Проектом ЛЧМ-радара для обнаружения дронов в городе занялись в НГТУ НЭТИ

В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ предложили свой вариант обнаружения беспилотников роторного типа в условиях городской застройки, что позволит избежать многих проблем, в том числе связанных с промышленным шпионажем.

Беспилотные летательные аппараты в последнее время стали не только помощниками в различных сферах деятельности, но и средством для противоправных действий, таких как промышленный шпионаж и нарушение неприкосновенности частной жизни. Параллельно с разработкой новых моделей БПЛА ведется поиск средств, как предотвратить противоправные действия с помощью дронов.

Один из способов — применить радиолокатор с непрерывным линейным частотно модулированным зондирующим сигналом — предложила студентка четвертого курса факультета летательных аппаратов НГТУ НЭТИ Алина Белоногова. По ее словам, актуальность темы обусловлена ростом числа малых беспилотников роторного типа, которые требуют высокоточного обнаружения и сопровождения даже при малых радиальных скоростях и слабой радиолокационной сигнатуре.

Чтобы обнаружить дрон в условиях городской застройки, применяют радары с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ-радары) с раздельными передающими и приемными антеннами. Способ является эффективным, но точность устройств ограничивается дискретным и паразитным фазовым шумами.

Дискретный шум проявляется в виде отдельных спектральных линий или узких пиков в частотной области и возникает из-за отраженных сигналов от зданий, транспорта и даже птиц. Фазовый шум представляет собой случайное колебание фазы сигнала, вызванное нестабильностью генератора или преобразования часто. Он появляется из-за компонента с фазовой автоподстройкой частоты и утечек между передающим и приемным каналами.

Шумы увеличивают общий системный шум и, следовательно, снижают вероятность обнаружить дроны, а также вызывают ложные срабатывания. Чтобы устранить помехи и уменьшить количество ложных «тревог», необходимо изучить методы проектирования системных параметров и алгоритмы обработки сигналов.

По словам Алины Белоноговой, она рассмотрела расчет коэффициента изоляции между передающим и принимающим каналами для снижения мощности помех.

«Коэффициент в первую очередь влияет на уменьшение паразитных фаз, снижает влияние нежелательных отраженных сигналов, предотвращает фазовые искажения, особенно в точных фазочувствительных системах, таких как ЛЧМ-радар. Точно рассчитанный коэффициент изоляции также предотвращает перегрузку входных каскадов приемника из-за утечки мощного передающего сигнала и улучшает динамический диапазон приема, что важно для слабых сигналов», — рассказала она.

В будущем, отметила Алина Белоногова, тема продолжится работой по проектированию ЛЧМ-радара для обнаружения и контроля БПЛА роторного типа в условиях городской застройки. Предполагается также его моделирование на системном уровне в специальной среде проектирования, где можно составить структурную схему, задать параметры и выполнить нужный вариант.

Источник: Управление информационной политики НГТУ НЭТИ