Удосконалення методу вимірювань ефективної поверхні розсіювання безпілотних літальних апаратів в Х-діапазоні електромагнітних хвиль в умовах безлунної камери

Автор(и)

  • Анатолій Владиславович Попов Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0003-0715-3870
  • Юрій Анатолійович Воробйов Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0001-6401-7790
  • Катерина Володимирівна Майорова Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0003-3949-0791
  • Марія Вікторівна Борцова Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна https://orcid.org/0000-0001-6644-0875

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2026.353043

Ключові слова:

безпілотний літальний апарат (БПЛА), радіолокаційний поперечний переріз (РПП), ефективна поверхня розсіювання, вимірювання діаграми зворотного розсіювання, безлунна камера

Анотація

Об’єктом дослідження є процес вимірювання ефективної поверхні розсіювання безпілотного літального апарату (БПЛА) в Х-діапазоні електромагнітних хвиль у безлунній камері. Проблема, що вирішується, полягає в отриманні достовірних вихідних даних для оцінювання радіолокаційної помітності та ймовірності виявлення БПЛА на основі їх діаграм зворотного розсіювання. Робота направлена на удосконалення методу вимірювання ефективної поверхні розсіювання (ЕПР) компонентів БПЛА в Х-діапазоні в умовах безлунної камери та його експериментальне випробування. У результаті дослідження сформовано технологію вимірювань кутової залежності ЕПР у Х-діапазоні, що включає компенсацію фонового сигналу, калібрування вимірювальної апаратури, визначення ЕПР об’єкта та автоматизацію процесу вимірювань. Технологія включає конструкцію безлунної камери, структуру вимірювального стенду, методику компенсації фонового відбиття, вимірювання потужності відбитого сигналу, калібрування вимірювальної апаратури, розрахунку ЕПР. Проведені натурні експерименти дозволили отримати характеристики вторинного розсіювання компонентів БПЛА в секторі кутів ±45°, при цьому похибка вимірювання статичних еталонних об’єктів не перевищувала ±1 дБ. Порівняння експериментальних результатів із даними математичного моделювання, що базується на інтегральних рівняннях та фізичній теорії дифракції, підтвердило достовірність удосконаленого підходу. Отримані результати можуть бути використані для підвищення точності оцінювання радіолокаційної помітності малорозмірних БПЛА та вдосконалення засобів їх виявлення.

Біографії авторів

Анатолій Владиславович Попов, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут»

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра аерокосмічних радіоелектронних систем

Юрій Анатолійович Воробйов, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технології виробництва літальних апаратів

Катерина Володимирівна Майорова, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технологій виробництва літальних апаратів

Марія Вікторівна Борцова, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Науковий центр Повітряних Сил

Посилання

  1. Zhuk, S., Bilorus, A., Bomberher, V., Lukovskiy, I. (2025). Use of unmanned systems in modern military operations: analysis of efficiency and risks. Collection of Scientific Works of the National Academy of the State Border Guard Service of Ukraine. Series: Military and Technical Sciences, 99 (2), 4–14. https://doi.org/10.32453/3.v99i2.1882
  2. Vorobiov, Yu., Maiorova, K., Popov, A., Diachenko, Yu., Bezkorovainyi, V. (2025). Development of an ontological decision support system for selection of aircraft-type unmanned aerial vehicles. Science and technology today, 11 (52), 1944–1961. https://doi.org/10.52058/2786-6025-2025-11(52)-1944-1961
  3. Kovalov, K. (2025). UAVs in the reconnaissance and fire control system: current status and prospects. International scientific journal “Grail of Science”, 55, 339–345. https://doi.org/10.36074/grail-of-science.22.08.2025.039
  4. Bezpilotni systemy ta REB: pidsumky ta dosiahnennia sichnia 2025 roku. Zbroini Syly Ukrainy. Available at: https://www.zsu.gov.ua/news/bezpilotni-systemy-ta-reb-pidsumky-ta-dosyagnennya-sichnya-2025-roku
  5. Vorobiov, I., Maiorova, K., Sosunov, A. (2026). Methodology for assessing the economic efficiency of using an ontology-based decision support system for selecting aircraft-type unmanned aerial vehicles. Aerospace Technic and Technology, 1, 84–94. https://doi.org/10.32620/aktt.2026.1.08
  6. Jenn, D. C. (2024). Radar Cross Section. Encyclopedia of RF and Microwave Engineering, 1–43. https://doi.org/10.1002/0471654507.erfme058
  7. Shevchenko, S. (2025). An improved methodology for determining unmanned aerial vehicles radar visibility characteristics in a model experiment. Scientific Works of Kharkiv National Air Force University, 4 (82), 72–82. https://doi.org/10.30748/zhups.2024.82.09
  8. Knott, E. F. (1993). Radar Cross Section Measurements. New York: Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4684-9904-9
  9. Ezuma, M., Anjinappa, C. K., Semkin, V., Guvenc, I. (2022). Comparative Analysis of Radar-Cross-Section- Based UAV Recognition Techniques. IEEE Sensors Journal, 22 (18), 17932–17949. https://doi.org/10.1109/jsen.2022.3194527
  10. Sukharevsky, O., Zalevsky, G., Vasilets, V., Galkin, Y., Horielyshev, S., Sadovyi, K. (2021). Radar scattering characteristics of tactical unmanned aerial vehicle in VHF, S and X frequency bands. Science and Technology of the Air Force of Ukraine,, 4 (45), 82–92. https://doi.org/10.30748/nitps.2021.45.10
  11. Surhai, M. V., Zalevskyi, H. S., Vasylets, V. O., Sukharevskyi, O. I. (2017). Otsiniuvannia rivnia radiolokatsiinoi pomitnosti snariadu raketnoi systemy zalpovoho vohniu “Hrad” u riznykh diapazonakh dovzhyn khvyl. Zbirnyk naukovykh prats Kharkivskoho natsionalnoho universytetu Povitrianykh Syl, 2 (51), 142–148. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ZKhUPS_2017_2_30
  12. Liu, J., Yinchai, W., Wei, F., Han, Q., Tao, Y., Zhao, L. et al. (2023). Secure Cloud-Aided Approximate Nearest Neighbor Search on High-Dimensional Data. IEEE Access, 11, 109027–109037. https://doi.org/10.1109/access.2023.3321457
  13. Hemming, L. H. (2002). Anechoic Chamber Design Techniques. Electromagnetic Anechoic Chambers. Wiley-IEEE Press, 57–72. https://doi.org/10.1109/9780470544501.ch5
  14. Popov, A., Kalimullin, D. (2020). Automatization of Antenna Measurements in the Anechoic Chamber. 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW). Kharkiv: IEEE, 183–186. https://doi.org/10.1109/ukrmw49653.2020.9252594
  15. Sukharevsky, O. I. (2018). Electromagnetic Wave Scattering by Aerial and Ground Radar Objects. CRC Press, 334. https://doi.org/10.1201/9781315214511
  16. Zalevsky, G. S., Sukharevsky, O. I., Vasylets, V. A. (2021). Integral equation modelling of unmanned aerial vehicle radar scattering characteristics in VHF to S frequency bands. IET Microwaves, Antennas & Propagation, 15 (10), 1299–1309. Portico. https://doi.org/10.1049/mia2.12164
  17. Ufimtsev, P. Y. (2014). Fundamentals of the physical theory of diffraction. Wiley-IEEE Press, 496. Available at: https://download.e-bookshelf.de/download/0002/4020/78/L-G-0002402078-0003467319.pdf
  18. Panwar, R., Puthucheri, S., Singh, D. (2018). Experimental Demonstration of Novel Hybrid Microwave Absorbing Coatings Using Particle-Size-Controlled Hard–Soft Ferrite. IEEE Transactions on Magnetics, 54 (11), 1–5. https://doi.org/10.1109/tmag.2018.2828782
  19. Zhao, H., Chen, J., Zhuang, M., Yang, X., Zhuo, J. (2024). A Novel Radar Cross-Section Calculation Method Based on the Combination of the Spectral Element Method and the Integral Method. Symmetry, 16 (5), 542. https://doi.org/10.3390/sym16050542
Enhancement of the measurement method for the radar cross section of unmanned aerial vehicles in the X-band under anechoic chamber conditions

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-02-28

Як цитувати

Попов, А. В., Воробйов, Ю. А., Майорова, К. В., & Борцова, М. В. (2026). Удосконалення методу вимірювань ефективної поверхні розсіювання безпілотних літальних апаратів в Х-діапазоні електромагнітних хвиль в умовах безлунної камери. Technology Audit and Production Reserves, 1(1(87), 15–22. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2026.353043

Номер

Том 1 № 1(87) (2026): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Технології машинобудування

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Anatoliy Popov, Iurii Vorobiov, Kateryna Maiorova, Mariya Bortsova

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.