Викладено сутність простішого еволюційного методу сегментування (ПЕМС) оптико-електронного зображення, який відноситься до мурашиних методів. Проведено вдосконалення ПЕМС зображення. Проведено перевірку працездатності простішого та удосконаленого еволюційних методів сегментування на контрольному прикладі. Проведено експериментальні дослідження щодо сегментування еволюційним методом зображення, що одержано з бортової системи оптико-електронного спостереження.

Запропоновано введення в існуючу однопозиційну оглядову РЛС додаткового режиму рознесенного прийому та об'єднання однопозиційного та рознесеного прийому сигналів. Удосконалено алгоритм виявлення повітряного об'єкта у процесі його опромінення декількома передавачами. Розроблена схема виявлювача забезпечує прийом, узгоджену обробку ехо-сигналів сторонніх джерел, компенсацію різниць в затримці та частоті Доплера відносно роздільного об'єму оглядової РЛС і некогерентне вагове підсумовування. Встановлено, що найбільш ефективним є об'єднання двох, максимум трьох каналів прийому.

Встановлено, що відомі методи сегментування зображень не можуть бути напряму застосовані до сегментування оптико-електронних зображень бортових систем дистанційного зондування Землі (БС ДЗЗ). Сформульовано математичну задачу сегментування таких зображень. Встановлено, що результатом сегментування зображень БС ДЗЗ є розділення зображення на штучні об'єкти (об'єкти інтересу) та природні об'єкти (фон). Запропоновано для сегментування зображень використання методу штучної бджолиної колонії (МШБК). Викладено сутність методу, який передбачає визначення положень агентів, їх міграцію, умов зупинки ітераційного процесу за критерієм мінімуму цільової функції та визначення оптимального значення порогового рівня. Введено цільову функцію, що має фізичний смисл суми дисперсії яскравості сегментів сегментованого зображення. Сформульовано оптимізаційну задачу сегментування зображення БС оптико-електронного спостереження, яка полягає в мінімізації цільової функції за певних припущень та обмежень. Наведено результати експериментального дослідження застосування МШБК до сегментування оптико-електронного зображення (ОЕЗ). Експериментальні дослідження сегментування ОЕЗ підтвердили працездатність МШБК. На сегментованому зображенні для прикладу визначено можливі об'єкти інтересу, а саме: ємності з нафтою або паливом для літаків, літаки, аеродромні споруди тощо. Проведено візуальну оцінку якості сегментування. Розраховано помилки першого та другого роду. Встановлено, що застосування МШБК надасть можливість підвищити якість обробки ОЕЗ. У цьому випадку помилки сегментування першого та другого роду знижені в середньому на величину від 7 до 33 %.

Запропоновано двоетапний метод визначення елементів об'єктів міської інфраструктури на зображеннях із систем повітряного моніторингу. На першому етапі методу запропоновано на зображеннях визначати контури об'єктів. Як метод визначення контурів обрано вдосконалений метод Канні. Розглянуто основні етапи вдосконаленого методу Канні щодо визначення контурів об'єктів на зображеннях із систем повітряного моніторингу. На другому етапі запропоновано використання перетворення Хафа. Визначено особливості методу визначення елементів об'єктів міської інфраструктури на кольорових зображеннях із систем повітряного моніторингу. На відміну від відомих, у методі враховано особливості формування зображення з систем повітряного моніторингу, виділяються кольорові канали, у кожному кольоровому каналі виділяються контури та геометричні примітиви; проводиться зворотне об'єднання кольорових каналів і визначаються елементи об'єктів міської інфраструктури у просторі вихідного зображення. Наведено результати застосування методу визначення елементів об'єктів міської інфраструктури на типовому кольоровому зображенні з системи повітряного моніторингу. На результуючому зображенні для прикладу визначено елементи об'єктів міської інфраструктури: дороги, будинки, вулиці, елементи забудови тощо. Проведено візуальну оцінку якості обробки типового кольорового зображення з системи повітряного моніторингу. Розраховано помилки першого та другого роду. Встановлено, що застосування двоетапного методу визначення елементів об'єктів міської інфраструктури на зображенні з системи повітряного моніторингу надасть можливість підвищити якість обробки оптико-електронних зображень. У цьому випадку помилки визначення елементів об'єктів міської інфраструктури першого та другого роду знижені в середньому на величину 13 %.

Запропоновано метод визначення контурів об'єктів на тонових аерокосмічних зображеннях (АКЗ) на базі мурашиних алгоритмів (МА). Метод, на відміну від відомих, враховує особливості формування зображення, для визначення контурів застосовується МА. Визначення контурів об'єктів на зображенні зведено до розрахунку цільової функції, сукупності ділянок руху агентів і концентрації феромону на маршрутах руху агентів. Проведено обробку тонового зображення для визначення контурів об'єктів методом на базі МА. З метою зменшення кількості "сміттєвих" об'єктів викладено основні принципи та етапи методу багатомасштабної обробки (БМО) АКЗ на базі МА. Визначення контурів на зображеннях із різним значенням масштабного коефіцієнту проведено методом на основі МА. Додатково проведено перемасштабування зображень з різним значенням масштабного коефіцієнта до вихідного розміру та розрахунок зображення-фільтра. Результуюче зображення є попіксельним добутком вихідного зображення та зображення-фільтра. Проведено БМО тонових АКЗ із різним значенням масштабу методами на основі МА. Встановлено, що використання БМО зменшує кількість "сміттєвих" об'єктів. У той же час за рахунок БМО визначаються не контури об'єктів, а об'єкти повністю. Проведено оцінку помилок першого та другого роду під час визначення контурів об'єктів на тонових АКЗ на базі МА. Встановлено, що у разі використання розроблених методів помилки першого та другого роду визначення контурів на тонових АКЗ знижені в середньому на величину 18 - 22 %.

Запропоновано двоетапний метод визначення елементів об'єктів міської інфраструктури на зображеннях із систем повітряного моніторингу. На першому етапі методу запропоновано на зображеннях визначати контури об'єктів. Як метод визначення контурів обрано вдосконалений метод Канні. Розглянуто основні етапи вдосконаленого методу Канні щодо визначення контурів об'єктів на зображеннях із систем повітряного моніторингу. На другому етапі запропоновано використання перетворення Хафа. Визначено особливості методу визначення елементів об'єктів міської інфраструктури на кольорових зображеннях із систем повітряного моніторингу. На відміну від відомих, у методі враховано особливості формування зображення з систем повітряного моніторингу, виділяються кольорові канали, у кожному кольоровому каналі виділяються контури та геометричні примітиви; проводиться зворотне об'єднання кольорових каналів і визначаються елементи об'єктів міської інфраструктури у просторі вихідного зображення. Наведено результати застосування методу визначення елементів об'єктів міської інфраструктури на типовому кольоровому зображенні з системи повітряного моніторингу. На результуючому зображенні для прикладу визначено елементи об'єктів міської інфраструктури: дороги, будинки, вулиці, елементи забудови тощо. Проведено візуальну оцінку якості обробки типового кольорового зображення з системи повітряного моніторингу. Розраховано помилки першого та другого роду. Встановлено, що застосування двоетапного методу визначення елементів об'єктів міської інфраструктури на зображенні з системи повітряного моніторингу надасть можливість підвищити якість обробки оптико-електронних зображень. У цьому випадку помилки визначення елементів об'єктів міської інфраструктури першого та другого роду знижені в середньому на величину 13 %.

Запропоновано метод визначення контурів об'єктів на тонових аерокосмічних зображеннях (АКЗ) на базі мурашиних алгоритмів (МА). Метод, на відміну від відомих, враховує особливості формування зображення, для визначення контурів застосовується МА. Визначення контурів об'єктів на зображенні зведено до розрахунку цільової функції, сукупності ділянок руху агентів і концентрації феромону на маршрутах руху агентів. Проведено обробку тонового зображення для визначення контурів об'єктів методом на базі МА. З метою зменшення кількості "сміттєвих" об'єктів викладено основні принципи та етапи методу багатомасштабної обробки (БМО) АКЗ на базі МА. Визначення контурів на зображеннях із різним значенням масштабного коефіцієнту проведено методом на основі МА. Додатково проведено перемасштабування зображень з різним значенням масштабного коефіцієнта до вихідного розміру та розрахунок зображення-фільтра. Результуюче зображення є попіксельним добутком вихідного зображення та зображення-фільтра. Проведено БМО тонових АКЗ із різним значенням масштабу методами на основі МА. Встановлено, що використання БМО зменшує кількість "сміттєвих" об'єктів. У той же час за рахунок БМО визначаються не контури об'єктів, а об'єкти повністю. Проведено оцінку помилок першого та другого роду під час визначення контурів об'єктів на тонових АКЗ на базі МА. Встановлено, що у разі використання розроблених методів помилки першого та другого роду визначення контурів на тонових АКЗ знижені в середньому на величину 18 - 22 %.

Solving the problems of setting requirements to the reliability of complex technical systems for various purposes presupposes their classification according to the features characterizing the purpose, modes of use, etc. According to the modes of use, systems are divided into objects of continuous long-term use, repeated cyclic use, and single-use. The objects of repeated cyclic use include the systems operating in cycles. Durations of the periods of work and pause in the cycle are considered deterministic values. Technological and/or technical maintenance is carried out in pauses between the operation periods. In addition to the known classification, it was proposed to introduce a group of systems of repeated use with a complex operating mode. A complex mode is understood as a mode that includes waiting for a request of the system use and executing the request after it arrives at a random time. An analytical model of reliability of such a system has been developed in the form of a ratio for a non-stationary total coefficient of operational readiness. This model describes the processes of the system functioning in the intervals of waiting and use. In this case, the duration of the intervals of waiting and/or execution of the request are random values. Ratios for this indicator were obtained for three options of specifying the functions of distribution of durations of waiting in a turnon condition and fulfilling the request for use. The developed model makes it possible to set requirements for reliability and maintainability of the systems with a complex operating mode. The results of modeling the dependences of the operational indicators of reliability on parameters of the functions of distribution of durations of waiting and executing the request were obtained for different distributions. Recommendations were formulated concerning the substantiation of the requirements to reliability and maintainability of the systems under consideration.

Предметом дослідження в статті є завдання розробки методів обробки сигналів в мультирадарній системі однотипних оглядових двокоординатних радіолокаційних станцій з механічним обертанням. Мета роботи - підвищення якості виявлення повітряних малорозмірних та малопомітних (з малим радіолокаційним контрастом) об'єктів за рахунок об'єднання однотипних двокоординатних радіолокаційних станцій у мультирадарну систему. Запропоновано об'єднати існуючі оглядові двокоординатні радіолокаційні станції з механічним обертанням у азимутальній площині в просторово рознесену мультирадарну систему з можливістю реалізації когерентної обробки сигналів. Важливим питанням функціонування мультирадарної системи виходячи з необхідності забезпечення сумісної обробки сигналів в реальному масштабі часу є забезпечення узгодженого огляду повітряного простору, яке вирішується синхронним обертанням елементів у малобазовій системі. Виконано синтез оптимальних виявлювачів когерентних і некогерентних сигналів. Проведено оцінку характеристик виявлення повітряних об'єктів у мультирадарній системі з сумісним прийомом сигналів. Отримано наступні результати: додавання другої радіолокаційної станції в систему, незалежно від ступеня когерентності сигналів, показало найбільший виграш у відношенні сигнал-шум, а оптимальна кількість радіолокаційних станцій в мультирадарній системі складає не більше чотирьох. Очікуване максимальне збільшення відношення сигнал-шум, що може бути отримане в системі з чотирьох радіолокаційних станцій, за розрахунками буде складати до вісімнадцяти децибел для системи з когерентними сигналами і до одинадцяти децибел для системи з некогерентними сигналами. Використання більш чотирьох радіолокаційних станцій у мультирадарній системі такого типу недоцільно тому, що подальше збільшення кількості елементів не призводить до суттєвого підвищення виграшу.

This paper reports the assessment of the detection zone of survey radar stations under a mode of single-place location. The detection zone under this mode significantly depends on the properties of the single-position effective surface of air objects scattering. The assessment of the detection zone of survey radar stations under a mode of the distributed location has been performed. It was established that the dimensions of the detection zone of air objects under a mode of the distributed location depend not only on the characteristics of the transmitting and receiving positions but on the system's geometry and the information combining technique as well. It was established that the size and nature of the detection zones of air objects under a mode of distributed reception depend on the distance to the base line and the degree of suppression of the penetrating signal in the receiving position. The detection zone of survey radar stations was estimated when the modes of single-position and distributed location merge. It was established that the shape of an air object detection zone depends on the design features of a particular air object and would take a different form for different types of air objects. However, the general trend to increase the size of the detection zone and reduce the dependence of its shape on the foreshortening of an air object when the merged modes of single-position and distributed reception is inherent in all types of air objects. The quality of using the merging of single-position and distributed reception modes at the predefined flight altitude of an air object was assessed. It was established that the application of the non-coherent combination of the single-position and distributed processing channels would increase the size of the detection zone of stealth aircraft objects by at least 30 % compared to the size of the single-position radar detection zone.

Розглянуто методи ройового інтелекту, а саме, удосконалений метод на основі мурашиного алгоритму та метод штучної бджолиної колонії. Мета роботи - проведення порівняльної оцінки якості сегментації оптико-електронних зображень (ОЕЗ) методом на основі мурашиного алгоритму та методом штучної бджолиної колонії. Проведена сегментація тонових ОЕЗ запропонованими методами ройового інтелекту. Наведено результати сегментації ОЕЗ, які отримані з космічного апарату. Проведено візуальну оцінку якості результатів сегментації вдосконаленими методами. Розраховані класичні помилки першого та другого роду сегментації ОЕЗ для запропонованих методів ройового інтелекту та для відомих методів сегментування. Встановлено, що при використанні розроблених методів помилки першого та другого роду визначення об'єктів інтересу на тонових ОЕЗ знижені у порівнянні з відомими методами сегментування. Визначено особливості використання кожного із запропонованих методів ройового інтелекту, коло завдань, для яких краще використовувати кожен із запропонованих методів ройового інтелекту. Встановлено, що для вирішення задачі виділення областей на ОЕЗ необхідно використовувати метод штучної бджолиної колонії. Для виділення контурів на ОЕЗ необхідно використовувати метод на основі мурашиного алгоритиму.

The operation of a radio-technical complex based on a technical condition is represented by cycles. Each cycle implies control over a limiting state in order to make timely and informed decisions on managing the operation of a radio-technical complex. That should resolve the task of assessing and monitoring the indicators of fault-free operation with the required accuracy and reliability based on operational observations and, if necessary, special tests that could minimize the cost of special tests. Given the introduction for a radio-technical complex of the repeated application of a new indicator of fault-free operation "the probability of trouble-free switching", a combined method of its evaluation and control has been developed. This method is a set of known and developed criteria, models, methods, and schemes that determines the sequence of their application for joint evaluation and control of this indicator. The criteria for verifying the uniformity of data on the operational observations and special tests for the fault-free operation of a radio-technical complex have been defined, as well as the corresponding models for assessing the one-sided lower confidence boundaries of the indicator under consideration, and the methods to control it. The devised method makes it possible to derive estimates of the probability of trouble-free switching, as well as the magnitudes of the observed risks of decisions being made with acceptable accuracy and reliability. The results of modeling the devised combined method helped obtain the accuracy and reliability of its estimates and the observed risks of controls carried out. Recommendations have been compiled for applying the method to address the challenges of joint assessment and control of the probability of trouble-free switching of the considered complexes.

General structure of a compensator of a direct penetrating signal in the diversed reception channel was developed. It is advisable to use the antenna and the receiver of the auxiliary diverted reception channel as an auxiliary antenna and an auxiliary channel. To be able to suppress the penetrating signal in the band of the receiving device of the surveillance radar, distance between the antennas should be up to 6 m. In general, the compensator of the penetrating signals should contain an adder in which the signals received by the main channel are added with the signals received by the auxiliary channel and sent through the amplifier with a corresponding complex transmission coefficient. The direct penetration signal compensator features the obligatory condition of adjusting the value of the complex transmission coefficient of the auxiliary channel signal amplifier. The direct penetration signal compensator is digital and uses the direct method of forming weighting coefficients without the use of feedback. To reduce the time of formation of weighting coefficients when using direct methods of calculation of the correlation matrix, the technology of parallel computational processes was used. The quality of operation of the direct penetrating signal suppression system in the diverted reception channel was evaluated. It was established that without the use of suppression of direct penetrating signals, their powerful response at the output of the matched filter mask weak echo signals. When using a direct penetrating signal in the main channel of the compensator, its response at the output of the matched filter is significantly reduced. This makes it possible to observe weak echoes against the background of a strong penetrating signal. The use of the developed direct penetrating signal compensator provides suppression of the direct penetrating signal from 57 dB to 70 dB.

To implement the operation of a radio technical complex according to its technical condition, it is necessary to jointly evaluate its reliability and residual life indices with required accuracy and reliability and minimization of the scope of special tests. The known methods are focused on separate solutions to the problems of estimating these indices as applied to the regulated strategy. To solve this problem, general provisions have been developed for estimating the indices of residual life of the radio technical complex including the accepted assumptions and limitations for developing the method, the estimated indices, and criteria of limiting state. The developed experiment-calculated method is a set of mathematical models of change of the reliability indices of a radio technical complex depending on calendar duration of operation or total operating time and analytical models of estimating the indices of its residual life. The mathematical models of change of mean time between failures, the probability of failure-free switching, and the parameter of the flow of failures of the radio technical complex depending on calendar duration of operation or the total operating time were presented in a form of regressive dependences. Analytical models of estimating the residual life indices are ratios for calculating the "average residual service life (resource)" according to the technical and economic criterion using regression-time dependences of the reliability indices. The developed experiment-calculated method can be used to estimate the indices of residual life of the radio technical complex with acceptable accuracy (no more than 2 quarters) and reliability (no worse than 0,8). In this case, the duration of the intervals of predicting the reliability indices should be 0,5 to 1 year and the corresponding observation intervals should be more than 1 year.

The method of determining coordinates of an airborne object using ADS-B receivers was improved. The method involves the following sequence of actions: input of initial data, measurement of coordinates of the airborne object by the radar, checking the availability of data about the airborne object obtained from the ADS-B receivers. In the absence of such data, coordinates of the airborne object are determined only from the data of the radar. The airborne object mark was identified according to information from the radar and the ADS-B receivers. Unlike the known methods, the advanced method of determining coordinates of an airborne object by a radar additionally uses information from the ADS-B receivers. The ADS-B receiver signals were experimentally studied. It was found that the ADS-B receiver has received more than 6,000 messages about airborne objects in a single day. It was established that information about the location of the airborne object contained in ADS-B messages was encoded in CPR format. An algorithm for decrypting the ADS-B messages with a global connection of an airborne object to geographical coordinates was presented. An algorithm for detecting signals of onboard transponders of ADS-B airborne objects was presented. Non-standard ADS-B messages from airborne objects were studied. It was suggested that some short non-standard ADS-B messages were received from small and military airborne objects. Accuracy of determining coordinates of airborne objects by the radar with additional use of the ADS-B receiver was estimated. Dependence of the root mean square error of determining the airborne object coordinates on a distance to the airborne object was presented for various cases. It was established that the accuracy of determining the airborne object coordinates can be raised from 36 % to 67 % depending on the distance to the airborne object.

This paper reports an experimental study aimed at confirming disruptions in the operation of ADS-B receivers. The experimental investigation into disruptions in the operation of ADS-B receivers involved the FlightAware Piaware receiver. Examples of the disrupted performance of ADS-B receivers are given. It was found that the experimentally detected disruptions in the operation of ADS-B receivers could lead to a decrease in the accuracy of determining the coordinates of air objects with the joint use of the radar and multilateration technology. A method for determining the coordinates of an air object by radar with additional use of multilateration technology has been devised. The method involves the following stages: entering initial data, the calculation of distances between the points of reception and the air object, the computation of the inconsistency vector, the calculation of the matrix of partial derivatives taking into consideration the estimates of the coordinates of an air object at the previous iteration, the computation of the correction, the calculation of the refined coordinates of the air object. Unlike those known ones, the improved method for determining the coordinates of an air object by a radar additionally uses multilateration technology. The accuracy of determining the air objects' coordinates by a radar with the additional use of multilateration technology was estimated. It was established that the additional application of multilateration technology would reduce the error in determining the coordinates of an air object by 1,58 to 2,39 times on average, compared to using only an autonomous radar.

To manage the operation of modern single-use products, it is necessary to evaluate their preservation indicators as uncontrolled, non-repairable, and maintenance-free objects. Data for assessing its parameters are considered as one-time censored samples with continuous monitoring, which does not correspond to the mode of storage of products during operation. Under the conditions of limited volumes of censored samples, it is problematic to identify the parametric model of persistence. To solve this problem, a non-parametric estimation-experimental method has been devised, which is a set of models for data generation, estimation of the function of the distribution of the preservation period and preservation indicators. The data generation model is represented by a scheme of operational tests and analytical relationships between the quantities of tested and failed articles. The model of estimating the distribution function describes the process of its construction on the generated data. Models for estimating preservation indicators are represented by ratios for their point and interval estimates, as functionals from the restored distribution function. Unlike the wellknown ones, the developed method implements the assessment of indicators under the conditions of combined censorship. The method can be used to assess the preservation indicators of single-use articles with an error of at least 7 %. At the same time, their lower confidence limits are estimated at 0,9 with an error not worse than 14 % with a censorship degree of not more than 0,23. The restored distribution function agrees well (reliability 0,9, error 0,1) with the actual persistence of articles with censorship degrees of not more than 0,73, which is acceptable for solving the problems of managing their operation.

This paper reports an improved method for processing the image of a vehicle's license plate when shooting with a smartphone camera. The method for processing the image of a vehicle's license plate includes the following stages: enter the source data; split the video streaming into frames; preliminary process the image of a vehicle's license plate; find the area of a vehicle's license plate; refine character recognition using the signature of a vehicle's license plate; refine character recognition using the combined results from frames in the streaming video; obtain the result of processing. Experimental studies were conducted on the processing of images of a vehicle's license plate. During the experimental studies, the license plate of a military vehicle (Ukraine) was considered. The original image was the color image of a vehicle. The results of experimental studies are given. A comparison of the quality of character recognition in a license plate has been carried out. It was established that the improved method that uses the combined results from streaming video frames works out efficiently at the end of the sequence. The improved method that employs the combined results from streaming video frames operates with numerical probability vectors. The assessment of errors of the first and second kind in processing the image of a license plate was carried out. The total accuracy of finding the area of a license plate by known method is 61 % while the improved method's result is 76 %. It has been established that the minimization of errors of the first kind is more important than reducing errors of the second kind. If a license plate is incorrectly identified, these results would certainly be discarded at the character recognition stage.

This paper considers the improved method for segmenting complex structured images acquired from space observation systems based on the particle swarm algorithm. Unlike known ones, the method for segmenting complex structured images based on the particle swarm algorithm involves the following: highlighting brightness channels in the Red-Green-Blue color space; - using a particle swarm method in the image in each channel of brightness of the RGB color space; image segmentation is reduced to calculating the objective function, moving speed, and a new location for each swarm particle in the image in each RGB color space brightness channel. Experimental studies have been conducted on the segmentation of a complex structured image by a method based on the particle swarm algorithm. It was established that the improved segmentation method based on the particle swarm algorithm makes it possible to segment complex structured images acquired from space surveillance systems. A comparison of the quality of segmenting a complex structured image was carried out. The comparative visual analysis of well-known and improved segmentation methods indicates the following: the improved segmentation method based on the particle swarm algorithm highlights more objects of interest (objects of military equipment); the well-known k-means method assigns some objects of interest (especially those partially covered with snow) to the snow cover (marked in blue); - the improved segmentation method also associates some objects of interest that are almost completely covered with snow with the snow cover (marked in blue). It has been established that the improved segmentation method based on the particle swarm algorithm reduces segmentation errors of the first kind by an average of 12 % and reduces segmentation errors of the second kind by an average of 8 %.