Способы и алгоритмы обработки сигналов в радиометрической системе телевизионного сканирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Макарова Ольга Николаевна

• Макарова Ольга Николаевна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Макарова Ольга Николаевна

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................5#

Степень проработанности проблемы........................................................11#

Цель диссертации........................................................................................20#

Задачи исследования...................................................................................20#

Методы исследования.................................................................................21 #

Научная новизна..........................................................................................21 #

Практическая ценность работы..................................................................22#

Достоверность полученных результатов..................................................22#

Реализация и внедрение результатов работы...........................................22#

Личное участие автора................................................................................22 #

Апробация работы.......................................................................................22#

Публикации..................................................................................................23 #

1. РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС И ЕГО МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ........................................................................25#

1.1. Описание радиометрической системы наблюдения.........................25#

1.2. Состав и технические характеристики радиометрического комплекса: сканирующий радиометр миллиметрового диапазона с двумя антеннами...............................................................................................................26 #

1.3. Математическая модель приемного тракта радиометрической системы телевизионного сканирования..............................................................33 #

1.4 Постановка задачи повышения эффективности работы РМСТС в

части формирования изображений и оценивания аппаратной функции.........38#

1. 5. Аналитический обзор существующих решений.............................40#

1. 6. Предлагаемые направления решения задач.....................................42#

1.7. Исследование потенциальной возможности сверхразрешения РТИ

изображений...........................................................................................................45#

1. 8. Основные результаты..........................................................................53 #

2. АЛГОРИТМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПРОРЕЖЕННОЙ МАТРИЦЕЙ НАБЛЮДЕНИЙ.................................................54#

2.1. Алгоритм оптимального восстановления изображений матричным методом в одноканальной системе......................................................................54#

2.2. Восстановление изображений итерационными методами...............56#

2. 3. Алгоритм восстановления изображений квазиоптимальным фильтром Винера...................................................................................................58#

2.4. Способ восстановления изображений в двухканальной радиометрической системе с использованием матричного метода.................64#

2.5. Алгоритмы квазиоптимального восстановления в..........................68#

двухканальной РМСТС...............................................................................68#

2.6. Способ и алгоритм повышения разрешающей способности РТИ с помощью оптических изображений.....................................................................74#

2.7 Преобразование координат при совместной обработке матриц РТИ и ОИ............................................................................................................................78#

2.8 # Основные результаты......................................................................82#

3. АЛГОРИТМЫ ОЦЕНИВАНИЯ АППАРАТНОЙ ФУНКЦИИ..............83 #

3.1. Алгоритмы оптимального оценивания АФ матричным методом... 83# в одно- и двухканальной системе..............................................................83 #

3. 2. Алгоритм оценивания АФ с прореженной матрицей наблюдений90# 3. 3. Модифицированный алгоритм оценивания АФ...............................91 #

3. 4. Алгоритмы оценивания АФ подбором параметров............................95#

3.5. Альтернативный алгоритм оценивания АФ методом 5-функции и другие альтернативные решения.........................................................................99#

3.6. Алгоритм оценивания АФ при совместной обработке...................102#

радиотепловых и оптических изображений............................................102#

3.7. Основные результаты........................................................................104#

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЛГОРИТМОВ..................105#

4.1. Моделирование работы алгоритмов восстановления изображений.........................................................................................................105#

4.2.Моделирование работы алгоритмов оценивания АФ.....................114#

4.3. Влияние характеристик антенной системы на точность восстановления.....................................................................................................119#

4.4. Результаты натурных испытаний......................................................128#

4. 5. Оценка вычислительной сложности алгоритмов...........................132#

4.6 Значимость или достоверность оценки.............................................133#

4. 7. Основные результаты.......................................................................136#

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................................................................138#

СПИСОК АББРЕВИАТУР...........................................................................140#

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................142#

Приложение 1. Акты внедрения..............................................................155#

Приложение 2. Патенты............................................................................158#

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Способы и алгоритмы обработки сигналов в радиометрической системе телевизионного сканирования»

ВВЕДЕНИЕ

1. Объект и предмет исследования. Актуальность.

В современных радиотехнических системах формирования изображений объектов посредством преобразования радиосигналов в матрицу изображения важное место занимают радиометры, работающие в режиме телевизионного (построчного) сканирования.

Объект исследования - радиометрические системы телевизионного сканирования, работающие в условиях прореженной матрицы наблюдений.

Предмет исследования - способы и алгоритмы повышения эффективности работы радиометрической системы телевизионного сканирования, отличающиеся повышенными пространственным разрешением изображения и точности оценивания аппаратной функции.

В основе работы радиометрических систем лежит способность объектов к самопроизвольному излучению электромагнитных волн, причем радиотепловое излучение присуще всем физическим телам, температура которых выше абсолютного нуля (-273,16 оС).

Радиоизлучение может быть теплового и нетеплового происхождения. Тепловое излучение создается внутренними электродинамическими процессами в атомах и молекулах всех веществ. Нетепловое электромагнитное излучение исходит от любого радиопередающего устройства и возникает при интенсивных электродинамических процессах.

Обнаружение объектов посредством регистрации радиотеплоизлучения происходит за счёт их контрастности относительно радиотеплового излучения фона.

Пассивные системы радиотепловидения обладают скрытностью в работе, что стимулирует их применение в тех сферах, где сам факт наблюдения надлежит скрывать. А способность распознавать даже такие трудно различимые цели, как самолеты, оснащенные комплексом способов снижения заметности Stealth и

защищённые специальными поглощающими покрытиями, наделяет такие сисемы неоспоримым преимуществом.

Однако, как недостаток можно отметить, что все средства радиотепловидения подвержены сильному воздействию естественных и искусственных помех.

Из-за своих специфических свойств (скрытность, отсутствие необходимости «подсветки» объектов) радиотепловидение применяется как в гражданском (в радиоастрономии, например), так и в военном деле для обнаружения радиотеплоконтрастных наземных, воздушных и космических целей, а также для самонаведения оружия, в навигации для определения источников радиоизлучения и др.

Скрытность работы, являющаяся одним из бесспорных преимуществ радиометрического комплекса, означает высокую выживаемость личного состава в боевых условиях. Ни один из методов, широко применяемых и эффективных для активных радиолокационных систем, здесь не подходит: ни пеленг, ни противолокационные ракеты. Все это определяет возрастающую востребованность радиовизионных систем армиями развитых стран.

Учитывая высокую актуальность свойства скрытности, задача распознавания объектов и их параметров с помощью систем радиовидения приобретает существенную значимость.

Так как в качестве информации для распознавания используется естественное радиоизлучение объектов, рассмотрим его свойства [1].

1. Маломощный естественный фон излучения. Он определяется тем, что на радиоволны из всего спектра электромагнитных волн приходится менее процента излучаемой энергии.

2. Уменьшение спектральной плотности теплового излучения от ИК к миллиметровым волнам, при том что нетепловое излучение лучше всего принимается в диапазоне НЧ.

3. Естественное излучение тел выглядит как шумоподобный сигнал на фоне шумов, что приводит к необходимости существенной обработки.

4. Непрерывность естественного излучения и, следовательно, его прием осуществляется без опорных сигналов

Особенностью диаграммы направленностей (ДН) радиотепловых излучателей является ее равномерность, в гораздо большей мере чем ДН вторичного излучения (следует из независимости излучателей).

По собственному радиотепловому излучению могут быть распознаны:

—реактивные самолеты (по факелам их двигателей),

—иные виды летательных аппаратов (в случае если в результате полета в с высокими скоростями происходит нагревание внешних деталей от трения о воздух);

— типы кораблей (в случае наличия контрастов различных деталей);

— лавиноопасные снежные образования, айсберги и т. д.

При этом воздействие атмосферы [2], Солнца, собственное излучение земной поверхности несомненно будут влиять на радиометрическую картину наблюдаемого объекта, как мешающая шумовая компонента. Поэтому для повышения эффективности работы радиометрических средств распознавания объектов и повышения дальности до контрольного объекта применяются различные методы противодействия влиянию шумов и помех. Следует отметить, что они могут носить и преднамеренный характер. Немаловажная роль отведена различным способам обработки принимаемых сигналов, извлечение информации по их специфичным особенностям.

В качестве примера покажем, что значения мощности теплового излучения объекта с эффективной площадью излучения 1 м2 при комнатной температуре достигают нескольких Вт при частоте, соответствующей длине волны порядка 10 мкм, а на волнах длиннее 1 мм излучается мощность менее десятка мВт. Приведенный пример показывает существенную сложность радиометрических систем по отношению к тепловизионным.

Необходимо помнить еще одну «особенность» мощность излучения, приходящаяся на радиодиапазон, с ростом температуры объектов падает.

Радиометрические возможности приблизительно оценить можно из формулы:

ХтахТ~3000 мкм-К,

где Хтах —длина волны, на которую приходится максимум мощности Р излучения.

На рисунках В.1 и В.2 построена зависимость пиковой длины волны Хтах от эффективной температуры Те в градусах Цельсия.

Пиковая длина волны

- з

1ч, 1Л

1х 10" 61---

0 500 1х 103

Температура в градусах Цельсия Рисунок В.1 — Зависимость Атах(Т°С) в логарифмическом масштабе

- 40 - 20 0 20 40

Температура в градусах Цельсия Рисунок В.2 — Зависимость Атах(Т°С) в линейном масштабе

Зависимости, изображённые на рисунках В.1 и В.2, показывают принципиальную возможность, но сложность получения радиометрических портретов объектов, имеющих температуры, характерные для земных условий.

Тем не менее, при обеспечении высокой чувствительности приемных устройств и считая относительно незначительным затухание радиоволн в атмосфере, излучение объектов может приниматься даже с больших расстояний, чем световое и инфракрасное излучение, особенно на участках спектра сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, где существуют так называемые «окна прозрачности» атмосферы. Таким образом, появляется принципиальная возможность исследовать процессы и их характеристики, происходящие в подоблачном слое, определять температуру, наличие осадков и т. д.

Итак, наблюдаемое пристальное внимание к разработкам радиометрических систем в миллиметровом диапазоне связано со следующими их особенностями. Во-первых, значительно более низкое по отношению к видимому и инфракрасному спектру затухание, что приводит к «прозрачности» при наблюдениях как в условиях мешающих атмосферных явлений (облачность, дождь, туман), так и при работе в условиях загрязнений окружающей среды (пыль, задымление) или с материалами, из которых сделаны покрытия (камуфляжная одежда, чехлы техники и т.д.), что приводит к возможности наблюдения в сложных погодных условиях, в том числе и в отсутствии полной видимости. Во-вторых, сравнивая с сантиметровым диапазоном можно отметить меньшее угловое разрешение последних, при выигрыше в размерах устройств ММ-диапазона.

Итак, очевидно, что применение радиометров для радиоастрономических исследований и измерений физических параметров атмосферы, а также в случае наблюдении за объектами, подлежащими контролю, в условиях ограниченной видимости, при наложении ограничений на использование оптических систем является обоснованным и перспективным.

Рассмотрим принцип построения радиометрических систем наблюдения за наземными объектами.

Антенна, в составе приемного канала радиометра последовательно строку за строкой сканирует зону обзора по азимуту и углу места. Принятый антенной сигнал проходит через тракт первичной обработки сигналов и в результате формируется кадр в виде матрицы радиотеплового изображения (РТИ).

Очевидно, что для удовлетворительного распознавания объектов в случае их низкого теплового контраста и достаточного удаления, требуется обеспечить высокую пространственную разрешающую способность, которая зависит от ширины ДНА и шага сканирования.

Для обеспечения высокой разрешающей способности требуется создание специфических антенных систем радиовидения с разработанным алгоритмическим и программным обеспечением, учитывающих особенности приема радиоволнового излучения, в том числе обеспечивающих совместную обработку поступающих по разным каналам сигналов.

Перечислим проблемы, снижающие применяемость и эффективность сканирующих радиометров при наблюдении за объектами.

Первая проблема следует из условия накопления сигнала в ФНЧ тракта первичной обработки радиометра во временном интервале от десятых долей до одной секунды. При этом наблюдение за исследуемым объектом в режиме телевизионного сканирования возрастает и, как следствие, время формирования матрицы РТИ возрастает до десятков минут. Решить эту проблему представляется возможным за счет большего шага сканирования. Образованный при этом в кадре обзора число столбцов будет существенно превосходить количество строк, а матрица РТИ приобретает прореженную структуру. Данная операция приводит к возрастанию погрешности восстановления и уменьшению обратно связанной с ней пространственной разрешающей способности РТИ.

Вторая проблема возникает из-за априорной неопределенности относительно аппаратной функции (АФ) радиометра. В идеальных условиях АФ определяет влияние формы ДНА на искомое изображение объекта. На практике же АФ будет отличаться от измеренной в идеальных лабораторных условиях и будет зависить от внешних атмосферных факторов, стабильности параметров тракта обработки и других мешающих воздействий. Данный факт также снижает эффективность применения радиометров в системах телевизионного видения.

Степень проработанности проблемы. Одним из первых создателей регистраторов радиотеплоизлучения можно назвать Генриха Рубенса — немецкого физика-экспериментатора, автора научных трудов по оптике, спектроскопии, физике теплового излучения.

В начале XX века Г. Рубенс сконструировал болометр (от греч. bole — бросок; луч и metreo — измеряю) и получил прообраз современного радиометра [3].

Первый полупроводниковый болометр был создан компанией Bell в годы Второй мировой войны. Он отличался высокой чувствительностью и имел высокую надёжность, что позволило использовать его для теплопеленгации объектов.

Ценным качеством болометра является тот факт, что он чувствителен ко всему спектру электромагнитных колебаний, но в основном его применяют при субмиллиметровой длине волны: для этого диапазона болометр — самый чувствительный датчик. Поэтому можно признать, что в 1940-е годы был создан первый серийно выпускаемый радиометр.

Попытки создать прибор регистрации собственного излучения военных и промышленных объектов предпринимались ещё в конце 1930-х годов [4].

В 1927 году СССР инициирует применение теплорадиопеленгации. Выполненные работы показали возможность обнаружения в условиях темной ночи больших объектов, таких как, например, корабли с помощью регистрации

радиотеплового излучения от них, но выявить более мелкие объекты, как самолёты, танки и т.д. без внешней подсветки не получалось [5], хотя работы велись и в 1932-1934 гг. были созданы экспериментальные обнаружители, которые проходили многократные испытания в разных погодных и боевых условиях, направленные на распознавание малоразмерных военных объектов. Испытания показали ограниченную перспективность пассивного метода обнаружения самолетов. Однако метод теплорадиопеленгации применялся к другим видах военной техники [6].

В 1934 г. на кораблях Балтийского флота были проведены испытания по дальности обнаружения торговых судов и военных кораблей различных форм и размеров [7]. В результате испытаний радиотеплоулавливателя с диаметром зеркала 1,5 метра при точности пеленга примерно в 1,5° дальность до объекта составила от 4-5 км для парового катера до 16-22 км для эскадренного миноносца.

В 1938 г. были сданы в эксплуатацию береговые теплопеленгаторные станции (БТП-36). Установленные при входе в Кольский пролив, станции должны были обнаружить выходящий ночью, без опознавательных огней, на разных курсовых углах и скоростях хода эсминец. Максимальная ошибка при определении курсового угла составляла при автоматической работе 0,2—0,3°.

В 1939 году на различных флотах было установлено 9 таких береговых станций, которые обнаруживали корабли в отсутствии видимости на дальности от 4 до 14 миль.

В октябре 1939 года успешно прошёл испытания на Чёрном море лабораторный макет уже автоматического теплопеленгатора (АТП-40), созданный в НИИ-10.

Теплопеленгаторы стали активно применяться в конце 30-х годов для охраны территории базы радиоуправляемых торпедных катеров [8]. Первыми фундаментальными работами, заложенными в основы создания практических

радиометрических средств, стали проведённые в начале 1950-х годов работы профессора Сергея Михайловича Рытова [9].

Одними из первых работы по теории радиотеплоизлучения были выполнены в лаборатории при Массачусетском институте (США) под руководством профессора Роберта Генри Дикке, в 1945 г. [10]. Работы, выполненные коллективом Дикке в дальнейшем были использованы при проведении исследований в радиоастрономии различных диапазонов длин волн.

В 50-х годах прошлого столетия советские ученые [11], совместив постулаты теории радиотеплового излучения и обнаружения сигналов и оценки их параметров, оказали значительное влияние на развитие теории радиотепловидения. Так, основы в области электродинамики теплового излучения были заложены А. Е. Башариновым [11], радиоизлучение земной поверхности и атмосферы изучались такими учеными, как В. С. Троицкий и Л.Т. Тучков [13]. Фундаментальные результаты в вопросах приема радиотеплового излучения были получены А. А. Красовским, Ф. В. Бункиным, Н. В. Карловым, В. В. Виткевичем , А. Г. Кисляковым и др.[14]. Ими были заложены основы радиометрических исследований для решения прикладных задач.

Впервые в 1948 году ученые США опубликовали работы, доказывающие с помощью направленных антенн разницу в радиоизлучении различных объектов на земной поверхности [15]. И лишь спустя почти 10 лет в 1957 г. американские исследователи публикуют о разработке нового метода радиотепловых геофизических съемок, с помощью которого также как и методами инфракрасного излучения возможно картографирование местности.

И примерно тогда же исследователи ВВС США стали использовать технику радиотепловой съемки в своих разработках. Образцы радиометров испытывают на аэростатах, дирижаблях, вертолетах и транспортных самолетах. Образцы радиометров с параболической антенной 8-ми

миллиметрового диапазона и радиусом чуть более полуметра прошли удововлетворительные испытания на аэростатах, дирижаблях, вертолетах и транспортных самолетах [16]. Приемный тракт обладал чувствительностью около 10 град/с, ширина ДНА составляла 0,5°. Разрешающая способность радиометра с высоты 1,2 км была всего 10 м, но именно тогда были получены значения кажущейся температуры для различных поверхностей: сельхозугодья (поля, леса, луга) - 280К; бетонные основания и плиты - 260К; реки, озера, водоъёмы - 150К, металлические основания - 100К.

Возможность создания бортовых радиометров с целью радиотеплового картографирования местности и получения двухмерного полутонового изображения была определена Ф. Классом в 1957 г.

В начале 60-х гг. американская фирма AFCRC на базе 8-ми миллиметрового, 1,2 и 3,2-сантиметровых радиометров провела исследования и получила радиотепловые карты местности, таким образом была показана практическая база и признан новый метода обзора земной поверхности.

В 1961 г. появились публикации по обнаружению малоразмерных айсбергов в Северной Атлантики с использованием радиометров [16]. В настоящее время одно из самых востребованных применений радиометров — это дистанционный мониторинг окружающей среды [17-27], навигация, обнаружение, идентификация объектов [28, 29-51].

Такие преимущества систем радиовидения, как малые габариты, относительная простота и малое энергопотребление аппаратуры (по сравнению с зондирующими системами) хорошо сочетаются с общей тенденцией всё большего использования беспилотной и малогабаритной авиации.

Предполагается, что радиотепловизионные системы будут всё больше ориентироваться на эти небольшие и недорогие летающие платформы.

Приём станцией электромагнитного излучения от земной и водной поверхностей уже достаточно давно и широко используется для дистанционного зондирования Земли при помощи космических аппаратов.

Применяемые методы основаны на использовании сенсоров, которые размещаются на космических аппаратах и регистрируют электромагнитное излучение в форматах, приспособленных для цифровой обработки, в широком диапазоне электромагнитного спектра. Это даёт возможность предположить, что вторым массовым носителем пассивных радаров станут как отдельные искусственные спутники Земли, так и их группировки, объединяющие пассивные сенсоры в единую рассредоточенную в пространстве на сотни км антенную решётку, что позволит получить дальность до интересуемого объекта (по данным приёма сигналов только одной станции это невозможно) [52, 53].

Уже сейчас существует целый ряд космических аппаратов, имеющих радиометрические бортовые средства. Краткий перечень подобных носителей и краткие характеристики частотных диапазонов пассивных датчиков радиоволн сведён в таблицу В.1 [54].

Таблица В.1 — Аппараты-носители радиометров

Канал Частота, ГГц Длина волны, см Примеры аппаратуры (частота в ГГц)

Ка 26.5-40 0.8-1.1 SSM/I (37.0)

К 18-26.5 1.1-1.7 SSJVM (19.35, 22.235)

Ки 12.5-18 1.7-2.4 Cassini (13.8)

X 8-12.5 2.4-3.8 X-SAR (9.6)

С 4-8 3.8-7.5 SIR-C (5.3), ERS-1 (5.25), RADARSAT (5.3)

S 2-4 7.5-15 Magellan (2.385)

L 1-2 15-30 Seasat (1.275), SIR-A (1.278), SIR-B (1.282), SIR-C (1.25), JERS-1 (1.275)

Р 0.3-1 30-100 NASA/JPL DC-8 (0.44)

Из сопоставления данных, сведённых в таблицу B.1, можно сделать вывод о том, что целый ряд космических аппаратов различной государственной принадлежности используют радиометрические подходы к решению своих задач. Отметим, что при этом используются различные диапазоны длин электромагнитных волн (от долей см до одного метра).

Если же в радиометрической системе используются приёмные антенны с достаточно узкими диаграммами направленности, то возможно измерение азимута и угла места излучающего объекта.

Для однозначного определения положения объекта в этом случае достаточно двух измерений азимута и двух измерений угла места. Такое измерение, в свою очередь, потребует достаточно сложного обзора пространства, реализовать который можно только при электронном управлении диаграммой направленности приёмных антенн, при этом возрастает время наблюдения, зато введение пространственного обзора значительно упрощает селекцию целей.

Также одной из причин, оказавшей влияние на быстрое развитие и совершенствование радиометрических систем, явился взрывной рост цифровых технологий за последние десять лет вкупе со стремительным падением их стоимости. Практически все функции, исполняемые ранее в аналоговом виде, переведены в цифровой формат, что безусловно не могло не сказаться на росте производительности, модульности и гибкости, компактных размерах и снижении стоимости радиометров [55].

Алгоритмическая база радиометрических систем также была существенно переработана с развитием цифровой обработки сигналов.

Сочетание цифровых методов управления и антенных решёток с электронным сканированием луча позволило значительно расширить горизонт решаемых радиометрическими системами задач.

Проектирование аппаратуры, обладающей свойствами гибкости и модульности с возможностью перенастройки под решение конкретных в процессе эксплуатации задач определяет тенденцию к разработке адаптирующейся под тактическую обстановку перенастраиваемых радиометрических систем сканирования и пассивного радиовидения.

Комплектация системы современными программными и аппаратными пополняемыми по мере необходимости модулями свежих разработок позволяет реализовать:

— фрактальные методы обнаружения объектов [56];

— взвешивание атомарными гармоническими функциями [57];

— адаптивное взвешивание [58] для обобщённого алгоритма БПФ;

— достижение (методами рандомизации) сверхразрешения [59];

— линейные преобразования ортогональными матрицами и др.

Непрерывная смена поколений и разработка новой архитектуры

интегральных схем параллельно с глубоким развитием теоретических аспектов радиотеплометрии должны определить качественный скачок в дальнейших возможностях радиометрической аппаратуры.

Массовые разработки противорадиолокационного вооружения многими, в том числе находящимися в стадии конфликта, странами, например ракет, самонаводящихся на излучение, усовершенствование и улучшение структуры и параметров аппаратуры радиоразведки вкупе со снижением стоимости радиометрических комплексов определили тенденцию к равномерному, но устойчивому намерению заменить активный радар на радиометр. Лёгкий и компактный, с низким потреблением энергии радиометр может претендовать на главное место в качестве средства радиообнаружения подобных небольших по размерам и энерговооружённости аппаратов. Особенно актуально это в разрезе развития микроспутниковых технологий.

Анализ литературных источников за период с 1930-х и по сегодняшний день уверенно демонстрирует нарастание интереса к радиометрам, использование которых уже присутствует и намечается во всё более многочисленных сферах человеческой деятельности, в качестве носителя базируясь как на традиционных, так и на современных носителях, таких как беспилотные летательные аппараты, искусственные спутники Земли, наземные роботизированных комплексы и т.д..

Детально проведенный анализ позволил с большой достоверностью обозначить основные тенденции развития и совершенствования радиометрической систем, в том числе разработку сложных мультистатических и динамических систем, объединяющих различных радиометрические средства.

Выполнять электронное сканирование луча, регулировать управление рабочими характеристиками приемных каналов, как, например, диаграммой направленности антенны, виртуальным размером фазированной антенной решетки и т.п. Вот неполный перечень современного оборудования, отвечающего принципам адаптивности и гибкости программируемых модулей, позволяющих проводить цифровую обработку принимаемой информации в реальном времени по алгоритмам практически любой сложности.

Также намечается переход к более высоким частотам радиометрии, размывающим грань между тепловизионными и радиометрическими наблюдениями. Ожидаемо скорое освоение радиометрическими средствами диапазона 100 ГГц... 1 ТГц.

Существующий на сегодняшний день уровень развития новых технологий позволяет создавать современные, работающие в реальном масштабе времени, пассивные системы радиовидения на основе двумерных приемных матриц с количеством элементов тысяча и более. Такие системы подобны традиционным тепловизионным системам инфракрасного диапазона [60, 61-66].

Работы по развитию методов радиовидения в диапазоне миллиметровых волн проводятся в странах всего мира, в России и на западе, в Европе и Азии. Пассивные системы радиовидения, созданные на данный момент времени уже находят применение в самых разных направлениях: безопасная навигация в условиях ограниченной видимости воздушных и морских судов, поиск пластикового оружия, автономная посадка самолетов, обнаружение взрывных устройств, находящихся под одеждой человека.

Таким образом, развитие и внедрение систем радиовидения миллиметрового диапазона длин волн в комплексы навигации и посадки самолетов в условиях существенно ограниченной оптической видимости приводят к задаче идентификации земных покровов и связанной с ней задаче восстановления РТИ.

Нельзя не отметить несомненные заслуги в развитии теоретических аспектов формирования радиотепловых изображений, особенно в астрономическом направлении, таких отечественных ученых, как Кардашев Н.С, Яковлев О.И., Матвеенко Л.И., Визильтер Ю.В. и др. Среди зарубежных ученых выделяются работы Свенсона Дж.У., Томпсона А.Р., Морана Дж.М.,. и др.

При исследовании верхних слоев атмосферы, а также при дистанционном наблюдении Земли из космоса и объектов на местности радиометрические методы исследования получили развитие в работах отечественных и зарубежных ученых таких, как Перцов С.В, Николаев А.Г., Быстров Р.П., Соколов А.В., Шарков Е.А., Dow G.S, Chapron B., Collard F., Ardhuin F., Shaller R.R. и др.[67-74]. Перспективные решения в этом направлении были получены в лаборатории при МГУ им. М.В. Ломоносова в работах Пирогова Ю. А., Тимановского А. Л. Задача мониторинга лесных массивов методами микроволнового многоспектрального дистанционного зондирования были успешно решены на кафедре ВлГУ в работах Никитина О.Р., Кислякова А.Н. [25,28] и др.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Макарова Ольга Николаевна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Советская военная энциклопедия. М.: Воениздат, 1976-1980. Т. 7.

2. Кутуза Б.Г., Данилычев М.В., Яковлев О.И. Спутниковый мониторинг Земли: Микроволновая радиометрия атмосферы и поверхности / М.: Ленард, 2016. 338 с.

3. Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы: учебник для вузов, 4-е перераб. и доп. изд. М.: Высшая школа, 1987. 479 с.

4. Кощавцев Н.Ф., Федотова С.Ф. Состояние и перспективы развития техники ночного видения // Прикладная физики. 2009. Вып. 2. С.141-145.

5. Лобанов М.М. Из прошлого радиолокации: Краткий очерк. М.: Воениздат, 1969. 212 с.

6. Лобанов М. М. Развитие советской радиолокационной техники. М.: Воениздат, 1982. 240 с.

7. Центральная радиолаборатория в Ленинграде // Под ред. И. В. Бренёва. М.: Советское радио, 1973. 272 с.

8. Никитин Б. В. Катера пересекают океан. Л.: Лениздат, 1980. 224 с.

9. Рытов С.М. Теория электрических флюктуаций и теплового излучения. М.: Изд-во АН СССР, 1953. 232 с.

10. Храмов Ю.А. Дикке Роберт Генри (Dicke Robert Henry) // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. Изд. 2-е, испр. и дополн. М.: Наука, 1983. 400 с.

11. Башаринов А.Е. Устройства пассивного зондирования в СВЧ и ИК диапазонах. М.: МЭИ, 1985. 44 с.

12. Башаринов А.Е., Гурвич А.С., Егоров С.Т. Радиоизлучение Земли как планеты. М.: Наука, 1974. 188 с.

13. Исхаков И.А., Зражевский А.Ю., Аганбекян К.А., Новичихин Е.П., Соколов В.А. Поглощение и излучение атмосферы Земли в ММ диапазоне

волн. В кн.: Электромагнитные волны в атмосфере и космическом пространстве. М., Наука, 1986. C. 82 - 95.

14. Драгун В.Л., Филатов С.А. Вычислительная термография: применение в медицине. Минск.: Наука и техника, 1992. 232с.

15. Поляков В.М., Шмаленюк А.С. СВЧ-термография и перспективы ее развития. // Электроника СВЧ. Вып. 8. 1991. С. 55-60.

16. Евсеев В. И. Очерк истории прикладной радио- и оптической локации. СПб.: 2007. С. 67-69; 317-324.

17. Skolnik M.I. Millimeter and submillimeter wave applications // Proc. Symp. On SubMM waves. NY. March 31 April 2. 1970. P. 9 - 15.

18. Горелик А.Г., Семилетов В.И., Фролов A.B. Исследование поляризационных характеристик излучения подстилающей поверхности на длине волны 0,8 см // Сб. Радиофизические исследования атмосферы. Л: Гидрометеоиздат. 1977. C. 136-141.

19. Аквилонова А.Б., Кутуза Б.Г. Радиотепловое излучение облаков // Радиотехника и электроника. 1978. Т.23. Вып.9. С. 1792-1806.

20. Митник ЛЖ. Излучательные характеристики водной поверхности. Обзор ВНИИГМИ МЦД, сер. Океанология. Обнинск, 1978.

21. Митник Л.M. Исследование облаков методом СВЧ радиометрии. Обзор ВНИГМИ-МЦД, сер. Метеорология. Обнинск. 1979. 72c.

22. Арманд H.A., Башаринов А.Е., Бородин Л.Ф. и др. Радиофизические методы дистанционного изучения окружающей среды / Проблемы современной радиотехники и электроники. М.: Наука. 1980. C. 95 -138.

23. Foster J.L., Hall D.K., Chang A.T.C., Rango A. An overview of passive microwave snow research and results. Rev. Geophys. and Space Phys. 1984. v. 22. №2. P.195-208.

24. Шутко A.M. СВЧ-радиометрия водной поверхности и почвогрунтов. М., Наука, 1986. 190 c.

25. Никитин О.Р., Кисляков А.Н., Шулятьев А.А. Метод микроволнового многоспектрального дистанционного зондирования в задаче мониторинга лесных массивов // Труды Владимирского государственного университета. Выпуск 7: физико-математические основы индустрии наносистем и материалов. - Владимир, - 2010. - С 66-70.

26. Шанда Э., Шаерер Г., Хофер Р. Характеристики рассеяния и излучения природной среды в 3-мм диапазоне волн. // Радиотехника. 1976. Т.9. C. 3-9.

27. Богородский В.В., Козлов А.И., Тучков Л.Т. Радиотепловое излучение земных покровов. Л: Гидрометеоиздат. 1977. 224с.

28. Никитин О.Р., Породников А.В. Автоматизированная система мониторинга лесных и торфяных пожаров. Патент на полезную модель RU 124512 U1, 27.01.2013. Заявка № 2012111950/08 от 27.03.2012

29. Richer R.F. Environmental effects on radar and radiometric systems at MM wavelengths. // MRI Symp. Proceeding. Submillimeter Waves. 1970. March 31 April 2. v. 20. Polytechnic Press. Brooklin, P. 533 -543.

30. Андреев Г. А. Тепловое излучение миллиметровых волн земными покровами // Зарубежная радиоэлектроника, 1982, т. 12. С. 3-39.

31. Shanda Е., Shaerer G., Wilthrich М. Radiometric terrain mapping at 3 mm wavelength. Proceed.of the 8-th Intern. Symp. On Remote sensing of Environment. 2-6 October 1972. Ann Arbor. Michigan. P. 739 745

32. Shaerer G. Passive sensing experiments and mapping at 3.3 mm wavelength. Remote Sensing of Enveronment, 1974. P. 117-131.

33. Федосеев Л.И., Швецов A.A. К описанию радиотепловых контрастов // II Всес. симп. по ММ и СБММ волнам// Тез. докл. T. 2. Харьков. 1978. C.170- 171.

34. Парщиков А.А., Попов С.А., Розанов Б.А. Исследование радиояркостных контрастов в коротковолновой части ММ диапазона волн // Тез. докл., т. 2. Харьков. 1978. C.173-174.

35. Андреев Г.А., Бородин Л.Ф., Рубцов С.Н. Радиояркостные контрасты покровов на миллиметровых и сантиметровых волнах// Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1980 . T.23. №10. C.1266-1268.

36. Гершензон В.Е., Хапин Ю.Б., Эткин B.C. Исследование радиотеплового излучения снежных покровов. // Исслед. Земли из космоса. 1981. №1. C.58-62.

37. Богородский В.В., Канарейкин Д.Б., Козлов А.И. Поляризация рассеянного и собственного радиоизлучения земных покровов. Л., Гидрометеоиздат, 1985.

38. Богородский В. В., Козлов А. И. Микроволновая радиометрия земных покровов. Л., Гидрометеоиздат, 1985.

39. Черная Л.Ф., Зражевский А.Ю., Рыков К.Н. Фоновое радиоизлучение земных покровов на ММ волнах. // Электромагнитные волны и электронные системы. 1997. T.2. №3. C. 552-557.

40. Appleby R., Lettington А.Н. Passive MM-wave imaging// IEEE Colloq. on Millimeter-Wave Radar. 1990. Digest N089. P. 411-416.

41. Goldsmith P.F., Hsieh C.T., Huguenin G.R., et al. Focal plane imaging systems for millimeter wavelengths// IEEE Trans. MTT. 1993.Vol. 41. №. 10. P.1664-1675.

42. Hartman R.L., Kruse P.M. Submillimeter system for imaging through inclement weather// Second Int. Conf. And winter school on SubMM waves and their applications. 1976.Puerto Rico. P. 229.

43. . An airborne imaging system at 140 and 220 GHz / Hollinger J.P., Hartman N.F., Forsythe R.E. and Mc Sheely J.J // Second Int. Conf. And winter school on SubMM waves and their applications. 1976. Puerto Rico. P. Th-4-2.

44. Appleby R., Gleed D.G., Anderton R.N., Lettington A.H. High-performance passive millimeter-wave imaging// Optical Engineering. 1993. v.41. №. 10.P. 13701373.

45. Focal plane imaging systems for millimeter wavelengths / Goldsmith P.F., Hsieh C.T., Huguenin G.R., et al. // IEEE Trans. MTT. 1993. Vol. 41 №. 10. Р.1664-1675

46. Dow G.C., Lo D.C.W., Guo Y., et al. Large scale W-band focal plane arrays for passive radiometric imaging. // IEEE MTT-S Intern. Microwave Symp. Digest. June 1996.//1996.Vol.l. Р.369-372.

47. Многоканальная радиометрическая система формирования изображений в миллиметровом диапазоне длин волн / B.H. Радзиховский., B.H. Горишняк, C.E Кузьмин., Б.М. Шевчук // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1999. т. 42. № 4. C. 40-49.

48. Пирогов Ю.А. Пассивное радиовидение в ММ диапазоне // Радиотехника. 2003. № 2. C.4-11.

49. Пелюшенко С.А., Ракуть И.В., Пелюшенко А.С. Пассивно-активные системы радиовидения ММ и СБММ диапазонов длин волн // Всероссийский семинар по радиофизике ММ и СбММ диапазонов. Тезисы докладов. Нижний Новгород, 2005 г. С. 19-20.

50. Соколов А.В., Сухонин Е.В. Ослабление ММ волн в толще атмосферы. // Итоги науки и техники. Сер. Радиотехника. 1980. T. 20. C. 107-205.

51. Исхаков И.А., Аганбекян К.А., Зражевский А.Ю. Поглощение и излучение безоблачной атмосферы Земли в миллиметровом диапазоне волн. Препринт №4 (307). М., ИРЭ АН СССР, 1981.

52. Пассивная радиолокация на миллиметровых волнах / В. А. Голунов, Т. К. Загорин, А. Ю. Зражевский и др. // Вопросы перспективной радиолокации. Коллективная монография / под ред. А. В. Соколова М.: Радиотехника. 2003. С. 393-463.

53. Цифровая обработка сигналов в многофункциональных РЛС, часть 2: Алгоритмы обработки радиолокационных сигналов / Д. Ю. Бобров, А. П. Доброжанский, Г.В. Зайцев и др. // Цифровая обработка сигналов. 2002. №1. С. 28-39.

54. Пассивные локационные системы. Перспективы и решения / Е.М. Ильин , А.Э. Климов ., Н.С. Пащин ., А.И. Полубехин, А.Г. Черевко, В.Н. Шумский // Вестник СибГУТИ. 2015. № 2. С. 7-20.

55. Бобров Д. Ю. Цифровая обработка сигналов в многофункциональных РЛС, часть 1: Принципы разработки. Преобразование сигнала в цифровую форму / Д. Ю. Бобров, А.П. Доброжанский, Г.В. Зайцев и др. // Цифровая обработка сигналов. 2001. №4. С. 2-11.

56. Потапов А. А. Фракталы, скейлинг и дробные операторы в физике и радиотехнике // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. 2009. Т.1. № 1-2. С. 64-108.

57. Горшков А. С., Кравченко В. Ф., Рвачев В. Л. Атомарные гармонические функции и обобщённый алгоритм БПФ // Доклады Академии Наук. 1994. Т.336. №4. С. 462-465.

58. Одиноченко Н. М., Какаев В. В., Алуев С. В. Использование алгоритмов быстрого преобразования Фурье и адаптивного взвешивания при обработке радиолокационных сигналов // Информационно-управляющие системы. 2011. № 6(55). С. 16-18.

59. Горбунов Ю. Н. Цифровая обработка радиолокационных сигналов в условиях использования грубого (малоразрядного) квантования: Монография // Федеральное космическое агентство, ФГУП «ЦНИРТИ им. академика А. И. Берга» М., 2007. 87 с.

60. Климов С. А. Метод повышения разрешающей способности радиолокационных систем при цифровой обработке сигналов // Электронный журнал «Журнал радиоэлектроники (ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН)». 2013. № 1. сайт. [2013]. URL: http://jre.cpHre.ra/wm/jan13/1/text.pdf

61. Пирогов Ю.А. Пассивное радиовидение в ММ диапазоне. Радиотехника, 2003 г. № 2 C.4-11.

62. Ton T.N., Allen В., Wang H., Dow G.S., Barnachea E., Berenz J.A. W-and low-noise amplifier using PHEMT MMIC. IEEE Microwave Guided Wave Lett., Feb. 1992. V. 2. P. 63-64.

63. Dow G.S., et.al. W-Band MMIC direct detecthion receiver for passive imaging system. // IEEE MTT-S Int. Symp. Digest. 1993. P. 163-167.

64. A monolithic W-band high-gain LNA/Detector for millimeter-wave radiometric imaging applications. / Lo D.C.W., et al. // IEEE MTT-S Int. Symp. Digest. 1995. P.1117-1120.

65. Андреев Г.А., Голунов B.A., Соколов A.B. Рассеяние и излучение миллиметровых радиоволн природными образованиями. Итоги науки и техники, сер. Радиотехника. Т. 20. М.: ВИНИТИ. 1980.

66. Голунов В.А., Коротков В.А., Сухонин Е.В. Эффекты рассеяния при излучении миллиметровых волн атмосферой и снежным покровом. Итоги науки и техники, сер. Радиотехника. T.41. М.: ВИНИТИ.1990. C.68-136.

67. Шарков Е. А. Радиотепловое дистанционное зондирование Земли: физические основы: в 2 T. / Т. 1. М.: ИКИ РАН. 2014. 544 с.

68. Василенко Г.И., Тараторин А.М. Восстановление изображений. М.: Радио и связь. 1986. 304 с.

69. Николаев А.Г., Перцов С.В. Радиотеплолокация (пассивная радиолокация). М.: Сов. радио, 1964. 335 с.

70. Пассивная радиолокация: методы обнаружения объектов / Под ред. Р.П. Быстрова и А.В. Соколова. М.: Радиотехника, 2008. 320 с.

71. Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде MATLAB. М.: Техносфера. 2006. 616 с.

72. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: пер. с англ. М.: Мир. 1982. Кн. 1. 310 с.

73. A monolithic array of impedance matched antenna/detector pixels for a 94GHz imaging system / Henry H.G., Freitag R.G., Shaller R.R., Cohn M.A GaAs // IEEE Int. Electron. Device Meeting Dig. 1989. P. 771-774.

74. An ultra low-noise W-band monolithic three-stage amplifier using 0.1-pm pseudomorthic InGaAs/GaAs HEMT technology / Wang H., Ton T.N., Tan K.L., Dow G.S., Chen Т.Н., Chang K.W. and other. // IEEE Microwave Theory Tech. Symp.Albuquerque. NM. 1992.

75. Клочко В.К. Математические методы восстановления и обработки изображений в радиотеплооптоэлектронных системах. Монография. Рязань: РГРТУ. 2009. 228 с.

76. Клочко В. К. Пространственно-временная обработка изображений поверхности Земли в бортовых радиотеплолокационных станциях // Радиотехника. 2010. № 1. С. 3 - 10.

77. Клочко В. К. Математические модели и методы повышения эффективности формирования радиометрических изображений // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2016. № 4. С. 75 - 86.

78. Клочко В. К., Макарова О. Н. Математическая модель радиометра и возможность сверхразрешения // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2016. № 56. С. 24 - 30.

79. Клочко В.К. Восстановление изображений объектов в условиях атмосферных искажений // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2010. № 33. С. 24 - 28.

80. Клочко В.К., Кузнецов В.П. Восстановление изображений объектов по прореженной матрице наблюдений // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2016. № 55. С. 111 - 117.

81. Пирогов Ю.А., Тимановский А.Л. Сверхразрешение в системах пассивного радиовидения миллиметрового диапазона // Радиотехника, 2006. №3. С. 14 - 19.

82. Клочко В.К. Потенциальные возможности восстановления радиоизображений // Вестник Рязанской государственной радиотехнической академии. 2006. №. 19. С. 10 - 18.

83. Обработка изображений и управление в системах авотоматического сопровождения объектов: учеб. пособие / Б.А. Алпатов, П.В. Бабаян, О.Е. Балашов, А.И. Степашкин; Ряз. гос. радиотехн. ун-т. Рязань, 2011. 236 с.

84. Обработка изображений в геоинформационных системах: учеб. пособие / В.К. Злобин, В.В. Еремеев, А.Е. Кузнецов. Рязан. гос. радиотехн. ун-т. Рязань, 2006. 264 с.

85. Цифровая обработка изображений в информационных системах: учеб. пособие / И.С. Грузман, В.С. Киричук и др. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. 352 с.

86. Клочко В.К., Кузнецов В.П., Макарова О.Н., Чураков Е.П. Сверхразрешение в двухканальной радиометрической системе // Радиотехника. 2016. №8. С 125-132.

87. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач: учеб. пособие. М.: Наука, 1986. 288 с.

88. Клочко В. К., Кузнецов В. П. Методы восстановления изображений и оценивания аппаратной функции по прореженной матрице наблюдений // Автометрия. 2016. № 6. С. 12 - 21.

89. ГОСТ 19781-74. Единая система программной документации. Термины и определения. Утв. пост. Госкомстата № 2051 от 08.05.08.

90. Патент RU 2612193. Способ формирования изображений объектов в двухканальной радиометрической системе // В.К. Клочко, О.Н. Макарова. Приоритет 28.03.2016. Опубл. 03.03.2017. Бюл № 7.

91. Клочко В.К., Макарова О.Н, Гудков С.М., Кошелев А.А. Алгоритм формирования теплового изображения при радиометрическом наблюдении // Цифровая обработка сигналов. 2016. №3. С. 34-36.

92. Клочко В.К., Макарова О.Н. Алгоритмы совместной обработки радиотепловых и оптических изображений // Радиотехника. 2016. №11. С 128134.

93. Клочко В.К., Макарова О.Н. Совместная обработка радиотепловых и оптических изображений // Сборник докладов Всероссийской конференции "Радиоэлектронные средства получения, обработки и визуализации информации" (РСПОВИ-2016), 26-28 октября 2016 г., Москва, С. 186-190.

94. Методика измерения аппаратной функции пассивной системы радиовидения / www.backstage.narod.ru/education/diplom98.pdf.

95. Конюхов А.Л., Костевич А.Г., Курячий М.И. Определение функции рассеяния точки по характерным фрагментам изображений // Журнал "Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники" № 2 (26), часть 1, 2012. С. 116 - 120.

96. Клочко В.К., Гудков С.М., Макарова О.Н. Алгоритмы оценивания аппаратной функции при наблюдении за несколькими объектами // Радиотехника. 2017. № 5. С. 166-172.

97. Макарова О.Н. Алгоритмы оценивания аппаратной функции в задаче дистанционного зондирования объектов земной поверхности // Сборник докладов VII Междунар. Науч.-техн. конференции «Космонавтика. Радиоэлектроника. Геоинформатика», 4 - 6 октября 2017. Ря-зань: РГРТУ, 2017. С. 391-395.

98. Макарова О.Н. Повышение точности оценивания аппаратной функции радиометрической системы // Сборник докладов Всероссийской конференции "Радиоэлектронные средства получения, обработки и визуализации информации" (РСПОВИ-2017), 25-27 октября 2017 г., Москва, С. - 104-109

99. Воскобойников Ю.Е. Комбинированный нелинейный алгоритм восстановления контрастных изображений при неточно заданной аппаратной функции // Автометрия. 2007. № 6. С. 3 - 16.

100. Цифровая обработка изображений в информационных системах: учеб. пособие / И.С. Грузман, В.С. Киричук и др. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. 352 с.

101. Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений. М.: Техносфера, 2010. 560 с.

102. . Потапов, А. А. Новейшие методы обработки изображений / А. А. Потапов, Ю. В. Гуляев, С. А. Никитов, А. А. Пахомов, В. А. Герман / Под ред. А. А. Потапова. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 496 с

103. . Васильев, А. С. Методы комплексирования изображений в многоспектральных оптико-электронных системах / А. С. Васильев, А. В. Трушкина // Сб. трудов 26-й междунар. конф.'^гарЫСоп- 2016". - 2016. - С. 314-318.

104. Campbell J.B., Wynne R.H. Introduction to remote sensing. New York: The Guilford Press, 2011. 5th ed. 684 p.

105. Szeliski, R. Computer Vision: Algorithms and Applications / R. Szeliski. -Springer Science & Business Media, 2010. - 956 p.

106. Злобин, В. К. Обработка аэрокосмических изображений / В. К. Злобин, В. В. Еремеев. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 288 с.

107. Богданов, А. П. Алгоритмы формирования цветного комплексированного изображения из многоспектральных монохромных на основе методов преобразования цветов / А. П. Богданов, И. С. Холопов // Цифровая обработка сигналов. - 2013. - № 3. - С. 26-32.

108. Визильтер, Ю. В. Комплексирование многоспектральных изображений для систем улучшенного видения на основе методов диффузной морфологии / Ю. В. Визильтер, О. В. Выголов, С. Ю. Желтов, А. Ю. Рубис // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. - 2016. - №. 4. - С. 103-114.

109. Способ комплексирования цифровых полутоновых телевизионных и тепловизионных изображений : пат. 2451338 Рос. Федерация : МПК G06T 5/00 / Богданов А. П., Костяшкин Л. Н., Морозов А. В., Павлов О. В., Романов Ю. Н., Рязанов А. В. ; заявитель и патентообладатель ОАО «ГРПЗ». - № 2010152858/08 ; заявл. 23.12.10 ; опубл. 20.05.12, Бюл. № 14. - 11 с.

110. Сойфер, В. А. Методы компьютерной обработки изображений / М. В. Гашников, Н. И. Глумов, Н. Ю. Ильясова, В. В. Мясников, С. Б. Потапов, В. В. Сергеев, В. А. Сойфер, А. Г. Храмов, А. В. Чернов, В. М. Чернов, М. А. Чичева, В. А. Фурсов / Под ред. В. А. Сойфера. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 784 с.

111. Инсаров, В. В. Формирование комплексированных телевизионно-тепловизионных изображений в системах переднего обзора летательных аппаратов / В. В. Инсаров, К. В. Обросов, В. Я. Ким, В. М. Лисицын // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2013. - №. 4. - С. 3-10.

112. Патент RU 2 368 917 С1. Способ формирования изображений в многоканальных РТЛС и РЛС / В.К. Клочко. МПК: G01S 13/89. Приоритет 21.12.2007. Опубл.: 27.09.2009. Бюл. №27.

113. Макарова О.Н. Сравнительный анализ алгоритмов восстановления изображений в двухканальном радиометре // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2017. № 1. С. 10-15.

114. Патент RU 2622899. Способ определения аппаратной функции радиометра // В.К. Клочко, О.Н. Макарова, С.М. Гудков, С.А. Митин, С.Г. Архипов, С.Н. Логинов, В.П. Кузнецов, А.А. Кошелев. Приоритет 25.05.2016. Опубликовано: 21.06.2017. Бюл. № 18. 10.

115. Патент RU 2612323. Способ восстановления изображений в двухканальной сканирующей системе // В.К. Клочко, О.Н. Макарова, В.П. Кузнецов. Приоритет 28.03.2016. Опубл. 07.03.2017. Бюл. 7.

116. В.К. Клочко, О.Н. Макарова. Восстановление изображений с оценкой аппаратной функции в радиометрических наблюдениях // VI Всероссийские Армандовские чтения [Электронный ресурс]: Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред/ Материалы VII Всероссийской научной конференции. Муром:Изд.-полиграфический центр МИ ВлГУ, 2016. С. 211-216.

117. Клочко В.К., Макарова О.Н. Алгоритм оценивания аппаратной функции по прореженной матрице наблюдений // Современные технологии в науке и образовании (СТНО-2016): сб. тр. междунар. науч.-техн. и науч.-метод. конф. в 4 т. Т. 1. / Под общ. ред. О.В. Миловзорова. Рязань: Рязан. гос. радиотехн. ун-т, 2016. С. 42 - 45.

118. Клочко В.К., Макарова О.Н. Влияние характеристик антенной системы радиометра на точность восстановления изображений // Вестник Рязанского

государственного радиотехнического университета. 2016. №3 (выпуск 57). С. 16-20.

119. Скиена С. Алгоритмы. Руководство по разработке: 2-е изд., пер. с англ. СПб.: БХВ-Петербург. 2011. 720 с.

120. Семененко В. А., Скуратович Э.К. Информатика и вычислительная техника: Учебное пособие. М.: МГИУ, 2006. 272 с.

121. Paul E. B. Dictionary of Algorithms, Data Structures, and Problems. [Электронный ресурс] / Paul E. B.: https://xlinux.nist.gov/dads/HTML/algorithm.html.

122. Лизунова Е.М. Теория алгоритмов. Лекции 2007. Елабуга: изд-во ЕГПУ, 2009.- 72 с.

123. ГОСТ 19.701-90. ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных систем. Условные обозначения и правила выполнения.

124. Анализ сложности алгоритмов. https://pro-prof.com/archives/1660

125. https://pro-prof.com/forums/topic/matrix_definition_using

126. Васильев В. С. Алгоритм. Свойства алгоритма [Электронный ресурс] -https://pro-prof.com/archives/578.

127. Дж. Макконелл. Анализ алгоритмов. Активный обучающий подход. 3-е дополненное издание. М: Техносфера, 2009. 416с.

128. Миллер, Р. Последовательные и параллельные алгоритмы: Общий подход / Р. Миллер, Л. Боксер. Пер. с англ. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2006. 406 с.

129. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики: учебник / Под ред. И.И. Еличеевой. М.: Финансы им статистика, 2003. 480 с.

130. Вентцель Е.С., Овчаров Л. А. Прикладные задачи теории вероятностей. М.: Радио и связь, 1983. 416 с.

131. Заездный А.М. Основы расчетов по статистической радиотехнике. М.: Связь, 1969. 448 с.

Приложение 1. Акты внедрения

РЯЗАНСКАЯ РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ КОМПАНИЯ

Акционерное общество

Россия, 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д.11. Тел. [phone], ф: [phone]

E-mail: [e-mail]

внедрения результатов диссер на соискание ученой степени кандидата технических наук Макаровой Ольги Николаевны

Комиссия АО «РРК» в составе: - главный инженер, к.т.н. Назаркин М.Д., начальник отдела Иванов A.A., начальник лаборатории - главный конструктор Митин С.А. - составила настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Макаровой О.Н. внедрены в программное обеспечение опытного образца изделия «Радиометрический комплекс» (3-х и 8-и миллиметрового диапазонов радиоволн), изготовленного по ОКР «Егорьевец-ИРТМ-Р», выполненной По государственному контракту №144-51/423/3 К.

Результаты диссертационной работы, использованные в программном обеспечении изделия:

1) алгоритм восстановления изображений объектов с повышенным пространственным разрешением в двухканальной радиометрической системе с прореженными матрицами наблюдений на основе совместной обработки изображений, полученных в двух каналах;

2) способ и алгоритм оценивания аппаратной функции радиометра на основе эталонного изображения контрольного объекта, полученного при совместной обработке радиотеплового и оптического изображений, с применением матричной модели наблюдений.

Использование результатов диссертационной работы обеспечивает повышение качества формируемых изображений.

АКТ

Назаркин М.Д. Иванов A.A.

Митин С.А.

УТВЕРЖДАЮ Первый заместитель генерального директора -

АКТ

внедрения результатов диссертационной работы

на соискание ученой степени кандидата технических наук Макаровой Ольги Николаевны

Настоящий акт составлен в том, что результаты диссертационной работы Макаровой О.Н. внедрены на АО «Государственный Рязанский приборный завод» при разработке многоспектральной системы технического зрения, а именно образца изделия РЛС-ЗВ.

В системе радиовидения 3-х миллиметрового диапазона использован способ формирования радиотеплового изображения (РТИ), позволяющий формировать РТИ с пространственным разрешением оптического изображения и получать эталонное изображение объектов при оценивании аппаратной функции.

На способ формирования РТИ, предложенный автором, зарегистрирована заявка на изобретение №2017102104, приоритет от 23.01.2017.

Первый заместитель технического директора - директор научно-

технического центра

С.В. Шелухин

Начальник отдела интеллектуальной собственности

Начальник комплексного радиотехнического отдела

УТВЕРЖДАЮ стор по учебной работе

государственного

¿4*а и кого университета

К.II. Бухенский

2017 г.

АКТ

о внедрении результатов диссепшцисжной работы на соискание ученой степени кандидата технических вауж по специальности 05.12.04 — «(Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения» Макаровой Ольги I (НКОЛЙСВНЫ в учебный процесс ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет» (РГРТУ)

Настоящий акт составлен о том, что результаты диссертационной работы О.Н. Макаровой в части разработанных:

1) математической модели формирования ради огеплопого изображения,

2) Алгоритмов восстановления радиотепло вы х юображейай рбьекгов по прореженной шприце наблюдений,

3) алгоритмов опсшишш аппаратной функции радиометра

Внедрены б учебный процесс РГРТУ по каправдвнию подюгоики 11.04,01 «Радиотсхнига» и используются при преподавании дисциплин «Компьютерные технологии в науке и образовании» (лектор ГС.Г. Андреев), «Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем» (лектор В.Г. Андреев) в воде компьютерных слайдов, программных средств моделирования и обработки ра днотсм I ичсс к их е и) Нй-Юн, ЭЛЗКТРОН НЫХ верен Я уч £ бк СТОД Н Ч С*? КО 10 материала, а также при выполнении учебно-научных и иы пуски их работ магистрантами, обучающимися по направлению 11,04,01 «Радиотехника».

Применение созданных дидактических: средств в учебном процессе, а также в учебно-исслсдователыашй практике обучаемых повышает качество нх подготовки, сокращает время освоения теоретаческих и практических вопросов моделирования и обработки радиотехнических еипта.юв.

Д скан рад нотехп нческого фдку л ьтета, д оцепт /-у И. Филимонов

Заведующий кафедрой радиотехнических г л

систем, профессор СТ-о^^ у в. И. Кошелей

Приложение 2. Патенты.