T-COMM: ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И ТРАНСПОРТ

В данной статье рассматривается использование двух основных типов глубоких нейронных сетей (DNN) - сверточных (CNN) и рекуррентных нейронных сетей (RNN), где проводится подробное сравнение каждой из них и того, как они могут быть оптимально использованы для синтеза многолучевой диаграммы направленности в фазированной антенной решетке (PAA) для мониторинга атмосферных радиозондовых средств. Показано, что DNN может одновременно использоваться в качестве вычислителя направлений прихода электромагнитных волн, например, от пилотируемого воздушного шара и нескольких беспилотных метеорологических зондов (UMP), перемещающихся в пространстве. При выборе между RNN и CNN выбор подходящей нейронной сети зависит от типа доступных данных и требуемых результатов. В то время как RNN используются в основном для классификации текста, CNN помогают идентифицировать и классифицировать изображения. Между ними много различий, но это не значит, что они взаимоисключающие. RNN и CNN CNN можно использовать вместе, чтобы воспользоваться их преимуществами.

В статье приведен анализ роли полноценности архитектуры интеллектуальных транспортных систем (ИТС) в обеспечении их эффективности. Многие страны или группы стран имеют архитектуру ИТС с успешными результатами ее применения на практике. Показано, что архитектура ИТС постоянно обновляется и это является характерной тенденцией. Приведена характеристика некоторых подходов к созданию архитектуры ИТС, проведен анализ существующих методов создания интеграционных платформ ИТС. В статье предложены новые подходы к формированию интеграционной платформы в составе ИТС на основе принципа разделения управления идентификацией цифровых объектов и управления структурами данных цифровых объектов. Приведена схема организации потоков данных в разных контурах программных средств интеграционной платформы. Предлагается разделить контуры управления собственно данными транспортной системы и идентификационными данными, которые описывают участника ИТС (цифровой объект) с расширением возможностей в условиях функционирования кооперативных ИТС. Обеспечивается возможность организации связанных цепочек идентификации цифровых объектов ИТС, участия в формировании для рабочих процессов ИТС сетевых структур, описывающих поведение цифровых объектов в ходе процессов ИТС и поведение конечных пользователей в соответствии со свойствами сетевых структур.

В работе рассмотрена проблема ограничения пропускной способности диаграммообразующей схемы цифровой антенной решетки, обусловленная возможностями существующих линий связи с последовательной передачей данных от приемных каналов к спецвычислителю. Данная проблема ограничивает возможности реализации методов цифровой обработки сигналов в цифровых антенных решетках. Предметом исследования является возможность повышения пропускной способности диаграммоообразующей схемы цифровой антенной решетки за счет программного сжатия данных в тракте обработки. Цель работы состоит в создании научно-методического аппарата, который позволит повысить пропускную способность диаграммообразующей схемы за счет использования принципа субъективной избыточности применительно к задачам обработки радиолокационных данных. Результаты работы включают: обоснование и формулировку принципа субъективной избыточности радиолокационных данных и метод сжатия радиолокационных данных, а также результаты численных исследований, подтверждающие работоспособность предложенного научно-методического аппарата. Принцип субъективной избыточности опирается на независимость разделения процессов обработки сигналов в пространственной и временной областях при приеме одного эхо-сигнала, а в случае приема нескольких эхо-сигналов на принцип суперпозиции полей от различных источников в дальней зоне антенны. Метод сжатия радиолокационных данных основан на принципе субъективной избыточности радиолокационных данных и отличается от известных итерационной процедурой аппроксимации матрицы комплексных отсчетов в виде суперпозиции произведений одномерных косинусных спектров. Также показано, что применение метода сжатия радиолокационных данных позволяет в несколько раз увеличить пропускную способность линий передачи цифровой антенной решетки.

Измерительные системы технического зрения получили широкое распространение при решении промышленных задач. Подобные системы используются для работы в агрессивных условиях: при наличии осадков в виде дождя и снега, грязи, пыли, в широком температурном диапазоне. В таких условиях, несмотря на работоспособность аппаратуры, происходит потеря данных в измерительных системах. Потеря данных приводит к искажениям измерений и увеличению вероятности пропуска обнаружения объектов. Подобные ситуации представляют собой актуальную проблему для организаций, эксплуатирующих измерительные системы технического зрения. Для восстановления данных необходимо повторное проведение измерений, что связано с временными, трудовыми и финансовыми затратами. В ряде случаев потеря данных несет потенциальную угрозу для обеспечения безопасности жизни людей и техники. Различные измерительные системы технического зрения формируют различные виды телевизионных сигналов: одномерные сигналы, профили и изображения. Для восстановления данных был разработан метод итерационного совмещения различных видов телевизионных сигналов для систем технического зрения. Апробация метода показала повышение надежности и достоверности измерений.

Структура модели ISO/OSI не позволяет произвести выбор оптимального маршрута передачи пакетов на канальном уровне и предотвратить образование кольцевых маршрутов. Данные функции выполняет сетевой уровень. В общем случае задачу маршрутизации пакетов решает коммутатор исходя из алгоритма маршрутизации, который содержит в себе скрытый механизм “флудинга”. Пакет от коммутатора отправителя посылается во все порты, за исключением того порта, в который данный пакет поступил. При поступлении пакета коммутатор анализирует заголовок и если адрес в заголовке совпадает с адресом, которому принадлежит коммутатор то пакет принимается. Данная ситуация в совокупности с неравномерностью отправки сообщения создает повышенную нагрузку на коммутирующие устройства в случайные моменты времени и определяет проблему распределения потока входных данных в условиях пульсирующего трафика. Пульсирующий трафик можно рассматривать как нечеткость, лежащую в определенных границах. Для сглаживания трафика возможно применять кластеры коммутационных устройств, которые в свою очередь рассматриваются как исходящие устройства для следующего уровня кластеров. Таким образом, для распределения нагрузки возможно применить алгоритм распределения потоков, применяемый при решении транспортной задачи.

В статье рассматриваются подводные беспроводные системы связи. Исследования в области подводной оптической беспроводной системы связи являются актуальными и перспективными, что позволяет развивать науку, промышленность, находить решения оборонных задач и чрезвычайных ситуаций, производить дистанционный мониторинг загрязнения окружающей среды подводного мира, контролировать подводные объекты и подводное оборудование морских нефтепромыслов, производить подводные исследования и многое другое. Цель работы - разработка классификации принципов построения и организации подводной оптиеской беспроводной системы связи с учетом современных достижений и развития технологий в области подводной беспроводной системы связи. Предложенная обобщенная классификация подводной оптической беспроводной системы связи объединила все классификационные признаки в одну конфигурацию, что позволит произвести подбор оптимального варианта оборудования, программного обеспечения, протоколов маршрутизации и реализовать в различных типах устройств и аппаратов в зависимости от их применения, назначения. Показано, что подводная оптическая беспроводная система связи обладает большим потенциалом для усиления традиционной подводной беспроводной акустической системы связи и подводной беспроводной радиочастотной системы связи благодаря высокой скорости передачи информации, низкой задержки, меньшему энергопотреблению и компактным размерам. Приводится обоснование для необходимости разработки обобщенной классификации подводной оптической беспроводной системы связи в зависимости от используемых протоколов маршрутизации, от конфигурации канала связи, от оптических свойств воды, от типа воды, в которой организуется канал передачи, от подвижности подводных аппаратов и зоны покрытия, от используемого вида модуляции, способа подводной связи и от факторов, влияющих на организацию канала связи, и ее преимущества перед известными.