Эхолот для распознавания аномалий водной среды

Эхолот для распознавания аномалий водной среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к акустическим локационным системам и предназначено для непрерывного распознавания аномалий водной среды с движущегося судна или обитаемого подводного аппарата.

Аномалия водной среды представляет собой область водного пространства, где статистические характеристики полей океана значимо отличаются от фоновых значений. Методы распознавания аномалий водной среды широко используются при исследовании океана в интересах судоходства, экологии водной среды, в том числе при добыче полезных ископаемых на шельфе, для определения техногенного влияния хозяйственной деятельности и военно-морского флота на загрязнения гидросферы, и при решении других прикладных задач.

Распознавание аномалий водной среды состоит в определении наличия аномалии и причины ее образования: аномалия вызвана естественными процессами в океане или техногенным влиянием на водную среду.

Известны различные акустические системы, используемые для определения состояния водной среды и распознавания объектов (см., например, [1]-[5]).

В частности, в эхолоте [4], содержащем синхронизатор, генератор импульсов, пьезовибратор, усилитель, детектор, пороговое устройство, блок индикации, устройство измерения временных интервалов, блок автоматической регулировки усиления (ВАРУ), блок ВАРУ позволяет стационаризировать амплитуду эхо-сигналов, изменяющуюся с глубиной. В этом эхолоте использование неадаптивного порогового устройства в условиях изменяющегося уровня шумов затрудняет правильное обнаружение эхо-сигналов от дна.

Акустическая система измерения расстояния, описанная в источнике [5], содержит микропроцессор, память, ряд интерфейсов, цифроаналоговый преобразователь, дисплей, передатчик, приемник, аналого-цифровой преобразователь, электроакустический преобразователь. В этой системе периодически излучается постоянная мощность передатчиком, приемник выполнен логарифмическим, то есть его коэффициент усиления по логарифмическому закону зависит от амплитуды входного сигнала. Выходной сигнал с приемника оцифровывается аналого-цифровым преобразователем, и поступает на обработку в микропроцессор с целью обнаружения эхо-сигнала от дна и измерения расстояния до него, причем используется адаптивный порог обнаружения, уровень которого зависит как от амплитуды сигнала, так и от уровня шумов, что позволяет уверенно обнаруживать эхо-сигналы от дна на фоне помехи ложных сигналов.

Известен также эхолот [6], являющийся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому. Этот эхолот, содержит последовательно соединенные микроконтроллер, передатчик, приемник и аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с микроконтроллером, а также подключенный к передатчику и приемнику электроакустический преобразователь (электроакустическую антенну), и дисплей, вход которого подключен к микроконтроллеру, в него введены новые признаки, а именно: блок временной автоматической регулировки усиления, вход которого соединен с микроконтроллером, а передатчик выполнен со ступенчатой регулировкой мощности, вход регулировки которой подключен к микроконтроллеру, приемник выполнен с двумя входами регулировки усиления, первый вход регулировки, обеспечивающий ступенчатую регулировку усиления, подключен к микроконтроллеру, а второй вход регулировки подключен к выходу блока временной автоматической регулировки усиления.

Недостатком эхолота, принятого за прототип, является невозможность обнаружения и распознавание аномалий водной среды с высокой достоверностью. Для известных эхолотов аномалии водной среды являются помехами в работе и в них приняты меры для уменьшения их влияния.

Задачей, решаемой изобретением, является расширение функциональных возможностей эхолота за счет обеспечения обнаружения и классификации аномалий в водной (морской) среде.

Сущность изобретения заключается в том, что в эхолот для распознавания аномалий водной среды, содержащий последовательно соединенные контроллер и передатчик, вход установки параметров излучаемого сигнала которого подключен к контроллеру, дисплей и блок временной автоматической регулировки усиления, подключенные входами к контроллеру, аналого-цифровой преобразователь, а также электроакустическую антенну, введены подключенный к выходу передатчика коммутатор приема-передачи, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, а вход-выход подключен двунаправленной шиной к электроакустической антенне, последовательно соединенные блок цифровой фильтрации, подключенный информационным входом к аналого-цифровому преобразователю, а управляющим входом - к контроллеру, умножитель, подключенный вторым входом к блоку временной автоматической регулировки усиления, квадратор и блок усреднения, подключенный управляющим входом к выходу контроллера, а выходом - к входу контроллера, последовательно соединенные блок памяти, подключенный информационным и управляющим входами к контроллеру, блок двумерного усреднения, подключенный управляющим входом к выходу контроллера, блок сравнения с порогом и блок классификации аномалий, информационный вход которого соединен с выходом блока памяти, управляющий вход - с выходом контроллера, а выход - со вторым входом контроллера.

Кроме этого, эхолот может содержать блок классификации аномалий, первый вход которого является входом пороговых значений, второй, третий и четвертый входы подключены соответственно к выходу блока обнаружения, выходу блока памяти и к выходу контроллера, к которому подключен выход блока классификации аномалий, при этом блок классификации аномалий содержит четыре пороговых элемента, два двухвходовых элемента И, два счетчика, два дешифратора и трехвходовый элемент И, при этом выходы первого и второго пороговых элементов соединены с соответствующими входами первого двухвходового элемента И, выходы третьего и четвертого пороговых элементов соединены с соответствующими входами второго двухвходового элемента И, выходы первого и второго двухвходовых элементов И соединены с тактовыми входами первого и второго счетчиков, подключенных выходами к входам первого и второго дешифраторов, выходы которых соединены с первым и вторым входами трехвходового элемента И, первые входы всех пороговых элементов и вторые входы дешифраторов подключены к первому входу блока классификации аномалий, третий вход и выход трехвходового элемента И подключены соответственно ко второму входу и выходу блока классификации аномалий, объединенные попарно вторые входы первого и второго, третьего и четвертого пороговых элементов подключены к третьему входу блока классификации аномалий, а третьи входы блоков сравнения с порогом и входы установки в ноль первого и второго счетчиков подключены к четвертому входу блока классификации аномалий.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - функциональная схема эхолота;

на фиг.2 - функциональная схема блок классификации аномалий;

на фиг.3 - функциональная схема эхолота с пультом задания режимов и параметров.

На фиг.1-3 обозначены:

1 - дисплей;

2 - контроллер;

3 - блок временной автоматической регулировки (ВАРУ);

4 - блок усреднения;

5 - квадратор;

6 - умножитель;

7 - блок цифровой фильтрации;

8 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

9 - электроакустическая антенна;

10 - блок памяти;

11 - передатчик;

12 - коммутатор прием-передача;

13 - блок двумерного усреднения;

14 - пульт задания режимов и параметров;

15 - блок сравнения с порогом;

16 - блок классификации аномалий;

17,...,20 - пороговые элементы;

21, 22 - двухвходовые элементы И;

23, 25 - счетчики;

24, 26 - дешифраторы;

27 - трехвходовый элемент И.

Предлагаемый эхолот для распознавания аномалий водной среды, содержит последовательно соединенные контроллер 2 и передатчик 11, вход установки параметров излучаемого сигнала которого подключен к контроллеру 2, дисплей 1 и блок 3 временной автоматической регулировки усиления, подключенные входами к контроллеру 2, аналого-цифровой преобразователь 8, а также электроакустическую антенну 9. Коммутатор 12 приема-передачи подключен к выходу передатчика 11, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 8, а вход-выход подключен двунаправленной шиной к электроакустической антенне 9. Эхолот содержит также последовательно соединенные блок 7 цифровой фильтрации, подключенный информационным входом к аналого-цифровому преобразователю 8, а управляющим входом - к контроллеру 2, умножитель 6, подключенный вторым входом к блоку 3 временной автоматической регулировки усиления, квадратор 5 и блок 4 усреднения, подключенный управляющим входом к выходу контроллера 2, а выходом - к входу контроллера 2, последовательно соединенные блок 10 памяти, подключенный информационным и управляющим входами к контроллеру 2, блок 13 двумерного усреднения, подключенный управляющим входом к выходу контроллера 2 и блок 15 сравнения с порогом (блок обнаружения), выход которого является выходом обнаружения (фиг.1).

Кроме этого, эхолот может содержать блок 16 классификации аномалий, первый вход которого является входом пороговых значений, второй, третий и четвертый входы подключены соответственно к выходу блока 15 обнаружения, выходу блока 10 памяти и к выходу контроллера 2, к которому подключен выход блока 16 классификации аномалий, при этом блок 16 классификации аномалий содержит четыре пороговых элемента 17,...,20, два двухвходовых элемента И 21 и 22, два счетчика 23 и 25, два дешифратора 24 и 26 и трехвходовый элемент И 27. Выходы первого и второго пороговых элементов 17 и 18 соединены с соответствующими входами первого двухвходового элемента И 21, выходы третьего и четвертого пороговых элементов 19 и 20 соединены с соответствующими входами второго двухвходового элемента И 22, выходы первого и второго двухвходовых элементов И 21 и 22 соединены с тактовыми входами первого и второго счетчиков 23 и 25, подключенных выходами к входам первого и второго дешифраторов 24 и 26, выходы которых соединены с первым и вторым входами трехвходового элемента И 27, первые входы всех пороговых элементов 17,...,20 и вторые входы дешифраторов 24 и 26 подключены к первому входу блока 16 классификации аномалий, третий вход и выход трехвходового элемента И 27 подключены соответственно ко второму входу и выходу блока 16 классификации аномалий, объединенные попарно вторые входы первого и второго, третьего и четвертого пороговых элементов 17,...,20 подключены к третьему входу блока 16 классификации аномалий, а третьи входы пороговых элементов 17,...,20 и входы установки в ноль первого и второго счетчиков 23 и 25 подключены к четвертому входу блока классификации аномалий (фиг.2).

Эхолот может также содержать пульт 14 задания режимов и параметров, выходы которого соединены соответственно с входами установки параметров контроллера 2, блока 13 двумерного усреднения, блока 15 сравнения с порогом и первым входом блока 16 классификации аномалий.

Для практического выполнения эхолота в качестве микроконтроллера 2 может быть применен микроконтроллер SBC 8360 фирмы "AXIOM" - одноплатный компьютер формата 3.5 дюйма промышленного исполнения на процессоре Celeron-1,1 ГГц фирмы Intel с набором интерфейсов и встроенным электронным Flash-диском для хранения программного обеспечения эхолота.

В качестве передатчика 11 может быть использован импульсный усилитель, собранный по мостовой схеме, причем путем изменения напряжения питания мостового выходного каскада можно изменять излучаемую мощность передатчика. В качестве дисплея может использоваться ЖКИ-монитор с VGA интерфейсом.

Блок 3 ВАРУ может быть реализован на основе счетчика, синхронизацию которого должен осуществлять контроллер 2, перебирающего последовательно адреса постоянного запоминающего устройства, в котором записан закон ВАРУ.

Блоки с 3 по 8 образуют приемный тракт.

Блоки 11, 12 образуют тракт передачи.

Блоки устройства обеспечивают выполнение следующих функций:

Электроакустическая антенна 9 - прием и передачу акустических сигналов.

Дисплей 1 - отображение уровня фонового сигнала и аномалий.

Контроллер 2 - управление: работой трактов приема, передачи обработки информации и распределением информационных потоков.

Блоки 10, 13, 15, 16 - обработка информации, при этом:

- блок 10 - хранение данных о принимаемом сигнале по горизонтали и вертикали;

- блоки 13, 15 - выделение (обнаружение) аномалии по отношению к фоновому уровню сигнала;

- блок 16 - отнесение аномалии к одному из двух классов:

а) аномалия естественного происхождения;

б) аномалия вызвана техногенным влиянием на водную среду.

Пульт 14 задания режимов и параметров - обеспечивает включение и отключение эхолота и установки значений параметров:

а) мощности излучения, периода и длительности посылки сигнала передатчика 11;

б) полосы пропускания блока 7 цифровой фильтрации;

в) закона ВАРУ блока 3;

г) постоянной времени усреднения блоков 4 и 13 усреднения;

д) значения порога блока 15 сравнения с порогом;

е) значения параметров блока 16 классификации аномалий.

В блок 16 классификации аномалий (см. фиг.2):

Пороговые элементы 17 и 18 и элемент И 21 определяют факт попадания горизонтального размера аномалии в конкретном периоде излучения в диапазон значений, соответствующий аномалии техногенного происхождения.

Пороговые элементы 19 и 20 сравнения с порогом и элемент И 22 определяют факт попадания вертикального размера аномалии в конкретном элементе дальности в диапазон значений, соответствующий аномалии техногенного происхождения.

Счетчики 23 и 25 подсчитывают общие качества попаданий, определяющие соответственно оценки горизонтального и вертикального размеров аномалий техногенного происхождения.

Дешифраторы 24 и 26 срабатывают при достижении счетчиками определенных значений, обеспечивающих высокую достоверность классификации аномалий.

Элемент И 27 открывается при срабатывании дешифраторов и поступлении сигнала логической единицы с блока 15 сравнения с порогом, свидетельствующего об обнаружении аномалии.

Работа эхолота происходит следующим образом.

Зондирующий сигнал ультразвуковой частоты (с установленными значениями параметров) от передатчика 11 через коммутатор 12 прием-передача поступает в антенну 9 и излучается в водную среду. На время излучения сигнала коммутатор 12 прием-передача открыт в направлении передачи и закрыт в направление приема, защищая приемный тракт от попадания в него собственного зондирующего сигнала. Отраженный от аномалии водной среды сигнал, попадающий в зону диаграммы направленности антенны 9, поступает через коммутатор 12 прием-передача в приемный тракт. Аномалии водной среды характеризуются малой эффективной отражающей способностью по сравнению с дном и водной поверхностью. Сигналы, отраженные от аномалий, имеют малый контраст по отношению к фону и широкий частотный спектр, а уровень фонового сигнала может изменяться в широком динамическом диапазоне. Поэтому приемный тракт эхолота должен быть широкополосным, иметь высокую чувствительность и широкий динамический диапазон. Для обеспечения указанных технических характеристик приемный тракт выполнен цифровым. Отраженный сигнал, прошедший через коммутатор прием-передача 12 сразу же оцифровывается многоразрядным (16÷24 разрядным) аналого-цифровым преобразователем 8 (без предварительного аналогового усиления) и поступает в блок 7 цифровой фильтрации. В блоке 7 цифровой фильтрации производится полосовая фильтрация отраженного сигнала. Полоса пропускания фильтра согласована с длительностью зондирующего сигнала. При изменении длительности зондирующего сигнала от пульта 14 изменяется и полоса пропускания фильтра. Цифровой фильтр имеет высокую разрядность и пренебрежимо малый уровень собственных шумов.

Отфильтрованный сигнал поступает в умножитель 6, где умножается на коэффициент ВАРУ, изменяющийся по дистанции для выравнивания уровня сигнала, отраженного от аномалий, находящихся на разном расстоянии от носителя аппаратуры. Закон изменения коэффициента ВАРУ формируется блоком 3 и может быть одинаковым для всех условий или устанавливаться от пульта 14. Выходной сигнал умножителя 6 возводится в квадрат блоком 5 и усредняется в блоке 4 усреднения. На выходе блока 4 формируется сигнал, пропорциональный квадрату огибающей сигнала. Для эффективного выделения малоконтрастного полезного сигнала по отношению и мешающему фону используется принцип накопления энергии за ряд излучений зондирующего сигнала. Число накапливаемых отраженных сигналов зависит от времени, в течение которого аномалия попадает в диаграмму направленности антенны. Это время зависит от ширины диаграммы направленности, скорости движения носителя аппаратуры, периода излучения зондирующего сигнала и размера аномалии по горизонтали. Кроме накопления энергии по горизонтальному размеру аномалии, производится накопление энергии сигнала по вертикальному размеру аномалии. Вертикальный размер аномалии занимает ряд элементов дальности. Величина элемента дальности определяется длительностью зондирующего сигнала.

Накапливаемые значения квадрата огибающей хранятся в блоке 10 памяти, куда они поступают из блока 4 усреднения через контроллер 2.

Если число эффективно накапливаемых периодов излучения равно N, а число эффективно накапливаемых элементов дальности равно М, то общее число используемых ячеек блока 10 памяти составляет N·М слов (N слов по горизонтали и М слов по вертикали). Накопленные значения квадрата огибающей по вертикали и горизонтали поступают в блок 13 двумерного усреднения, выполняющий типовую операцию двумерного усреднения , и в блок 16 классификации аномалий.

Усредненное значение сравнивается в блоке 15 сравнения с порогом, заданным, например, с пульта 14. При превышении порога, свидетельствующего о выделении аномалии, формируется сигнал обнаружения аномалии.

Классификация аномалий осуществляется блоком 16 классификации аномалий по сигналу обнаружения, вырабатываемому блоком 15.

Основными классификационными признаками, позволяющими разделить аномалии на два класса - естественная аномалия или аномалия техногенного происхождения - являются горизонтальный и вертикальный размеры аномалии. Аномалии техногенного происхождения имеют определенный диапазон значений горизонтальных и вертикальных размеров, причем вертикальный размер аномалий всегда меньше горизонтального размера.

В блоке 16 производится проверка попадания горизонтального и вертикального размера аномалии в заданные допустимые пределы, причем допуск на вертикальный размер всегда уже, чем на горизонтальный.

Если условия попадания в заданные пределы выполняются, то на выходе блока 16 классификации аномалий формируется сигнал логической единицы (высокий уровень), свидетельствующий о том, что обнаруженная аномалия имеет техногенное происхождение. В противном случае формируется сигнал логического нуля (низкий уровень) свидетельствующий о том, что обнаруженная аномалия естественного происхождения. Сигнал с выхода блока 16 классификации аномалий поступает в контроллер 2, который выдает на дисплей 1 сигнал для визуализации на экране признака класса аномалии. На дисплее визуализируется также сигнал огибающей, поступающий с выхода блока 4 усреднения, т.е. все аномалии (при их наличии) и средний уровень фона водной среды.

Блок 16 классификации аномалий может быть реализован различными способами.

В варианте, представленном на фиг.2, работа блока 16 классификации аномалий происходит следующим образом.

Значения квадратов огибающей, соответствующие отсчетам горизонтального и вертикального размера аномалий последовательно поступают из блока 10 памяти на информационный вход 3 блока 16 классификации аномалий. Каждое поступающее значение горизонтального размера аномалии сравнивается в пороговых элементах 17 и 18 с порогом соответственно с нижним и верхним граничным значением горизонтального размера аномалии, установленным от пульта 14 с входа 1 блока 16. На время поступления очередного отсчета горизонтального размера аномалии пороговые элементы 17 и 18 открываются управляющим сигналом, поступающим от контроллера на вход 4 блока 16 классификации аномалий и на третьи входы пороговых элементов 17 и 18. При попадании очередного отсчета горизонтального размера в заданный допуск (между нижним и верхним значениями) на выходах пороговых элементов 17 и 18 формируются сигналы логической единицы, поступающие на входы элемента И 21, на выходе которого появляется сигнал логической единицы, посчитываемый счетчиком 23. Когда число, накапливаемое в счетчике, достигает пороговой величины, на которую предварительно установлен дешифратор 24 от пульта 14, на выходе дешифратора фиксируемая сигнал логической единицы.

Работа блока 16 классификации аномалий при поступлении отсчетов вертикального размера аномалии происходит аналогично.

При этом аналогичным образом срабатывают блоки 19, 20, 22, 25 и 26. При попадании вертикального размера в заданный допуск срабатывает дешифратор 26 и на его выходе формируется сигнал логической единицы. В случае если аномалия обнаружена, на входе 2 блока 16 действует сигнал логической единицы, при этом на всех входах элемента И 27 действуют сигналы логической единицы. На выходе элемента И 27 появляется сигнал логической единицы, означающий, что обнаруженная аномалия техногенного происхождения.

Все режимы и параметры работы эхолота могут быть фиксированными или устанавливаться оператором с помощью пульта 14 (см. фиг.3). В этом случае на пульте 14 задания режимов и параметров устанавливают необходимую мощность излучения, период и длительность посылки сигнала передатчика 11. Кроме того, на пульте 14 устанавливают полосы пропускания блока 7 цифровой фильтрации, закон ВАРУ блока 3, постоянные времени усреднения блоков 4 и 13 усреднения, значения порога блока 15 сравнения с порогом, значения параметров блока 16 классификации аномалий. Установка параметров производится от входящей в состав пульта 14 клавиатуры. Значения указанных параметров, устанавливаемых на пульте 14, зависит от координат места нахождения, глубины моря, времени года, скорости движения носителя аппаратуры и типовых гидрологических характеристик водной среды для данного района плавания, полученных из морских атласов (скорости распространения звука в воде, солености, температуры в зависимости от глубины). Базовые значения параметров для конкретного района плавания обычно устанавливаются до начала работы в этом районе и могут уточняться в процессе работы в районе. Трансляция параметров в приемопередающий тракт производится от пульта 14 через контроллер 2 в блоки 3, 4, 7, 11, а в блоки 13, 15, 16 - непосредственно от пульта 14.

Высокая эффективность распознавания аномалий водной среды обеспечивается следующими новыми техническими решениями, заложенными в изобретение:

1. Приемный тракт эхолота выполнен цифровым, что позволяет существенно снизить уровень собственных шумов, обеспечить широкий динамический диапазон приемного тракта, обеспечить прием сигнала во всем необходимом частотном диапазоне, существенно повысить чувствительность приемного тракта, в результате чего обеспечивается качественный прием малоконтрастного (по отношению к фоновому уровню) сигнала, отраженного от аномалий водной среды.

2. Применено накопление энергии отраженных сигналов как по всему горизонтальному размеру аномалии за N периодов излучения зондирующего сигнала, так и по полному вертикальному размеру аномалии, определяемому числом элементарных дискретов дальности М, в результате общее число накапливаемых отраженных сигналов равно N·М, что эквивалентно повышению отношения сигнал/шум примерно в раз. При средних значениях размеров аномалий, типовых значениях параметров зондирующего сигнала, ширины диаграммы направленности антенны и скорости движения носителя величина составляет от 400 до 800, что обеспечивает увеличение отношения сигнал/шум от 20 до 28 раз. Это обеспечивает надежное обнаружение аномалий водной среды.

3. Высокая эффективность классификации обеспечена выбором классификационных признаков, основанным на широком экспериментальном материале, полученном при проведении многолетних океанологических исследований и соответствующем построении блока 16 классификации аномалий.

Таким образом, технический результат заключается в обеспечении обнаружения и классификации аномалий в водной, преимущественно морской, среде.

Высокая техническая эффективность изобретения подтверждена морскими испытаниями макета эхолота.

Промышленная применимость изобретения определяется тем, что предлагаемый эхолот может быть изготовлен согласно приведенным описанию и чертежам с использованием известных средств для распознавания (обнаружения) аномалий водной (морской) среды.

Источники информации

1. Патент РФ №1669288, МПК G01S 15/08, опубл. 27.09.1999.

2. Патент РФ №2045081, МПК G01V 1/38, опубл. 27.09.1995.

3. Заявка на изобретение №94025298 (G01S 15/00)

4. Патент РФ №2123191, МПК G01S 15/00, опубл. 10.12.1998.

5. Европейский патент А2 0340953, МПК G01S 7/52, G01S 15/88, опубл. 08.11.1989.

6. Патент РФ №2241242, МПК G01S 15/08, опубл. 27.11.2004 (прототип).

1. Эхолот для распознавания аномалий водной среды, содержащий последовательно соединенные контроллер и передатчик, вход установки параметров излучаемого сигнала которого подключен к контроллеру, дисплей и блок временной автоматической регулировки усиления, подключенные входами к контроллеру, аналого-цифровой преобразователь, а также электроакустическую антенну, отличающийся тем, что в него введены подключенный к выходу передатчика коммутатор приема-передачи, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, а вход-выход подключен двунаправленной шиной к электроакустической антенне, последовательно соединенные блок цифровой фильтрации, подключенный информационным входом к аналого-цифровому преобразователю, а управляющим входом - к контроллеру, умножитель, подключенный вторым входом к блоку временной автоматической регулировки усиления, квадратор и блок усреднения, подключенный управляющим входом к выходу контроллера, а выходом - к входу контроллера, последовательно соединенные блок памяти, подключенный информационным и управляющим входами к контроллеру, блок двумерного усреднения, подключенный управляющим входом к выходу контроллера, и блок сравнения с порогом.

2. Эхолот по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит блок классификации аномалий, первый вход которого является входом пороговых значений, второй, третий и четвертый входы подключены соответственно к выходу блока сравнения с порогом, выходу блока памяти и к выходу контроллера, к которому подключен выход блока классификации аномалий, при этом блок классификации аномалий содержит четыре пороговых элемента, два двухвходовых элемента И, два счетчика, два дешифратора и трехвходовый элемент И, при этом выходы первого и второго пороговых элементов соединены с соответствующими входами первого двухвходового элемента И, выходы третьего и четвертого пороговых элементов соединены с соответствующими входами второго двухвходового элемента И, выходы первого и второго двухвходовых элементов И соединены с тактовыми входами первого и второго счетчиков, подключенных выходами к входам первого и второго дешифраторов, выходы которых соединены с первым и вторым входами трехвходового элемента И, первые входы всех пороговых элементов и вторые входы дешифраторов подключены к первому входу блока классификации аномалий, третий вход и выход трехвходового элемента И подключены соответственно ко второму входу и выходу блока классификации аномалий, объединенные попарно вторые входы первого и второго, третьего и четвертого пороговых элементов подключены к третьему входу блока классификации аномалий, а третьи входы блоков сравнения с порогом и входы установки в ноль первого и второго счетчиков подключены к четвертому входу блока классификации аномалий.