Accurate detection of multiple targets by uniform rectangular array radar with threshold soft update and area rescanning

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorRomanuke, Vadim
dc.date.accessioned2023-04-03T08:47:08Z
dc.date.available2023-04-03T08:47:08Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractBackground. If the intensity of moving targets within a surveyed area is low, an optimal number of uniform rectangular array (URA) radar sensors is in either the minimally-sized URA (or close to it) or maximally-sized URA (or close to it), where the URA size is regulated by (symmetrically) turning off vertical and horizontal sensors. However, this does not guarantee detection of any target because sometimes the threshold detection, by which the main parameters of a pair of two targets are estimated, fails even by using the soft threshold approach when the threshold is gradually decreased while the detection fails. Objective. In order to improve detection of multiple ground-surface targets by a URA radar, the goal is to decrease a number of detection fails, when targets are just missed. For this, the approach of threshold soft update and a set of quasioptimal URA sizes included 20 25  and 35 35  URAs are to be used by rescanning the area if the detection fails. Methods. To achieve the goal, the functioning of the URA radar is simulated for a set of randomly generated targets, where roughly a half of the set is to be of single targets, and the other half is to be of pairs of targets. The simulation is configured and carried out by using MATLAB® R2021b Phased Array System ToolboxTM functions based on a model of the monostatic radar. Results. Neither the soft threshold approach, nor the rescanning increase the detection accuracy. However, when either the soft threshold or rescanning is applied, or they both are applied, the number of detections is increased. The increment can be evaluated in about 2.7 %, but the expected high-accurate detection performance slightly drops. This is caused by that the soft thresholding and rescanning attempt at retrieving at least some information about the target instead of the detection fail. Conclusions. Using the threshold soft update approach along with a more frequent rescanning decreases a number of detection fails. Besides, the soft thresholding and rescanning allow slightly decreasing the number of URA sensors sufficient to maintain the same detection accuracy by increasing the averaged number of single-target and two-target detections at least by 2.5 %. The increment in a number of detected targets on average is equivalent to increasing the probability of detection.uk
dc.description.abstractotherПроблематика. Якщо інтенсивність рухомих об’єктів у межах спостережуваної області є низькою, оптимальною кількістю сенсорів рівномірно-прямокутної фазованої антенної решітки (РПФАР) радара є або в РПФАР мінімального розміру (або близького до нього), або в РПФАР максимального розміру (або близького до нього), де розмір РПФАР регулюється за допомогою (симетричного) вимкнення вертикальних та горизонтальних сенсорів. Однак це не гарантує виявлення будь-якого об’єкта, оскільки іноді порогове виявлення, за яким оцінюються основні параметри одного об’єкта або пари об’єктів, не спрацьовує навіть за підходу з м’яким порогом, коли поріг поступово зменшується під час зривів виявлення. Мета дослідження. Для покращення виявлення декількох наземних об’єктів РПФАР-радаром необхідно зменшити кількість зривів виявлення, коли об’єкти просто втрачаються. Для цього використовуються підхід з м’яким оновленням порогу та множина квазіоптимальних розмірів РПФАР, включаючи РПФАР розмірів 20 25  і 35 35  , з повторним скануванням області у випадку зриву виявлення. Методика реалізації. Для досягнення мети проводиться симуляція РПФАР-радара на множині випадково генерованих об’єктів, де приблизно половина елементів цієї множини складається з одного об’єкта, а інша половина — з пар об’єктів. Симуляція та її конфігурування відбуваються за допомогою функцій MATLAB® R2021b Phased Array System ToolboxTM на основі моделі моностатичного радара. Результати дослідження. Ані підхід м’якого порогу, ані повторне сканування не збільшують точність виявлення. Однак коли застосовується м’який поріг або повторне сканування, або обидва підходи одночасно, це збільшує кількість виявлень. Таке збільшення може бути оцінено приблизно у 2.7 %, але очікувана продуктивність високоточних виявлень дещо спадає. Це викликано тим, що м’який поріг та повторне сканування намагаються дістати принаймні якусь інформацію про об’єкт замість того, щоб його втратити. Висновки. Використання підходу м’якого оновлення порогу разом з більш частішим скануванням зменшує кількість зривів виявлення. Крім того, м’який поріг та повторне сканування дозволяють дещо зменшити кількість сенсорів РПФАР, достатню для підтримки того ж рівня точності виявлення при збільшенні середньої кількості однооб’єктних та двооб’єктних виявлень щонайменше на 2.5 %. Зростання кількості виявлених об’єктів у середньому еквівалентно збільшенню імовірності виявлення.uk
dc.format.pagerangePp. 62-71uk
dc.identifier.citationRomanuke, V. Accurate detection of multiple targets by uniform rectangular array radar with threshold soft update and area rescanning / Vadim V. Romanuke // Information and telecommunication sciences : international research journal. – 2022. – Vol. 13, N. 2. – Pp. 62-71. – Bibliogr.: 34 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-2976.22022.62-71
dc.identifier.orcid0000-0003-3543-3087uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/54192
dc.language.isoenuk
dc.publisherNational Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"uk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.relation.ispartofInformation and telecommunication sciences : international research journal, 2022, Vol. 13, N. 2(22)uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectphased array radaruk
dc.subjectрадар на основі фазованої антенної решіткиuk
dc.subjectuniform rectangular arrayuk
dc.subjectрівномірно-прямокутна антенна решіткаuk
dc.subjectsurveyed areauk
dc.subjectспостережувана областьuk
dc.subjecttargetuk
dc.subjectоб’єктuk
dc.subjectdetection thresholduk
dc.subjectпоріг виявленняuk
dc.subjectrescanninguk
dc.subjectповторне скануванняuk
dc.subject.udc629.5.052.3+621.396.67.012.12uk
dc.titleAccurate detection of multiple targets by uniform rectangular array radar with threshold soft update and area rescanninguk
dc.title.alternativeКоректне виявлення декількох об’єктів радаром на основі рівномірно-прямокутної фазованої антенної решітки з м’яким оновленням порогу та повторним скануванням областіuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
269103-620674-1-10-20221216.pdf
Розмір:
1.12 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information and telecommunication sciences: international research journal, Vol. 13, N. 2