Труды КНЦ вып.8 (ГЕЛИОФИЗИКА вып. 7/2017(8))

магнитосферного циклотронного мазера в режиме лампы обратной волны (ЛОВ) [1,2]. Применение модели ЛОВ позволяет установить связь параметров динамических спектров наблюдаемых дискретных элементов хоров с условиями их генерации [3, 4]. Для пополнения статистических данных и уточнения теоретических моделей генерации хоров необходим формализованный алгоритм отбора и параметризации событий дискретных хоровых излучений по данным наблюдений компонент электромагнитного (ЭМ) поля. В последнее время для целей распознавания и параметризации различного рода событий широко используются методы, основанные на нейронных сетях. Но такой подход зачастую сложен в реализации и требует большого объема обучающей выборки. Однако существуют не менее перспективные подходы к распознаванию событий, основанные на методах математической морфологии (ММ) [5]. В данной работе предлагается использовать методы ММ для задачи параметризации дискретных элементов хоров по динамическим спектрам регистрируемых ЭМ сигналов. Метод параметризации элементов хоров Входными данными большинства алгоритмов ММ являются два изображения: обрабатываемое и специальное, представляющее собой некоторый шаблон. В данном случае предлагается обрабатываемое изображение формировать из динамических спектрограмм компонент ЭМ поля, а для поиска на нем областей, соответствующих дискретным элементам хоров, использовать процедуру сканирования набором шаблонов. При этом предполагается разнообразие форм элементов этого набора шаблонов согласовать с имеющимися статистическим данными наблюдений дискретных элементов хоров и математической моделью режима ЛОВ. Рассмотрим предлагаемый метод параметризации дискретных элементов хоров. Для примера используем сегмент записи компонент ЭМ поля, полученный спутником Van Allen Probes A (VAP-A) 25.12.2015 (инструмент EMFISIS [6]). Время первого отсчета — 11:19:13 UT, длительность сегмента записи — 6 с, частота дискретизации аналого-цифрового преобразователя — 35 кГц. 1. Предварительная обработка сигналов Используем локальное преобразование Фурье (short-time Fourier transform) для построения динамических спектров компонент зарегистрированного ЭМ поля. Используемые при выполнении этого преобразования параметры должны отвечать специфике детектируемых дискретных элементов хоров, поэтому для построения динамических спектров были выбраны следующие параметры: ширина окна — 1024 отсчета, оконная функция Блэкмана-Наталла, величина перекрытия — 50 %. Для параметризации элементов хоров в данном случае мы предлагаем использовать динамические спектры сигналов трех ортогонально расположенных магнитометров (Вх , В у , Bz ) в диапазоне частот 0,1-10 кГц. Формирование входного изображения для процедуры сканирования выполним с использованием диагональных элементов ковариационной матрицы, так как они менее восприимчивы к случайному шуму [7]: 48