Дослiдження можливостей звуколокацiї БпЛА у завданнях монiторингу терористичних загроз

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorОрлов, В. В.
dc.contributor.authorЛисий, М. I.
dc.contributor.authorСiвак, В. А.
dc.contributor.authorКупрiєнко, Д. А.
dc.contributor.authorКульчицький, В. М.
dc.contributor.authorДобровольський, А. Б.
dc.date.accessioned2022-02-15T09:20:40Z
dc.date.available2022-02-15T09:20:40Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenIntroduction. The article is devoted to the research of sound location systems of unmanned aerial vehicles that are protected from means of radio electronic warfare for monitoring the terrorist threats. In the work the sound location system is proposed for detection of moving objects that is made with the help of a sensors network placed in space. Research results. The main difference from the existing sound location systems is the determination of the time delay not by the mutual correlation function, but by the mutual function of the signals uncertainty between the sensors. However, the application of the method of the mutual function of uncertainty is limited only to the definition of characteristics for the one-purpose situation, it means it is impossible to estimate the coordinates in case of two targets, and accordingly, in the multi-purpose situation, during the attack of a large number of unmanned aerial vehicles. Also, there is a computational complexity of processing the broadband signals in time, spectral and Doppler spheres. If for fixed targets it’s sufficient to process in the spectral-time sphere on the basis of a fast Fourier transform, then for mobile targets, additional multichannel processing of the Doppler frequencies is required. Since the number of Doppler channels is comparable to the size of the sample, that’s why the computing costs increase substantially in several times, so for real-time sound system operation it is expedient to develop software with parallel programming, Openmp library, graphics card with vector and matrix data processing, GPU NVIDIA based on CUDA technology. This will accelerate the execution of operations approximately by 30 times and ensure the implementation of systems on laptops. Conclusions. The conducted analysis of the sound location system showed the potential possibilities of determining the coordinates of unmanned aerial vehicles and other moving objects in a three-dimensional space with an accuracy that is sufficient for further support of the targets by means of visual observation.uk
dc.description.abstractruСтатья посвящена исследованию систем звуколокации беспилотных летательных аппаратов для мониторинга террористических угроз, которые являются защищенными от средств радиоэлектронной борьбы. В работе предложена звуколоционная система выявления подвижных объектов, которая построена с помощью датчиков, что размещены в пространстве. Основным отличием от существующих звуколокационных систем является определение временной задержки не за взаимной корреляционной функцией, а за взаимной функцией неопределенности сигналов между датчиками. Однако применение метода взаимной функции неопределенности ограниченно лишь определением характеристик для одноцелевой ситуации, то есть невозможно оценить координаты в случае двух целей, и соответственно, в многоцелевой ситуации, при атаке большого количества беспилотных летательных аппаратов. Также существует вычислительная сложность обработки широкополосных сигналов во временной, спектральной и допплеровской областях. Если для недвижимых целей достаточно обработки в спектрально-временной области на основе быстрого преобразования Фурье, то для движущихся целей нужна дополнительная многоканальная обработка в области допплеровских частот. Так как число допплеровских каналов сравнимо с размером выборки, то вычислительные затраты существенно возрастают, на несколько порядков, поэтому для работы системы звуколокации в реальном времени целесообразна разработка программного обеспечения с применением параллельного программирования, библиотеки Openmp, видеокарты с векторной и матричной обработкой данных, GPU NVIDIA на основе технологии CUDA. Это позволит ускорить выполнение операций приблизительно в 30 раз и обеспечить реализацию систем на портативных компьютерах. Проведенный анализ системы звуколокации показал потенциальные возможности определения координат беспилотных летательных аппаратов и других подвижных объектов в трехмерном просторанстве с точностью, достаточной для дальнейшего сопровождения целей средствами визуального наблюдения.uk
dc.description.abstractukСтаття присвячена дослiдженню систем звуколокацiї безпiлотних лiтальних апаратiв для монiторингу терористичних загроз, якi є захищеними вiд засобiв радiоелектронної боротьби. В роботi запропоновано звуколоцiйну систему щодо виявлення рухомих об’єктiв, яка побудована за допомогою мережi датчикiв, що розмiщенi в просторi. Основною вiдмiннiстю вiд iснуючих звуколокацiйних систем є визначення часової затримки не за взаємною кореляцiйною функцiєю, а за взаємною функцiєю невизначеностi сигналiв мiж датчиками. Однак застосування методу взаємної функцiї невизначеностi обмежено лише визначенням характеристик для одноцiльової ситуацiї, тобто неможливо оцiнити координати у випадку двох цiлей, i вiдповiдно, у багатоцiльовiй ситуацiї, при атацi великої кiлькостi безпiлотних лiтальних апаратiв. Також iснує обчислювальна складнiсть обробки широкосмугових сигналiв у часовiй, спектральнiй та допплерiвськiй областях. Якщо для нерухомих цiлей досить обробки в спектрально-часовiй областi на основi швидкого перетворення Фур’є, то для рухомих цiлей потрiбна додаткова багатоканальна обробка в областi допплерiвських частот. Так як число допплерiвських каналiв порiвнянне з розмiром вибiрки, то обчислювальнi витрати суттєво зростають, на кiлька порядкiв, тому для роботи системи звуколокацiї в реальному часi доцiльна розробка програмного забезпечення iз застосуванням паралельного програмування, бiблiотеки Openmp, вiдеокарти з векторною та матричною обробкою даних, GPU NVIDIA на основi технологiї CUDA. Це дозволить прискорити виконання операцiй приблизно в 30 разiв та забезпечити реалiзацiю систем на портативних комп’ютерах. Проведений аналiз системи звуколокацiї показав потенцiйнi можливостi визначення координат безпiлотних лiтальних апаратiв та iнших рухомих об’єктiв у тривимiрному просторi з точнiстю, достатньою для подальшого супроводу цiлей засобами вiзуального спостереження.uk
dc.format.pagerangeС. 24-32uk
dc.identifier.citationДослiдження можливостей звуколокацiї БпЛА у завданнях монiторингу терористичних загроз / Орлов В. В., Лисий М. I., Сiвак В. А., Купрiєнко Д. А., Кульчицький В. М., Добровольський А. Б. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2019. – Вип. 79. – С. 24-32. – Бібліогр.: 13 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2019.78.24-32
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46450
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 79uk
dc.subjectрухомий об’єктuk
dc.subjectбезпiлотний лiтальний апаратuk
dc.subjectзвуколокацiяuk
dc.subjectчасова затримкаuk
dc.subjectдопплерiвська частотаuk
dc.subjectшвидке перетворення Фур’єuk
dc.subjectmoving objectuk
dc.subjectunmanned aerial vehicleuk
dc.subjectsound locationuk
dc.subjecttime delayuk
dc.subjectDoppler frequencyuk
dc.subjectfast Fourier transformuk
dc.subjectподвижный объектuk
dc.subjectбеспилотный летательный аппаратuk
dc.subjectзвуколокацияuk
dc.subjectвременная задержкаuk
dc.subjectдопплеровская частотаuk
dc.subjectбыстрое преобразование Фурьеuk
dc.subject.udc623.746-519:534.2uk
dc.titleДослiдження можливостей звуколокацiї БпЛА у завданнях монiторингу терористичних загрозuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR-2019_79_24-32.pdf
Розмір:
1.7 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 79