RU2155370C1

RU2155370C1 - Method for on-line detection of presence and topology of unknown source of radiation or oscillations

Info

Publication number: RU2155370C1
Application number: RU99120850A
Authority: RU
Inventors: В.В. Омельченко
Original assignee: Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2000-08-27

Abstract

FIELD: computer engineering. SUBSTANCE: device may be used, in particular, computer-aided and expert systems for monitoring different types of radiation or seismic, acoustic, magnetic, electromagnetic or other type of oscillations. Device provides conversion of evaluated characteristics of different types of space-time signals. Conversion is achieve by means of generation of respective color-code signal in visible spectrum depending on results of evaluation of space-time signal characteristic, which is chosen by expert, for given time interval. Color-code information signals are displayed by means of multilevel state diagram-matrix, which columns correspond to ordered number of space-time signals, lines to given time intervals, and cell color to current values of evaluated signal characteristic. Order of signal numbers conforms to linear order of relations in existing space-time equation of signal distribution. EFFECT: increased speed of detection of presence and topology unknown radiation or oscillation source. 7 dw

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных автоматизированных и экспериментальных системах распознавания и контроля за различными источниками излучений или колебаний сейсмической, акустической, магнитной, электромагнитной и другой природы. The invention relates to computer technology and can be used in various automated and experimental systems for the recognition and control of various sources of radiation or vibrations of seismic, acoustic, magnetic, electromagnetic and other nature.

Известны способы: для ввода считываемых автоматически цифровых данных в полутоновые изображения (ЕВП/ЕР/, N-0493053, G 06 K 1/12, 19/06, 15/00, 1992 г.); для обработки данных (ЕВП/ЕР/, N-0493105, G 06 F 15/17, 1992 г.), а также способы: для отображения телеметрической информации (Патент РФ 2060465), для оперативной диагностики состояний многопараметрического объекта по данным измерительного объекта по данным измерительной информации (Патент РФ N 2125294); для оперативного динамического анализа состояний многопараметрических объектов. (Решение о выдаче патента по заявке на изобретение N 98106597/09 (006479) от 29.011.99 г. М., кл. G 05 B 19/408, G 08 F 17/40, приоритет от 31.03.98 г.); для динамического анализа состояния многопараметрического объекта или процесса (решение о выдаче патента по заявке на изобретение N 98107047/09 (007846) от 28.04.99 г. М., кл. G 06 F 19/00, Приоритет от 10.04.98 г.). Known methods are: for inputting automatically readable digital data into grayscale images (ЕВП / ЕР /, N-0493053, G 06 K 1/12, 19/06, 15/00, 1992); for data processing (ЕВП / ЕР /, N-0493105, G 06 F 15/17, 1992), as well as methods: for displaying telemetric information (RF Patent 2060465), for on-line diagnostics of multiparameter object states according to the measurement object data measurement information data (RF Patent N 2125294); for operational dynamic analysis of the states of multiparameter objects. (Decision on the grant of a patent on the application for invention N 98106597/09 (006479) dated 01/29/1999 M., CL G 05 B 19/408, G 08 F 17/40, priority dated 03/31/98); for dynamic analysis of the state of a multi-parameter object or process (decision to grant a patent for an application for invention N 98107047/09 (007846) dated 04/04/99 M., CL G 06 F 19/00, Priority dated 04/10/98) .

Рассматриваемые способы заключаются в одновременном выводе на экран многоцветного видеотерминала всего множества графиков измерительной информации, каждый из которых представляют в виде некоторой полосы цветового спектра, определенный цвет шкалы которого соответствует определенной характеристике сигнала измеряемого значения параметра. Предлагаемые способы не позволяют определять факт и патологию неизвестного источника возникновения излучений. The methods under consideration are the simultaneous display on the screen of a multicolor video terminal of the entire set of graphs of measurement information, each of which is represented as a certain band of the color spectrum, a certain color of the scale of which corresponds to a certain characteristic of the signal of the measured parameter value. The proposed methods do not allow to determine the fact and pathology of an unknown source of radiation.

Наиболее близким по технической сущности является способ контроля и оценки технического состояния многопараметрического объекта по данным телеметрической информации. (Патент N 2099792, Бюллетень N 35, 1997 г. М., кл. G 08 C 15/06, G 07 C 3/00). Предлагаемый способ позволяет оперативно обнаружить источники возмущений и места их возникновения в телеметрируемых объектах. Вместе с тем, возможности способа ограничены, с одной стороны, реализацией функций контроля и оценки технического состояния объекта, с другой стороны, использованием только однородной телеметрической информации, а именно - вибрационных сигналов (параметров). The closest in technical essence is the method of monitoring and evaluating the technical condition of a multi-parameter object according to telemetric information. (Patent N 2099792, Bulletin N 35, 1997 M., CL G 08 C 15/06, G 07 C 3/00). The proposed method allows you to quickly detect sources of disturbances and their occurrence in telemetry objects. At the same time, the possibilities of the method are limited, on the one hand, by the implementation of the monitoring and evaluation functions of the technical condition of the object, on the other hand, by using only uniform telemetric information, namely, vibration signals (parameters).

Цель изобретения - оперативное определение факта и топологии возникновения неизвестного источника излучений или колебаний любой физической природы путем совместного анализа разнородных пространственно-временных сигналов, несущих информацию о факте возникновения, координатах (топологии) и временных характеристиках исследуемого источника. The purpose of the invention is the rapid determination of the fact and topology of the occurrence of an unknown source of radiation or oscillations of any physical nature by a joint analysis of heterogeneous spatio-temporal signals that carry information about the occurrence, coordinates (topology) and temporal characteristics of the investigated source.

Цель достигается реализацией заявляемого способа оперативного определения факта и топологии возникновения неизвестного источника излучений или колебаний за счет одновременной обработки и наглядного визуального представления соответствующих разнородных пространственно-временных сигналов, несущих информацию о факте возникновения, координатах (топология) и временных характеристиках исследуемого источника излучения или колебаний. К таким источникам излучений можно отнести колебания земной поверхности (землетрясения), ядерные взрыва и т.п. К соответствующим пространственно-временным сигналам можно отнести: сейсмические, акустические (гидроакустические), магнитные, электромагнитные и др. The goal is achieved by the implementation of the proposed method for the rapid determination of the fact and topology of the occurrence of an unknown source of radiation or oscillations due to the simultaneous processing and visual visualization of the corresponding heterogeneous spatio-temporal signals that carry information about the occurrence, coordinates (topology) and temporal characteristics of the investigated radiation or oscillation source. Such sources of radiation include vibrations of the earth's surface (earthquakes), nuclear explosions, etc. The corresponding spatio-temporal signals include: seismic, acoustic (hydroacoustic), magnetic, electromagnetic, etc.

Для понимания сути предлагаемого способа введем следующие понятия. To understand the essence of the proposed method, we introduce the following concepts.

Под источником излучения или колебаний понимаем произвольный источник, в результате возникновения и действия которого возникают различные излучения или упругие колебания, распространяющиеся в Земле, воде или атмосфере. By a source of radiation or oscillations we mean an arbitrary source, as a result of the occurrence and action of which various radiation or elastic vibrations propagate in the Earth, water or atmosphere.

Будем подразделять источники излучений или колебаний на простые (одномерные) и сложные (многомерные). Простые источники характеризуются одномерностью описания и представления, т.е. одним видом (типом) излучений или колебаний. Например, землетрясение является простым источником упругих колебаний, называемых сейсмическими волнами; работающий двигатель подводной лодки представляет собой одномерный гидроакустический источник колебаний. We will subdivide the sources of radiation or oscillations into simple (one-dimensional) and complex (multidimensional) ones. Simple sources are characterized by one-dimensional description and presentation, i.e. one type (type) of radiation or vibration. For example, an earthquake is a simple source of elastic waves called seismic waves; the working engine of the submarine is a one-dimensional sonar source of oscillations.

Сложные источники характеризуются многомерностью излучений или колебаний, т. е. некоторым множеством видом (типов) излучений. Например, ядерный взрыв представляет собой сложный многомерный источник излучений, который включает электромагнитные, акустические, магнитные, световые (оптические) и другие источники излучений (колебаний). Complex sources are characterized by the multidimensional nature of radiation or vibrations, i.e., by some of the many types (types) of radiation. For example, a nuclear explosion is a complex multidimensional source of radiation, which includes electromagnetic, acoustic, magnetic, light (optical) and other sources of radiation (oscillations).

Под сигналом источника излучений или колебаний будем понимать физический процесс или явление, несущие информацию о факте и параметрах излучения, событии, состоянии объекта, либо передающие команды управления. By a signal of a radiation or oscillation source we mean a physical process or phenomenon that carries information about the fact and parameters of radiation, an event, the state of an object, or transmitting control commands.

Под источником регистрации сигналов понимаем любой объект (прибор, устройство, станция), с помощью которого обеспечивается регистрация сигналов от источника излучений или колебаний. Например, для регистрации колебаний земной поверхности, вызванных землетрясениями, источниками регистрации сейсмических волн служат сейсмические станции. By the source of registration of signals we mean any object (device, device, station), with the help of which registration of signals from a source of radiation or oscillations is provided. For example, to record vibrations of the earth's surface caused by earthquakes, seismic stations serve as sources of registration of seismic waves.

Под измерительным сигналом понимает такой сигнал от источника излучений или колебаний, который регистрируется с помощью некоторого источника регистрации. By measuring signal we mean a signal from a source of radiation or oscillation, which is recorded using some source of registration.

Сигнал от источника излучений или колебаний обычно является функцией времени и пространства, т.е. пространственно-временным сигналом. Например, приходящая от источника излучений электромагнитная волна является в общем случае функцией не только времени t, но и координат точек приема, т.е. является пространственно-временным континуумом. The signal from a source of radiation or oscillations is usually a function of time and space, i.e. spatio-temporal signal. For example, an electromagnetic wave coming from a radiation source is generally a function of not only time t, but also the coordinates of the receiving points, i.e. is a space-time continuum.

Под пространственно-временным сигналом будем понимать физический процесс или явление, несущее информацию о координатах (топологии) и временных характеристиках исследуемого источника излучений или колебаний. By a spatio-temporal signal we mean a physical process or phenomenon that carries information about the coordinates (topology) and time characteristics of the studied source of radiation or oscillations.

При возникновении неизвестного сложного источника излучений или колебаний от него распространяются в разные стороны различные сигналы электромагнитной, сейсмической, акустической, магнитной, световой (оптической) и другой природы. Традиционный контроль наличия (факта) излучения (колебания) и его характеристик основан на обнаружении и обработке этих сигналов, количество которых может быть очень велико, а способы контроля являются сложными, что требует определенных временных затрат. Например, контроль соблюдения договоров о ядерных испытания, в частности, договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (сложные источники излучений и колебаний), должен осуществляться международной системой мониторинга, включающей 170 сейсмических, 75 радионуклидных, 60 инфразвуковых и 11 гидроакустических станций по всему земному шару (11 из них - российские). Другой пример, для регистрации и контроля колебаний земной поверхности, вызванных землетрясением (простой источник колебаний), используются сейсмические станции, количество которых только в 1984 году насчитывалось 2500 (из них свыше 200 на территории СССР). When an unknown complex source of radiation or vibrations arises from it, various signals of electromagnetic, seismic, acoustic, magnetic, light (optical) and other nature propagate in different directions. The traditional control of the presence (fact) of radiation (oscillation) and its characteristics is based on the detection and processing of these signals, the number of which can be very large, and the control methods are complex, which requires a certain amount of time. For example, monitoring compliance with nuclear test treaties, in particular, a comprehensive ban on nuclear testing (complex sources of radiation and vibrations), should be carried out by an international monitoring system that includes 170 seismic, 75 radionuclide, 60 infrasound and 11 sonar stations around the globe ( 11 of them are Russian). Another example, for registration and control of earth surface vibrations caused by an earthquake (a simple source of oscillations), seismic stations are used, the number of which in 1984 alone was 2,500 (of which more than 200 in the USSR).

Традиционно для определения координат неизвестного источника возникновения излучений или колебаний необходимо использовать результаты регистрации пространственно-временных сигналов, поступающих от этого источника. Большое количество даже однотипных сигналов с единой формой описания и представления вызывает определенные трудности их оперативной совместной обработки. Использование для совместной обработки разнотипных пространственно-временных сигналов, например электромагнитных, сейсмических, акустических и т.п. вызывает принципиальные трудности ввиду отсутствия методов и алгоритмов их реализации. Traditionally, to determine the coordinates of an unknown source of radiation or oscillations, it is necessary to use the results of registration of spatio-temporal signals coming from this source. A large number of even the same type of signals with a single description and presentation form causes certain difficulties in their operational joint processing. Use for joint processing of different types of spatio-temporal signals, for example, electromagnetic, seismic, acoustic, etc. causes fundamental difficulties due to the lack of methods and algorithms for their implementation.

Предлагается переход от традиционного представления сигнала (динамического параметра) в виде графика или функции изменения его относительных или физических значений той или иной его оцениваемой характеристики во времени к нетрадиционному цветокодовому представлению текущих значений сигнала. В зависимости от природы и особенностей объекта исследования в качестве оцениваемой характеристики сигнала по выбору эксперта-аналитика могут быть определены - амплитуда, амплитудный диапазон, время появления сигнала, дисперсия и т. п. Принцип цветокодирования по амплитудному диапазону текущих значений сигнала приведен на фиг. 1, где l_я и h_я - соответственно длина и ширина базового информационно-визуального поля представления данных (сведений), z_я - цвет этого поля (ячейки) из видимого (воспринимаемого человеческим глазом) спектра. Каждая из переменных l_я, h_я, z_я, в зависимости от особенностей объекта исследования и целей анализа его состояния, может нести ту или иную информацию о нем, которая отображается в цветокодовом визуальном представлении, воспринимаемом человеком (экспертом-аналитиком). Например, переменная l_я - может характеризовать количественные временные или пространственно-временные показатели состояния (движения, развития) объекта; h_я - количественные или качественные показатели оцениваемых характеристик объекта, представленные совместно с переменной l_я в виде некоторой площади (ячейки); z_я - количественные или качественные показатели оцениваемых характеристик объекта, представленные в цветокодовом представлении в виде гаммы цветов. Комбинация различных значений переменных l_я, h_я, z_я и задание их различного наполнения в зависимости от анализируемой ситуации позволяет получать разнообразные формы визуального описания и представления информации. Сущность предлагаемого подхода состоит в том, что текущее значение амплитуды сигнала, входящее в соответствующий амплитудный диапазон, описывается определенным кодом видимого спектра и представления соответствующей цветокодовой ячейкой (или блоком), каждая из которых соответствует определенному значению амплитуды амплитудного диапазона сигнала.A transition from the traditional representation of the signal (dynamic parameter) in the form of a graph or a function of changing its relative or physical values of one or another of its estimated characteristics over time to an unconventional color-code representation of the current signal values is proposed. Depending on the nature and characteristics of the object of study, the amplitude, amplitude range, time of occurrence of the signal, dispersion, etc. can be determined as the estimated characteristics of the signal at the choice of an expert analyst. The principle of color coding for the amplitude range of the current signal values is shown in FIG. 1, where l _i and h _i are the length and width of the basic information-visual field for presenting data (information), z _i is the color of this field (cell) from the visible (perceived by the human eye) spectrum. Each of the variables l _i , h _i , z _i , depending on the characteristics of the object of study and the goals of analyzing its state, can carry this or that information about it, which is displayed in the color-code visual representation perceived by a person (expert analyst). For example, the variable l _i - can characterize quantitative temporal or spatio-temporal indicators of the state (movement, development) of an object; h _i - quantitative or qualitative indicators of the estimated characteristics of the object, presented together with the variable l _i in the form of a certain area (cell); z _i - quantitative or qualitative indicators of the estimated characteristics of the object, presented in the color code representation as a gamut of colors. The combination of different values of the variables l _i , h _i , z _i and the task of their different content depending on the analyzed situation allows us to obtain various forms of visual description and presentation of information. The essence of the proposed approach is that the current value of the signal amplitude, which is included in the corresponding amplitude range, is described by a certain code of the visible spectrum and presentation by the corresponding color code cell (or block), each of which corresponds to a certain value of the amplitude of the signal amplitude range.

Способ, таким образом, позволяет обеспечить наглядное визуальное представление многопараметрического пространства всех однородных пространственно-временных сигналов на экране многоцветного видеомонитора в виде одноуровневой цветокодовой матрицы-диаграммы. Одноуровневость матрицы-диаграммы определяется однородностью используемых сигналов, т.е. использованием однотипных сигналов одной физической природы, например только электромагнитных или только акустических. The method, thus, allows for a visual visual representation of the multi-parameter space of all homogeneous spatio-temporal signals on the screen of a multi-color video monitor in the form of a single-level color-matrix matrix diagram. The single-levelness of the matrix diagram is determined by the homogeneity of the signals used, i.e. using the same type of signals of the same physical nature, for example, only electromagnetic or only acoustic.

Для того чтобы обеспечить наглядное представление многопараметрического пространства разнородных пространственно-временных сигналов предлагается на экране монитора отображать многоуровневую цветокодовую матрицу-диаграмму, где каждый уровень представляет собой матрицу-диаграмму состояния однородных сигналов. Например, 1-й уровень - цветокодовое отображение магнитных сигналов, 2-й уровень - сейсмических сигналов и т.д. По виду цветоководовой матрицы-диаграммы (как одноуровневой, так и многоуровневой) эксперт-аналитик оперативно (в реальном масштабе времени) может определять факт и топологию возникновения неизвестного источника излучений или колебаний. При этом очевидно, чем больше уровней представления, тем точнее результаты из совместного анализа. In order to provide a visual representation of the multi-parameter space of heterogeneous spatio-temporal signals, it is proposed to display a multi-level color-code matrix diagram on the monitor screen, where each level is a matrix diagram of the state of homogeneous signals. For example, 1st level - color-code display of magnetic signals, 2nd level - seismic signals, etc. By the type of flow-matrix matrix diagram (both single-level and multi-level), an expert analyst can quickly (in real time) determine the fact and topology of the occurrence of an unknown source of radiation or oscillations. It is obvious that the more levels of presentation, the more accurate the results from a joint analysis.

Пусть в качестве оцениваемой характеристики сигнала, получаемого от источника излучений или колебаний, будет одна из его характеристик, например амплитуда сигнала, регистрируемая в цифровом коде. В качестве сигналов или параметров оцениваемой характеристики могут быть сейсмические, акустические (гидроакустические), магнитные, электромагнитные и другие пространственно-временные сигналы, несущие информацию о координатах (топологии) и временных характеристиках исследуемого источника излучений или колебаний. Let as one of the estimated characteristics of the signal received from the source of radiation or oscillations, be one of its characteristics, for example, the amplitude of the signal recorded in a digital code. The signals or parameters of the evaluated characteristics can be seismic, acoustic (hydroacoustic), magnetic, electromagnetic and other spatio-temporal signals that carry information about the coordinates (topology) and temporal characteristics of the studied radiation or vibration source.

Сущность предложенного способа проиллюстрируем при анализе магнитного сигнала, который представляет собой возмущения (колебания) геомагнитного поля, источником которых может, например, явиться высотный ядерный взрыв. Пусть в качестве анализируемого класса сигналов выбран магнитный сигнал, который представляет собой длиннопериодные колебания на частотах 0,0005... 0,05 Гц и который характеризуется бухтообразным изменением напряженности магнитного поля для n-го источника регистрации (фиг. 2а). Полагаем, что некоторой совокупностью территориально разнесенных источников регистрации

зарегистрированы магнитные сигналы неизвестного источника излучений, которые в традиционной форме представлены на фиг. 2б.The essence of the proposed method is illustrated in the analysis of a magnetic signal, which is a perturbation (oscillation) of the geomagnetic field, the source of which may, for example, be a high-altitude nuclear explosion. Let the magnetic signal be chosen as the analyzed class of signals, which is long-period oscillations at frequencies of 0.0005 ... 0.05 Hz and which is characterized by a bay-like change in the magnetic field strength for the nth recording source (Fig. 2a). We believe that a certain set of geographically dispersed sources of registration

magnetic signals of an unknown radiation source are recorded, which are presented in FIG. 2b.

С учетом предлагаемого подхода на фиг. 3а приведено наглядное представление N магнитных сигналов в виде цветокодовой матрицы-диаграммы [Y_n(t_i) • t_i • z_n(t_i)], где Y_n(t_i) - упорядоченная совокупность информационных полей магнитных сигналов, на каждом из которых представляется последовательно во времени цветокодовая информация видимого спектра z_n(t_i), соответствующая определенному текущему значению амплитуды сигнала (фиг. 2), t_i - характерные временные или пространственные координаты.In view of the proposed approach in FIG. 3a shows a visual representation of N magnetic signals in the form of a color-code matrix diagram [Y _n (t _i ) • t _i • z _n (t _i )], where Y _n (t _i ) is an ordered set of information fields of magnetic signals on each of which are presented sequentially in time, the color-code information of the visible spectrum z _n (t _i ) corresponding to a certain current value of the signal amplitude (Fig. 2), t _i are characteristic temporal or spatial coordinates.

В соответствии с предлагаемым подходом первым по временной шкале будет отображен (зафиксирован) отклик сигнала с максимальной амплитудой (при условии однотипности сигналов) от неизвестного источника регистрации, находящегося ближе всех к источнику колебания. Располагая информационные цветокодовые сигналы (цветокодовые информационные поля) в соответствии с последовательно-упорядоченными отношениями существующей пространственно-временной зависимости распространения сигнала от источника излучения или колебания, получаем наглядные цветокодовые описания (фиг. 3). Это позволяет однозначно по последовательно-упорядоченной структуре элементов (ячеек) цветокодовой матрицы-диаграммы, с одной стороны, и с радиальной зависимостью состояния каждого сигнала с анализируемым источником излучения или колебаний, с другой стороны, идентифицировать номер сигнала, соответствующий максимальному отклику по амплитуде, а следовательно, и местоположение его источника регистрации и сам источник колебания соответственно (фиг. 3а). В случае отсутствия информации с источника регистрации (или группы источников регистрации), находящегося в непосредственной близости от источника колебания (например, в случае сильного землетрясения или ядерного взрыва), цветокодовая матрица-диаграмма, с точки зрения анализа исследуемых структурных связей будет неполной. Однако при достаточном количестве источников регистрации источник излучения или колебания (эпицентр возмущения) и номер источника регистрации, расположенного в эпицентре, идентифицируют по пересечению лучей распространения откликов на возмущение с других сигналов - источников регистрации), расположение (топологию) которых определяют по точкам определенного цветового кода матрицы-диаграммы (фиг. 3б). In accordance with the proposed approach, the response of the signal with the maximum amplitude (provided that the signals are of the same type) from an unknown registration source that is closest to the oscillation source will be displayed first (in the timeline). Having informational color-code signals (color-code information fields) in accordance with sequentially ordered relations of the existing spatio-temporal dependence of signal propagation on the radiation source or oscillation, we obtain visual color-code descriptions (Fig. 3). This allows us to uniquely identify the signal number corresponding to the maximum amplitude response, on the one hand, and with the radial dependence of the state of each signal with the analyzed radiation or vibration source, on the other hand, by the sequentially ordered structure of the elements (cells) of the color-matrix matrix diagram, and therefore, the location of its source of registration and the source of oscillation, respectively (Fig. 3A). If there is no information from the source of registration (or a group of registration sources) located in the immediate vicinity of the source of oscillation (for example, in the case of a strong earthquake or nuclear explosion), the color-code matrix diagram from the point of view of the analysis of the studied structural relationships will be incomplete. However, if there are a sufficient number of recording sources, the radiation or oscillation source (perturbation epicenter) and the number of the registration source located in the epicenter are identified by the intersection of the propagation rays of the responses to the perturbation from other signals - registration sources), the location (topology) of which is determined by the points of a certain color code matrix diagrams (Fig. 3b).

Аналогично строятся цветокодовые матрицы-диаграммы пространственно-временного состояния распространения сигналов по каждому типу сигналов. В этом случае получаем многоуровневую цветокодовую матрицу-диаграмму, каждый уровень которой может быть представлен некоторой подматрицей-диаграммой пространственно-временного состояния распространения соответственно сейсмических, акустических, магнитных, электромагнитных и других сигналов, несущих информацию о координатах (топологии) и временных характеристик исследуемого источника излучений или колебаний. Similarly, flower-code matrix diagrams of the spatio-temporal state of signal propagation for each type of signal are constructed. In this case, we obtain a multilevel color-code matrix diagram, each level of which can be represented by a certain submatrix diagram of the spatio-temporal state of propagation of seismic, acoustic, magnetic, electromagnetic, and other signals, respectively, carrying information about the coordinates (topology) and temporal characteristics of the radiation source under study or hesitation.

Степень дискретизации амплитудного диапазона сигнала и выбор цветокодового решения в предлагаемых цветокодовых описаниях определяет эксперт-аналитик в зависимости от условий поставленной задачи определения топологии источника излучений или колебаний. The degree of discretization of the amplitude range of the signal and the choice of the color-code solution in the proposed color-code descriptions are determined by the expert analyst, depending on the conditions of the task to determine the topology of the radiation or vibration source.

Совокупность существенных признаков, приводящая к требуемому результату в патентной и научно-технической литературе не обнаружена, что говорит об "изобретательском уровне" предлагаемого технического решения. The set of essential features leading to the desired result in the patent and scientific and technical literature is not found, which indicates the "inventive step" of the proposed technical solution.

Таким образом, сущность способа в том, что для оперативного определения факта и топологии возникновения неизвестного источника излучения или колебаний осуществляется преобразование и представление на экране многоцветного видеомонитора результатов допусковой оценки состояния измерительных сигналов в соответствующие информационные цветокодовые сигналы видимого спектра в заданном временном интервале. При этом в качестве измерительных сигналов используют различные типы сейсмических, акустических (гидроакустических), магнитных, электромагнитных и других пространственно-временных сигналов, обработчик-аналитик выбирает характеристику (амплитуду, амплитудный диапазон, время регистрации, дисперсию и т.п.) измерительных сигналов, операцию преобразования осуществляют с обобщением по всему множеству измерительных сигналов, в качестве результатов оценки используют результаты допусковой оценки выбранных характеристик текущих значений измерительных сигналов, наблюдаемое множество которых определяют пространственно-временные характеристики возникновения неизвестного источника излучения или колебаний, операцию преобразования осуществляют путем формирования соответствующего информационного цветокодового сигнала, отображают информационные цветокодовые сигналы посредством многоуровневой матрицы-диаграммы состояния распространения пространственно-временных сигналов от неизвестного источника излучений или колебаний, столбцы которой соответствуют упорядоченным номерам пространственно-временных сигналов, строки - заданным временным интервалам, а цвет ячеек - идентифицированным текущим значениям оцениваемой характеристики, упорядоченность номеров измерительных сигналов осуществляют в соответствии с последовательно-упорядоченными отношениями существующей пространственно-временной зависимости их распространения от источника излучений или колебаний, каждый уровень (блок) матрицы-диаграммы представляют подматрицей-диаграммой состояния распространения пространственно-временных сигналов одного типа, определяют факт и координаты (топологию) возникновения неизвестного источника излучений или колебаний по упорядоченной пространственно-временной структуре элементов (ячеек) цветокодовой матрицы-диаграммы с сообщением по всему упорядоченному множеству разнородных измерительных сигналов. Thus, the essence of the method is that to quickly determine the fact and topology of the occurrence of an unknown source of radiation or oscillations, the results of the tolerance assessment of the state of the measuring signals are converted and presented on the screen of a multicolor video monitor into the corresponding information color-code signals of the visible spectrum in a given time interval. In this case, various types of seismic, acoustic (hydroacoustic), magnetic, electromagnetic and other spatio-temporal signals are used as measuring signals, the analyzer-processor selects the characteristic (amplitude, amplitude range, recording time, dispersion, etc.) of the measuring signals, the conversion operation is carried out with a generalization over the entire set of measuring signals, the results of the tolerance assessment of the selected characteristics of the current values from measuring signals, the observed set of which determine the spatio-temporal characteristics of the occurrence of an unknown source of radiation or vibrations, the conversion operation is carried out by forming the corresponding information color-code signal, information color-code signals are displayed using a multi-level matrix diagram of the propagation state of spatio-temporal signals from an unknown source of radiation or vibrations, whose columns correspond to ordered numbers of spatio-temporal signals, rows — given time intervals, and the color of the cells — the identified current values of the evaluated characteristic, the ordering of the numbers of the measuring signals is carried out in accordance with the sequentially ordered relationships of the existing spatio-temporal dependence of their propagation on the radiation or vibration source, each level ( block) matrix diagrams represent submatrix diagram of the state of propagation of space-time signals about of the same type, the fact and coordinates (topology) of the occurrence of an unknown source of radiation or oscillations are determined by the ordered spatio-temporal structure of the elements (cells) of the color code matrix diagram with a message over the entire ordered set of dissimilar measuring signals.

Новизна предлагаемого способа по сравнению с прототипом и известными способами контроля многомерных объектов заключается в том, что разработана логическая последовательность действий по представлению и анализу многомерного пространства сигналов, которая приводит к достижению поставленной цели изобретения. The novelty of the proposed method in comparison with the prototype and known methods of controlling multidimensional objects is that a logical sequence of actions has been developed for the presentation and analysis of the multidimensional space of signals, which leads to the achievement of the goal of the invention.

В зависимости от класса (типа) исследуемого источника излучений и колебаний, который подвергается анализу, пространственно-временные сигналы, характеризующие источник, их признаки и характеристики могут быть различными. Вместе с тем, положенная в основу способа логическая совокупность действий является инвариантной к природе анализируемого источника излучений или колебаний материального происхождения, что является несомненным достоинством заявляемого изобретения. Именно поэтому полученное в заявленном способе свойство инвариантности описания и представления информационных цветокодовых сигналов, получаемых на базе использования различных пространственно-временных сигналов, позволяет добиться максимального сообщения, что обеспечивает возможность оперативного определения факта и топологии возникновения неизвестных источников излучений или колебаний любой физической природы. Depending on the class (type) of the studied radiation and vibration source, which is being analyzed, the spatio-temporal signals characterizing the source, their signs and characteristics may be different. At the same time, the logical set of actions underlying the method is invariant to the nature of the analyzed source of radiation or fluctuations of material origin, which is an undoubted advantage of the claimed invention. That is why the property of invariance of the description and presentation of information color-coding signals obtained on the basis of using various spatio-temporal signals obtained in the claimed method allows to achieve maximum communication, which makes it possible to quickly determine the fact and topology of the occurrence of unknown radiation sources or oscillations of any physical nature.

Claims

A method for quickly determining the fact and topology of the occurrence of an unknown source of radiation or oscillations, which consists in quickly converting the results of the tolerance assessment of the states of the measuring signals into the corresponding information color-code signals of the visible spectrum in a given time interval and in the display of information color-code signals on the screen of a multicolor video monitor, characterized in that the quality of the measuring signals using various types of spatio-temporal signals radiation or oscillations, the analytic processor selects the characteristic of the measuring signals, the conversion operation is generalized over the entire set of measuring signals, as the results of the tolerance assessment, tolerance estimates of the selected characteristics of the current values of the measuring signals are used, the observed set of which determines the spatio-temporal characteristics of the occurrence of an unknown radiation source or oscillations, information color-code signals are displayed through many level matrix diagram of the state of propagation of spatio-temporal signals from an unknown source of radiation or oscillations, the columns of which correspond to ordered numbers of spatio-temporal signals, the rows correspond to specified time intervals, and the color of the cells corresponds to the identified current values of the estimated characteristic, the ordering of the numbers of the measuring signals is carried out in accordance with sequentially ordered relations of the existing spatio-temporal dependence of their distribution translations from a source of radiation or oscillations, each level of the matrix diagram is represented by a submatrix diagram of the propagation state of spatio-temporal signals of the same type, the fact and coordinates of the occurrence of an unknown source of radiation or vibrations are determined by the ordered spatio-temporal structure of the cells of the color code matrix diagram with a generalization throughout an ordered set of dissimilar measurement signals.