ВИЯВЛЕННЯ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ АКУСТИЧНИХ ТА РАДІОЛОКАЦІЙНИХ СИГНАЛІВ

Юрій Григорович Даник, Ігор Васильович Пуленко, Микола Вікторович Бугайлов

Анотація


Проблема виявлення безпілотних літальних апаратів (БПЛА) пов’язана з їх низькою помітністю як в електромагнітному, так і в акустичному діапазонах довжин хвиль. Перспективним напрямком вирішення даної проблеми є комплексування інформації, що надходить по каналах різної фізичної природи. Оскільки сигнали як в акустичному, так і в радіолокаційному діапазонах модулюються частотою обертання ротора (колінвала) двигуна, то з’являється можливість сумісної обробки цих сигналів. Метою досліджень є розробка методу виявлення БПЛА на основі аналізу їх сигнатур в акустичному та радіолокаційному діапазонах. Для виявлення сигналів акустичного випромінювання БПЛА на максимальній відстані необхідно проводити гармонічний аналіз прийнятого сигналу. Для цього побудовано двоканальну кореляційну схему виявлення, в якій як опорний сигнал використано сигнали «гвинтової» модуляції БПЛА. Оскільки акустичний сигнал можна представити у вигляді суми гармонік з кратними частотами і невідомими випадковими початковими фазами, а відбиті від лопатей гвинта радіосигнали через жорсткість структури його елементів мають когерентну структуру, необхідно проводити кореляційну квадратурну обробку. Шум, що надходить на вхід схеми обробки як по радіолокаційному, так і по акустичному каналах, некорельований через свою випадкову природу. Це дає змогу виявляти з високим рівнем ймовірності нерухомі БПЛА за наявності як пасивних перешкод, так і гармонічних акустичних сигналів, не пов’язаних з шумом БПЛА.


Ключові слова


акустичний портрет БПЛА; «гвинтова» модуляція; детектор гармонік; періодограма; двоканальна кореляційна обробка

Повний текст:

PDF

Посилання


Billingsley J. Barrie. Low angle radar land clutter : measurements and empirical models / J.B. Billingsley. – William Andrew Publishing, 2002. – 719 р.

Marino L. Experimental analysis of UAV-propellers noise / L.Marino // 16-th AIAA / CEAS Aeroacoustics Conference. University “La Sapienza”, Rome, 00184, Italy. American Institute of Aeronautics and Astronautics. – 2010. – P. 1–14.

Massey K. Noise Measurements of Tactical UAVs / K.Massey, R.Gaeta // Georgia Inst. of Technology/GTRI/ATAS, Atlanta. 16th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. American Institute of Aeronautics and Astronautics. – 2010. – P. 1–16.

Pham T. TTCP AG-6: Acoustic detection and tracking of UAVs / T.Pham, N.Srour // U.S. Army Research Laboratory. Proc. of SPIE. – Vol. 5417. – 2004. – Р. 24–29.

Reg Austin. Unmanned aircraft systems : UAVS design, development and deployment / R.Austin. – John Wiley & Sons Ltd, 2010. – 365 р.

Sadasivan S. Acoustic Signature of an Unmanned Air Vehicle – Exploitation for Aircraft Localisation and Parameter Estimation / S.Sadasivan, M.Gurubasavaraj, S. Ravi Sekar // Еronautical DEF SCI J. – Vol 51, № 3, july. – 2001. – Р. 279–283.

Victor C. Chen. The Micro-Doppler Effect in Radar / V.C. Chen. – Artech house, 2011. – 309 р.

Victor C. Chen. Time-frequency transforms for radar imaging and signal analysis / V.C. Chen, Hao Ling. – Artech house, 2002. – 233 р.

Гейстер С.Р. Адаптивное обнаружение распознавание с селекцией помех по спектральным портретам / С.Р. Гейстер. – Минск : Военная академия РБ, 2000. – 172 с.

Самохин В.Ф. Экспериментальное исследование источников шумности беспилотного летательного аппарата с винто-кольцевым движителем в толкающей компоновке / В.Ф. Самохин, С.П. Остроухов, П.А. Мошков // Труды МАИ. – Вып. № 70. – С. 1–24.

Слюсарь Н.М. Вторичная модуляция радиолокационных сигналов динамическими объектами : монография / Н.М. Слюсарь. – Смоленск : ВА ВПВО СВ РФ, 2006. – 172 с.


Пристатейна бібліографія ГОСТ






DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2014-4(71)-71-80

Copyright (c) 2016 Юрій Григорович Даник, Ігор Васильович Пуленко, Микола Вікторович Бугайлов

Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.