Вестник Воронежского института ФСИН России, 2016, № 4 (октябрь-декабрь)

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

PROCEEDINGS OF VORONEZH INSTITUTE 
OF THE RUSSIAN FEDERAL PENITENTIONARY SERVICE

The founder of the journal is Federal state educational institution 
«Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service»

The journal is registered in Federal service for the Oversight of Mass media, Telecommunications, and Protection of Cultural Heritage. 
Registration certificate PI № FS 77-45348 dated 09 June, 2011.
The journal is included in the List of Peer-reviewed Scientific Journals recommended by the Higher Attestation Commission of the Russian 
Ministry of Education and Science.

Editorial opinion can not coincide with the point of view of authors of publications. The responsibility for the content of publications and 
reliability of the facts are born by authors of the materials. Edition doesn’t enter into a correspondence to authors of letters; manuscripts 
don’t come back. At a full or partial reprint or reproduction in any way the reference to the source is obligatory.

EDITORIAL COUNCIL:
C h a i r m a n 
Balan Valery Pavlovich – The Head of Staff Management of the Russian Federal Penitentiary Service, 
Candidate of Law, Associate Professor
M e m b e r s  o f  t h e  C o u n c i l
Barinov Yury Mikhaylovich – The Head of Department of Technical and Information Support, Communication and Arms 
of the Federal Penitentiary Service of Russia;
Vykhor Sergey Stepanovich – The Head of Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service;
Gromov Yury Yuryevich – Director of Institute of Automatics and Information Technologies of Tambov State Technical University, 
Doctor of Technical Sciences, Professor;
Dvoryankin Sergey Vladimirovich – vice-rector for Informatization of the Russian New University, Doctor of Technical Sciences, Professor; 
Zhilyakov Eugeny Georgievich – The Dean of the Computer Science and Telecommunications Faculty at Belgorod State University, 
Doctor of Technical sciences, Professor;
Zinchenko Boris Yuryevich – The Head of the Office for Cooperation with the administrative 
and military authorities of the Voronezh region Government;
Kazakov Gennady Yuryevich – Head of Voronezh Region Department of the Federal Penitentiary Service of Russia;
Meshcheryakov Vladimir Alekseyevich – Professor of the Criminology Chair at Voronezh State University, 
The Head of the Information Technology Office in Voronezh region, Doctor of Law, Candidate of Technical Science, Professor;
Minaev Vladimir Aleksandrovich – vice-rector for Innovation Educational activity 
of the Russian New University, Doctor of Technical Sciences, Professor;
Minyazeva Tatyana Fedorovna – The Head of the Criminal Law and Procedure Chair at Peoples’ Friendship University of Russia, 
Doctor of Law, Professor;
Ovchinskiy Anatoly Semyonovich – The Head of the Information Technologies Faculty at Moscow University 
of the Russian Ministry of  the Interior, Doctor of Technical Sciences, Professor;
Popova Vera Vasilyevna – the Head of  Voronezh  Region  Department of the Federal Service 
of Courts Enforcement Officers, the Chief Court Enforcement Officer of Voronezh region;
Salikov Andrey  Yuryevich – Prosecutor on supervision of law-abidingness in correctional institutions.

EDITORIAL BOARD:
E d i t o r - i n - C h i e f
Zybin Dmitriy Georgiyevich – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Deputy Head on Scientific work 
of Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service (Voronezh, Russia)

M e m b e r s  o f  t h e  e d i t o r i a l  b o a r d
Belokurov Sergey Vladimirovich – Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, the Head of the Mathematics 
and Natural-sciences Chair (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia).
Bulynina Marina Mikhailovna - Doctor of Philology, Associate Professor, the Head of the Russian 
and Foreign Languages Chair (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia).
Dzhogan Vasily Klimovich – Doctor of Technical Sciences, Professor of the Off-budget Education Faculty 
(Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia).
Dushkin Alexander Victorovich – Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, the Head of the Management and Information 
Technology Support Chair (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service,Voronezh, Russia).
Irkhin Valery Petrovich – Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Radio Engineering and Electronics Basis Chair 
(Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service,Voronezh, Russia).
Kovtunenko Lyubov Vasilyevna – Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Associate of the Penitentiary 
and Criminal Law Chair (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia).
Kuzmenko Roman Valentinovich – Doctor of Physics and Mathematics, Associate Professor, 
Professor of the Off-budget Education Faculty (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia).
Lelekov Victor Andreevich – Doctor of Law, Professor, Professor of the Penitentiary and Criminal Law Chair 
(Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia).
Liventsev Dmitriy Vyacheslavovich – Doctor of History, Professor, Professor of the Off-budget Education Faculty 
(Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service,Voronezh, Russia).
Novoseltsev Viktor Ivanovich – Doctor of Technical Sciences, Senior Research Associate, Professor of the Management and Information 
and Technical Support Chair (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia).
Ostapenko Vladimir Savelyevich – Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Professor of Humanitarian and Social 
and Economic disciplines Chair (Central Branch of the Russian State University of Justice, Voronezh, Russia);
Panychev Sergey Nikolaevich – Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of Technical Complexes of Protection and 
Communication Chair (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia).
Polivayeva Nadezhda Pavlovna – Doctor of Political Sciences, Associate Professor, the Head of the Social-humanitarian 
and Economic subjects Chair (Voronezh Institute of the Federal Penitentiary Service of Russia,Voronezh, Russia).
Sumin Victor Ivanovich – Doctor of  Technical Sciences, Professor, the Management and Information Technology Support Chair 
(Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service,Voronezh, Russia).
Timofeeva Elena Aleksandrovna – Doctor of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Deputy Head on Scientific work 
of Samara Law Institute of the Russian Federal Penitentiary Service (Samara, Russia)
T h e  i n t e r n a t i o n a l  m e m b e r s  o f  t h e  e d i t o r i a l  b o a r d
Yaskevich Alexander Vasilyevich – Candidate of Law, Associate Professor, Pro-Rector 
(The Academy of the Ministry of the Interior of the Republic of Belarus, Minsk, Belarus).

 
 
 
 
 
 
  
 
Irkutskaya St., 1a, 394072, Voronezh, Russia
 
 
 
 
 
 
 
 
Voronezh institute of the Russian Federal 
 
 
 
 
 
 
 
 
Penitentiary Service. 
 
 
 
 
 
 
 
 
E-mail: vestnik_vifsin@mail.ru; тел.: (473) 260-68-09

ISSN 2223-3873  
© Воронежский институт ФСИН России, 2016

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

В Е С Т Н И К 
В о р о н е ж с к о г о 
и н с т и т у т а
ФСИН России

Вестник Воронежского института ФСИН России, 2016, 
№ 4, октябрь–декабрь

НАУЧНЫЙ 
ЖУРНАЛ

Выходит 4 раза в год

РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ

Куцов Р. В. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЦЕНКИ УСКОРЕНИЯ ЗАМАСКИРОВАННОГО ОБЪЕКТА, 
НАЧИНАЮЩЕГО ДВИЖЕНИЕ НА НЕРАВНОМЕРНОМ ФОНЕ ........................................................6
Касаткина Т. И., Щетинин Н. Н., Чепелев М. Ю. АНТЕННА ВИВАЛЬДИ 
ДЛЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ .....................................................................................12
Касаткина Т. И. ОПТИМИЗИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ КРЕМНИЕВОГО 
ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА .......................................................................................................18
Межуев А. М., Роза А. Н., Родзевич А. И. АЛГОРИТМ И МОДЕЛИ ОЦЕНКИ 
ИНФОРМАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ 
ДЕКАМЕТРОВОЙ РАДИОСВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ ТРАФИКА 
И ПОМЕХОВОЙ ОБСТАНОВКИ ..............................................................................................................23
ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

Белокуров С. В., Джоган В. К., Кравченко А. С., Сахаров С. Л. ПРИКЛАДНЫЕ ВОПРОСЫ 
ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДОМСТВЕННОЙ ИНФОКОММУНИКАЦИОННОЙ 
СИСТЕМЫ ..................................................................................................................................................33
Белокуров С. В., Кузьменко Р. В., Моисеев С. И., Окунева Е. О. МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЕ 
ОЦЕНИВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ 
СИСТЕМ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ЛАТЕНТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ......................................................39
Десятов Д. Б., Кочедыков С. С., Новосельцев В. И., Россихина Л. В. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ 
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ СИСТЕМ КРИТИЧЕСКОГО 
НАЗНАЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ l -ИСЧИСЛЕНИЯ .............................................................46
Джоган В. К., Дубровин А. С., Ирхин В. П., Окунева Е. О. АНАЛИЗ ВРЕМЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 
ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ В ПОДХОДЕ 
ТЕОРИИ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ ..................................................................................................54
Дубровин А. С., Ирхин В. П., Кузьменко Р. В., Мельник В. А. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ 
ИНФОРМАЦИИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕТОДОВ МОДУЛЯРНОЙ АРИФМЕТИКИ .............59
Душкин А. В., Кочедыков С. С., Новосельцев В. И., Сумин В. И. ОПТИМИЗАЦИЯ 
ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В СИСТЕМАХ КРИТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ 
В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НИХ СТОРОННИХ СИЛ ............................................................67
Крикунов Д. О. ОПТИМИЗАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ 
И МОДЕРНИЗАЦИЕЙ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ....................................................................................73
Морозов В. О., Панычев С. Н., Россихина Л. В., Сумин В. И. ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ 
СЛУЧАЙНОЙ АНТЕННЫ ........................................................................................................................80
Панычев С. Н., Десятов Д. Б., Душкин А. В., Морозов В. О. МОДЕЛИРОВАНИЕ 
ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ АНАЛИТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ 
СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ ..........................................................................................85
Пономарев М. В., Десятов Д. Б., Паринов А. В. ОЦЕНКА КОНФЛИКТА ПО ЭНТРОПИИ 
В СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ .......................................................................................................90
Рогозин Е. А., Никулина Е. Ю., Попов А. Д. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ 
СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ОВД В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ ...............94

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

Россихина Л. В., Вьюнов А. П., Гидозарова Ю. А. МЕТОД ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК 
В ЗАДАЧАХ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ 
ФСИН РОССИИ ........................................................................................................................................100
Сидельников А. П., Пономарев М. В., Тегенцев И. М. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 
СИСТЕМАТИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАЩИЩЕННОСТИ ИНФОРМАЦИИ 
ОТ УТЕЧКИ ПО ТЕХНИЧЕСКИМ КАНАЛАМ НА ОБЪЕКТАХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ 
ОРГАНОВ УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ..............................................................108
Тегенцев И. М., Десятов Д. Б., Паринов А. В. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЯДЕР КОНФЛИКТА 
НА ОСНОВЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ПЛЕЯД ......................................................................................114
ЮРИДИЧЕСКИЕ НАУКИ

Иванченко Р. Б., Польшиков А. В. ПРОБЛЕМЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯНАСИЛИЯ В ШКОЛЕ ...........117
Занина Т. М., Рыдченко К. Д. ПЕРСПЕКТИВЫ УЧЕТА ОБЩЕСТВЕННОГО МНЕНИЯ 
В ХОДЕ ФОРМИРОВАНИЯ КАДРОВОГО СОСТАВА ПОЛИЦИИ ...................................................123
Калюжный Ю. Н. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 
ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ..........................................................133
Кимачев А. Н. ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫЕ ЗНАКИ ЗАПРЕТНЫХ ЗОН ВОСПИТАТЕЛЬНЫХ 
КОЛОНИЙ В ВОПРОСАХ ПРОФИЛАКТИКИ ПОБЕГОВ .................................................................138
Комбарова Е. Л. ОБЩЕПРАВОВЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА 
ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В АСПЕКТЕ ПРАВОПОНИМАНИЯ ...........................................................143
Костикова Г. В. АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ РЕАЛИЗАЦИИ ТРУДОВЫХ ПРАВ МИГРАНТОВ 
В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ............................................................................................................156
Лелеков В. А., Кошелева Е. В. НАРКОПРЕСТУПНОСТЬ И МОЛОДЕЖЬ ................................................164
Матросова Л. Д. ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ 
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДОРОЖНО-ПАТРУЛЬНОЙ 
СЛУЖБЫ ..................................................................................................................................................169
Новиков А. В., Лопина М. В. УЧЕТ ЛИЦ, СКЛОННЫХ К ЗАХВАТУ ЗАЛОЖНИКОВ 
В УЧРЕЖДЕНИЯХ УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ..............................................174
Пидусов Е. А. УСТАНОВЛЕНИЕ СУБЪЕКТИВНОЙ СТОРОНЫ ПРЕСТУПЛЕНИЯ 
КАК СПЕЦИАЛЬНАЯ КРИМИНАЛИСТИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА ...................................................179
Помогалова Ю. В. ПРАВОВОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ 
ТЕХНОЛОГИЙ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УИС ...........................................................................................185
Стукалов  П. Б. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГОСУДАРСТВЕННО-ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО 
УСТРОЙСТВА РОССИЙСКОЙ ИМПЕРИИ НА ПОСЛЕДНЕМ ЭТАПЕ 
ЕЕ СУЩЕСТВОВАНИЯ (КОНЕЦ XIX – НАЧАЛО XX В.) ................................................................192
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Котляр В. Н. МЕТОДЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО САМОВОСПИТАНИЯ В СИСТЕМЕ 
ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ....................197
Кузьменко Р. В., Семененко С. В., Богданова С. Ю. ЗНАЧЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО 
ПОТЕНЦИАЛА ДЛЯ СОВРЕМЕННОЙ РОССИИ ...............................................................................202
Мещерякова Е. И. О ВЛИЯНИИ ИНТЕГРАТИВНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ 
НА ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕДОМСТВЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ ................208
Назарова И. В. РЕАЛИЗАЦИЯ ВОСПИТАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ 
РУССКОЙ РЕЧИ ......................................................................................................................................215
Панферкина И. С. ВОПРОСЫ АНТИКОРРУПЦИОННОГО ВОСПИТАНИЯ КУРСАНТОВ 
В ВЕДОМСТВЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХ .................................................219
Сапогов В. М. ОБУЧЕНИЕ ПРАВУ И ПРАВОВОСПИТАТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ 
ПЕДАГОГА В УЧРЕЖДЕНИЯХ ЗАКРЫТОГО ТИПА ДЛЯ НЕСОВЕРШЕННОЛЕТНИХ 
ПРАВОНАРУШИТЕЛЕЙ .......................................................................................................................224
Хоменко А. А., Дудкин Ю. А. ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВОПОЛАГАЮЩИХ 
МИРОВОЗЗРЕНЧЕСКИХ ЦЕННОСТЕЙ В ВУЗЕ – ГОСУДАРСТВЕННОСТИ, 
ГРАЖДАНСТВЕННОСТИ, ПАТРИОТИЗМА .......................................................................................229
ПРАВИЛА ДЛЯ АВТОРОВ .....................................................................................................................235

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

Proceedings 
of Voronezh Institute 
of the Russian Federal 
Penitentionary Service

Proceedings of Voronezh Institute of the Russian Federal Penitentionary Service, 2016, 
№ 4, October–December

RADIOENGINEERING AND COMMUNICATION

Kutsov R. V. ESTIMATION CHARACTERISTICS OF THE ACCELERATION OF THE CAMOUFLAGED 
OBJECT, STARTING ON A HETEROGENEOUS BACKGROUND ..........................................................6
Kasatkina T. I., Shchetinin N. N., Chepelev M. Yu. ANTENNA VIVALDI FOR BROADBAND 
COMMUNICATION SYSTEMS ..................................................................................................................12
Kasatkina T. I. OPTIMISED MODEL OF THE SILICIC SEMI-CONDUCTOR DIODE ................................18
Меzhuеv А. М., Roza A. N., Rodzevich A. I. ALGORITHM AND MODELS OF ESTIMATION 
INFORMATION EFFICIENCY THE AUTOMATED SYSTEMS OF THE DECAMETER 
RADIO COMMUNICATION IN CONDITIONS OF CHANGE THE TRAFFIC 
AND INTERFERING CONDITIONS ........................................................................................................23
INFORMATION SCIENCE, COMPUTING AND MANAGEMENT

Belokurov S. V., Jogan V. K., Kravchenko A. S., Sakharov S. L. APPLIED SECURITY ISSUES 
OF THE DOMAIN INFOCOMMUNICATION SYSTEM ...........................................................................33
Belokurov S. V., Kuzmenko R. V., Moiseev S. I., Okuneva E. O. MULTICRITERIAL ASSESSMENT 
SAFETY OBJECTS OF INFOCOMMUNICATION SYSTEMS WITH ACCOUNT 
INFLUENCE LATENT PARAMETERS ...................................................................................................39
Desyatov D. B., Kochedykov S. S., Novoseltsev V. I., Rossihina L. V. DEVELOPMENT KNOWLEDGE 
FACILITIESAT THE MODELING OF CRITICAL PURPOSE SYSTEMS 
USING l -CALCULATION ........................................................................................................................46
Jogan V. C., Dubrovin A. S., Irkhin V. P., Okuneva E. O. ANALYSIS OF TEMPORARY INDICATORS 
LIFE CYCLE OF INFORMATION TECHNOLOGICAL DEVICES IN THE APPROACH 
OF THE THEORY RANDOM PROCESSES ..............................................................................................54
Dubrovin A. S., Irkhin V. P., Kuzmenko R. V., Melnik V. A. ANALYSIS OF PROCESSES 
OF INFORMATION PROCESSING WHEN USING METHODS OF MODULAR ARITHMETICS ......59
Dushkin A. V., Kochedykov S. S., Novoseltsev V. I., Sumin V. I. OPTIMIZATION OF INFORMATION 
FLOWSIN THE SYSTEMS OF CRITICAL APPOINTMENT UNDER THE CONDITIONS 
OF THE IMPACT FOREIGN FORCES ......................................................................................................67
Krikunov D. O. OPTIMIZATION MODEL OF RECOVERY MANAGEMENT 
AND MODERNIZATION OF AIRCRAFT .................................................................................................73
Morozov V. O., Panychev S. N., Rossihina L. V., Sumin V. I. INFORMATION MODEL 
OF RANDOM ANTENNA ...........................................................................................................................80
Panychev S. N., Desyatov D. B., Dushkin A. V., Morozov V. O. MODELING OF INFORMATION 
PROCESSESBASED ON ANALYTICAL DESCRIPTIONOF SUPER-WIDE BAND SIGNALS ..........85
Ponomarev M. V., Desyatov D. B., Parinov A. V.  EVALUATION OF CONFLICT ENTROPY 
IN STOCHASTIC SYSTEMS ......................................................................................................................90
Rogozin E. A., Nikulina E. Yu., Popov A. D. BASIC STAGE AND TASK OF THE DEVELOPMENT 
OF INFORMATION SECURITY SYSTEMS INTERNAL AFFAIRS AGENCIES 
AUTOMATED SYSTEMS ...........................................................................................................................94
Rossikhina L. V., Vjunov A. P., Gidozarova Yu. A. THE METHOD OF EXPERT EVALUATIONS 
IN PROBLEMS OF EFFICIENCY INCREASE  OF FSIN OF RUSSIA DIVISIONS ACTIVITY ........100

SCIENTIFIC 
MAGAZINE

Four times a year

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

Sidel’nikov A. P., Ponomarev M. V., Tegencev I. M. METHODICAL BASES OF SYSTEMATIZATION OF 
CHARACTERISTICS OF SECURITY OF INFORMATION FROM LEAK 
ON TECHNICAL CHANNELS ON OBJECTS OF INFORMATIZATION OF BODIES 
OF CRIMINALLY EXECUTIVE SYSTEM ..............................................................................................108
Tegencev I. M., Desjatov D. B., Parinov A. V. SIMULATION NUCLEAR CONFLICT ON THE BASIS 
OF CORRELATION PLEIADES ..............................................................................................................114
JURISPRUDENCE

Ivanchenko R. B., Polshikov A. V. THE PROBLEMS OF SCHOOL VIOLENCE: PREVENTION ...............117
Zanina T. M., Rydchenko K. D. PERSPECTIVES OF PUBLIC OPINION IN THE COURSE 
OF FORMATION OF PERSONNEL OF THE POLICE FORCE .............................................................123
Kalyuzhny Y. N. CURRENT TRENDS OF ENSURING ROAD SAFETY 
IN THE RUSSIAN FEDERATION ..........................................................................................................133
Kimachev A. N. WARNING SIGNS PROHIBITED AREAS OF EDUCATIONAL COLONIES 
IN THE PREVENTION OF SHOOTS ......................................................................................................138
Kombarova E. L. GENERAL LEGAL CRITERIA FOR ASSESSING THE QUALITY 
OF LEGISLATION IN THE ASPECT OF LAW ......................................................................................143
Kostikova G. V. TOPICAL ISSUES OF REALIZATION OF THE LABOUR RIGHTS 
OF MIGRANTS IN THE RUSSIAN FEDERATION ...............................................................................156
Lelekov V. A., Kosheleva E. V. NARCOCRIME AND YOUTH ........................................................................164
Matrosova L. D. KEY ASPECTS OF USING THE AUTOMATED INFORMATION SYSTEMS 
IN THE ACTIVITIES OF ROAD PATROL SERVICE ............................................................................169
Novikov A. V., Lopina M. V. PERSONS PRONE TO HOSTAGE-TAKING IN ESTABLISHMENTS 
CRIMINALLY-EXECUTIVE SYSTEM ...................................................................................................174
Pidusov E. A. ESTABLISHMENT OF THE OFFENSE AS A SPECIAL CRIMINALISTIC 
METHOD....................................................................................................................................................179
Pomogalova Y. V. LEGAL REGULATION OF APPLICATIONINFORMATION TECHNOLOGIES 
IN ACTIVITY OF PENITENTIARY SERVICE ......................................................................................185
Stukalov P. B. HIGHLIGHTS STATE-TERRITORIAL STRUCTURE OF THE RUSSIAN EMPIRE 
IN THE LAST STAGE OF ITS EXISTENCE (END OF XIX – EARLY XX CENTURIES) .................192
PEDAGOGICS

Kotlyar  V. N. METHODS OF PROFESSIONAL SELF IN THE SYSTEM OF PROFESSIONAL 
TRAINING OF CRIMINAL EXECUTIVE SYSTEM ..............................................................................197
Kuzmenko R. V., Semenenko S. V., Bogdanova S. Yu. IMPORTANCE OF HUMAN POTENTIAL 
FOR CONTEMPORARY RUSSIA  ...........................................................................................................202
Meshcheryakova E. I. ABOUT IMPACT OF INTEGRATIVE AND PEDAGOGICAL REGULARITIES 
ON ACTIVITY OF THE DEPARTMENTAL EDUCATIONAL ORGANIZATIONS ..............................208
Nazarova I. V. THE IMPLEMENTATION OF EDUCATIONAL FUNCTIONS IN THE PROCESS 
OF LEARNING RUSSIAN LANGUAGE ................................................................................................215
Panferkina I. S. QUESTIONS OF CADETS’ ANTI-CORRUPTION EDUCATION 
IN THE DEPARTMENTAL EDUCATIONAL ORGANIZATIONS ........................................................219
Sapogov V. M. TRAINING IN THE RIGHT AND RIGHT EDUCATIONAL ACTIVITY 
OF THE TEACHER IN ESTABLISHMENTS OF THE CLOSED TYPE FOR MINOR OFFENDERS ....224
Khomenko A. A., Dudkin Y. A. FORMATION OF FUNDAMENTAL WORLDVIEW VALUES 
IN HIGH SCHOOL – STATEHOOD, CITIZENSHIP, PATRIOTISM  ...................................................229
REQUIREMENTS FOR THE AUTHORS ...............................................................................................235

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ

УДК 621.391

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЦЕНКИ УСКОРЕНИЯ 
ЗАМАСКИРОВАННОГО ОБЪЕКТА, 
НАЧИНАЮЩЕГО ДВИЖЕНИЕ НА НЕРАВНОМЕРНОМ ФОНЕ

© 2016      Р. В. Куцов

Воронежский институт ФСИН России, ул. Иркутская, 1а, 394072, г. Воронеж, Россия
Е-mail: vifsin-nauka@yandex.ru

Поступила в редакцию 29.11.2016 г.

Аннотация. Выполнены синтез и анализ максимально правдоподобного алгоритма оценки 
ускорения замаскированного пространственно протяженного объекта, начинающего движение 
на неравномерном фоне.
Ключевые слова: оценка, аппликативная модель, ускорение, движение, фон, изображение, 
максимально правдоподобный алгоритм.

ВВЕДЕНИЕ
В процессе обработки результатов дистанционного наблюдения возникает необходимость 
в измерении параметров движения объектов по 
их изображениям [1]. Обычно объекты наблюдаются на некоторой подстилающей поверхности, и сигнал, рассеянный этой поверхностью, 
представляет собой фоновое излучение (фон). 
Функционирование измерительных систем 
в реаль ных условиях сопровождается шумами, 
имеющими различную физическую природу, 
поэтому в задачи системы наблюдения входит 
одновременно и компенсация пространственновременного шума, и выделение объекта на мешающем фоне. Высокая разрешающая способность современных систем дистанционного наблюдения приводит к необходимости учета эффекта затенения пространственно-протяженным 
объектом (ППО) части подстилающей поверхности [1–4]. В работе [1] рассмотрены различные случаи априорной неопределенности относительно величины и вектора скорости движения 
изображения объекта. При этом скорость движения объекта предполагалась постоянной. Однако встречаются ситуации, когда объект движется 
с ускорением. В частности, представляет интерес 
ситуация, когда первоначально неподвижный 
объект начинает движение с априори неизвестным ускорением. При этом изначально объект 
может быть замаскирован под фон.
Целью данной работы является синтез и 
анализ максимально-правдоподобного алгорит
ма измерения ускорения ППО по его изображению при наличии неравномерного фона.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Пусть в двумерной области W  в течение 
интервала времени 0, T
ÈÎ
˘˚  доступна наблюдению реализация гауссовского случайного поля 
X( , )
r t , где r = (
)
x y
,
 – радиус-вектор точки на 
плоскости, принадлежащей W , а t  – время. 
Положим [4], что поле X( , )
r t  содержит изображение s
t
r
a0
(
)
2
2
/
 первоначально неподвижного объекта, начинающего движение с 
ускорением a0 , неподвижный фон n r( )  и аддитивный гауссовский пространственно-временной белый шум n
t
r,(
)  с нулевым математическим ожиданием и корреляционной функцией 

n
t
n
t
r
r
1
2
,
,
1
2
(
) (
) = N
t
t
0
1
2
2
d
d
r
r
1
2
(
)
(
)
, где 

N 0  – односторонняя спектральная плотность 
белого шума. Направим ось Х прямоугольной 
системы координат вдоль вектора ускорения a0 ; 
при этом a
i
0
x
= a0
, где ix  – орт оси Х. Будем 
считать, что ускорение объекта a0  принимает 
значения из априорного интервала A
a
= ( ,
]
0
max .
В соответствии с аппликативной моделью 
[1–4], учитывающей эффекты затенения объектом участка фона, полагаем, что изображение 
объекта занимает часть Ws  области W , а фоновое излучение формируется оставшейся частью 
области наблюдения. Будем считать, что разрешающая способность системы наблюдения достаточно высока, так что размеры неоднородностей объекта и фона велики по сравнению с 
размерами элемента разрешения в плоскости 

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

наблюдения. Тогда в течение интервала времени 0, T
ÈÎ
˘˚  наблюдению доступна реализация 
изображения

 

X r
r
a
r
a

r
r
a
r

0
0

0

,
/
/

/
,

t
s
t
I
t

I
t
n
(
) =
(
)
(
) +

+ ( )
(
)
ÈÎ
˘˚ +

2
2

2
2
2

1
2

s

s
n
t
(
),

, (1)

где I s r( ) = 1  для r ŒWs , и I s r( ) = 0  при 
r œWs  – индикатор, описывающий форму изображения объекта. 

АЛГОРИТМ И ХАРАКТЕРИСТИКИ 
ОЦЕНКИ УСКОРЕНИЯ
Оценка максимального правдоподобия ускорения движения объекта определяется как 
положение абсолютного (наибольшего) максимума логарифма функционала отношения 
правдоподобия (ФОП) [5, 6]

 
ˆ
arg sup
a
L a
a A
=
( )
Œ
, 
(2)
где

 

L a

N
t
s
t

s
t

T
( ) =

=
(
)
(
) - ( )
ÈÎ
˘˚ {

(
) (
ÚÚ
2
2

2

0

2

0

2
2
2

X

W
r
r
a
r

r
a
r

,
/

/

n

n
)
ÈÎ
˘˚ } ¥

¥
(
)

2

2
2
I
t
d dt
s r
a
r
/

 (3)

– логарифм ФОП [1, 4].
Подставляя в (3) реализацию наблюдаемых 
данных (1), представим логарифм ФОП в виде 
суммы сигнальной составляющей и шумовой 
функций [5]:

 
L a
S a
N a
( ) =
( ) +
( ) , 
(4)
где

 
S a
L a
S a a
S a a
( ) =
( ) = (
) - (
)
,
,
0
2  
(5)

– сигнальная составляющая логарифма 
ФОП,

S a a
N
s x
at
y
x y

s x
a t
y
x

T
,
/ ,
,

/ ,

0
0

2

0

0
2

2
2

2

(
) =
(
) - (
)
È
Î
˘
˚ ¥

¥
(
) ÚÚ
Ú
n

n

W
,

/ ,
/ ,

y

I
x
at
y I
x
a t
y dxdydt
s
s
(
)
È
Î
˘
˚ ¥

¥
(
)
(
)
2
0
2
2
2

(6)

– сигнальная функция, а N a( )  – шумовая 
функция, являющаяся реализацией центрированного гауссовского случайного процесса с 
корреляционной функцией

 
N a
N a
S a
a
1
2
1
2
( )
( ) = (
)
,
. 
(7)

Будем далее считать, что Ws  – односвязная 
конечная область с кусочно-гладкой границей Г, и любая прямая, параллельная направлению движения, пересекает границу Г не более, чем в двух точках, за исключением прямолинейных участков границы, параллельных 
направлению движения. Области такого вида 
названы в работе [4] областями типа KV . 
Пусть отрезок [ymin, ymax] оси Y представляет 
собой проекцию области Ws  (вместе с границей Г) на эту ось (рис. 1). Проведем через точки 
ymin и ymax  прямые, параллельные оси Х так, как 
показано на рисунке 1. Каждая из этих двух 
прямых пересекает границу Г лишь в одной 
точке. Эти две точки А и В пересечения указанных прямых с границей Г разделяют Г на две 
кривые Г– и Г+, которые могут быть однозначно 
спроецированы на ось Y и описываются уравнениями x y
y
( ) =
( )
G
 и x y
y
( ) =
( )
+
G
 соответственно.
Логарифм ФОП (4) является гауссовским 
случайным процессом, поэтому его свойства 
полностью определяются математическим ожиданием и корреляционной функцией. Согласно 
(4), (7), сигнальная функция (6) определяет 
как сигнальную составляющую, так и корреляционную функцию шумовой функции, а значит 
все свойства логарифма ФОП. При больших 
значениях отношения сигнал/шум (ОСШ) [5] 
r2
2
0
0
0
0
0
4
=
( )
(
) = (
)
S
a
S a
a
S a
a
,
,
 точность 
оценки ускорения зависит от поведения сигнальной функции в окрестности истинного 
значения ускорения a0  [6]. Для определения 
характеристик оценки рассмотрим свойства 
сигнальной функции S a
a
1
2
,
(
)  в малой окрестности точки a0 . При этом будем полагать, что 
функции s x y
,(
)  и n x y
,(
) , описывающие интенсивности изображения объекта и фона, непрерывны и непрерывно дифференцируемы.
Перепишем сигнальную функцию 

S a
a
1
2
,
(
)  (6) в виде

 

S a
a

N
s x
a t
y

x
a t
y

s x

T
1
2

0
1
2

0

0
2

2
2

2

,

/ ,

/ ,

(
) =

=
(
)
È
Î

+
(
)˘
˚ ¥

¥

ÚÚ
Ú
D

D

W
n

a t
y
x
a t
y

I
x
a t
y

I
x
a t

s

s

2
2
0
2

1
2

2
2

2
2

2

/ ,
/ ,

/ ,

/

(
) +
(
)
È
Î
˘
˚ ¥

¥
(
) ¥

¥

n

D

D
2,
,
y dxdydt
(
)

 (8)

Характеристики оценки ускорения замаскированного объекта, начинающего движение...

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

где Da
a
a
1
1
0
=
, Da
a
a
2
2
0
=
. Найдем разложение функции S a
a
1
2
,
(
)  (8) в ряд Маклорена 
по DV1, DV2 , ограничиваясь только линейными 
членами. Согласно (8), сигнальная функция 
непрерывно дифференцируема в окрестности 
истинного значения ускорения a0 , где 
D
D
a
a
1
2
0
=
=
, за исключением точки a0 , где 
первая производная терпит разрыв первого 
рода. Поэтому при D
D
D
=
(
) Æ
max
,
a
a
1
2
0 
разложение для функции (8) будет иметь вид:

 e
e
n
n

= ( ) =
(
) +
(
)
È
Î
˘
˚

∂
+
(
)

∂
(
)
a
t
s x y
x
a t
y
x
a t
y

x
I
x y d
s

0

2
0
2
0
2
2
2
,
/ ,
, /
,
xdydt

s x y
x
a t
y
I
x y dxdydt

T

s

T
W

W

ÚÚ
Ú

ÚÚ
Ú
(
) +
(
)
È
Î
˘
˚
(
)

0

0
2
2

0
2
2
,
/ ,
,
n

, 
(11)

 

d
d

n
n

=
( ) =

=
(
) +
(
)
È
Î
˘
˚
+
(
) 
-Ú
Ú

a

t
s x y
x
a t
y
dydt
t
s x y
x

T
0

2
0
2
2

0

2
2
,
/ ,
,

G
+
(
)
È
Î
˘
˚

(
) +
(
)
È
Î
˘
˚

+Ú
Ú
a t
y
dydt

s x y
x
a t
y
I
x y

T

s

0
2
2

0

0
2
2

2

4
2

/ ,

,
/ ,
,

G

n
(
)
ÚÚ
Ú
dxdydt

T

W
0

.
 
(12)

     

z
z
a
S a
a

N
s x y
x
a t
y

T

2
2
0
2
0
0

0
0
2
2

0

4

2
2

=
( ) =
= (
) =

=
(
) +
(
)
È
Î
˘
˚ ¥
ÚÚ

r

n

,

,
/ ,

W
Ú

¥ (
)
I
x y dxdydt
s
,

 (10)

– учетверенное ОСШ на выходе приемника 
максимального правдоподобия, равное величине сигнальной функции (6) в точке истинного 
значения ускорения,

 

S a
a
S a
a
a
S a
a

a

a
S a
a

a

a
a

1
2
0
0
1

1
2

1

2

1
2

2

0
0

,
,
,

,

,
(
) = (
) +
∂ (
)

∂
+

+
∂ (
)

∂

(
)

D

D

a
a
0
0
,
+
(
)

+ ( )
o D

 

 
при D
D
a
a
1
2
£
, 

 

S a
a
S a
a
a
S a
a

a

a
S a
a

a

a
a

1
2
0
0
1

1
2

1

2

1
2

2

0
0

,
,
,

,

,
(
) = (
) +
∂ (
)

∂
+

+
∂ (
)

∂

+
(
)

D

D

a
a
0
0
,
(
)

+ ( )
o D

 

 
при D
D
a
a
1
2
>
. 
Вычисляя частные производные функции (8), получим что при D Æ 0  для функции 
S a a
( ,
)
1
2  (8) справедливо асимптотическое разложение

   

S a a

z
a
a
a
a
a

( ,
)

(
)
( ),

1
2
2
1
2
1
2
0
1
2

=

=
+
ÈÎ
˘˚ +
d
e
o D
 (9)

где

В числитель выражения (12) входит сумма 
криволинейных интегралов второго рода (интегралов по проекциям) [7] по левой G-  и правой 
G+  по отношению к прямой АВ частям границы 
изображения объекта (рис. 1), причем

s x y
x
a t
y
dy

s
y
y
y
a t
y

,
/ ,

,
/ ,

(
) +
(
)
È
Î
˘
˚
=

=
( )
(
) ( ) +

-Ú


n

n

0
2
2

0
2

2

2

G

G
G(
)
È
Î
˘
˚
Ú

2
dy

y

y

min

max
,
 (13)

s x y
x
a t
y
dy

s
y
y
y
a t
y

,
/ ,

,
/ ,

(
) +
(
)
È
Î
˘
˚
=

=
( )
(
) ( ) +

+Ú

+
+

n

n

0
2
2

0
2

2

2

G

G
G(
)
È
Î
˘
˚
Ú

2
dy

y

y

min

max
.
(14)

Эти интегралы вычисляются от квадрата 
разности интенсивностей изображения объекта 
и фона (скачка интенсивности) s x y
,(
) 
x
a t
y
/ ,
+
(
)
n
0
2
2
 на границах G-  и G+  в момент 
времени t . Отметим, что при одинаковой величине скачка интенсивности более существенный 
вклад в значения этих интегралов вносят те равновеликие участки границы G , которые составляют больший угол с направлением движения. 
При этом прямолинейные участки границы, параллельные направлению движения, не влияют 
на величину этих интегралов, поскольку длины 
проекций таких участков на ось Y равны нулю.

Р. В. Куцов

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

Как следует из (10)–(12), ОСШ z 2 , параметры e  и d  в общем случае зависят от истинного 
значения ускорения объекта a0 . Если фон равномерный, то ОСШ (10) не зависит от a0 , 
т. е. в этом случае ускорение является неэнергетическим параметром. При этом параметр 
d  (12) так же не зависит от ускорения, а e = 0 .
С помощью (5), (9) находим, что при 

a
a
Æ
0
0  сигнальная составляющая логарифма ФОП допускает асимптотическое разложение

 
S a
z
a
a
a
a
( ) =
(
)
+
(
)
2
0
0
1
2
2
d
o
.  (15)

Согласно (15), что сигнальная составляющая логарифма ФОП (5) достигает своего максимального значения в точке истинного значения ускорения a0  [5].
Положим, что ОСШ r2
2 4
= z
 достаточно 
велико при всех значениях a0 , так что оценка 
ускорения ˆa  является надежной [6], т. е. лежит в малой De -окрестности истинного значения ускорения a0 . Найдем характеристики 
оценки ускорения, используя метод локально 
марковской аппроксимации [6]. При этом 
точность оценки будем характеризовать ее 
дисперсией при фиксированном значении a0  
[6]. Выберем фиксированное De  настолько 
малым, чтобы при a
A
a
a
Œ
=
+
ÈÎ
˘˚
e
e
e
0
0
D
D
,
 
сигнальную функцию можно было аппроксимировать главным членом асимптотики (9). 
Случайный процесс L a( ) (3) является гауссовским и имеет первые два момента, допускающие разложения (15) и (9) в окрестности 

точки a0 . При этом случайный процесс 
h
a
a
L a
L
z
( ) =
( ) ( )
ÈÎ
˘˚
, где a  – произвольное 
значение ускорения из интервала Ae , так же 
является гауссовским, а его математическое 
ожидание M
a
h ( )  и корреляционная функция 

K
a
a
h
1
2
,
(
)  допускают в окрестности точки a0  
асимптотические разложения

M
a
z
a
a
a
a
a
h
d
a
o
( ) = (
) +
(
)
0
0
0
, (16)

K
a a

a
a
a
a

a
a

h
d
a
a
a
a

a
a

1
2

1
2
1
2

1
2

2
0

0

,

min
,
,
,

,

(
) =

=
(
)
(
)
(
) >

(
)
(
) £ 0.

Ï
ÌÔ

ÓÔ

(17)

При больших ОСШ оценка ускорения 

ˆ
arg sup
a
a
a A
=
( )
Πe
h
. С помощью (16), (17) находим, 

что процесс h a( )  является гауссовским марковским процессом [6], коэффициенты сноса и 
диффузии которого равны

 
k
z
a
a
a
a
1
0

0

1
1
=
<
>

Ï
ÌÔ

ÓÔ
d
,
,
,
;
k2
2
= d . 
(18)

В работе [6] с использованием марковских 
свойств процесса h a( )  с коэффициентами сноса и диффузии (18) найдено выражение для 
функции распределения ошибки надежной 
оценки. Воспользовавшись этим выражением 
при больших ОСШ, получаем, что надежная 
оценка является несмещенной, а ее дисперсия 
определяется выражением [6]

 
D a a
a
a
z
Q
ˆ |
ˆ
0
0

2

4
2
2
13
2
26
(
) =
(
)
=
=
d

, (19)

где

  

Q
N
t
s x y

x
a t
y
dydt

t
s x y

T
=
(
) È
Î

Ï
ÌÔ

ÓÔ

+
(
)˘
˚
+

+
(
)

-Ú
Ú
1

2

0

2

0

0
2
2

2

,

/ ,

,

G

n

+
(
)
È
Î
˘
˚

¸
˝Ô

˛Ô
+Ú
Ú
n x
a t
y
dydt

T

0
2
2

0
2
/ ,
,

G

 (20)

а криволинейные интегралы второго рода [7] 
вычисляются в соответствии с (13), (14). 
Согласно (20), дисперсия надежной оценки 
ускорения (19) не зависит от значений интенсивности во внутренних точках изображения 
объекта. Однако в общем случае характеристики оценки ускорения (19) зависят от его 
истинного значения.

Рис. 1. Границы области 
изображения объекта

Характеристики оценки ускорения замаскированного объекта, начинающего движение...

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

ВЛИЯНИЕ ТЕКСТУРЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ 
И ИСТИННОГО ЗНАЧЕНИЯ УСКОРЕНИЯ 
НА ТОЧНОСТЬ ОЦЕНКИ
Если объект и фон являются однородными 
с интенсивностями s x y
s
,(
) =
0  и n
n
x y
,(
) =
0 , 
то дисперсия оценки ускорения 

 
D a
N
T
s
ly
ˆ( ) =
(
)
117
2
0
2
6
0
0

4
2
n
, 
где ly  – максимальный размер объекта в направлении, перпендикулярном движению.
Влияние истинного значения ускорения 
движения объекта на точность оценки рассмотрим на примере прямоугольного объекта 
размером l
l
x
y
¥
, стороны которого ориентированы вдоль осей Х и Y соответственно. Пусть на 
фоне с линейчатой текстурой рисунка 
n
n
p
x y
m
x
,
cos
(
) =
+
(
)
È
Î
˘
˚
0 1
2
Q
 наблюдается 
изображение объекта, совпадающее с фоном в 
начальный момент времени, чередующиеся 
темные и светлые полосы которого ориентированы перпендикулярно направлению движения. Здесь Q = l
N
x
 – период полос, N  – натуральное число. На рисунке 2 показана зависимость нормированной дисперсии оценки 
ускорения D
T
l m D a a
N
y
0
6
0
4 2
4
0
0
2
=
(
)
n
ˆ |
 от величины Y
Q
= a T
0
2 2
, определяющей число полос, 
укладывающихся на пути, пройденном изображением объекта за время наблюдения. Отметим, 
что с уменьшением m , когда изображение объекта и фон становятся более однородными, 
дисперсия оценки увеличивается как m -4 . При 

больших значения Y , когда за время наблюдения объект проходит несколько периодов неоднородности фона, дисперсия оценки ускорения 
практически перестает зависеть от его истинного значения. Сравнение характеристик оценки 
ускорения неоднородного и однородного объектов, наблюдаемых на структурно подобных 
фонах, показывает, что при большом времени 
наблюдения точность оценки ускорения неоднородного замаскированного объекта будет 
такой же, как для однородного объекта с интенсивностью s
m
0
0
1
0 82
=
±
(
,
)n .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе найдены характеристики надежной 
оценки ускорения замаскированного объекта, 
начинающего движение на неоднородном фоне. 
Показано, что при наличии неоднородного фона 
величина истинного значения ускорения объекта может оказывать существенное влияние на 
точность оценки. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Куцов Р. В. Оценка параметров движения 
объекта по изображению при наличии аппликативного фона / Р. В. Куцов // Вестн. Воронежского 
института ФСИН России. –2014. – № 3. С. 5–10.
2. Бычков А. А. Обнаружение протяженных затеняющих фон объектов / А. А. Бычков, В. А. Понькин // Автометрия. – 1992. – № 4. С. 33–40.
3. Потенциальные возможности обнаружения и 
маскирования движущихся объектов на неравно
Рис. 2. График зависимости нормированной дисперсии от Y

Р. В. Куцов

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

ESTIMATION CHARACTERISTICS OF THE ACCELERATION 
OF THE CAMOUFLAGED OBJECT, STARTING ON A 
HETEROGENEOUS BACKGROUND

© 2016      R. V. Kutsov

Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, 
Irkutskaya St., 1a, 394072, Voronezh, Russia
Е-mail: vifsin-nauka@yandex.ru

Received 29.11.2016

Annotation. Synthesis and analysis of maximum likelihood algorithm for estimation of the acceleration of the spatially extensive camouflaged object, starting on a heterogeneous background have 
been carried out.
Keywords: estimation, applicative model, acceleration, motion, background, image, maximum 
likelyihood algorithm.

мерных фонах / В. В. Ефремов [и др.] // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 
2003. – № 4. С. 24–29.
4. Куцов Р. В. Обнаружение объекта, начинающего движение с неизвестным ускорением / Р. В. 
Куцов // Вестн. Воронежского института ФСИН 
России. –2016. – № 1. С. 13–20.

5. Куликов Е. И. Оценка параметров сигналов на 
фоне помех / Е. И. Куликов, А. П. Трифонов. – М.: 
Сов. радио, 1978. – 296 с.
6. Трифонов А. П. Совместное различение сигналов 
и оценка их параметров на фоне помех / А. П. Трифонов, 
Ю. С. Шинаков. – М.: Радио и связь, 1986. – 268 с.
7. Ильин В. А., Позняк Э. Г. Основы математического анализа. Часть II. М.: Наука, 1980. – 447 с.

REFERENCES
1. Kutsov R. V. Otsenka parametrov dvizheniya 
ob”ekta po izobrazheniyu pri nalichii applikativnogo 
fona. Vestnik Voronezhskogo instituta FSIN Rossii, 2014, 
№ 3, pp. 5–10.
2. Bychkov A. A., Pon’kin V. A. Obnaruzhenie 
protyazhennykh zatenyayushchikh fon ob”ektov. 
Avtometriya, 1992, № 4, pp. 33–40.
3. Efremov V. V. Potentsial’nye vozmozhnosti 
obnaruzheniya i maskirovaniya dvizhushchikhsya 
ob”ektov na neravnomernykh fonakh. Informatsionnoizmeritel’nye i upravlyayushchie sistemy, 2003, № 4, 
pp. 24–29.

4. Kutsov R. V. Obnaruzhenie ob”ekta, 
nachinayushchego dvizhenie s neizvest-nym 
uskoreniem. Vestnik Voronezhskogo instituta FSIN 
Rossii, 2016, № 1, pp. 13–20.
5. Kulikov E. I., Trifonov A. P. Otsenka parametrov 
signalov na fone pomekh, Moscow, Sovetskoe radio, 
1978, 296 p.
6. Trifonov A. P., Shinakov Yu. S. Sovmestnoe razlichenie signalov i otsenka ikh parametrov na fone 
pomekh, Moscow, Radio i svyaz’, 1986, 268 p.
7. Il’in V. A., Poznyak E. G. Osnovy matematicheskogo analiza. Chast’ II, Moscow, Nauka, 1980, 447 p.

Куцов Руслан Владимирович – заместитель начальника организационно-научного и 
редакционного отдела Воронежского института ФСИН России, кандидат физико-математических наук, доцент. E-mail: vifsin-nauka@
yandex.ru

Kutsov Ruslan Vladimirovich – depuy chief 
of the organizational-scientific and editorial department of Voronezh institute of the Russian 
Federal Penitentiary Service, candidate of physical and mathematical sciences, associate professor. E-mail: vifsin-nauka@yandex.ru

Характеристики оценки ускорения замаскированного объекта, начинающего движение...

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

УДК 621.396

АНТЕННА ВИВАЛЬДИ 
ДЛЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ

© 2016     Т. И. Касаткина, Н. Н. Щетинин, М. Ю. Чепелев

Воронежский институт ФСИН России, ул. Иркутская, 1а, 394072, г. Воронеж, Россия
Email: kastanka@mail.ru

Поступила в редакцию 12.07.2016 г.

Аннотация. С использованием пакета прикладных программ ComsolMultiphysics с помощью 
метода конечных элементов был произведен расчет основных параметров антенны Вивальди 
для беспроводных систем широкополосной связи: входной импеданс, диаграммы направленности излучения в дальней зоне, распределение электрического поля в конической щели антенны. Показано, что антенна может эффективно использоваться в системах цифрового телевидения и связи Wi-Fi, применяющихся на объектах УИС.
Ключевые слова: антенна Вивальди, граничные условия, излучатель, диаграмма направленности.

ВВЕДЕНИЕ
Антенные решетки (АР) из микрополосковых антенн имеют сложную структуру питающих линий и конфигурацию. [1] Излучатели на 
основе антенны с конической щелью, известной 
также как антенна Вивальди, активно применяются для широкополосных систем связи, что 
делает актуальными задачи исследования и 
оптимизации параметров антенны в рассматриваемой широкой полосе по согласованию, параметрам диаграммы направленности (ДН) 
и конструкционным характеристикам. Целью 
настоящей работы является получение диаграммы направленности в дальней зоне и вычисление полного импеданса микрополосковой антенны с конической щелью. 
В настоящей статье с использованием пакета прикладных программ ComsolMultiphysics с 
помощью метода конечных элементов были 
рассчитаны основные параметры антенны Вивальди для широкополосных систем связи. 
Антенна Вивальди представляет собой диэлектрическую подложку, на поверхности которой 
расположена коническая щель, при этом плоскость основания принята за идеальный электрический проводник. Излучатель антенны 
(рис. 1) условно разбит на три зоны, каждая из 
которых имеет определенный функции при 
преобразовании и излучении сигнала: зонараскрыва, созданная металлизацией поверхности, 
используется для излучения сигнала; зона пре
образователя, в которой микрополосковая линия переходит в сбалансированную щелевую 
линию, подключенную к раскрыву; и зона резонатора, функция которой заключается в согласовании электрических характеристик излучателя и питающей линии, расположена в 
начале щелевой линии.
Различные существующие формы раскрывов излучателя представлены на рис. 2. Наилучшие характеристики демонстрирует экспоненциальный раскрыв [3, 4].
Конструкционная геометрия раскрыва антенна определена как

 
W
c

f
r

max

min
=
2
e

, 
(1)

 
W
c

f
r

min

max
=
2
e

, 
(2)

где с – скорость распространения электромагнитной волны в вакууме; fmin и fmax – минимальная 
и максимальная рабочие частоты антенны; 
εr – электрическая проницаемость материала 
подложки.
Уравнение экспоненциальной формы раскрыва задавалось формулой

 
y
C e
C
Rx
=
+
1
2 , 
(3)
где С1 и С2 – const, выбраны таким образом, 
чтобы раскрыв проходил через точки с координатами (x1, y1) и (x2, y2), обозначенными 
на рис. 3 и определенные как

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

 
C
y
y

e
e
Rx
Rx
1
2
1

2
1
=

; 
(4)

 
C
y e
y e

e
e

Rx
Rx

Rx
Rx
2
1
2

2
1

2
1
=

, 
(5)

где Rx– коэффициент раскрыва щели [3]. 

МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
Кривые конической щели раскрыва антенны 
Вивальди были заданы с использованием экспоненциальной функции e0,044х. Обратная сторона подложки представляет собой закороченную микрополосковую питающую линию 50 Ом, 
которая при моделировании была принята за 
идеальный электрический проводник. Для возбуждения антенны использовался расположенный на линии порт.

Рис. 1. Геометрия излучателя антенны Вивальди

Рис. 2. Виды щелевых раскрывов антенны Вивальди: 
а – линейный; б – Клопфестена; в – экспоненциальный; г – ступенчатый

Рис. 3. Геометрические размеры антенны

Антенна Вивальди для широкополосных систем связи

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2016, № 4

Преимуществом выбора метода конечных 
элементов являлось отсутствия необходимости 
привязки базиса к жесткой системе координат, 
что в свою очередь, позволило использовать 
плотную ячейку итерационной сетки (рис. 4), 
давая хорошую точность для широкого диапазона частот.
По результатам численного моделирования 
был получен график частотной характеристики 
коэффициента стоячей волны (КСВ) антенны 
(рис. 5) показывающий, что широкополосное 
согласование импедансов выше, чем 2:1 для 
большей части моделируемого диапазона.

Результирующее электрическое поле антенны в дальней зоне определено как сумма вклада в электрическое поле каждого аппроксимируемого участка:

 
E
En
n

N
( , )
( , )
q j
q j
=

=Â
1

, 
(6)

где E( , )
q j  – вклад n-го аппроксимируемого 
участка направляющей структуры антенны в 
электрическом поле дальней зоны [5].
Электрическая составляющая напряженности электромагнитного поля определялась как

 

E
E k W
e

F u
F u

c

i
a
i
i
jk c L

h
i
l
i

i

i

q q
q
q
( )
(
cos ) sin
(
)
(
)

co

*
*

=
È
ÎÍ
¥

¥


0
2
0

s
(
)
(
)

sin

*
*
q

q

Ï
ÌÔ

ÓÔ

¸
˝Ô

˛Ô
+

+

+

Ï
ÌÔ

ÓÔ

¸
˝Ô

˛Ô

˘
Ge
F u
F u

c

jk c L
h
i
l
i

i

i
0

˚
˙
˙
;

 (7)

E
E
e
c

F p e
F p

i
a
i
jk c L

i

h
i
j
l
i

i

h
i

q

n

j
j
j
( )
( )
cos
{sin

[ (
)
(
)

=
+

È

Î
Í
Í
¥

¥

0

0

e

c
F q
F q

e
c

j

i
h
i
l
i

jk c L

i

l
i

i

n

j

]

sin
(
)[ (
)
( )]}

(

+

+
Ê

ËÁ
ˆ

¯˜ ◊


2
2
1

0
G

cos )
sin [ (
)
(
)

sin
(

j
j

j

n
n
F p e
F p e

c

h
i
j
l
i
j

i

h
i
l
i
{
˘

˚
˙
˙

Ê

ËÁ
ˆ

¯˜
2
2
ÈÎ
˘˚
¸
˝Ô

˛Ô

˘

˚
˙
˙

1)
(
)
(
)
,
F q
F q
h
i
l
i

 (8)

Рис. 5. Частотная характеристика КСВ антенны Вивальди

Рис. 4. Разбиение итерационной сетки 
на конечные элементы

Т. И. Касаткина, Н. Н. Щетинин, М. Ю. Чепелев