РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕННОЙ МОРСКОЙ СИСТЕМЕ НАБЛЮДЕНИЯ
Аннотация
В статье рассматривается задача слежения за маневрирующим объектом распределённой морской системой наблюдения (РМСН), предполагающая интеграцию больших объемов разнохарактерной информации. Главное предназначение таких систем состоит в обеспечении условий навигации, мониторинге обстановки, спасении жизни людей в различных ситуациях. РМСН можно рассматривать как распределенную компьютерную систему, включающую набор сервисных подсистем для различных групп и уровней пользователей. Такая система высокого уровня базируется на данных ряда существующих морских информационных систем (AIS, ECDIS, OPTIMARE, GMDSS). Важнейшую проблему при разработке таких систем представляют вопросы интеграции информации, поступающей в различной форме от различных источников, и вопросы учета ограничений типа неравенств, отражающих особенности акватории. При этом даже при наличии больших объемов входных данных серьезные сложности для алгоритмов слежения вызывают глухие участки в последовательностях наблюдений продолжительностью от минут до часов. Аналитические решения здесь возможны только в узком классе моделей эволюции, измерений и экзогенной информации.В работе рассмотрены подходы к слиянию информации от различных источников при оценивании координат и параметров движения подвижного объекта в системе виртуальных сценариев его поведения. Предложены новые конструкции фильтров, основанные на возможностях выборочного представления апостериорной плотности распределения оценки. Предлагается общий сценарный подход для последовательного анализа ситуационных гипотез, основанный на синтезе аналитической техники и процедур компьютерного моделирования. На выходе фильтра на каждом шаге появляется векторная выборка, интерпретируемая как выборка из апостериорного распределения, которой можно распорядиться различными способами. Например, апостериорная вероятность попадания в некоторую зону может оцениваться как доля выборочных значений, попавших в эту зону, точечная оценка - как одна из характеристик центра и т. д.
Ключевые слова
слежение за маневрирующим объектом, слияние данных, пропуски в данных, распределённая система наблюдения, интеллектуальные геоинформационные системы
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Ивакин Я. А. Методы интеллектуализации промышленных геоинформационных систем для диспетчеризации пространственных процессов / Я. А. Ивакин; под общ. ред. Р. М. Юсупова. - СПб.: СПИИРАН, 2008. - 248 с.
Doucet A. Sequential Monte-Сarlo methods in practice / edited by A. Doucet, N. de Freitas, N. Gordon. - Springer New York, 2001. - 582 p. DOI: 10.1007/978-1-4757-3437-9.
Gordon N. Novel approach to nonlinear/non-Gaussian Bayesian state estimation / N. Gordon, D. Salmond, A. Smith // IEE Proceedings F-Radar and Signal Processing. - IET, 1993. - Vol. 140. - Is. 2. - Pp. 107-113. DOI: 10.1049/ip-f-2.1993.0015.
Carlin B. P. A Monte Carlo approach to nonnormal and nonlinear state-space modeling / B. P. Carlin, N. G. Polson, D. S. Stoffer // Journal of the American Statistical Association. - 1992. - Vol. 87. - Is. 418. - Pp. 493-500.
West M. Dynamic generalized linear models and Bayesian forecasting / M. West, P. J. Harrison, S. Migon // Journal of the American Statistical Association. - 1985. - Vol. 80. - Is. 389. - Pp. 73-83.
Эфрон Б. Нетрадиционные методы многомерного статистического анализа / Б. Эфрон. - М.: Финансы и статистика, 1988. - 263 с.
Alspach D. Nonlinear Bayesian estimation using Gaussian sum approximation / D. Alspach, H. Sorenson // IEEE transactions on automatic control. - 1972. - Vol. 17. - Is. 4. - Pp. 439-448. DOI: 10.1109/TAC.1972.1100034.
Smith A. F. M. Bayesian statistics without tears: a sampling-resampling perspective / F. M. Smith, A. E. Gelfand // The American Statistician. - 1992. - Vol. 46. - Is. 2. - Pp. 84-88. DOI: 10.1080/00031305.1992.10475856.
Макшанов А. В. Слияние разноконтентной информации в задачах поиска подвижных морских обьектов/ А. В. Макшанов, Т. В. Попович // Информация и космос. - 2014. - № 4. - С. 70-72.
Макшанов А. В. Решение задачи оценивания параметров движения по данным угломерных измерений / А. В. Макшанов, Т. В. Попович // Сборник научных трудов профессорско-преподавательского состава Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2016. - С. 214-221.
Макшанов А. В. Оценивание параметров движения объекта при формировании сервисов интеллектуальных геоинформационных систем / А. В. Макшанов, В. И. Поленин, Т. В. Попович // Евразийский союз ученых. - 2015. - № 5-7 (14). - С. 71-75.
Леонтьев Ю. Б. Полисценарный подход в траекторном анализе источников гидроакустических сигналов / Ю. Б. Леонтьев, А. В. Макшанов, Т. В. Попович // Международный научный институт «Educatio». - 2016. - № 1 (19). - С. 32-37.
Об авторах
Макшанов Андрей Владимирович - доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Ли Изольда Валерьевна - кандидат технических наук
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
