексна обробка полягає у підсумовуванні рішень окремих виявлювачів з деякими вагами, що визначаються якістю рішень, прийнятих у каналах. Якість рішень залежить від технічних засобів, що використовуються у каналах, і умов спостереження. Запропоновано послідовність вирішення сукупності взаємопов'язаних завдань у комплексній інтегрова ній системі спостереження БПЛА у міру наближення групової цілі до об'єкта, що охороняється. Послідовність включає наступні операції: виявлення групової цілі (енергетичне виявлення); оцінка координат групи об'єктів; просторове розрізнення та визначення кількості апаратів у групі; розпізнавання (визначення типу) кожного окремого апарату; оцінка координат кожного літального апарату окремо; визначення складу групи (однорідна, неоднорідна); визначення спеціалізації групи та розтин характеру її завдань.Публікація Алгоритм оцінювання розподілу енергії радіолокаційних сигналів, які розсіюються на акустичних збуреннях, створених БПЛА(ХНУРЕ, 2022) Карташов, В. М.; Посошенко, В. О.; Колісник, К. В.; Колісник, В. І.; Бобнєв, Р. І.; Капуста, А. І.Розглянуто задачу оцінювання розподілу на інтервалі спостереження енергії радіолокаційних сигналів, розсіяних на атмосферних неоднорідностях, які виникають внаслідок функціонування БПЛА. Рішення цієї за дачі необхідно для удосконалення алгоритмів виявлення, класифікації виявлених БПЛА за додатковими інформаційними ознаками, підвищення роздільної здатності при виявленні декількох апаратів, розташованих на одній дальності при груповому застосуванні БПЛА, з’ясування часових параметрів еволюції руху БПЛА у часі та у просторі. Подібна задача виникає через необхідність обробки корисних радіолокаційних сигналів при малому співвідношенні сигнал/шум для досягнення максимально можливої дальності впевненого виявлення БПЛА. Через це стає неможливим пряме оцінювання енергії корисних сигналів методом порівняння з еталонними фізичними величинами через велику похибку вимірювання. Тому запропоновано алгоритм оцінювання, заснований на методах теорії порядкових статистик, які передбачають замість порівняння чисельних реалізацій з певним еталоном формування з них варіаційного ряду за умови апріорного знання функції розподілу цих реалізацій. При цьому використано той факт, що для певних розподілів випадкової величини, серед яких є нормальний та всі обмежені, дисперсія оцінки у вигляді математичного очікування певної порядкової статистики суттєво менше дисперсії прямого вимірювання при малому співвідношенні сигнал/шум. Для заощадження часу та обчислювального ресурсу при обробці у реальному масштабі часу сигналів, що приймаються, запропоновано ви користовувати попередньо розраховані масиви чисельних значень математичного очікування та дисперсії по рядкових статистик для різних параметрів щільності розподілу випадкової величини.Публікація Застосування факторизації для підвищення роздільної здатності параметричної оцінки спектральної щільності потужності(ХНУРЕ, 2023) Тихонов, В. А.; Безрук, В. М.Розглянуто можливості факторизації параметричної оцінки спектральної щільності потужності (СЩП) випадкового процесу на основі моделі авторегресії лінійного передбачення для підвищення роздільної здатності спектра. Під факторизацією розуміється розкладання багатомодової СЩП на простіші одномодові складові. Факторизація дає змогу не тільки розкласти складну багатомодову СЩП на простіші одномодові складові, а й точніше аналізувати низькочастотні, середньочастотні та високочастотні складові СПМ випадкового процесу. Основну увагу приділено дослідженню задачі підвищення роздільної здатності оцінки СЩП шляхом її факторизації методом Юла – Уокера і Берга.Публікація Синтез комплексного алгоритму функціонування радіоакустичного вимірювального комплексу(ХНУРЕ, 2023) Тихонов, В. А.; Карташов, О. В.Станції радіоакустичного зондування атмосфери є перспективним засобом отримання інформації про висотний розподіл метеопараметрів в атмосфері Землі, яка використовується в процесі вирішення актуальних науково-прикладних завдань з забезпечення польотів літальних апаратів, прогнозу погоди та ін. Проте ефективність існуючих радіоакустичних засобів є недостатньою і існують потреби практики з розробці відповідних перспективних структур та алгоритмів, що реалізуватимуться при побудові конкретних станцій, призначених для вирішення актуальних прикладних завдань. Виконано синтез структурної схеми перспективного радіоакустичного вимірювального комплексу (РАВК) і комплексного алгоритму його функціонування. Показано, що процес розробки РАВК можна звести до розробки наступних незалежних питань: синтез (вибір) типів зондувальних радіо та акустичних сигналів, їх енергетичних параметрів, синтез алгоритмів просторової та часової обробки сигналів для оптимального виділення корисної інформації з сигналів, що приймаються на фоні шумів, розробка алгоритмів управління комплексом і адаптації комплексу до зовнішніх умов, що формуються зовнішнім оточенням, а також розробка технічних засобів, призначених для реалізації вказаних алгоритмів. Відповідно до цього завдання синтезу (вибору) зондувальних сигналів для радіоакустичних систем зондування атмосфери у процесі проектування має полягати у спільному вивченні характеристик та виборі двох взаємозалежних видів сигналів – електромагнітного та акустичного.