• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

Аналіз доплерівських сигналів, відбитих від роторів БПЛА, з використанням фазових портретів

Пащенко, РЕ, Іванов, ВК, Цюпак, ДО
Organization: 

 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна

E-mail: r.paschenko@i.ua , ivanov@ire.kharkov.ua , tsyupak87@mail.ru

https://doi.org/10.15407/rej2020.04.018
Мова: українська
Анотація: 

 

Предмет і мета роботи. Проведено порівняльний  аналіз форм фазових портретів доплерівських сигналів, відбитих від обертових роторів безпілотних літальних апаратів (БПЛА), побудованих з різними часовими затримками. Проаналізовано форми фазових портретів допплерівських сигналів при зондуванні БПЛА з різною кількістю роторів і швидкістю їх обертання.

Методи і методологія роботи. Запропоновано метод аналізу доплерівських сигналів, відбитих від обертових роторів БПЛА з використанням фазових портретів. Метод дозволяє визначати кількість роторів на БПЛА та оцінити швидкість їх обертання.

Результати роботи. Установлено, що форма фазового портрету фонового сигналу практично не залежить від часової затримки і може бути охарактеризована як випадковий рух зображувальної точки по фазовій траєкторії в центрі фазового портрету. Поява на краях фазового портрету характерних областей дозволяє розділити фоновий сигнал і сигнал при зондуванні обертового ротора БПЛА. Показано, що в процесі зондування обертового ротора БПЛА форма фазового портрету доплерівського сигналу залежить від величини часової затримки. У випадку збільшення часової затримки схожі форми фазового портрету з’являються через проміжки часу, що дорівнюють періоду доплерівського сигналу, а при збільшенні швидкості обертання ротора періодичність появи схожих фазових портретів зменшується.

Висновок. Під час зондування обертових роторів БПЛА форми фазових портретів допплерівського сигналу залежать від величини часової затримки. Періодичний характер зміни форм фазових портретів допплерівського сигналу у випадку збільшення кількості зондованих роторів БПЛА зберігається. При цьому форми ФП ДС значно відрізняються для різної кількості роторів БПЛА

Ключові слова: безпілотний літальний апарат, доплерівський сигнал, псевдофазова площина, фазовий портрет

Стаття надійшла до редакції 13.07.2020
УДК 530.1:537.86+621.396.96
Radiofiz. elektron. 2020, 25(4): 18-29
Повний текст (PDF)

References: 

 

  1. Радиоуправляемые мультикоптеры. Различные виды мультикоптеров. LIVEJOURNAL. URL: https://rcdrone.livejournal.com/5115.html
  2. Асмаков С. Современные мультикоптеры: многообразие моделей и проблема выбора. КомпьютерПресс. URL: https://compress.ru/post/20160601-m-copters-choice
  3. Пащенко Р.Э., Иванов В.К., Цюпак Д.О., Левадный Ю.В. Частотно-временной анализ радиолокационных отражений от мультироторного БПЛА. Радіофізика та електроніка. 2019. Т. 24, № 4. С. 35–45. DOI: https://doi.org/10.15407/rej2019.04.035.
  4. Берже П., Помо И., Видаль К. Порядок в хаосе. О детерминистском подходе к турбулентности. Пер. с франц. Москва: Мир, 1991. 368 с.
  5. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики. Москва: Едиториал УРСС, 2002. 360 с.
  6. Мун Ф. Хаотические колебания: Вводный курс для научных работников и инженеров. Пер. с англ. Москва: Мир, 1990. 312 с.
  7. Takens F. Detecting strange attractors in turbulence. Dynamical Systems and Turbulence. Lecture Notes in Mathematics. Ed. by D.A. Rand L.S. Young. Heidelberg: Springer-Verlag, 1981. P. 366–381.
  8. Пащенко Р.Э., Кортунов В.И., Цюпак Д.О., Барданова О.А.Распознавание БПЛА мультироторного типа с использованием фазовых портретов. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2013. № 4(13). С. 68–72.
  9. Пащенко Р.Э., Цюпак Д.О., Ратайчук И.А., Барданова О.А. Анализ формы фазовых портретов при изменении времени задержки для распознавания БПЛА мультироторного типа. Системи обробки інформації: зб. наук. праць. Харків. нац. ун-т Повітряних Сил імені Івана Кожедуба. Харків, 2015. Вип. 1(126). С. 44–49.
  10. K-Band CW Transceiver IPS-154. URL: https://www.innosent.de/en/radar-systems/product-finder/
  11. FRACTAN. Программа для вычисления корреляционной размерности и корреляционной энтропии по временному ряду данных. URL: http://www.iki.rssi.ru/magbase/RESULT/ APPENDIX/fractan.boom.ru/soft.htm