Научно-технические пути уменьшения количественных показателей ложной тревоги при работе бортовой радиолокационной станции на фоне подстилающей поверхности (земли)

Цель исследования – разработка научно-технических путей уменьшения количественных показателей ложной тревоги при работе бортовой радиолокационной станции на фоне подстилающей поверхности (земли) на фоне пассивной помехи.

Методы. При исследовании определены методы и основанные на них технические решения, позволяющие повысить эффективность функционирования бортовых радиолокационных станций на фоне пассивных помех. Предложен метод расширения спектра сигнала до 1 ГГц путем уменьшения разрешаемого объема бортовых радиолокационных станций. Определено, что с уменьшением разрешаемого объема уменьшается размер площадки подстилающей поверхности, от которой происходят отражения сигнала. С целью повышения качества обнаружения объектов на фоне подстилающей поверхности предложен метод использования поляризационных режимов.

Результаты: предложено техническое решение, основанное на методе расширения спектра сигнала до 1 ГГц путем уменьшения разрешаемого объема бортовых радиолокационных станций, предназначенных для преобразования радиочастотных сигналов в цифровой вид, используя приемник смешанных сигналов с непосредственной оцифровкой на радиочастоте, такой как AD6688; разработана конструкция малобазовой радиолокационной системы, состоящая из двух позиций, антенны которых находятся в пределах средней ширины лепестка диаграммы обратного рассеяния облучаемого объекта, особенностью антенны является возможность приема и излучения сигналов одной линейной поляризации, но ортогональные по поляризации первой позиции (в т. ч. сигналы горизонтальной и вертикальной поляризации); получено важное соотношение для малобазовой поляризационной измерительной системы (МПИС), когда расстояние между двумя парциальными антеннами может быть намного меньше расстояния до измеряемого объекта. 

Заключение. Предложены методы и технические решения на основании данных методов, позволяющие уменьшить количественные показатели ложной тревоги при работе бортовой радиолокационной станции на фоне подстилающей поверхности (земли) с учетом пассивной помехи. Предложенный подход позволяет перейти к синтезу малобазовой поляризационной измерительной системы.

1. Метод и алгоритм автономного планирования траектории полета беспилотного летательного аппарата при мониторинге пожарной обстановки в целях раннего обнаружения источника возгорания / Р. А. Томакова, С. А. Филист, А. Н. Брежнева [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2023. Т. 13, № 1. С. 93–110.

2. Лобач В. Т., Потипак М. В. Измерение дальности медленно движущейся цели радиолокатором с высокой разрешающей способностью по дальности // Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. № 11 (160). С. 67–75.

3. Методологические основы обнаружения малоразмерных беспилотных летательных аппаратов на основе комплексной субполосной обработки сверхкороткоимпульсных радиолокационных и оптических сигналов: монография / И. И. Олейник, А. А. Черноморец, Д. С. Коптев [и др.]; под общей редакцией В. Г. Андронова; Минобрнауки России, Юго-Западный государственный университет. Курск: ЮЗГУ, 2021. 203 с.

4. Методологические основы синтеза систем диагностики технического состояния космических и летательных аппаратов: монография / И. Е. Мухин, А. И. Мухин, С. Н. Михайлов, Д. С. Коптев; Юго-Западного гос. ун-т. Курск, 2018. 211 с.

5. Мухин И. Е., Хмелевская А. В., Бабанин И. Г. Методологические основы синтеза систем обеспечения электромагнитного доступа средствами радиомониторинга современных систем телекоммуникаций: монография / Юго-Западный гос. ун-т. Курск, 2016. 316 с.

6. The conceptual level of analysis and its place in the infological system of information and analytical support in the tasks of operational assessment of threats posed by unmanned aerial vehicles / I. G. Babanin, V. G. Andronov, D. S. Koptev, A. I. Nikolaenko, A. E. Sevriukov // 2021 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems, WECONF 2021. New York: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2021. P. 9470577. https://doi.org/:10.1109/WECONF51603.2021.9470577

7. Бабанин И. Г., Мухин И. Е., Коптев Д. С. Методологические основы выбора параметров фильтров частотной селекции с учетом эквивалентных энергетических потерь в радиоприёмных устройствах высокоскоростных радиосистем передачи информации: монография / Юго-Западный гос. ун-т. Курск, 2020. 136 с.

8. Интеллектуальная система обработки изображений, получаемых с беспилотных летательных аппаратов / С. А. Филист, Р. А. Томакова, Н. Г. Нефедов [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2022. Т. 12, № 4. С. 64–85.

9. Довбня В. Г., Коптев Д. С. Модифицированная математическая модель приемного тракта цифровых линий связи // Телекоммуникации. 2022. № 6. С. 16–23.

10. Оценка дальности передачи видеоинформации различного качества при мониторинге чрезвычайных ситуаций с беспилотного летательного аппарата / М. Ю. Алемпьев, Д. С. Коптев, В. Г. Довбня, Е. В. Скрипкина // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2023. Т. 13, № 2. С. 31–44.

11. Конаныхин А. Ю., Конаныхина Т. Н., Панищев В. С. Методы улучшения выделенной области изображения при быстродействующей обработке символьной информации // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2021. Т. 11, № 4. С. 106–119.

12. Олейник И. И. Представление сигналов при обработке информации в малобазовой поляризационной измерительной системе // Экономика. Информатика. 2020. № 47 (3). С. 422–431.

13. Олейник И. И. Исследование решающих правил распознавания объектов в малобазовой поляризационной измерительной системе при субполосной обработке сигналов // Экономика. Информатика. 2020. № 47 (3). С. 648–660.

14. Олейник И. И., Ширяев А. А., Кукушкин С. С. Методы обработки информации при построении высокопроизводительных аппаратных систем на основе распараллеливания потоков передаваемых данных // Экономика. Информатика. 2023. № 50 (2). С. 465–475.

15. Довбня В. Г., Коптев Д. С., Бабанин И. Г. Оценка потенциальной помехоустойчивости приёма цифровых сигналов, используемых в современных и перспективных системах радиорелейной и спутниковой связи // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2020. Т. 10, № 1. С. 21–35.

16. Оценка помехоустойчивости беспроводных цифровых систем связи при воздействии помех по побочным каналам приема / В. Г. Довбня, А. А. Гуламов, И. Г. Бабанин, Д. С. Коптев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2018. Т. 8, № 3 (28). С. 35–40.

17. Decisive rule experimental studies to detect objects on the background of the earth surface using polarization differences of radar signals / E. V. Burdanova, E. G. Zhilyakov, A. V. Mamatov, A. N. Nemtsev, I. I. Oleynik // COMPUSOFT. An International Journal of Advanced Computer Technology. 2019. Vol. 8, is. 6. P. 3166–3170.

18. Андронов В. Г., Чуев А. А., Юдин И. С. Методика определения отклонений беспилотных летательных аппаратов от заданной траектории по параллаксам изображений подстилающей поверхности // Известия Юго-Западного государственного университета. 2023. Т. 26, № 2. С. 122–141.

19. Экспериментальные исследования по распознаванию малоразмерных объектов на видеоизображениях при использовании многомерных пространственно-субполосных векторов / В. А. Голощапова, А. Н. Заливин, Е. М. Маматов, И. И. Олейник // Экономика. Информатика. 2022. Т. 49, № 2. С. 432–440.

20. Коптев Д. С., Мухин И. Е., Андронов В. Г. Состав, структура и назначение комплекса для обеспечения поисково-спасательных операций с использованием вертолётов в Арктической зоне Российской Федерации // Инфокоммуникации и космические технологии: состояние, проблемы и пути решения: сборник научных статей по материалам VII Всероссийской научно-практической конференции / Юго-Западный государственный университет. Курск, 2023. С. 342–353.