Probabilistic analysis of continuous operation of passive detectors of moving noise sources

Abstract

В работе получены вероятностные характеристики ожидания и обнаружения сигнала для пассивных обнаружителей движущихся источников шумоизлучения. Вывод характеристик выполнен путем использования выбросовой вероятностной модели непрерывного контроля текущих значений индикаторных процессов – помехового и суммарного (сигнально-помехового) в индикаторном устройстве обнаружителя. Рассмотрены обнаружители двух видов: однопороговый (с порогом обнаружения только по уровню) и двухпороговый (с порогами обнаружения по уровню и длительности). Характеристики однопорогового обнаружителя определены в полном диапазоне значений вероятностей ложной тревоги и правильного обнаружения. Для двухпорогового обнаружителя характеристика ожидания определена в диапазоне значений вероятности ложной тревоги менее 0.1, характеристика обнаружения – в диапазоне значений вероятности правильного обнаружения более 0.9. Эти диапазоны достаточны как для определения порогов обнаружения по уровню и длительности по заданной величине вероятности ложной тревоги, так и для определения индикаторной аппаратной чувствительности обнаружителя по заданной величине вероятности правильного обнаружения. Анализом и сравнением характеристик обнаружителей двух видов показаны дополнительные возможности, возникающие с введением порога обнаружения по длительности. The study presents probabilistic characteristics of signal waiting and detection for passive detectors of moving noise sources. These characteristics were obtained by employing an outlier-based probabilistic model of continuous monitoring of current values of indicator processes - noise and cumulative (signal-to-noise) in the indicator device of the detector. Detectors of two types were considered: single-threshold (with detection threshold based solely on level) and dual-threshold (with detection thresholds based on level and duration). The characteristics of the single-threshold detector are defined across the full range of false alarm probabilities and correct detection probabilities. For the dual-threshold detector, the waiting characteristic is defined within the range of values of false alarm less than 0.1 and detection characteristic - within the range of values of correct detection probability more than 0.9. These ranges are sufficient for both determining detection thresholds based on both level and duration for a given false alarm probability, as well as for determining the indicator hardware sensitivity of the detector for a given correct detection probability. Through analysis and comparison of the characteristics of the two types of detectors, additional capabilities arising from the introduction of a duration-based detection threshold are demonstrated.