Кореляційний пеленгатор малих літальних апаратів
Abstract
Актуальність досліджуваної проблеми обумовлена зростанням кількості малих безпілотних літальних апаратів, які можуть нести загрозу як державним так і приватним інтересам. Застосування радіолокації дозволяє виявити і локалізувати об’єкт на достатній відстані, але пристрої досить дорогі в реалізації. Оптичні засоби мають суттєвий недолік – обмеження відстані спостереження через погодні умови. Акустичні засоби використовують пасивні методи пеленгування, забезпечують скритність спостереження, але мають невелику дальність виявлення. Збільшення відстані виявлення дозволить підвищити ефективність акустичних пеленгаторів. Проаналізувавши опубліковані та власні експериментальні результати дослідження шумових характеристик малих літальних апаратів, була запропонована модель звукового випромінювання - широкосмуговий випадковий процес з деяким енергетичним спектром. Враховуючи локальне походження шумового сигналу для виявлення та визначення кутової координати малих літальних апаратів було доцільно використати кореляційний метод пеленгування. Зроблено теоретичне порівняння характеристик виявлення та максимальної відстані виявлення кореляційного пеленгатору та квадратичного детектору. Встановлено, що виграш корелятора при виявленні слабких шумових сигналів становить приблизно 6 дБ. Такий виграш дає можливість збільшити максимальну відстань виявлення. Наведено результати натурних експериментів пеленгування квадрокоптеру Phantom 3 standard. Максимальна відстань виявлення кореляційним приймачем була близька до прогнозованої та становила 90 м замість 76 м отриманих квадратичним детектором. Кореляційний приймач має перевагу перед квадратичним завдяки можливості виявлення при меншому рівні прийнятого сигналу, тобто при менших величинах параметра виявлення. Рівень напруги завад на виході кореляційного приймача у відсутності сигналу був на 8 дБ нижчий за їх рівень на виході квадратичного детектору. Ця величина може бути ще більшою за умови збільшення тривалості часу інтегрування і застосування просторової обробки акустичних хвиль. Результати роботи можуть бути використані для прогнозування максимальної відстані виявлення малих безпілотних літальних апаратів і створення акустичних пеленгаторів шумових об’єктів.
Keywords
