ПРОПОЗИЦІЇ ЩОДО ОЦІНКИ ПЛОЩІ ПОВЕРХНІ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ, ЩО ВІДБИВАЄ НА ОСНОВІ ПРОГРАМНИХ ПАКЕТІВ ТРИВИМІРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Yevhenii Tolkachenko; Oleksii Kolomiitsev; Serhii Osiievskyi; Artem Samokish; Volodymyr Panchenko

doi:10.26906/SUNZ.2025.3.010

Автор(и)

Yevhenii Tolkachenko
Oleksii Kolomiitsev
Serhii Osiievskyi
Artem Samokish
Volodymyr Panchenko

DOI:

https://doi.org/10.26906/SUNZ.2025.3.010

Ключові слова:

літальний апарат, метод математичного моделювання, комп’ютерне моделювання, програмування, дальнісний портрет, оптичний метод

Анотація

Актуальність. При розробці літальних апаратів військового призначення, як безпілотних так і пілотованих, гостро стоїть завдання щодо зниження їх радіолокаційної помітності. Існують складні програмні продукти, які з великою точністю здатні розрахувати ефективну поверхню розсіювання літального апарату будь-якої форми. Однак, їх об’єднує вимогливість щодо обчислювальних ресурсів при моделюванні радіосигналу, що відбитий від складної форми літального апарату. Така вимогливість призводить до великих витрат часу при необхідності ітераційної зміни форми літального апарату. Об’єкт дослідження: процес оцінки ефективної поверхні розсіювання літальних апаратів за допомогою тривимірного моделювання. Мета статті: розробка пропозицій щодо використання програмних пакетів тривимірного моделювання для швидкої та наближеної оцінки площі поверхонь літальних апаратів, що відбивають електромагнітне випромінювання для попередньої оцінки їх помітності у радіолокаційному діапазоні. Результати дослідження. Для зниження витрат обчислювальних ресурсів та швидкої оцінки площі поверхонь літальних апаратів використовують його спрощену форму моделі, що знижує точності обчислень. В роботі обґрунтовано використання пакетів тривимірного моделювання, на прикладі Blender 3D з відкритим кодом для дослідження радіолокаційного відбиття від моделі літального апарату, засновуючись на методах та припущеннях геометричної оптики. Висновки. Використання пакетів тривимірного моделювання для попереднього та швидкого отримання форми літального апарату актуально на етапі ескізного проектування. Використання різноманітних шейдерів поверхні тривимірної моделі літального апарату необхідне для імітації заломлення, відбиття та поглинання радіохвиль.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Sukharevsky, O. & Vasilets, V. (2024). Scattering Characteristics of Aerial and Ground Radar Objects. CRC Press. 530 p., doi: http://dx.doi.org/10.1201/9781032676425 DOI: https://doi.org/10.1201/9781032676425

2. Сухаревський О. І., Василець В. О., Нечитайло С. В., Резніченко О. А., Кудряшов Г. В. (2023). Дослідження радіолокаційних характеристик моделі баражуючого боєприпасу “Shahed-136”. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України, № 2 (51), С. 56-62, doi: https://doi.org/10.30748/nitps.2023.51.07 DOI: https://doi.org/10.30748/nitps.2023.51.07

3. Diaz V. & Torres J. M. G. (2012). Analysis of radar cross section assessment methods and parameters affecting it for surface ships. Ciencia y tecnología de buques, 6(11), pp. 91-106, doi: http://dx.doi.org/10.25043/19098642.72 DOI: https://doi.org/10.25043/19098642.72

4. Наконечний, В. С., Присяжний, А. Е., Побережний, А. А. (2005) Електродинамічне моделювання з використанням безлунних камер НВЧ. Методика оцінювання коефіцієнта безлунності. Системи обробки інформації. № 9(49), С. 116–123, URL: https://core.ac.uk/download/232885938.pdf

5. Гніденко, І. А., Воробйов, І. Є. (2016). Аналіз сучасних продуктів 3D-моделювання, можливості їх застосування в навчальному процесі. Проблеми інформатизації та управління. Збірник наукових праць Національного авіаційного університету, Том 3, 55, С. 25–28, doi: https://doi.org/10.18372/2073-4751.3.11317 DOI: https://doi.org/10.18372/2073-4751.3.11317

6. IMAGEIO, URL: https://github.com/imageio/imageio/ (дата звернення 16.07.2025).

7. NumPy, URL: https://numpy.org/ (дата звернення 16.07.2025).

8. Matplotlib: Visualization with Python, URL: https://matplotlib.org/ (дата звернення 16.07.2025).

9. Blender3D, URL: https://www.blender.org/ (дата звернення 16.07.2025).

10. Hendriyani Y. & Amrizal V. A. (2019) The comparison between 3D studio max and blender based on software qualities.Journal of Physics: Conference Series. Vol. 1387:012030, doi: http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1387/1/012030 DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1387/1/012030

11. Caudron, R. & Nicq, P. A. (2015). Blender 3D By Example: Design a complete workflow with Blender to create stunning 3D scenes and films step-by-step! Packt Publishing Ltd., 334 p., URL: https://www.amazon.com/Blender-3D-Example-RomainCaudron/dp/1785285076

12. Kent, B. R. (2015). 3D scientific visualization with Blender®. Morgan & Claypool Publishers, 90 p., doi: http://dx.doi.org/10.1088/978-1-6270-5612-0 DOI: https://doi.org/10.1088/978-1-6270-5612-0

13. Shah, F.A., Qazi, A.A., Khan, A.S. & Farooq, M.U. (2023). Challenges and Opportunities in Tailless Aircraft Stability and Control. National University of Sciences & Technology (Preprint), 15 September 2023. DOI: 10.13140/RG.2.2.29321.42085. URL: https://www.researchgate.net/publication/373925686_Challenges_and_Opportunities_in_Tailless_Aircraft_Stability_and_Control

14. Tickoo, S. (2018). MAXON CINEMA 4D R19 Studio: A Tutorial Approach. CADCIM Technologies, 396 p., UDL: https://www.amazon.com/MAXON-CINEMA-4D-R19-Studio/dp/1640570217

15. Tickoo, S. (2018). Autodesk Maya 2019: A Comprehensive Guide. Cadcim Technologies. 608 p., URL: https://www.cadcim.com/autodesk-maya-2019-a-comprehensive-guide

16. Park, J. E. (2007). Understanding 3D animation using Maya. Springer Science & Business Media. 344 p., URL: https://www.amazon.com/Understanding-3D-Animation-Using-Maya/dp/038700176X

17. Stroud, I., & Nagy, H. (2011). Solid modelling and CAD systems: how to survive a CAD system. Springer Science & Business Media. 689 p., URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-0-85729-259-9 DOI: https://doi.org/10.1007/978-0-85729-259-9

18. Corbel, C., Bourlier, C., Pinel, N. & Chauveau, J. (2013). Rough surface RCS measurements and simulations using the physical optics approximation. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 61(10), pp. 5155-5165, doi: http://dx.doi.org/10.1109/TAP.2013.2265253 DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.2013.2265253

19. Sun, H. & Qin, Y. (2022). Stealthy Configuration Optimization Design and RCS Characteristics Study of Microsatellite. Aerospace, 9(12):815, doi: http://dx.doi.org/10.3390/aerospace9120815 DOI: https://doi.org/10.3390/aerospace9120815

20. Shi-Gang, Z., Hai-Tao, M., Jie, M. & Jian-Ying, L. (2024). A Generalized RCS Definition and Its Application. 2024 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and INC/USNC‐URSI Radio Science Meeting (AP-S/INC-USNCURSI), pp. 1315-1316, doi: http://dx.doi.org/10.1109/AP-S/INC-USNC-URSI52054.2024.10686945 DOI: https://doi.org/10.1109/AP-S/INC-USNC-URSI52054.2024.10686945

21. Bera, S., Sur, S. N., Singh, A. K. & Bera, R. (2024). RCS measurement and ISAR imaging radar in VHF/UHF radio channels. Int. Journal of Remote Sensing, 45(7), pp. 2159-2181, doi: http://dx.doi.org/10.1080/01431161.2024.2326533 DOI: https://doi.org/10.1080/01431161.2024.2326533

22. Ullah, M. U., Latef, T. B. A., Othman, M., Hussein, M. I., Alkhoori, H. M., Yamada, Y., Kamardin K. & Khalid, R. (2024). A progression in the techniques of reducing RCS for the targets. Alexandria Engineering Journal, 100, 153-169. https://doi.org/10.1016/j.aej.2024.05.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.aej.2024.05.001