Обнаружение и оценка изменения состояния объекта в информационно-управляющих комплексах

Abstract

В данной работе рассмотрены вопросы обнаружения объекта и оценка его состояния в информационно-управляющих комплексах (ИУК). Одной из главных проблем, которая возникает при разработке и создании таких комплексов является огромный поток данных, которые необходимо обрабатывать в реальном масштабе времени для своевременного выбора оптимального управляющего воздействия. Это требует разработки и применения особых методик реализации и функционирования сложных систем. Целью исследования является анализ и адаптация методов построения и функционирования ИУК для оценивания параметров пространственных перемещений и состояния контролируемых объектов с учетом помех. В представленной работе предложено добавление в систему контроля ИУК блока формирования сигнала рассогласования между полученным от системы контроля изображением и прогнозируемым изображением. В работе показано, что введение в систему контроля ИУК такого блока позволяет: 1) использовать его для уточнения параметров вектора деформаций; 2) точнее формировать последующее прогнозируемое изображение контролируемого объекта или сцены; 3) экономить ресурсы блока распознавания; 4) повысить скорость распознавания. Предложенная структура подсистемы контроля ИУК позволяет повысить не только скорость распознавания и принятия решения, но и повысить достоверность распознавания. У даній роботі розглянуті питання виявлення об'єкта і оцінка його стану в інформаційно-керуючих комплексах (ІКК). Однією з головних проблем, яка виникає при розробці та створенні таких комплексів, є величезний потік даних, які необхідно обробляти в реальному масштабі часу для своєчасного вибору оптимального керуючого впливу. Це вимагає розробки і застосування особливих методик реалізації і функціонування складних систем. Метою дослідження є аналіз і адаптація методів побудови і функціонування ІКК для оцінювання параметрів просторових переміщень і стану контрольованих об'єктів з урахуванням завад. У представленій роботі запропоновано додавання в систему контролю ІКК блоку формування сигналу неузгодженості між отриманим від системи контролю зображенням і прогнозованим зображенням. У роботі показано, що введення в систему контролю ІКК такого блоку дозволяє: 1) використовувати його для уточнення параметрів вектора деформацій; 2) точніше формувати наступне прогнозоване зображення контрольованого об'єкта або сцени; 3) економити ресурси блоку розпізнавання; 4) підвищити швидкість розпізнавання. Запропонована структура підсистеми контролю ІКК дозволяє підвищити не тільки швидкість розпізнавання та прийняття рішень, але і підвищити достовірність розпізнавання. In this work, the issues of object detection and evaluation of its state in information-control complexes (ICC) are considered. One of the main problems that arises in the development and creation of such complexes is a huge flow of data that must be processed in real time for the timely selection of the optimal control action. The speed of decision making is one of the main parameters that characterize the ICC. Reliable recognition of the state of objects and selection of the optimal control action, but with a significant delay may lead to an emergency situation. This requires the development and application of special techniques for the implementation and operation of complex systems. The aim of the study is to analyze and adapt the methods for constructing and operating ICC for estimating the parameters of spatial displacements and the state of controlled objects with allowance for interference. In the work presented, it is proposed to add an error signal generation unit to the control system of the ICC between the image obtained from the image surveillance system and the predicted image. The paper shows that the introduction of such a unit into the control system of the ICC allows: 1) using it to refine the parameters of the strain vector; 2) more accurately form a subsequent predicted image of the monitored object or scene; 3) save the resources of the recognition unit; 4) increase the recognition speed. The proposed structure of the ICC control subsystem allows to increase not only the speed of recognition and decision making, but also to increase the reliability of recognition. The proposed principle of detection and analysis of the state of the object makes it possible to replace the control of the standard by controlling the scanning of the monitored object. In some cases, this will simplify and reduce the cost of physical implementation of IAA and increase the speed of the subsystem control. Accounting for the discrepancy signal between the received and predicted image of the frame in the formation of the next frame improves the accuracy of the spatial strain prediction and reduces the time and resources for controlling the generation of the predicted disturbances.