Оценка помехозащищенности автоматической локомотивной сигнализации методом статистических гипотез

Предложен формализованный метод оценки помехозащищенности автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН) в условиях действия электромагнитных помех. В основу модели оценки помехозащищенности положен вероятностно-временной метод статистических гипотез, т.е. гипотез о законе распределения вероятностей, при котором принятие решения о наличии полезного сигнала АЛСН в смеси сигнальной и помеховой составляющих сводится к сравнению отношения правдоподобия с заданным пороговым параметрическим критерием, в качестве которого установлен уровень полезного сигнала, не различимый приемной аппаратурой на фоне внешних помех. При этом классическая теория статистических гипотез адаптирована для учета влияния априорной неопределенности воздействия аддитивных гармонических, а также мультипликативных импульсных помех и структурной схемы додетекторной обработки входного сигнала. В результате синтезировано аналитическое выражение, позволяющее провести оценку вероятности приема кодового сигнала АЛСН в условиях непредсказуемого и интенсивного воздействия электромагнитных помех и комплексный анализ влияния асимметрии приемного тракта локомотивной сигнализации на помехозащищенность системы. На основании полученных результатов возможно обоснование концептуальных направлений и необходимости технических мероприятий, направленных на соблюдение прецизионности характеристик локомотивных приемных катушек, для повышения надежности железнодорожного подвижного состава при модернизации и проектировании перспективных систем интервального регулирования движения поездов.

1. Гумаров А.Р., Авсиевич А.В. Обзор систем автоматической локомотивной сигнализации // Мировая наука. 2019. № 12(33). С. 462–471. EDN: QPIKWN.

2. Кузьмин В.С., Бестемьянов П.Ф. К вопросу о влиянии помех на работу систем обеспечения безопасности движения поездов на базе индуктивного канала передачи информации // Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Современное состояние, проблемы и перспективы развития отраслевой науки. М., 2019. С. 293–297. EDN: TUGMSZ.

3. Шаманов В.И. Методы нормирования уровня помех от переменного тягового тока на приемники сигналов // Автоматика, связь, информатика. 2023. № 1. С. 14–19. DOI: 10.34649/AT.2023.1.1.003.

4. Шаманов В.И. Расчеты помех от тягового тока в неоднородных рельсовых линиях // Автоматика на транспорте. 2020. Т. 6. № 3. С. 241–367. DOI: 10.20295/2412-9186-2020-6-3-241-247. EDN: TZEQHS.

5. Шаманов В.И. Помехи и помехоустойчивость автоматической локомотивной сигнализации: учеб. пособие для вузов ж.д. трансп. Иркутск: ИрГУПС, 2005. 236 c. EDN: QNUWIZ.

6. Бородкин А.В. Источники помех в канале индуктивной связи рельс-локомотив // Транспортное дело России. 2025. № 4. С. 229–231. EDN: GOCSKN.

7. Юсупов Р.Р., Хохрин А.С. Анализ процесса управления движением поезда с применением автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа АЛСН // Транспортное дело России. 2025. № 1. С. 174-177. EDN: MMBQZS.

8. Шаманов В.И. Электромагнитная совместимость систем железнодорожной автоматики и телемеханики: учеб. пособие. М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. 244 с. EDN: SDTVHV.

9. Шаманов В.И., Трофимов Ю.А. Параметры рельсовых линий в задачах электромагнитной совместимости // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2015. № 4 (48). С. 196–203. EDN: VBQHYP.

10. Шаманов В.И. Индуктивная связь локомотивных катушек АЛСН с рельсовыми линиями // Автоматика, связь, информатика. 2011. № 11. С. 2–5. EDN: OKLIKB.

11. Козинов И.А., Куликов В.С., Святкин С.Н. Оценка эффективности функционирования систем и средств управления космическими аппаратами в условиях радиопомех // СПбНТОРЭС: труды ежегодной НТК. 2021. № 1(76). С. 119–122. EDN: LUQWNL.

12. Горбунов Ю.Н., Акопян Г.Л. Пространственно-временная обработка сигналов в радиолокации и радиоэлектронном подавлении: ограничение возможностей // Журнал радиоэлектроники. № 6. С. 2. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=avuqpl. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jun19/15/text.pdf. DOI: 10.30898/1684-1719.2019.6.15. EDN: AVUQPL.

13. Ефанов В.И., Тихомиров А.А. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем: учебное пособие. Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. 228 с. EDN: RBBUQT.

14. Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь, 1983. 320 с.

15. Сосулин Ю.Г. Теория обнаружения и оценивания стохастических сигналов. М.: Сов. радио, 1978. 320 с.

16. Демьянов В.В., Пультяков А.В., Скоробогатов М.Э., Алексеенко В.А. Методика определения порогового значения отношения сигнал/помеха для систем автоматической локомотивной сигнализации // Автоматика на транспорте. 2020. Т. 6. № 2. С. 149–164. DOI: 10.20295/2412-9186-2020-6-2-149-164. EDN: UXTQRX.

17. Акимов П.С. Теория обнаружения сигналов / П.С. Акимов, П.А. Бакут, В.А. Богданович и др. М.: Радио и связь, 1984. 440 с.

18. Гельгор А.Л., Горлов А.И., Попов Е.А. Общая теория связи. Проверка статистических гипотез. Оценивание параметров. Оптимальный прием сигналов: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2013. 227 с.

19. Лисеенко Д.С. Оценка влияния неидентичности частотных характеристик каналов приема на компенсацию активной шумовой помехи // Международный научно-исследовательский электронный журнал Аллея Науки. 2019. Т. 1. № 4(31). С. 356–359. URL: https://alley-science.ru/domains_data/files/04april2019/ocenka%20vliyaniya%20neidentichnosti%20chastotnyh%20harakteristik%20kanalov%20priyoma%20na%20kompensaciyu%20aktivnoy%20shumovoy%20pomehi.pdf. EDN: MOPQFL.