ЛАЗЕРНЫЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ
СИСТЕМЫ
УДК 621.378:551.508
М. Л. Б е л о в, Л. Н. Е р е м е н к о,
В. И. К о з и н ц е в, Ю . В. Ф е д о т о в
МЕТОД БАЙЕСОВСКИХ ОЦЕНОК
В ЗАДАЧЕ ЛАЗЕРНОГО ГАЗОАНАЛИЗА
Рассмотрена задача определения концентраций газов из многоспек-
тральных лазерных измерений. Описаны процедуры обработки сиг-
налов, основанные на методе байесовских оценок решения системы
уравнений лазерного газоанализа. Показано, что использование ме-
тода байесовских оценок решения обеспечивает достаточно низ-
кий уровень ошибок определения концентраций газов даже при зна-
чительном шуме измерения и искаженной матрице коэффициентов
поглощения.
Лазерные методы являются наиболее перспективными для опера-
тивного дистанционного и локального газоанализа [1]. Одной из про-
блем, возникающих при использовании лазерных методов, является
необходимость применения специальных алгоритмов обработки для
определения концентраций газов при многокомпонентном (с числом
компонент в газовой смеси более пяти) газоанализе [2–5].
Для решения задачи определения концентраций газов в многоком-
понентных смесях может быть эффективно использован метод регуля-
ризации Тихонова с применением различных способов (как детерми-
нистических, так и статистических) выбора параметра регуляризации
или метод поиска квазирешений (см., например, [6]). Однако оба ме-
тода имеют недостатки.
1. Метод регуляризации Тихонова при решении системы линейных
алгебраических уравнений лазерного газоанализа для малокомпонент-
ной (с числом компонент менее пяти) смеси дает ошибки при опре-
делении концентраций газов, как правило, существенно большие, чем
соответствующие ошибки при использовании стандартных методов
решения системы линейных алгебраических уравнений.
2. Метод поиска квазирешений свободен от указанного недостат-
ка. Однако он требует большого объема вычислений даже при таком
эффективном методе подбора решений, как генетический метод (см.,
например, [6]).
Настоящая статья посвящена перспективному для задач газоана-
лиза (и свободному от указанных недостатков) методу, основанному
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. № 2 51
