Удосконалення методу некогерентної обробки сигналів мережею двох малогабаритних радарів при виявленні малопомітного повітряного об’єкта
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.298598Ключові слова:
малогабаритний радар, виявлення повітряного об’єкту, некогерентна обробка, умовна ймовірність правильного виявленняАнотація
Об’єктом дослідження є процес виявлення малопомітних повітряних об’єктів мережею двох малогабаритних радарів при некогерентній обробці сигналів. Основна гіпотеза дослідження полягала в тому, що об’єднання двох малогабаритних радарів у мережу дозволить підвищити якість виявлення малопомітних повітряних об’єктів при некогерентній обробці сигналів.
Удосконалений метод виявлення малопомітного повітряного об’єкту мережею двох малогабаритних радарів при некогерентній обробці сигналів, на відміну від відомих, передбачає:
– синхронний огляд повітряного простору малогабаритними радарами;
– випромінювання зондувального сигналу кожним малогабаритним радаром;
– приймання ехо-сигналів від малопомітного повітряного об’єкта двома малогабаритними радарами;
– узгоджена фільтрації вхідних ехо-сигналів (розділення ехо-сигналів);
– квадратичне детектування сигналів на виходах узгоджених фільтрів;
– підсумовування продетектованих сигналів на виходах узгоджених фільтрів;
– підсумовування виходів суматорів двох малогабаритних радарів.
Наведена схема оптимального по критерію Неймана-Пірсона виявлювача малопомітного повітряного об’єкту при некогерентній обробці сигналів.
Проведено оцінювання якості виявлення малопомітного повітряного об’єкту мережею двох малогабаритних радарів при некогерентній обробці сигналів. Встановлено, що при некогерентній обробці виграш у значенні умовної імовірності правильного виявлення складає в середньому від 19 % до 26 % в залежності від значення величини сигнал/шум. Виграш у значенні умовної ймовірності правильного виявлення є більшим при малих значеннях відношення сигнал/шум. В той же час, виграш у значенні сигнал/шум є більш суттєвим при когерентній обробці сигналів, ніж при некогерентній обробці сигналів мережею двох малогабаритних радарів
Посилання
- Erl, J. (2022). Sensing digital objects in the air: Ultraleap introduces new technology. Available at: https://mixed-news.com/en/sensing-digital-objects-in-the-air-ultraleap-introduces-new-technology
- Carafano, J. J. (2022). Rapid advancements in military tech. Available at: https://www.gisreportsonline.com/r/military-technology
- Sentinel Radar. Available at: https://www.rtx.com/raytheon/what-we-do/land/sentinel-radar
- NASAMS anti-aircraft missile system. Available at: https://en.missilery.info/missile/nasams
- US Sentinel Radar Was Recorded in Ukraine. Available at: https://en.defence-ua.com/weapon_and_tech/us_sentinel_radar_was_recorded_in_ukraine-3357.html
- Kalibr. Naval Cruise missile family. Available at: https://www.militarytoday.com/missiles/kalibr.htm
- Orlan-10 Uncrewed Aerial Vehicle (UAV). Available at: https://www.airforce-technology.com/projects/orlan-10-unmanned-aerial-vehicle-uav/#catfish
- Khudov, H., Berezhnyi, A., Oleksenko, O., Maliuha, V., Balyk, I., Herda, M. et al. (2023). Increasing of the accuracy of determining the coordinates of an aerial object in the two-position network of small-sized radars. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (125)), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.289623
- Bezouwen, J., Brandfass, M. (2017). Technology Trends for Future Radar. Microwave Journal. Available at: http://www.microwavejournal.com/articles/29367-technology-trends-for-future-radar
- Richards, M. A., Scheer, J. A., Holm, W. A. (Eds.) (2010). Principles of Modern Radar: Basic principles. Institution of Engineering and Technology. https://doi.org/10.1049/sbra021e
- Chernyak, V. (2014). Signal detection with MIMO radars. Uspehi sovremennoj radiojelectroniki, 7, 35–48.
- Lishchenko, V., Kalimulin, T., Khizhnyak, I., Khudov, H. (2018). The Method of the organization Coordinated Work for Air Surveillance in MIMO Radar. 2018 International Conference on Information and Telecommunication Technologies and Radio Electronics (UkrMiCo). https://doi.org/10.1109/ukrmico43733.2018.9047560
- Khudov, H. (2020). The Coherent Signals Processing Method in the Multiradar System of the Same Type Two-coordinate Surveillance Radars with Mechanical Azimuthal Rotation. International Journal of Emerging Trends in Engineering Research, 8 (6), 2624–2630. https://doi.org/10.30534/ijeter/2020/66862020
- Neyt, X., Raout, J., Kubica, M., Kubica, V., Roques, S., Acheroy, M., Verly, J. G. (2006). Feasibility of STAP for Passive GSM-Based Radar. 2006 IEEE Conference on Radar. https://doi.org/10.1109/radar.2006.1631853
- Multilateration (MLAT) Concept of Use. Edition 1.0 (2007). ICAO Asia and Pacific Office. Available at: https://www.icao.int/APAC/Documents/edocs/mlat_concept.pdf
- Willis, N. J. (2004). Bistatic Radar. Institution of Engineering and Technology. Institution of Engineering and Technology. https://doi.org/10.1049/sbra003e
- Lishchenko, V., Khudov, H., Tiutiunnyk, V., Kuprii, V., Zots, F., Misiyuk, G. (2019). The Method of Increasing the Detection Range of Unmanned Aerial Vehicles In Multiradar Systems Based on Surveillance Radars. 2019 IEEE 39th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO). https://doi.org/10.1109/elnano.2019.8783263
- Ruban, I., Khudov, H., Lishchenko, V., Pukhovyi, O., Popov, S., Kolos, R., Kravets, T. et al. (2020). Assessing the detection zones of radar stations with the additional use of radiation from external sources. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (108)), 6–17. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.216118
- LORAN-C. Available at: https://skybrary.aero/articles/loran-c
- Neven, W. H., Quilter, T. J., Weedon, R., Hogendoorn, R. A. (2005). Wide Area Multilateration Report on EATMP TRS 131/04 Version 1.1. Available at: https://www.eurocontrol.int/sites/default/files/2019-05/surveilllance-report-wide-area-multilateration-200508.pdf
- Mantilla-Gaviria, I. A., Leonardi, M., Balbastre-Tejedor, J. V., de los Reyes, E. (2013). On the application of singular value decomposition and Tikhonov regularization to ill-posed problems in hyperbolic passive location. Mathematical and Computer Modelling, 57 (7-8), 1999–2008. https://doi.org/10.1016/j.mcm.2012.03.004
- Schau, H., Robinson, A. (1987). Passive source localization employing intersecting spherical surfaces from time-of-arrival differences. IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 35 (8), 1223–1225. https://doi.org/10.1109/tassp.1987.1165266
- Ryu, H., Wee, I., Kim, T., Shim, D. H. (2020). Heterogeneous sensor fusion based omnidirectional object detection. 2020 20th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS). https://doi.org/10.23919/iccas50221.2020.9268431
- Salman, S., Mir, J., Farooq, M. T., Malik, A. N., Haleemdeen, R. (2021). Machine Learning Inspired Efficient Audio Drone Detection using Acoustic Features. 2021 International Bhurban Conference on Applied Sciences and Technologies (IBCAST). https://doi.org/10.1109/ibcast51254.2021.9393232
- Liu, Y., Yi, J., Wan, X., Cheng, F., Rao, Y., Gong, Z. (2018). Experimental Research on Micro-Doppler Effect of Multi-rotor Drone with Digital Television Based Passive Radar. Journal of Radars, 7 (5), 585–592. https://doi.org/10.12000/JR18062
- Wang, W. (2016). Overview of frequency diverse array in radar and navigation applications. IET Radar, Sonar & Navigation, 10 (6), 1001–1012. https://doi.org/10.1049/iet-rsn.2015.0464
- Li, J., Stoica, P. (Eds.) (2008). MIMO Radar Signal Processing. John Wiley & Sons, Inc. https://doi.org/10.1002/9780470391488
- Li, Y. (2021). MIMO Radar Waveform Design: An Overview. Journal of Beijing Institute of Technology, 30 (1), 44–59. https://doi.org/10.15918/j.jbit1004-0579.2021.002
- Oleksenko, O., Khudov, H., Petrenko, K., Horobets, Y., Kolianda, V., Kuchuk, N. et al. (2021). The Development of the Method of Radar Observation System Construction of the Airspace on the Basis of Genetic Algorithm. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 11 (8), 23–30. https://doi.org/10.46338/ijetae0821_04
- Khudov, H., Berezhnyi, A., Yarosh, S., Oleksenko, O., Khomik, M., Yuzova, I. et al. (2023). Improving a method for detecting and measuring coordinates of a stealth aerial vehicle by a network of two small-sized radars. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (126)), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.293276
- Chang, L. ZALA Lancet. Loitering munition. Available at: https://www.militarytoday.com/aircraft/lancet.htm
- Shin, S. ‐J. (2017). Radar measurement accuracy associated with target RCS fluctuation. Electronics Letters, 53 (11), 750–752. https://doi.org/10.1049/el.2017.0901
- Kishk, A., Chen, X. (Eds.) (2023). MIMO Communications - Fundamental Theory, Propagation Channels, and Antenna Systems. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.110927
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Hennadii Khudov, Serhii Yarosh, Oleksandr Kostyria, Oleksandr Oleksenko, Mykola Khomik, Andrii Zvonko, Bohdan Lisohorskyi, Petro Mynko, Serhii Sukonko, Taras Kravets
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
