RU2713720C1 - Способ проверки вероятности достоверных измерений - Google Patents
Способ проверки вероятности достоверных измерений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713720C1 RU2713720C1 RU2019121407A RU2019121407A RU2713720C1 RU 2713720 C1 RU2713720 C1 RU 2713720C1 RU 2019121407 A RU2019121407 A RU 2019121407A RU 2019121407 A RU2019121407 A RU 2019121407A RU 2713720 C1 RU2713720 C1 RU 2713720C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measurements
- series
- considered
- serviceable
- probability
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике измерений при воздействии помех, например, в лазерной дальнометрии или в системах охранной сигнализации. Способ проверки вероятности р достоверных измерений прибора, заключающийся в n-кратном повторении измерений, определении количества m недостоверных измерений и сравнении m с предельно допустимым значением количества недостоверных измерений mпд(n), проверку проводят поэтапно, а именно, на первом этапе производят серию измерений, где t - доверительный коэффициент, и если количество недостоверных измерений не превышает m1=0, то прибор считают исправным и проверку прекращают, если m1=1, то серию измерений продолжают до количества , и если количество недостоверных измерений не превышает m2=1, то прибор считают исправным и проверку прекращают, если m2=2, то серию измерений продолжают до количества , и если количество недостоверных измерений не превышает m3=2, то прибор считают исправным и проверку прекращают, аналогичным образом серию измерений продолжают до и считают прибор исправным, если количество недостоверных измерений в серии mk≤(k-1), в противном случае прибор считают не выдержавшим проверку. Технический результат изобретения заключается в обеспечении максимальной надежности проверки при минимальном объеме испытаний. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к технике измерений при воздействии помех, например, в лазерной дальнометрии, в системах охранной сигнализации и других областях с повышенными требованиями к достоверности измерений.
Известны способы дистанционных измерений, связанные с выделением слабых сигналов [1], заключающиеся в зондировании удаленного объекта импульсами лазерного излучения, приеме отраженных объектом сигналов и определении параметров отраженного сигнала, по которым судят о характеристиках удаленного объекта, например, дальности до него. Результаты таких процедур должны удовлетворять заданной вероятности достоверного измерения.
Известны средства анализа видеоизображения в системах охранного телевидения [2], осуществляющие обнаружение сигналов от удаленных датчиков. В этом случае также требуется обеспечивать заданную вероятность правильной идентификации сигнала.
Известны также методы стабилизации частоты ложных срабатываний на допустимом уровне в процессе измерения [3].
Особенностью этих способов являются противоречивые требования к порогу обнаружения принимаемых сигналов. С одной стороны, этот порог должен быть как можно ниже, чтобы обеспечить максимальную чувствительность датчика. С другой стороны, порог срабатывания должен быть достаточно высоким, чтобы минимизировать вероятность ложного срабатывания от внутреннего шума датчика и других помех. Таким образом, вероятность достоверного измерения должна быть как можно ближе к допустимому пределу, что предъявляет строгие требования к точности методов контроля, пропорциональной объему испытаний.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ проверки вероятности достоверного измерения, реализованный в лазерном дальномере ЛПР-1 [4]. Проверку данного прибора на соответствие требованиям по вероятности достоверного измерения производят путем проведения 10 измерений, из которых не менее 9 должны быть достоверными.
При более высоких требованиях по вероятности достоверного измерения необходимый объем испытаний существенно возрастает, что ведет к увеличению продолжительности испытаний и сокращению ресурса проверяемого изделия.
Задачей изобретения является обеспечение максимальной надежности проверки при минимальном объеме испытаний.
Указанная задача решается за счет того, что в известном способе проверки вероятности р достоверных измерений прибора, заключающемся в n-кратном повторении измерений, определении количества m недостоверных измерений и сравнения m с предельно допустимым значением количества недостоверных измерений mпд(n), проверку проводят поэтапно, а именно, на первом этапе производят серию измерений, где t - доверительный коэффициент, и если количество недостоверных измерений не превышает m1=0, то прибор считают исправным и проверку прекращают, если m1=1, то серию измерений продолжают до количества и если количество недостоверных измерений не превышает m2=1, то прибор считают исправным и проверку прекращают, если m2=2, то серию измерений продолжают до количества и если количество недостоверных измерений не превышает m3=2, то прибор считают исправным и проверку прекращают, аналогичным образом серию измерений продолжают до и считают прибор исправным, если количество недостоверных измерений в серии mk≤(k-1), в противном случае прибор считают не выдержавшим проверку.
Техническим результатом изобретения является обеспечение высокой надежности средства измерения при гарантированном минимуме вероятности недостоверного измерения и при минимальном количестве измерений в процессе испытаний.
На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего способ. На фиг. 2 - диаграмма статистического разброса результатов испытаний.
Согласно фиг. 1 устройство содержит приемник 1, на вход которого подается смесь сигнала с шумом, а на выходе последовательно включены счетчик m недостоверных измерений 2 и решающее устройство 3. К другому входу решающего устройства подключен счетчик n наработки 4. Выходы программного блока 5 связаны с приемником, счетчиком n и счетчиком m. выход решающего устройства 3 связан с программным блоком 5. Другой выход решающего устройства является выходом системы.
Способ осуществляется следующим образом.
Перед началом контрольной серии измерений с помощью программного блока 5 обнуляют счетчик m недостоверных измерений 2 и счетчик n наработки 4. Одновременно в решающем устройстве 3 устанавливают начальное состояние Запускают контрольную серию измерений и производят подсчет недостоверных измерений m путем их регистрации в счетчике 2. При достижении наработки n=n1 с помощью решающего устройства 3 проверяют условие m=0 и если это условие выполняется, то считают вероятность недостоверных измерений в норме и заканчивают проверку. Если m>0, то это значение регистрируют в решающем устройстве и продолжают испытания до наработки Если при этом m=k-1, то считают вероятность недостоверных измерений в норме и заканчивают проверку. В противном случае считают, что прибор не выдержал испытаний. Предельное количество k измерений, необходимое для гарантированного подтверждения результата, устанавливают исходя из принятых доверительных условий.
Относительная частота недостоверных измерений соответствует схеме Бернулли для случайных альтернативных событий и подчиняется биномиальному распределению [5].
При этом математическое ожидание оценки W частоты недостоверных измерений m/n в серии из n испытаний
где р - ожидаемая вероятность события.
На фиг 2 показано положение оценки W относительно истинного значения вероятности р, а также диаграмма плотности распределения оценок со среднеквадратическим отклонением σ и доверительными границами ±tσ.
При оценке W вероятности недостоверного измерения путем подсчета относительной частоты недостоверных измерений [5] как отношения количества m* недостоверных измерений и полного объема серии n приемочное количество m*=m*пр определяется выражением
где
р - заданная вероятность недостоверного измерения
При минимально значимой величине m*np=1 из (4) следует минимальный объем серии
где
Пример 1
В соответствии с (5) nмин=1091.
Согласно методу интервальных оценок [5] верхняя граница доверительной вероятности при n>>1 описывается формулой
где W=m/n;
t - доверительный коэффициент, определяемый из выражения
Ф(t)=γ/2:
γ - доверительная вероятность;
Ф(t) - функция Лапласа.
При W<<1 выражение (6) упрощается
откуда
Предлагаемое техническое решение заключается в поэтапном применении критерия (8) в процессе проверки вероятности достоверного измерения для каждого из недостоверных результатов.
На первом этапе проводят измерения в количестве, достаточном для получения с заданной доверительной вероятностью одного недостоверного результата.
Пример 2
m=1; р=0,01; t=2 (соответствует вероятности γ=0,95).
Аналогично для m=2
Это означает, что при наличии одного недостоверного измерения в первой серии проводят дополнительно n2*=n2-n1=483-300=183 измерения.
При этом среднее количество измерений при испытаниях серийной продукции по результатам двухэтапной проверки
Пример 3
В условиях примера 2 nср=300+0,05-183=309.
Влиянием третьего и последующих этапов проверки на nср на среднее количество измерений можно пренебречь, поскольку уменьшающий множитель (1-γ) входит в выражение в степени 2 и т.д.
Из полученных результатов видно, что предлагаемое техническое решение по сравнению с известными позволяет сократить среднюю наработку nср в процессе испытаний с 1091 (пример 1) до 309 (пример 3), то есть более чем в три раза.
Таким образом, предлагаемый способ является решением поставленной задачи и обеспечивает максимальную надежность проверки при минимальном объеме испытаний.
Источники информации
1. Боек. Использование лазеров для измерения расстояний. «Зарубежная радиоэлектроника», 1964, №3.
2. Методические рекомендации Р 78.36.030-2013. Применение программных средств анализа видеоизображения в системах охранного телевидения.
3. Вильнер В.Г. Проектирование пороговых устройств с шумовой стабилизацией порога. // Оптико-механическая промышленность. - 1984 г. - №5, - С. 39-41.
4. Лазерный прибор разведки ЛПР-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - прототип.
5. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М. «Высшая школа», 1977 г. - С. 66.
Claims (1)
- Способ проверки вероятности р достоверных измерений прибора, заключающийся в n-кратном повторении измерений, определении количества m недостоверных измерений и сравнении m с предельно допустимым значением количества недостоверных измерений mпд(n), отличающийся тем, что проверку проводят поэтапно, а именно, на первом этапе производят серию измерений, где t - доверительный коэффициент, и если количество недостоверных измерений не превышает m1=0, то прибор считают исправным и проверку прекращают, если m1=1, то серию измерений продолжают до количества , и если количество недостоверных измерений не превышает m2=1, то прибор считают исправным и проверку прекращают, если m2=2, то серию измерений продолжают до количества , и если количество недостоверных измерений не превышает m3=2, то прибор считают исправным и проверку прекращают, аналогичным образом серию измерений продолжают до и считают прибор исправным, если количество недостоверных измерений в серии mk≤(k-1), в противном случае прибор считают не выдержавшим проверку.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121407A RU2713720C1 (ru) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | Способ проверки вероятности достоверных измерений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121407A RU2713720C1 (ru) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | Способ проверки вероятности достоверных измерений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713720C1 true RU2713720C1 (ru) | 2020-02-06 |
Family
ID=69625061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019121407A RU2713720C1 (ru) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | Способ проверки вероятности достоверных измерений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713720C1 (ru) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2354929C1 (ru) * | 2007-12-18 | 2009-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") | Способ контроля работоспособности несертифицированного оборудования для измерения остаточных напряжений с помощью тестовых образцов |
-
2019
- 2019-07-09 RU RU2019121407A patent/RU2713720C1/ru active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2354929C1 (ru) * | 2007-12-18 | 2009-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") | Способ контроля работоспособности несертифицированного оборудования для измерения остаточных напряжений с помощью тестовых образцов |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
А.И.АРИСТОВ и Т.М.РАКОВЩИК "Основы метрологии, стандартизации и сертификации" учебное пособие, М:"МАДИ", 2013, стр. 79 - 81 * |
Методические указания "Достоверность и требования к методикам поверки средств измерений" МИ 187-86, Москва, 1987 * |
Методические указания "Достоверность и требования к методикам поверки средств измерений" МИ 187-86, Москва, 1987. Стандарт организации "Метрологическое обеспечение. Управление средствами измерений и испытательным оборудованием" СТО ТГУ 162-2019, Томск, 2019. А.И.АРИСТОВ и Т.М.РАКОВЩИК "Основы метрологии, стандартизации и сертификации" учебное пособие, М:"МАДИ", 2013, стр. 79 - 81. * |
Стандарт организации "Метрологическое обеспечение. Управление средствами измерений и испытательным оборудованием" СТО ТГУ 162-2019, Томск, 2019. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2672676C2 (ru) | Навигация и контроль целостности | |
CN102221580B (zh) | 超声检验装置的自动校准错误检测 | |
US10514447B2 (en) | Method for propagation time calibration of a LIDAR sensor | |
US20210216609A1 (en) | Degradation detection system | |
US8215152B2 (en) | Testing an acoustic property of an ultrasound probe | |
US11520049B2 (en) | Pulsed-light detection and ranging apparatus, system and method of detection and ranging of an object in a pulsed light detection and ranging system | |
RU2713720C1 (ru) | Способ проверки вероятности достоверных измерений | |
US11307306B2 (en) | Method and device for providing ultrasonic signal information | |
CN114296044A (zh) | 一种激光雷达故障诊断方法和装置 | |
JP2010281667A (ja) | Gps衛星信号の品質監視機能を有するgps衛星信号品質監視方法及びgps衛星信号の品質監視機能を備えたgps衛星信号品質監視装置 | |
RU2372626C1 (ru) | Способ определения дальности до поверхности земли | |
RU2193782C2 (ru) | Способ оценки характеристик радиолокационной станции при действии активных шумовых помех | |
RU2715167C1 (ru) | Способ контроля вероятности достоверных измерений | |
US11016172B2 (en) | Testing system and method for testing the performance of a detector | |
CN108226907B (zh) | 用于激光测距设备的测距校准方法和装置 | |
JP2020144002A (ja) | 陽電子消滅特性測定装置 | |
RU2385471C2 (ru) | Способ определения дальности и/или скорости удаленного объекта | |
US11656166B2 (en) | Method and apparatus for detecting particles | |
CN109060313B (zh) | 激光投射器的检测方法及检测系统 | |
RU192302U1 (ru) | Импульсное приемное устройство | |
JP7486843B2 (ja) | 光飛行時間測定において距離決定をテストするためのテストデータを生成する装置及び方法 | |
RU2558694C1 (ru) | Способ определения высоты летательного аппарата | |
JP2002090452A (ja) | 超音波距離計 | |
CN116643257B (zh) | 一种激光雷达的性能测试方法及系统 | |
Egorov et al. | Estimating the errors of the results of lidar probing of a weakly turbid atmosphere |