Теоретические основы и геоинформационная поддержка принятия решений при формировании систем технического наблюдения в аспекте гидрометеорологического обеспечения

Как следует из приведенных рисунков для ночных условий, практически на всей территории области такого рода вероятность варьирует в диапазоне 40 - 55%, снижаясь в отдельных районах прибрежной зоны до величин 20%. В дневное время на всей территории области характерными являются значения 20 - 25%. Существенно, однако, что в течение всего времени суток над морем в 50 - 60% случаев наблюдаются условия превышения приводным волноводом высоты 20 м.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 13. Примеры расчета карт вероятности (%) превышения приповерхностным радиоволноводом высоты 20 м на территории Калининградской области в летний период (день - слева, ночь - справа)

Причина подобного суточного хода вероятности превышения толщиной слоя суперрефракции вполне понятна, поскольку над морем этот эффект создается исключительно процессами испарения, которые практически не испытывают суточного хода, а над сушей в ночное время суперрефракция формируется характерными для этого времени суток температурными инверсиями.

Наконец, в заключительном разделе данной главы (раздел 5.4), представлены основные направления использования описанной выше информации для повышения эффективности систем технического наблюдения Государственной границы РФ.

Как известно (Дмитриев В.А., 1991 и др.), важнейшими вопросами создания и функционирования СТН являются:

- расположение (построение) сил и средств наблюдения на местности;

- выбор оптимальных режимов работы ТСН;

- организация прохождения информации об обстановке от системы наблюдения и ее обработка;

- управление системой наблюдения в ходе решения поставленных перед нею задач.

Управление в этом смысле состоит в изменении структуры системы, режимов ее работы в целом или ее отдельных элементов, в перераспределении задач или функций между элементами системы и, наконец, в использовании резервных возможностей системы. В результате управляющего воздействия изменяется поведение системы, т.е. ее реакции на внешние или внутренние факторы.

Выделяется несколько этапов функционирования СТН и связанных с этим этапов работы органов управления. Среди основных этапов такого рода (начального, обнаружения и сопровождения цели) особенно выделяется начальный этап, когда наблюдение осуществляется почти полностью на основании внешней информации, так как сама система обладает минимальными данными относительно обстановки. Критерием управления на этом этапе служит вероятность обнаружения цели на охраняемом участке или отдельном направлении.

В синтезированном виде такие управляющие воздействия и критерии, по которым можно оценить их результативность, приведены в таблице 3. На рисунке 14 приведена общая схема расчета критериев оценки эффективности системы технического наблюдения с учетом влияния метеорологических факторов.

Таблица 3. Способы повышения эффективности СТН

Для каждого участка Государственной границы фиксируются, в первую очередь, наиболее актуальные классы целей. Далее производится первоначальный выбор конфигурации СТН и, в итоге, рассчитывается суммарная вероятность обнаружения выбранных целей. В том случае, если такого рода оценка приводит к неудовлетворительному результату (вероятность мала), конфигурация СТН пересматривается и производится новый расчет.

При этом непосредственно количественные данные по критериям оценки по способам 1-7 (таб. 3) здесь могут быть получены с использованием имеющегося в литературе арсенала расчетных методов на базе информации об атмосфере в форме ГИС-покрытий из перечня в таблице 2.

Рис. 14. Общая схема расчета критериев оценки эффективности системы технического наблюдения с учетом влияния метеорологических факторов

Основные ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ диссертационной работы сводятся к следующему.

1. Разработаны теоретические основы геоинформационной поддержки принятия решений при формировании систем технического наблюдения с использованием моделей расчета характеристик обнаружения различных объектов с применением ТСН в СВЧ и оптическом диапазонах электромагнитных волн.

2. На основании проведенных экспериментальных исследований установлены взаимосвязи характеристик обнаружения различных объектов в оптическом диапазоне с метеорологическими условиями.

3. Разработан метод расчета характеристик обнаружения различных объектов в СВЧ и оптическом диапазонах на основе стандартной гидрометеорологической информации.

4. Разработан метод расчета характеристик обнаружения различных объектов в оптическом диапазоне на наклонных трассах визирования, в том числе с поисковых воздушных судов.

5. Созданы базы данных пространственного анализа характеристик обнаружения различных объектов в СВЧ и оптическом диапазоне в виде геоинформационных покрытий для трех регионов РФ.

Публикации

1. Василенко С.В. Методы расчета и прогноза условий наблюдаемости объектов на охраняемых территориях. - Калининград: КПИ ФСБ России, - 2008. - 144 с.

2. Василенко С.В. Учет особенностей распространения СВЧ-радиоволн при оценке радиолокационной наблюдаемости на территории Калининградской области / Радиотехника. Журнал в журнале. Радиосистемы. Вып. № 96. - М.: 2006. - С. 72-73.

3. Василенко С.В. Исследование условий обнаружения человека в оптическом диапазоне / Радиотехника. Журнал в журнале. Радиосистемы. Вып. № 106. - М.: 2007. - С. 46-47.

4. Василенко С.В. Видимость объектов в Балтийском регионе // Естественные и технические науки. - М.: Компания Спутник+, 2008. - № 1. - С. 239-242.

5. Василенко С.В Численное моделирование вертикальной структуры атмосферного пограничного слоя на случай учета влажности // Естественные и технические науки. - М.: Компания Спутник+, 2008. - № 1. - С. 243-245.

6. Василенко С.В. Прогнозирование характеристик атмосферы, определяющих радиолокационную наблюдаемость в различных регионах России / Радиотехника. Журнал в журнале. Территориально распределенные системы охраны. Вып. № 119. - М.: 2008. - С. 15-16.

7. Василенко С.В. Моделирование условий распространения радиоволн СВЧ диапазона с использованием численных моделей атмосферы // Естественные и технические науки. - М.: Компания Спутник+, 2008. - № 3. - С. 234-237.

8. Василенко С.В. Расчет и пространственный анализ характеристик наблюдаемости в оптическом диапазоне электромагнитных волн // Естественные и технические науки. - М.: Компания Спутник+, 2008. - № 3. - С. 238-240.

9. Василенко С.В. Климатологическое картирование и пространственный анализ характеристик наблюдаемости на примере южной части Охотского моря // Естественные и технические науки. - М.: Компания Спутник+, 2008. - № 3. - С. 228-233.

10. Василенко С.В. Особенности пространственного анализа характеристик наблюдаемости в прибрежной зоне // Геоинформатика. - М.: 2008. - № 2. - С. 27-31.

11. Василенко С.В. Повышение эффективности организации поиска объектов с воздуха путем учета условий наблюдения // Естественные и технические науки. - М.: Компания Спутник+, 2008. - № 4. - С. 228-230.

12. Василенко С.В. Видимость объектов на территории Калининградского региона // Научно-технический сборник по материалам межведомственной конференции на седьмой международной специализированной выставке «Граница-2005». / Под ред. Ю.М.Зотова - М.: Графикс, 2006. - С. 383-389.

13. Василенко С.В. Анализ параметров атмосферы, влияющих на оптическую наблюдаемость объектов на территории Калининградского региона // Материалы ежегодной Международной научно-технической конференции «Энергосбережение. Энергооборудование. Энергопотребление» - СПб: «КСИ», 2006. - С. 156-159.

14. Василенко С.В. Особенности радиолокационной наблюдаемости на территории Калининградской области // Материалы ежегодной Международной научно-технической конференции «Энергосбережение. Энергооборудование. Энергопотребление» - СПб: «КСИ», 2006. - С. 159-163.

15. Василенко С.В. Оценка радиолокационной наблюдаемости с использованием информационных технологий // Труды IV Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании-2006», Часть 2 Калининград: Калининградский государственный технический университет, 2006. - С. 134-136.

16. Василенко С.В. Применение геоинформационных технологий для оценки дальности видимости объектов // Труды IV Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании-2006», Часть 2 Калининград: Калининградский государственный технический университет, 2006. - С. 136-138.

17. Василенко С.В. Зависимость оптической наблюдаемости объектов в Калининградской области от состояния окружающей среды // Сборник материалов международной научно-практической конференции. Выпуск VII, Часть 1. - Калининград: Калининградский юридический институт МВД России, 2006. - С. 8-11.

18. Василенко С.В. Анализ параметров атмосферы, влияющих на распространение волн СВЧ-диапазона в прибережной зоне Балтийского моря // Ученые записки русского географического общества. Калининградское отделение. - 2006. вып.4. Е-1 - Е-6.

19. Василенко С.В. Особенности оптической наблюдаемости объектов на территории Калининградского региона // Вестник Балтийского научного Центра РАЕН. - Калининград: КПИ, 2005. - № 10. - С. 17-23.

20. Василенко С.В. Особенности радиолокационной наблюдаемости в тропосфере Балтийского региона // Вестник Балтийского научного Центра РАЕН. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2006. - № 11. - С. 36-39.

21. Василенко С.В. Среда распространения СВЧ радиоволн на территории Калининградской области // Материалы межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава. Научно-методический сборник № 19, Часть 1. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2006. - С. 61-64.

22. Василенко С.В. Использование ГИС для оценки радиолокационной наблюдаемости на территории Калининградской области // Материалы XIX межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава. Научно-методический сборник № 19, Часть 5, Кн.2. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2006. - С. 70-72.

23. Василенко С.В., Гаврилов А.С., Мханна А., Липовицкая И.Н. Метод климатологического анализа вертикальной структуры атмосферного пограничного слоя с использованием численной модели // Ученые записки РГГМУ 2006. Вып. 2. - С. 53-65.

24. Василенко С.В., Гаврилов А.С., Мханна А., Липовицкая И.Н. Моделирование атмосферного пограничного слоя применительно к проблемам климатологии // Межвузовский научно-методический сборник «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ». Вып. 13, СПбГАСУ - Санкт-Петербург, 2006. - С. 23-31.

25. Василенко С.В. Обобщение метода климатологического анализа вертикальной структуры атмосферного пограничного слоя на случай учета влажности// Межвузовский научно-методический сборник «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», Вып. 13, СПбГАСУ - Санкт-Петербург, 2006, С. 35-43.

26. Василенко С.В. Особенности наблюдаемости объектов в инфракрасном диапазоне на территории Калининградского региона // Материалы IX ежегодной межвузовской научно-практической конференции Балтийского военно-морского института им. Адмирала Ф.Ф. Ушакова. - Калининград: БВМИ, 2006. - С. 71-72.

27. Василенко С.В. Влияние среды на радиолокационную наблюдаемость радиоволн СВЧ диапазона на территории Калининградской области // Материалы восьмой межвузовской научно-технической конференции аспирантов, соискателей и докторантов. - Калининград: БГАРФ, 2006. - С. 24-28.

28. Василенко С.В. Расчет и прогноз среды распространения СВЧ радиоволн с использованием ГИС // Материалы XX межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава. Научно-методический сборник № 20, Часть 1, кн. 1. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2007. - С. 34-38.

29. Василенко С.В. Использование численной модели для климатологического анализа вертикальной структуры атмосферного пограничного слоя // Материалы XX межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава. Научно-методический сборник № 20, Часть 1, кн. 1. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2007. - С. 38-41.

30. Василенко С.В. Расчет условий наблюдаемости объектов с использованием ГИС // Материалы XXI межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава. Научно-методический сборник № 21, Часть 5. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2007. - С. 75-77.

31. Василенко С.В. Проблема восстановления вертикальной структуры атмосферного пограничного слоя на основе данных стандартной гидрометеорологической информации // Материалы XXI межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава. Научно-методический сборник № 21, Часть 5. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2007. - С. 78-80.

32. Василенко С.В. Расчет и пространственный анализ характеристик наблюдаемости в оптическом и СВЧ диапазонах электромагнитных волн на территории России // Материалы XXIII межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава. Научно-методический сборник № 23, Часть 3, разделы 1, 2. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2008. - С. 33-35.

33. Василенко С.В. Отображение характеристик наблюдаемости в оптическом и СВЧ диапазонах электромагнитных волн // Межвузовский научный сборник «Управление безопасностью мореплавания и подготовки морских специалистов SSN- 2007». - Калининград: БГА РФ, 2008. - С. 162-167.

Размещено на Allbest.ru