Розробка методу виявлення повітряного обʼєкту радаром з додатковим каналом пасивного прийому

Автор(и)

  • Геннадій Володимирович Худов Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна http://orcid.org/0000-0002-3311-2848
  • Іван Миколайович Трофимов Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна https://orcid.org/0000-0001-7080-909X
  • Юрій Євгенович Репіло Національний університет оборони України, Україна https://orcid.org/0000-0002-1393-2371
  • Олександр Миколайович Маковейчук Academician Yuriy Bugay International Scientific and Technical University, Україна http://orcid.org/0000-0003-4425-016X
  • Віктор Іванович Ткаченко Науково-дослідний відділ Повітряних Сил, Україна http://orcid.org/0000-0002-0683-145X
  • Денис Олександрович Котов Військова академія (м. Одеса), Україна http://orcid.org/0000-0002-6775-5593
  • Валентина Вікторівна Грідіна Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна http://orcid.org/0000-0001-6544-6167
  • Максим Ігорович Герда Науково-дослідний інститут воєнної розвідки, Україна https://orcid.org/0000-0002-6569-9284
  • Віталій Валерійович Кривошеєв Національний університет оборони України, Україна https://orcid.org/0000-0002-6073-5549
  • Микола Миколайович Швець Національний університет оборони України, Україна https://orcid.org/0009-0006-9297-8963

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.313161

Ключові слова:

активний радар, пасивний канал, умовна ймовірність правильного виявлення, повітряний об’єкт

Анотація

Об’єктом дослідження є процес виявлення повітряного об’єкту радаром з активним і пасивним каналами прийому. Основна гіпотеза дослідження полягала в тому, що введення додаткового каналу пасивного прийому дозволить підвищити умовну ймовірність правильного виявлення при фіксованому значенні умовної ймовірності хибної тривоги.

При виявленні повітряного об’єкта вважалося, що сигнали від ПО представляють: відбитий сигнал після випромінення активним каналом радару, випромінені власні радіосигнали. Радар з активним і пасивним каналами прийому передбачає наявність двох каналів. Канал активної локації забезпечує приймання сигналів, відбитих від повітряного об’єкту, їх обробку та виявлення за критерієм Неймана-Пірсона. Канал пасивної локації функціонує за принципом панорамного спектрального аналізу на основі віконних перетворень Фур’є. Пристрій об’єднання інформації призначений для сумісного об’єднання інформації з активного та пасивного каналів прийому радару. На виході каналу пасивної локації формується вихідний сигнал та проводиться вимірювання координат повітряного об’єкту. Для забезпечення функціонування радару з активним і пасивним каналами прийому необхідно забезпечити часову синхронізацію каналів прийому.

Проведено оцінку якості виявлення повітряних об’єктів радаром з активним і пасивними каналами прийому сигналів. Показником якості визначено умовна ймовірність правильного виявлення. Наведені залежності умовної ймовірності правильного виявлення для радару тільки з активним каналом прийому та радару з активним та пасивним каналами прийому. Встановлено, що введення до радару додаткового каналу пасивного прийому підвищує умовну ймовірність правильного виявлення в середньому на (20–40)% в залежності від відношення сигнал/шум.

Біографії авторів

Геннадій Володимирович Худов, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Доктор технічних наук, професор, начальник кафедри

Кафедра тактики радіотехнічних військ

Іван Миколайович Трофимов, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Кандидат технічних наук, старший дослідник, професор

Кафедра тактики радіотехнічних військ

Юрій Євгенович Репіло, Національний університет оборони України

Доктор військових наук, професор

Кафедра ракетних військ і артилерії

Олександр Миколайович Маковейчук, Academician Yuriy Bugay International Scientific and Technical University

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра комп’ютерних наук та інженерії програмного забезпечення

Віктор Іванович Ткаченко, Науково-дослідний відділ Повітряних Сил

Доктор військових наук, професор, провідний науковий співробітник

Науково-дослідний відділ Повітряних Сил

Денис Олександрович Котов, Військова академія (м. Одеса)

Доктор філософії, доцент

Кафедра автомобільної техніки

Валентина Вікторівна Грідіна, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Старший науковий співробітник

Відділ тактики зенітних ракетних військ

Максим Ігорович Герда, Науково-дослідний інститут воєнної розвідки

Кандидат технічних наук, провідний науковий співробітник

Науково-організаційний відділ

Віталій Валерійович Кривошеєв, Національний університет оборони України

Кандидат військових наук, доцент

Кафедра управління військами

Микола Миколайович Швець, Національний університет оборони України

Ад’юнкт

Кафедра управління військами

Посилання

  1. Gupta, A. K., Jain, T. K., Kothari, A. G., Chakravarthy, M. (2023). Wideband Antennas of Passive Seekers for Anti Radiation Missiles. Defence Science Journal, 74 (1), 143–157. https://doi.org/10.14429/dsj.74.18883
  2. Barabash, O., Kyrianov, A. (2023). Development of control laws of unmanned aerial vehicles for performing group flight at the straight-line horizontal flight stage. Advanced Information Systems, 7 (4), 13–20. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2023.4.02
  3. Brisken, S., Moscadelli, M., Seidel, V., Schwark, C. (2017). Passive radar imaging using DVB-S2. 2017 IEEE Radar Conference (RadarConf), 552–556. https://doi.org/10.1109/radar.2017.7944264
  4. Martelli, T., Colone, F., Cardinali, R. (2020). DVB‐T based passive radar for simultaneous counter‐drone operations and civil air traffic surveillance. IET Radar, Sonar & Navigation, 14 (4), 505–515. https://doi.org/10.1049/iet-rsn.2019.0309
  5. Zhang, C., Shi, S., Gong, J., Li, R. (2024). A Coherent TBD Algorithm for Remote Sensing of Weak Targets Using GNSS Reflected Signals. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 17, 11485–11502. https://doi.org/10.1109/jstars.2024.3411876
  6. Martelli, T., Cardinali, R., Colone, F. (2018). Detection performance assessment of the FM-based AULOS® Passive Radar for air surveillance applications. 2018 19th International Radar Symposium (IRS), 1–10. https://doi.org/10.23919/irs.2018.8448025
  7. Luo, D., Wen, G. (2024). Distributed Phased Multiple-Input Multiple-Output Radars for Early Warning: Observation Area Generation. Remote Sensing, 16 (16), 3052–3082. https://doi.org/10.3390/rs16163052
  8. Sadeghi, M., Behnia, F., Amiri, R., Farina, A. (2021). Target Localization Geometry Gain in Distributed MIMO Radar. IEEE Transactions on Signal Processing, 69, 1642–1652. https://doi.org/10.1109/tsp.2021.3062197
  9. Luo, D., Wen, G., Liang, Y., Zhu, L., Song, H. (2023). Beam Scheduling for Early Warning With Distributed MIMO Radars. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 59, 6044–6058. https://doi.org/10.1109/taes.2023.3272302
  10. Liang, Y., Wen, G., Zhu, L., Luo, D., Song, H. (2023). Detection Power of a Distributed MIMO Radar System. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 59 (4), 3463–3479. https://doi.org/10.1109/taes.2022.3226135
  11. Kalkan, Y. (2024). 20 Years of MIMO Radar. IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, 39 (3), 28–35. https://doi.org/10.1109/maes.2023.3349228
  12. Tan, R., Liao, M., Bu, Y., Yu, X., Cui, G. (2023). Cooperative Waveforms Design for Distributed Radars in Multiple Blanket Jamming. 2023 IEEE Radar Conference (RadarConf23), 11, 1–6. https://doi.org/10.1109/radarconf2351548.2023.10149745
  13. Bliss, D. W. (2014). Cooperative radar and communications signaling: The estimation and information theory odd couple. 2014 IEEE Radar Conference. https://doi.org/10.1109/radar.2014.6875553
  14. Chiriyath, A. R., Ragi, S., Mittelmann, H. D., Bliss, D. W. (2019). Novel Radar Waveform Optimization for a Cooperative Radar-Communications System. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 55 (3), 1160–1173. https://doi.org/10.1109/taes.2019.2908739
  15. Wu, Y., Jiang, M., Liu, G., Pei, X. (2022). Signal-level cooperative target location based on distributed networked radar. Seventh Asia Pacific Conference on Optics Manufacture (APCOM 2021), 1, 51. https://doi.org/10.1117/12.2607907
  16. Shevchenko, A., Tyutyunnik, V., Trofimov, I., Ivanec, M., Filippenkov, A. (2015). Method for forming space-time waveforms with rectangular envelope using multifrequency array. 2015 International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT), 672, 1–3. https://doi.org/10.1109/icatt.2015.7136819
  17. Trofimov, I. N., Dudush, A. S., Shevchenko, A. F. (2015). Multi-frequency signal forming for mimo radars with fast electronic scanning. Telecommunications and Radio Engineering, 74 (5), 409–422. https://doi.org/10.1615/telecomradeng.v74.i5.40
  18. 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
  19. Khudov, H., Yarosh, S., Kostyria, O., Oleksenko, O., Khomik, M., Zvonko, A. et al. (2024). Improving a method for non-coherent processing of signals by a network of two small-sized radars for detecting a stealth unmanned aerial vehicle. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (9 (127)), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.298598
  20. Khudov, H., Kostianets, O., Kovalenko, O., Maslenko, O., Solomonenko, Y. (2023). Using Software-Defined radio receivers for determining the coordinates of low-visible aerial objects. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (9 (124)), 61–73. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.286466
Розробка методу виявлення повітряного обʼєкту радаром з додатковим каналом пасивного прийому

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-23

Як цитувати

Худов, Г. В., Трофимов, І. М., Репіло, Ю. Є., Маковейчук, О. М., Ткаченко, В. І., Котов, Д. О., Грідіна, В. В., Герда, М. І., Кривошеєв, В. В., & Швець, М. М. (2024). Розробка методу виявлення повітряного обʼєкту радаром з додатковим каналом пасивного прийому. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(9 (131), 28–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.313161

Номер

Том 5 № 9 (131) (2024): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Hennadii Khudov, Ivan Trofymov, Iurii Repilo, Oleksandr Makoveichuk, Viktor Tkachenko, Denys Kotov, Valya Gridina, Maksym Herda, Vitalii Kryvosheiev, Mikola Shvets

Creative Commons License

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.