кандидат технических наук, начальник отдела Научно-исследовательского института оперативно-стратегических исследований строительства ВМФ Военного учебно-научного центра ВМФ «Военно-морская академия»
доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского института оперативно-стратегических исследований строительства ВМФ Военного учебно-научного центра ВМФ «Военно-морская академия»
младший научный сотрудник Научно-исследовательского института оперативно-стратегических исследований строительства ВМФ Военного учебно-научного центра ВМФ «Военно-морская академия»
Актуальность. Сведения об электрических характеристиках подстилающей поверхности оказывают существенное влияние на результаты расчетов энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот. В настоящее время разработаны различные варианты цифровых карт, которые потенциально способны повысить точность расчетов и упростить действия оператора по вводу исходных данных, однако возможности цифровой картографии не внедрены в существующие методики прогнозирования. Целью исследования является снижение количества ручных операций в ходе прогнозирования энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот путем разработки методики, позволяющей автоматизировать ввод электрических характеристик подстилающей поверхности. Методы. Для рационального обоснования выбора уровней квантования электрических параметров радиотрасс в работе использованы методы математической статистики. Для получения профиля электрических характеристик, отвечающего требованиям методики прогнозирования, использован метод интерполяции с заданным коэффициентом децимации. Результаты. С помощью статистических оценок выбраны уровни и интервалы квантования электрических характеристик подстилающей поверхности, которые используются при формировании горизонтальных профилей. Далее для исключения участков с частым изменением значений характеристик выполняется интерполяция методом «ближайшего соседа» с заданным коэффициентом децимации, который выбирается исходя из того, что наименьшая длина однородного участка не должна быть меньше длины волны. Разработанная методика реализована в среде моделирования Matlab и представляет собой совокупность скриптов и вспомогательных функций. Приведен пример использования методики в рамках прогнозирования напряженности поля земной волны на разнородной трассе. Новизна заключается в разработке оригинальной методики, обеспечивающей рациональное профилирование электрической проводимости и диэлектрической проницаемости земной поверхности для последующего использования полученных данных в задачах прогнозирования энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот. Практическая значимость. Разработанная методика позволяет снизить нагрузку на оператора при вводе исходных данных и повысить точность представления этих данных. Методика может быть использована в скачковом методе прогнозирования энергетических параметров радиотрасс для определения векторной суммы пространственной и земной волн в точке приема.
Relevance. Information about the electrical characteristics of the underlying surface has a significant impact on the calculations results of the radio tracks energy parameters in the very low frequency band. Currently, various versions of developed digital maps can potentially improve the accuracy of calculations and simplify the operator's activities in the initial data input. However, the capabilities of digital cartography are not integrated into existing forecasting techniques. The purpose of the study is to reduce the number of manual operations during the forecasting of the radio tracks energy parameters in the very low frequency band by developing a technique that allows to automate the input of the underlying surface electrical parameters. Methods. In this study we used methods of mathematical statistics to choose the quantization levels of radio tracks electrical parameters rationally. We used an interpolation method with a given decimation coefficient to obtain an electrical characteristics profile that meets the requirements of the forecasting methodology. Result. We selected the levels and quantization intervals of the underlying surface electrical characteristics which are needed to obtain the horizontal profiles, using statistical estimates. Further, we performed interpolation with the «nearest neighbor» method with a given decimation coefficient to exclude areas with frequent changes in the profiling parameters values. The decimation coefficient relies on the condition that the smallest length of a homogeneous section should not be less than the wavelength. The developed technique is implemented in the Matlab modeling environment as a combination of scripts and auxiliary functions. We provided an example of the technique application as the forecasting the ground wave field strength on a heterogeneous track. The novelty lies in the development of an original technique that provides rational profiling of the underlying surface electrical conductivity and dielectric permittivity for the subsequent usage of the obtained data in the forecasting the radio tracks energy parameters in the very low frequency band. Practical significance. The developed technique makes it possible to reduce the operator load during the initial data input and increases the accuracy of presenting this data. The technique can be used in a wavehop method for the predicting the radio tracks energy parameters to determine the vector sum of spatial and ground waves at the receiver.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.