{"title":"运动噪声源被动检测器连续工作的概率分析","authors":"С.Б. Егоров, Р.И. Горбачев","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.014","DOIUrl":null,"url":null,"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.\n 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.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"12 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2000,"publicationDate":"2023-08-27","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Probabilistic analysis of continuous operation of passive detectors of moving noise sources\",\"authors\":\"С.Б. Егоров, Р.И. Горбачев\",\"doi\":\"10.37220/mit.2023.61.3.014\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"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.\\n 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.\",\"PeriodicalId\":43947,\"journal\":{\"name\":\"Marine Intellectual Technologies\",\"volume\":\"12 1\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.2000,\"publicationDate\":\"2023-08-27\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Marine Intellectual Technologies\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.014\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"ENGINEERING, MARINE\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Marine Intellectual Technologies","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.014","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"ENGINEERING, MARINE","Score":null,"Total":0}
Probabilistic analysis of continuous operation of passive detectors of moving noise sources
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.