Лучшие вопросы
Таймлайн
Чат
Перспективы
Средства обнаружения
Из Википедии, свободной энциклопедии
Remove ads
Средства обнаружения (обнаружители) объектов — устройства, в которых совмещены функции получения информации о внешней среде, обработки, распознавания полученной информации для выделения сигналов, характерных для объектов определенного класса.[1] Выделенный сигнал может использоваться для автоматического обнаружения объекта.[2] При обнаружении допустимы только два решения: сигнал есть или сигнала нет. Любые промежуточные решения исключаются.[3]:119 Проблема обнаружения возникает в случае, если сигналы принимаются на фоне помех естественного или искусственного происхождения.[3]:118 Обнаружение при наличии помех происходит в условиях неопределенности, когда человек или автоматическое устройство не располагает полной информацией.[4] Также возможна дальнейшая обработка выделенного сигнала для получения дополнительной информации.[5]
Задача обнаружения объекта и задача измерения его координат являются связанными задачами. Разделение этих задач весьма условно и связано с существенным различием технических способов определения координат в режиме обнаружения и измерения.[6]:134 В условиях, когда факт наличия связанного с объектом сигнала ещё не установлен, проведение измерения без предварительного обнаружения вызывает трудности.[7]:4 К процессу обнаружения может быть применен теоретический анализ в случаях когда процесс связан с измерением или счётом.[8]:154
Remove ads
Технические средства
На практике в технических средствах решается задача связанная с приемом слабых сигналов с учётом внутренних шумов и внешних помех[8]:4 при ограниченном времени или числе наблюдений.[8]:155 Минимальная величина энергии сигнала, которая позволяет определить и различить сигнал на фоне шума при заданной вероятности обнаружения и вероятности ложной тревоги называется пороговым сигналом.[9]
Датчики тревоги (извещатели) формируют тревожный сигнал при обнаружении объекта.[10][11][12]:7 СССР и России исторически сложилось использование (в зависимости от отрасли) двух разных терминов для датчиков тревоги: извещатели и средства обнаружения.[13]:53
Локаторы дополнительно к обнаружению объекта определяют его координаты или распознают его форму с использованием электромагнитных или звуковых волн.[14]
Детекторы обнаруживают энергию, физические поля, излучения с последующим использованием обнаруженного сигнала.[15]
Remove ads
Обнаружение
Суммиров вкратце
Перспектива
Обнаружение объекта — установление наличия объекта в определённом районе пространства путем приема и обработки сигналов и помех[16]. Принятие решения об обнаружении объекта происходит по определённому правилу оценки сигналов после выделения сигналов из помех[17]. Факт наличия цели устанавливается с вероятностью не ниже заданной[18]. Обнаружение производится в результате выделения объекта на окружающем фоне. Выделяемые объекты по одному или нескольким признакам относятся к интересующему типу целей.[19]
К вопросам обнаружения объекта относится:
- обнаружение сигнала на фоне шумов и помех в каждой точке пространства параметров сигнала;
- обзор пространства;
- поиск в указанной области пространства.[6]:6
Физические являения, составляющие объективную основу обнаружения объектов:[20]:68
- отражение энергии
- радиоволн;
- света;
- звука;
- других видов;
- излучение энергии
- ИК диапазона;
- радиоволн;
- света;
- звука;
- возмущение среды объектом.[20]:71
При наличии поля зрения, его качественные или количественные различия двух частей, видимых одновременно или последовательно, называются контрастом.[21] Контрастность объектов бывает оптическая, тепловая (инфракрасная), радиолокационная, магнитная.[22] Возможность обнаружения и сопровождения объекта средствами обнаружения зависит от контрастности отраженного или испускаемого объектом сигнала, для определения вида и типа цели необходима констрастность также по фазовым и поляризационным характеристикам сигнала. Контрастность цели определяется степенью отличия сигнала от фона собственных шумов средства обнаружения, естественных и искусственных помех.[23]
Теория средств обнаружения в математике рассматривается рамках теории поиска,[24]:4 которая занимается задачами определения положения объекта (задачами поиска) с учётом несовершенства реальных средств обнаружения и наблюдателей.[25]:9
Обнаружение отличается от распознавания, при котором определяется класс объекта[26]. При этом поиск, как правило, организуют, чтобы обнаружить объекты определённого класса (косяки рыбы, воздушные объекты и т.п.), скорость движения которых лежит в определённых пределах[24]:17.
Степень автоматизации:
- визуальное или зрительное — обнаружение в результате наблюдения невооружённым глазом или с применением оптических приборов[16][27];
- автоматизированное — обнаружение производится оператором, а дальнейшее сопровождение объекта и определение его координат выполняется техническим средством[28];
- автоматическое — техническим средством вырабатывается решение о наличии объекта и его параметрах[2].
Remove ads
Объекты обнаружения
Объектами могут являться различные предметы, расположеные в разных средах, например: летательные аппараты, предметы на поверхности Земли, промысловая рыба и морские животные и т.д.[24]:6 Процесс поиска в значительной степени зависит от свойств объекта обнаружения и параметров технических средств обнаружения.[24]:7 Методами радолокации изучаются метеорологические объекты: области выпадения осадков и связанные с ними явления (облака, грозы).[29] С помощью лазерной локации можно исследовать облака и аэрозоли в атмосфере.[30]
Объект должен иметь характерные особенности:
- свойства объекта отличаются от свойств среды, в которой осуществляется поиск;
- информация о расположении объекта до начала поиска и в его процессе носит неопределённый характер.[24]:6
Цели
Цель — объект, для которого указано место расположения и его тип.[31][32] Точность, с которой положение цель указано при обзоре пространства, практически всегда недостаточна для следящих систем. Поэтому для уточнения координат цели происходит её захват.[6]:133
Обзор пространства
Суммиров вкратце
Перспектива
Процесс исследования среды для обнаружения объектов называется обзор пространства,[33] в том числе при использовании средств обнаружения без движущихся частей.[34] Пространство, в пределах которого локатор, один или группа датчиков обнаруживают объект называются зоной обнаружения.[35][36]
Слежение за неподвижной областью
Сигнальные средства обнаруживают объект в заданной области. Это может производится при достижении заданной величины одним из параметров сигнала, поступающего от объекта.[37]:7
Датчики цели в результате взаимодействия с целью выдают сигнал, приводящий в действие огневую цепь взрывателей.[38]
Реле механические перемещения подают сигнал при приближении объекта к заданной точке, пересечении линии, поверхности объектом.[39]
В нестационарных параметрических полях (температур, давлений, скоростей и прочих) можно выделить зоны имеющие определённые значения. Задачей поиска является обнаружение таких зон поля, задачей слежения — контроль за перемещением таких зон поля. Просмотр поля может быть осуществлен двумя способами: сканированием лучом и опросом комплекса точечных датчиков.[40]
Технические средства обнаружения пожара: пожарный извещатель, спринклер.[41]
Сканирование
Сканирование — анализ исследуемого пространства путем последовательного передвижения поля зрения устройства;[42] разложение изображения на отдельные элементы.[43]
При поиске объекта узкий луч радиолокатора последовательно проходит все точки пространства в заданом секторе. Последовательный обзор пространства осуществляется по одному из законов двухмерной развертки.[44] Развертывающим устройством осуществляется однозначное преобразование пространственной величины в зависимость от времени. Развертывающим устройством может быть: световой луч; небольшое отверстие в движущемся экране; электронно-лучевой прибор и т.п.[45]
Разложение изображения на отдельные элементы производится растровой системой (растром) из однотипных элементов (отверстий, линз, призм и т.д.). Растр производит структурное преобразование направленного пучка света. Если элементы растровой системы обладают фокусирующим действием, то такие системы называют оптическими.[46]
Локатор — устройство для определения расположения объекта в заданой системе коордиант.[47] Локаторы определяют положение объектов с использованием шкал.[37]:10 Радиолокаторы, гидролокаторы и оптические локаторы решают задачи по определению местоположения объектов, слежению за объектами, распознаванию объектов.[48]
Телевизионная система — поисковая сканирующая система без функционального преобразования изображения.[40] Телевизионные системы обнаружения и визулизации используются в дефектоскопии, ориентации летательных аппаратов, медицинской диагностике и других областях.[49] Технические средства, использующие телевидение, могут обеспечивать визуальное опознавание объектов, которые не обнаруживаются в радио и инфракрасных диапазонах. Для использования необходима соответствующая освещённость и световая контрастность объекта.[50]
Ручные, грунтовые металлоискатели имеют конструкцию в виде антенны на ручке. Место расположения металлического объекта определяется путём движения антенны вблизи объекта.
Remove ads
Примечания
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads