Адаптивне оцiнювання параметрiв руху малорозмiрного БПЛА за даними вiдеокамери i FMCW-далекомiру

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЖук, С. Я.
dc.contributor.authorСоколов, К. А.
dc.date.accessioned2023-05-31T05:47:05Z
dc.date.available2023-05-31T05:47:05Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractНа сьогоднiшнiй день розвиток технологiй побудови малорозмiрних БПЛА (МБПЛА) призвiв до широкого їх використання в рiзних галузях господарства, а також для задоволення потреб комерцiйних i приватних споживачiв. Разом цим широкий доступ до даної технологiї i її розповсюдження також породжує новий клас загроз. Це обумовлює необхiднiсть у розробцi засобiв спостереження, що виявляють та супроводжують МБПЛА у просторi. Комбiнована система спостереження, що включає вiдеокамеру та FMCW-далекомiр здатна визначати координати мiсцеположення МБПЛА в просторi. Сучаснi МБПЛА вiдносяться до iнтенсивно маневруючих цiлей, якi спроможнi здiйснювати iнтенсивнi маневри, зависати i не рухатись у просторi. Це вимагає використання при розробцi алгоритмiв траєкторної обробки адекватних методiв оцiнювання параметрiв руху МБПЛА, якi враховують його можливi маневри. Для опису руху МБПЛА в прямокутнiй мiсцевiй системi координат використано стохастичну динамiчну систему з випадковою структурою в дискретному часi, яка враховує три основнi види руху: зависання, майже рiвномiрний рух, рух з маневром. Отримано рiвняння вимiрювання в прямокутнiй мiсцевiй системi координат комбiнованої системи спостереження за МБПЛА, що включає вiдеокамеру i FMCW-далекомiр. Для синтезу алгоритму адаптивного оцiнювання параметрiв руху МБПЛА використано математичний апарат змiшаних маркiвських процесiв в дискретному часi, який дозволяє отримати рекурентнi алгоритми оцiнювання. В розробленому алгоритмi обчислюються перший та другий моменти умовних апостерiорних щiльностей ймовiрностi параметрiв руху МБПЛА, а також екстрапольованi та апостерiорнi ймовiрностi рiзних типiв його руху. При цьому вiн забезпечує полiгаусiвську апроксимацiю безумовної апостерiорної щiльнiсть ймовiрностi параметрiв руху МБПЛА при переходi на наступний крок оцiнювання. Адаптивний фiльтр є багатоканальним i вiдноситься до класу пристроїв iз зворотними зв’язками мiж каналами. Аналiз розробленого алгоритму адаптивного оцiнювання параметрiв руху МБПЛА за даними вiдеокамери i FMCW-далекомiру проведено шляхом статистичного моделювання.uk
dc.description.abstractotherNowday, the development of small-size UAV (SUAV) technology has led to its widespread use in various industries and to meet the needs of commercial and private consumers. At the same time, the wide access to this technology and its proliferation also creates a new class of threats. This necessitates the development of surveillance capabilities that detect and track SUAVs in air space. A combined surveillance system including a video camera and an FMCW rangefinder is capable of determining the coordinates of SUAV location in air space. Modern SUAVs are intensely mobile targets that can perform intense maneuvers, hover, and stay stationary in air space. This requires the use in the development of trajectory processing algorithms of adequate methods of estimating parameters of SUAV movement, which take into account its possible maneuvers. A stochastic dynamical system with a random structure in discrete time is used to describe the SUAV motion in the local rectangular coordinate system, which takes into account three main types of motion: hovering, almost uniform motion, motion with maneuver. The paper derived a measurement equation in the local rectangular coordinate system of the combined SUAV surveillance system, which includes a video camera and FMCW rangefinder. The mathematical apparatus of mixed Markov processes in discrete time is used for synthesis of the adaptive estimation algorithm of SUAV motion parameters, which allows obtaining recurrent estimation algorithms. In the developed algorithm the first and second moments of conditional posterior probability densities of SUAV motion parameters are calculated, and also the posterior probabilities of different types of its motion are extrapolated. At the same time it provides poligausible approximation of unconditional posterior probability density of SUAV movement parameters when passing to the next estimation step. The adaptive filter is multichannel and belongs to the class of devices with feedbacks between channels. The analysis of the developed algorithm of adaptive estimation of SUAV motion parameters from video camera data and FMCW rangefinder is carried out by statistical modeling.uk
dc.format.pagerangePp. 46-52uk
dc.identifier.citationЖук, С. Я. Адаптивне оцiнювання параметрiв руху малорозмiрного БПЛА за даними вiдеокамери i FMCW-далекомiру / Жук С. Я., Соколов К. А. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 91. – С. 46-52. – Бібліогр.: 16 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2023.91.46-52
dc.identifier.orcid0000-0002-0046-8450uk
dc.identifier.orcid0009-0003-4238-097Xuk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/56367
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 91uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectБПЛАuk
dc.subjectFMCW-далекомiрuk
dc.subjectвiдеокамераuk
dc.subjectпараметри рухуuk
dc.subjectвиди маневруuk
dc.subjectадаптивне оцiнюванняuk
dc.subjectзмiшанi маркiвськi процесиuk
dc.subjectапостерiорна щiльнiсть ймовiрностiuk
dc.subjectUAVuk
dc.subjectFMCW rangefinderuk
dc.subjectvideo camerauk
dc.subjectmotion parametersuk
dc.subjecttypes of maneuveruk
dc.subjectadaptive estimationuk
dc.subjectmixed Markov processesuk
dc.subjectposterior probability densityuk
dc.subject.udc621.396.96uk
dc.titleАдаптивне оцiнювання параметрiв руху малорозмiрного БПЛА за даними вiдеокамери i FMCW-далекомiруuk
dc.title.alternativeAdaptive Estimation of Small-Size UAV Motion Parameters Based on Video Camera and FMCW Rangefinder Datauk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1901-5562-1-10-20230331.pdf
Розмір:
821.85 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 91