КОМПЛЕКСУВАННЯ ВИМІРЮВАНЬ В БОРТОВОМУ РАДІОПЕЛЕНГАТОРІ, ЩО ВХОДИТЬ ДО СКЛАДУ СИСТЕМИ АВТОНОМНОЇ НАВІГАЦІЇ БПЛА
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.4.011Ключові слова:
радіопеленгатор, статистичний синтез алгоритмів, комплексування вимірювань, імітаційне моделюванняАнотація
Стаття присвячена розробленню методу функціонування недорогого, простого за реалізацією, але водночас високоточного бортового радіопеленгатора, що визначає кутове положення джерел радіовипромінювання для подальшої автономної навігації БПЛА. Метою статті є створення високоточного методу комплексування вимірювань в бортовому радіопеленгаторі, розташованого на крилатих БПЛА з автономним наведенням, надання практичних рекомендацій з його алгоритмічної реалізації та проведення апробації основних операцій обробки сигналів методами імітаційного моделювання. Завдання дослідження включають: 1) аналіз статистичної теорії оптимізації алгоритмів обробки сигналів у радіовимірювальних системах; 2) розробку алгоритмів пеленгації джерел радіовипромінювання, здатних забезпечувати високу точність у широкому діапазоні кутів спостереження; 3) синтез структурної схеми радіопеленгатора; 4) імітаційне моделювання основних алгоритмічних операцій та оцінка точності вимірювання кутового положення. Отриманий результат: підтверджено теоретичні розробки методу, що за рахунок комплексування вимірювань з двоантенного амплітудного пеленгатора з вузькими діаграмами, двоантенного пеленгатора з широкими діаграмами і двоантенного фазового пеленгатора здатен подолати протиріччя між високою точністю і широким діапазоном однозначних вимірювань. Галузь застосування: отримані результати є теоретичним підґрунтям для подальших експериментальних розробок радіопеленгаторів різного призначення, розкривають теоретичні основи синтезу методів комплексування вимірювань в радіосистемах різного призначення, а також сприяють підвищенню автономності польотів крилатих БПЛА.Завантаження
Посилання
Johnson, R., Smith, L. Aviation Navigation Systems: Air-Ground and Onboard Equipment. IEEE Aerosp. Electron. Syst. Mag. 2019, 34, 45-58. doi:10.1109/MAES.2019.8816743
Brown, J., Davis, K. Advances in Aircraft Radio Systems. Sensors 2020, 20, 2564. doi:10.3390/s20092564
Thompson, G., Liu, M. Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): Applications and Control. In Advances in Unmanned Aerial Vehicles: Applications and Control; Springer: Cham, Switzerland, 2021; pp. 15-35. doi:10.1007/978-3-030-50539-7_2
Singh, K.P.; Kumar, M.B.; Patel, R.G. Autonomous Landing of Unmanned Aerial Vehicles Using Radio Beacons. J. Aerospace Eng. 2022, 35(4), 04021014. https://doi.org/10.1061/(ASCE)AS.1943-5525.0001365
Williams, D., O'Connell, P. Amplitude Comparison Direction Finding Systems for Modern Radar Applications. Int. J. Microw. Wirel. Technol. 2021, 13, 125-138. doi:10.1017/S1759078720001530
Li, Y.; Liu, W.; Zhang, X. Time Delay Estimation for Direction Finding in Radar Systems. IEEE Trans. Signal Process. 2022, 70, 3054-3065. doi:10.1109/TSP.2022.3154778
Nguyen, A., Zhang, Q. Spatial Spectrum Estimation Techniques in Radar and Communication Systems. IEEE Commun. Surv. Tutor. 2022, 24, 654-671. doi:10.1109/COMST.2022.3174761
Kumar, V., Patel, R. Interferometric Techniques in Modern Radar Systems. IEEE Trans. Antennas Propag. 2022, 70, 985-999. doi:10.1109/TAP.2022.3141859
Andersson, P., Wilson, H. Doppler Direction Finding: Techniques and Challenges. J. Electromagn. Waves Appl. 2021, 35, 1367-1382. doi:10.1080/09205071.2021.1902347
Garcia, M., Lee, J. Correlation-Interferometric Direction Finding in Complex Environments. Electronics 2023, 12, 1123. doi:10.3390/electronics12051123.
Volosyuk, V.; Zhyla, S. Statistical Theory of Optimal Functionally Deterministic Signals Processing in Multichannel Aerospace Imaging Radar Systems. Computation 2022, 10, 213. https://doi.org/10.3390/computation10120213
Volosyuk, V.; Zhyla, S. Statistical Theory of Optimal Stochastic Signals Processing in Multichannel Aerospace Imaging Radar Systems. Computation 2022, 10, 224. https://doi.org/10.3390/computation10120224
Volosyuk, V.K.; Kravchenko, V.F. Statisticheskaya Teoriya Radiotekhnicheskikh Sistem Distantsionnogo Zondirovaniya i Radiolokatsii. Fiziko-Matematicheskaya Literatura: Moscow, Russia, 2008; 704 p.