Detection Small Aircraft by Acoustic Radiation
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Detection Small Aircraft by Acoustic Radiation
Обнаружение малых летательных аппаратов по акустическому излучению Виявлення малих лiтальних апаратiв за акустичним випромiнюванням |
|
| Creator |
Kozeruk, S. O.
Korzhyk, O. V. |
|
| Description |
Introduction. The problem of detecting small aircraft (SA) gave impetus to the creation of devices and systems for detecting different principles of operation. The detection of drones is complicated by their low visibility, both in the electromagnetic and acoustic ranges of the wavelengths and the feature of the flight path. Flight altitude can vary from units to tens of meters, and the dynamics of movement, from lagging to acceleration in an arbitrary direction. The use of radar allows detect drones in open areas at a distance of up to 1000m. Acoustic observation methods provide detection in complex terrain and the presence of green spaces. The detection range depends on the selected receiver, the radiation level of the object and the level of acoustic noise in the observation area. The development of the algorithm for calculating the detection range for the given detection characteristics seems to be relevant. Theoretical results. For the detection of flying objects it is proposed to use a receiver that provides non-coherent processing of acoustic signals - typical detection channel. The algorithm for calculating the maximum range of detection of SA is based on the statistical theory of detecting a noise-like signal disguised by interference. The algorithm for calculating the maximum detection range of SA is based on the statistical theory of detection of a noise-like signal. The sequence of calculating the maximum range of detection of LLA is reduced to establishing the type, effective frequency band and level of the radiation signal, determining the level of interference in the reception area, calculating the CW detection parameter, calculating the maximum detection range. Conclusions. To detect SA by acoustic radiation, it is proposed to use a detector according to the scheme of a typical detection channel. An algorithm for calculating the probability of detecting a noise signal is presented and a decision rule is established. The paper proposes an algorithm for calculating the maximum distance for detection of SA. An important factor in assessing the range is the distribution of air temperature with altitude and the direction of movement of air masses. Therefore, the algorithm should be improved taking into account the meteorological situation.
Введение. Обнаружение малых летательных аппаратов (МЛА) или дронов, усложняется их низкой заметностью, как в электромагнитном, так и в акустическом диапазонах длин волн, а также особенностью траектории их полета. Высота полета может изменяться от единиц до десятков метров, а динамика движения, от зависания к ускорению в произвольном направлении. Использование радиолокации позволяет выявлять дроны на открытых территориях на расстоянии до 1000 м. Акустические методы наблюдения обеспечивают обнаружение в условиях сложного рельефа и наличия зеленых насаждений. Дальность обнаружения зависит от выбранного приемного устройства, уровня излучения объекта и уровня акустических помех в зоне наблюдения. Разработка алгоритма расчета максимальной дальности обнаружения по заданным характеристикам обнаружения представляется актуальной задачей. Теоретические результаты. Для обнаружения летающих объектов предлагается использовать приемник, обеспечивающий некогерентную обработку акустических сигналов – типовой тракт обнаружения. Алгоритм расчета максимальной дальности обнаружения МЛА основан на статистической теории обнаружения шумоподобного сигнала замаскированного помехой. Предполагается известными акустические характеристики дрона, как объекта излучения и помехи - акустического шума в районе применения средства обнаружения. Характеристики обнаружения (ХО) - вероятности обнаружения и ложной тревоги задаются произвольно. Последовательность расчета максимальной дальности обнаружения МЛА сводится к установлению типа, эффективной полосы частот и уровень сигнала излучения, определения уровня помехи в зоне приема, расчета параметра обнаружения по ХО, расчета максимальной дальности обнаружения. Выводы. Для обнаружения МЛА по акустическому излучению предложено использовать приемник - типовой тракт обнаружения. Приведены алгоритм расчета вероятности обнаружения шумового сигнала и установлено правило принятия решения. В работе предложен алгоритм расчета максимального расстояния обнаружения МЛА по заданным ХО и акустическим характеристикам дрона и помех. Важным фактором оценки дальности является распределение температуры воздуха с высотой и направление движения воздушных масс. Поэтому алгоритм следует усовершенствовать с учетом метеорологической ситуации. Вступ. Виявлення малих літальних апаратів (МЛА) або дронів ускладнюється їх низькою помітністю, як в електромагнітному, так і в акустичному діапазонах довжин хвиль, а також особливістю траєкторії їх польоту. Висота польоту може змінюватися від одиниць до десятків метрів, а динаміка руху - від зависання до прискорення в довільному напрямку. Використання радіолокації дозволяє виявляти дрони на відкритих територіях на відстані до 1000 м. Акустичні методи спостереження забезпечують виявлення в умовах складного рельєфу і наявності зелених насаджень. Дальність виявлення залежить від обраного приймального пристрою, рівня випромінювання об'єкта і рівня акустичних перешкод в зоні спостереження. Розробка алгоритму розрахунку максимальної дальності виявлення за заданими характеристиками виявлення представляється актуальним завданням. Теоретичні результати. Для виявлення літаючих об'єктів пропонується використовувати приймач, що забезпечує некогерентне оброблення акустичних сигналів - типовий тракт виявлення. Алгоритм розрахунку максимальної дальності виявлення МЛА заснований на статистичній теорії виявлення шумоподібних сигналів замаскованих перешкодами. Передбачається, що акустичні характеристики дрона як об'єкта випромінювання і перешкоди як акустичного шуму в районі застосування засоби виявлення відомі. Характеристики виявлення - ймовірності виявлення і хибної тривоги задаються довільно. Послідовність розрахунку максимальної дальності виявлення МЛА зводиться до встановлення типу, ефективної смуги частот і рівня сигналу випромінювання, визначення рівня перешкоди в зоні прийому, розрахунку параметра виявлення за характеристиками, розрахунку максимальної дальності виявлення. Висновки. Для виявлення МЛА за акустичним випромінюванням запропоновано використовувати приймач - типовий тракт виявлення. Наведено алгоритм розрахунку ймовірності виявлення шумового сигналу і встановлено правило прийняття рішення. В роботі запропонований алгоритм розрахунку максимальної відстані виявлення МЛА за заданими характеристиками виявлення і акустичними характеристиками дрона і перешкод. Важливим фактором оцінки дальності є розподіл температури повітря за висотою і напрямок руху повітряних мас. Тому алгоритм слід удосконалити з урахуванням метеорологічної ситуації. |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
|
|
| Date |
2019-03-30
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
//radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1537
|
|
| Source |
Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia; No 76 (2019); 15-20
Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 76 (2019); 15-20 Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 76 (2019); 15-20 2310-0389 2310-0397 |
|
| Language |
ukr
|
|
| Relation |
//radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1537/1401
|
|
| Rights |
Авторське право (c) 2019 Сергій Олександрович Козерук
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
|