Радіоелектроніка, інформатика, управління - 2020, №2 (53)
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/27330
Browse
Recent Submissions
Item Method of solution of complex optimization problem for formation of component column of technique and route selection of its movement by non-stationary road network(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Borovyk, O. V.; Rachok, R. V.; Borovyk, L. V.; Basaraba, I. O.; Боровик, О. В.; Рачок, Р. В.; Боровик, Л. В.; Боровик, Л. В.; Басараба, І. О.EN: Context. Effective solution of a number of application problems related to transportation, as a rule, depends on the solution of two problems: the correct formation of the composition of the column of technique and the successful choice of the route of its movement. Each of the problems is optimization, the methods of solving which are currently being worked out. Theoretical studies of each of the individual problems and their practical applications indicate their interdependence, which has not yet been fully studied. Practical applications necessitate the development of a suitable scientific and methodological apparatus. Objective. The purpose of this work is development of a method for solving a complex optimization problem of forming a column of vehicles and choosing the route of its movement on a non-stationary road network. Method. The mathematical model of solving the optimization problem of complex formation of the composition of the column of machinery and the choice of its route of motion is proposed. A heterogeneous set was used to describe the array from which the vehicles were selected. A graph was used to describe the road network. As a criterion for the optimality of the complex problem is the minimization of time spent on moving. The peculiarity of the model is to take into account the possibility of dynamically changing the time weights of edges of the graph when implementing the movement of a column of machinery along the chosen route. Based on the use of this model, a method is proposed, which provides a comprehensive choice of the composition of the column of equipment and optimal routes of its movement on a non-stationary road network. Results. The article proposes an algorithm that provides the solution of the optimization problem of complex formation of the composition of machinery column and the choice of its route of motion in terms of time-fixed edges that describe the network of roads. The features of application of the proposed algorithm are given. Using the developed software, the choice of technique from an existing inhomogeneous array and the choice of a route on a graph with a non-stationary time weight of edges was investigated. The example shows the imperfection of decisions regarding the complex formation of the column composition and the choice of its optimal route of travel on a non-stationary network of roads obtained using classical methods. Conclusions. Not taking into account the impact of a possible change in traffic conditions, as evidenced by a change in the time weights of the edges of the graph describing the road network, on the composition of the column of machinery can lead to suboptimality of the obtained solutions using classical methods of forming the composition of the column and finding the shortest route in the graph. The method proposed in this study can be used to obtain the optimum composition of the column and the route, taking into account the change in road conditions during the movement of the column. The obtained results extend the possibilities of the theory of discrete optimization and the theory of graphs. UK: Актуальність. Ефективне вирішення ряду прикладних задач, що стосуються перевезень, як правило, залежить від розв’язання двох задач: коректного формування складу колони техніки та вдалого вибору маршруту її руху. Кожна із задач є оптимізаційною, методи вирішення яких на даний час опрацьовані. Теоретичні дослідження кожної з окремих задач і їх практичні застосування вказують на їх взаємозалежність і взаємообумовленість, що ще не до кінця вивчено. Практичні застосування обумовлюють необхідність розвитку відповідного науково-методичного апарату. Мета. Метою роботи є розробка методу розв’язання комплексної оптимізаційної задачі формування складу колони техніки та вибору маршруту її руху по нестаціонарній мережі доріг. Метод. У роботі запропонована математична модель розв’язування оптимізаційної задачі комплексного формування складу колони техніки та вибору її маршруту руху. Для опису масиву, з якого здійснюється вибір транспортних засобів, використано неоднорідну множину. Для опису мережі доріг використаний граф. В якості критерію оптимальності комплексної задачі виступає мінімізація часу, який витрачається на переміщення. Особливістю моделі є врахування у ній можливості динамічної зміни часових ваг ребер графу при реалізації переміщення колони техніки по обраному маршруту. На основі використання даної моделі запропоновано метод, який забезпечує комплексний вибір складу колони техніки та оптимальних маршрутів її руху на нестаціонарній мережі доріг. Результати. У статті запропоновано алгоритм, що забезпечує розв’язування оптимізаційної задачі комплексного формування складу колони техніки та вибору її маршруту руху в умовах нефіксованої в часі ваги ребер, які описують мережу доріг. Наведено особливості застосування запропонованого алгоритму. З використанням розробленого програмного забезпечення досліджено варіант вибору техніки з наявного неоднорідного масиву та вибору маршруту на графі з нестаціонарною часовою вагою ребер. На прикладі показано недосконалість рішень щодо комплексного формування складу колони та вибору її оптимального маршруту руху на нестаціонарній мережі доріг, отриманих з використанням класичних методів. Висновки. Неврахування впливу можливої зміни дорожньої обстановки, що проявляється зміною в часі часових ваг ребер графа, який описує мережу доріг, на склад колони техніки може призвести до неоптимальності отримуваних рішень з використанням класичних методів формування складу колони та пошуку найкоротшого маршруту в графі. Для отримання оптимального складу колони та маршруту з урахуванням зміни в часі дорожньої обстановки при русі колони, можна використати запропонований у даному дослідженні метод. Отримані результати розширюють можливості теорії дискретної оптимізації і теорії графів.Item Analysis of the synchronism entering process robustness in UAV’s radio control line with FHSS(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Roma, O. M.; Vasylenko, S. V.; Peleshok, Ye. V.; Honenko, S. V.; Nikolayenko, B. A.; Рома, О. М.; Василенко, С. В.; Пелешок, Є. В.; Гоненко, С. В.; Ніколаєнко, Б. А.EN: Context. The experience of joined forces operation in the east of the country has shown that in the process of completing tasks, an unmanned aerial vehicle (UAV) is forced to operate in a rather difficult environment. The most significant is the problem of ensuring the transfer of command commands between the aircraft and the ground control post in the face of powerful intentional interference by the enemy. The work as a UAV control channel proposes the use of frequency-hopping spread spectrum (FHSS). When constructing the UAV control line with the FHSS, the main consideration should be given to the process of entering synchronism as the primary one in relation to the process of transmitting control commands. Within this problem, it is necessary to evaluate the noise immunity of the process of entering into the synchronism of the UAV control line with the FHSS in the conditions of powerful intentional interference of the enemy. Objective. The purpose of the article is to analyze the noise immunity of the process of entering into the synchronism of the UAV radio control line with the FHSS in the conditions of the powerful intentional interference of the enemy. Methods. In the work, on the basis of the developed simulation model (SM) of the process of entering into synchronism of the UAV control line with the FHSS, a number of experiments and estimation of the noise immunity of the process of entering into the synchronism of the UAV control line with the FHSS under conditions of powerful intentional interference. Results. Using the developed SM, the dependence of the probability of true and false occurrence in the synchronism of the UAV control line with the FHSS for one cycle, one sub-cycle and one frequency position of transmission from different values of the signal-to-noise ratio at the affected and unaffected frequency of entry for different values characterizing interference. The simulation results are presented as graphs. Conclusions. Comparison of the simulation results with the analytical ones confirms the adequacy of the synthesized mathematical model of the process of entering into the synchronism of the UAV control line with the FHSS and allows to determine UK: Актуальність. Досвід проведення операцій об’єднаних сил на сході країни показав, що у процесі виконання завдань безпілотний літальний апарат (БПЛА) змушений працювати у досить складній завадовій обстановці. Найбільш суттєвою є проблема забезпечення передачі команд управління між літальним апаратом та наземним пунктом управління в умовах дії потужних навмисних завад противника. У роботі в якості каналу управління БПЛА пропонується використання широкосмугових сигналів з псевдовипадковим переналаштуванням робочої частоти (ППРЧ). При побудові радіолінії управління БПЛА з ППРЧ основну увагу необхідно приділити процесу входження в синхронізм, як первинному по відношенню до процесу передачі команд управління. В межах зазначеної проблеми необхідно провести оцінку завадозахищеності процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ в умовах дії потужних навмисних завад противника. Метою статті є аналіз завадозахищеності процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ в умовах впливу потужної навмисної завади противника. Методи. У роботі, на основі розробленої імітаційної моделі (ІМ) процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ, проведено низку експериментів та оцінено завадозахищеність процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ в умовах впливу потужної навмисної завади. Результати. За допомогою розробленої ІМ проведено аналіз залежності ймовірності вірного та хибного входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ за один цикл, один підцикл та одну частотну позицію передачі від різних значень відношення потужності сигнал/шум на уражених та неуражених частотах входження для різних значень, що характеризують завадову обстановку. Результати моделювання представлені у вигляді графіків. Висновки. Порівняння результатів моделювання з аналітичними, підтверджує адекватність синтезованої математичної моделі процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ та дозволяє визначити оптимальні, за критерієм максимальної завадозахищеності, параметри алгоритму входження в синхронізм, що будуть задовольняти поставлені вимоги до радіолінії управління БПЛА з ППРЧ.Item Selection and recognition of the specified radio emissions based on the autoregression signal model(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Bezruk, V. М.; Kaliuznyi, N. М.; Qiang Guo; Zheng Yu; Nikolaev, I. М.; Безрук, В. М.; Калюжний, М. М.; Цян Гуо (Qiang Guo); Женг Ю (Zheng Yu); Ніколаєв, І. М.EN: Context. A solution to the relevance problem of selecting and recognizing specified radio emissions in the presence of unknown radio emissions in automated radio monitoring is considered. It is proposed to solve the problem in an unconventional method for the recognition of statistically specified random signals in the presence of a class of unknown signals. Objective. The goal of the work is іnvestigation of the possibility of using random signal recognition methods in conditions of increased a priori uncertainty to solve the problem. The features of the signal recognition method are discussed, as well as the results of a study of the recognition quality indicators of given radio emissions, which are obtained by statistical modeling on samples of the corresponding signals. Method. The recognition method is based on the description of signals by a probabilistic model in the form of Gaussian autoregressive processes. It is proposed to use the new decision rule for the selection and recognition of statistically specified signals in the presence of unknown signals class. The proposed method of signal selection and recognition can be implemented in a recognition system that operates in training and recognition modes. In the training mode, unknown parameters of the decision rule are evaluated by classified samples of the given signals. Results. Research conducted by statistical tests on samples of the corresponding signals characteristic of automated radio monitoring of radio communications equipment. Practical results of studies of the problem of selection and recognition of specified radio emissions are presented. Values of indicators of quality of radio emissions recognition acceptable for the practice of radio monitoring are obtained. The dependences of quality indicators on some conditions and recognition parameters are investigated. Conclusions. Undertaken studies showed possibility of decision of problem by application of an unconventional method of selection and recognition of specified random signals. The practical significance lies in obtaining recommendations on the construction of systems for the recognition of radio emissions for specialists in the design of automated radio monitoring complexes. Such signal recognition systems are implemented by computer technology and is adaptive. The structure and parameters of the systems are set according to the samples of signals that are obtained for the corresponding given radio emissions. UK: Актуальність. Вирішено актуальну проблему вибору і розпізнавання заданих радіовипромінювань при наявності невідомих радіовипромінювань в автоматизованому радіомоніторингу. Поставлену проблему запропоновано вирішити нетрадиційним методом роспізнавання статистично заданих випадкових сигналів при наявності класу невідомих сигналів. Мета. Метою даної роботи є дослідження можливості застосування методів розпізнавання випадкових сигналів в умовах підвищеної невизначеності. Обговорюються особливості методу розпізнавання сигналів, а також результати дослідження показників якості розпізнавання заданих радіовипромінювань, що отримані шляхом статистичного моделювання на вибірках відповідних сигналів. Метод. Метод розпізнавання заснований на описі сигналів ймовірнісною моделлю у вигляді гауссовських авторегресійних процесів. Використано нове правило прийняття рішення щодо селекції і розпізнавання статистично заданих сигналів при наявності класу невідомих сигналів. Запропонований метод селекції та розпізнавання сигналів може бути реалізований у системі розпізнавання, що працює в режимах навчання та розпізнавання. У режимі навчання невідомі параметри правила прийняття рішень оцінюються по класифікованим вибіркам заданих сигналів. Результати. Дослідження проведені шляхом статистичних випробувань на вибірках відповідних сигналів, характерних для автоматизованого радімоніторінгу засобів радіозв’язку. Представлені практичні результати селекції та распознавания заданних радіовипромінювань. Отримані прийнятні для практики радіомоніторингу значення показників якості розпізнавання радіовипромінюваь. Досліджені залежності показників якості розпізнавання від деяких умов і параметрів розпізнавання. Висновки. Проведені дослідження показали можливість використання нетрадиційного методу селекції і розпізнавання заданих випадкових сигналів для вирішення поставленної проблеми. Практична значимість полягає в отриманні рекомендацій з побудови систем розпізнавання радіовипромінювань для фахівців у галузі розробки автоматизованих комплексів радіомоніторингу. Такі системи розпізнавання сигналів реалізуються засобами обчислювальної техніки та являются адаптивними. Структура і параметри систем розпізнавання устанавлюються по навчальним вибіркам сигналів, які отримані для заданих радіовипромінювань.