Алгоритмы и программное обеспечение автоматизации процессов измерений и обработки данных оперативной диагностики ионосферы и ионосферных радиолиний
В статье представлены основные архитектурные принципы и технические решения, принятые автором при разработке программной части аппаратно-программного комплекса оперативной диагностики ионосферы и ионосферных радиолиний, осуществляемой, главным образом, посредством дистанционного наземного радиозондирования. Приведено краткое описание методик измерений (разработанных, в том числе, при непосредственном участии автора) и измерительной аппаратуры. Решены задачи автоматизации самого процесса измерений и регистрации данных, позволяющих организовать работу комплекса по заданному расписанию без непосредственного участия человека. Также решены задачи извлечения информации из полученных экспериментальных данных радиозондирования и диагностики ионосферы, включая возможности работы с иерархией экспериментальных данных, в т.ч. возможности перегенерации производных данных, просмотра имеющихся данных, а также возможности пакетной обработки больших массивов данных для исследования их статистических характеристик. Рассмотрена организация обработки при сборе статистики вариаций межмодовых задержек (разностей времен группового запаздывания различных мод распространения коротких волн), амплитудно-частотных характеристик многолучевых коротковолновых радиолиний, а также классификации этих данных по т.н. эмпирическим моделям многолучевости; приведены примеры результатов. Показаны перспективы и предварительные результаты применения достижений теории обучения машин для решения задач автоматизации извлечения информации из данных радиозондирования; описано средство разметки данных для формирования обучающих выборок. Направлениями дальнейших исследований являются выбор метрик качества и оптимальных архитектур глубоких нейронных сетей, а также развитие средств разметки, включая средства перекрестного контроля за результатами разметки.