Detecção de novidade para sistemas de sonar passivo

• Autor(a) principal: Moura Junior, Natanael Nunes de
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/11353
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Engenharia elétrica; Processamento de sinais; Sistemas de sonar passivo; Inteligência computacional; Aprendizado de máquina

O som é uma onda mecânica que se propaga por grandes distâncias nos oceanos e, por essa razão, pode ser utilizado para a detecção e classificação de contatos em meios submarinos, tarefas básicas de um sistema sonar. O desenvolvimento de tais sistemas está diretamente ligado a defesa de um país com dimensões continentais, como o Brasil. Recentemente, a Marinha do Brasil definiu como prioridade estratégica a área de acústica submarina. Sistemas de sonar passivo podem ser instalados para monitorar a costa brasileira de maneira furtiva e eficiente. Ademais, estes são utilizados em submarinos militares para diferentes aplicações. Como neste ambiente de operação, cada navio possui uma assinatura acústica única, e navios cujos dados não foram adquiridos podem ser observados, faz-se necessário o desenvolvimento de um detector de novidade operando em conjunto com os classificadores de contatos implementados em sistemas da Marinha do Brasil. Como os classificadores operam competindo por recursos computacionais com os detectores de novidade, estes podem impactar na eficiência de classificação. A quantidade de classes, neste ambiente, ´e muito grande e, devido a isso, índices de desempenho específicos foram criados para avaliar a eficiência dos modelos desenvolvidos. Além disso, diferentes extratores de informação foram desenvolvidos para acessar informações relevantes dos navios em questão, dentre eles podem ser citados PCD, kPCA, NLPCA e SAE. O desenvolvimento deste modelo de detecção foi baseado no ambiente de operação da Marinha do Brasil e, como este pode ter suas condições operativas alteradas ao longo do tempo, um sistema de monitoramento da estacionaridade baseado em estatística de ordem superior foi proposto. Tanto o detector de novidade quanto o sistema de monitoramento de estacionaridade foram desenvolvidos com dados experimentais disponibilizados pela Marinha do Brasil.