72364

Автор(ы): 

Автор(ов): 

1

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Подход и алгоритм оценки допустимых значений отношения сигнал/шум лидаров роботов в условиях внешних воздействий

ISBN/ISSN: 

2686-6757

DOI: 

10.21869/2223-1560-2022-26-3-129-150

Наименование источника: 

  • Известия Юго-Западного государственного университета

Обозначение и номер тома: 

Т. 26, № 3

Город: 

  • Курск

Издательство: 

  • ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»

Год издания: 

2022

Страницы: 

129-150
Аннотация
Цель исследования заключается в обеспечении безопасного функционирования робототехнических средств за счет разработки методов, подходов и алгоритмов обработки информации и описания их функционирования. Методы. В работе предлагается подход к оценке допустимого отношения сигнал/шум (ОСШ) для лидаров роботов на основе заданной вероятности появления «ложной тревоги» в условиях непреднамеренных воздействий. В основе представленного синтезированного вероятностного подхода лежат физические основы инфракрасного излучения и байесовская теория с применением критерия Неймана-Пирсона. Особенностью предлагаемого подхода является использование в аналитическом аппарате не только заданного порога появления ложной тревоги и вероятности возникновения интерференции, но и учет характеристик фотоприемных устройств лидаров. Это позволяет аналитически рассчитать величину допустимого ОСШ при стабилизации уровня «ложных тревог» на фоне шумов, вызванных данным видом помех. Результаты. Сформированные и представленные в работе зависимости могут использоваться в качестве одной из эксплуатационных характеристик при разработке и выборе оптоэлектронной системы измерения лидаров. Исходя из фиксированного значения «ложной тревоги» и полученного графического выражения полученной рабочей характеристики (полученных характеристик) возможно подобрать лидар с необходимыми техническими параметрами. Заключение. Разработан вероятностный подход и соответствующий алгоритм выбора порогового значения ОСШ, основанный на сущности критерия Неймана-Пирсона. Подход позволяет минимизировать значение вероятности «игнорирования» объекта при сканировании за счет недопущения превышения вероятности «ложной тревоги» заданного порогового значения. Представлено математическое и методологическое обеспечение для проектирования лидаров с учетом априорной оценки допустимого значения ОСШ и вероятности обнаружения отраженного импульса, без учета предварительных оценок вероятностных характеристик обнаружения объектов лидаром. В представленном алгоритме на вход подается набор необработанных данных – в виде значений полученного сигнала с шумовой составляющей. Выходные данные представлены множеством зависимостей вероятности ошибок для различных пороговых значений отношения сигнал/шум.

Библиографическая ссылка: 

Мамченко М.В. Подход и алгоритм оценки допустимых значений отношения сигнал/шум лидаров роботов в условиях внешних воздействий // Известия Юго-Западного государственного университета. 2022. Т. 26, № 3. С. 129-150 .