ВИЯВЛЕННЯ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ  АКУСТИЧНИХ ТА РАДІОЛОКАЦІЙНИХ СИГНАЛІВ

Юрій Григорович Даник; Ігор Васильович Пуленко; Микола Вікторович Бугайлов

doi:10.26642/tn-2014-4(71)-71-80

Автор(и)

Юрій Григорович Даник Житомирський військовий інститут ім. С.П. Корольова Державного університету телекомунікацій, Ukraine
Ігор Васильович Пуленко Житомирський військовий інститут ім. С.П. Корольова Державного університету телекомунікацій, Ukraine
Микола Вікторович Бугайлов Житомирський військовий інститут ім. С.П. Корольова Державного університету телекомунікацій, Ukraine

DOI:

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

Ключові слова:

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

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.

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.