title: Обнаружение движущихся объектов в многопозиционной системе радиоприемников
Creators: name: ., В.К. Клочко – д.т.н., доцент, профессор, кафедра «Автоматика и информационные технологии в управлении», Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина E-mail: klochkovk@mail.ru Конг Хоай Нгуен – аспирант, кафедра «Радиотехнические устройства», Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина E-mail: nguyenconghoaikqh31891@gmail.com
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Постановка проблемы. Рассмотрена многопозиционная доплеровская система наблюдения за движущимися объектами, состоящая из двух и более взаимно удаленных и ориентированных в пространстве радиоприемников с антенными решетками. Приемники принимают отраженный от объектов радиосигнал. Радиопередатчик, расположенный отдельно от приемников, посылает кратковременный периодический радиосигнал с известными параметрами в сторону области пересечения диаграмм направленности антенн приемников. В данной области находятся движущиеся объекты наблюдения (воздушные или наземные), разрешимые по доплеровской частоте.
Цель. Разработать алгоритмы обнаружения и оценивания пространственных координат движущихся объектов в многопозиционной доплеровской системе ближнего зондирования на основе совместного применения фазового метода и метода стереопары, а также выполнить анализ точности определения координат.
Результаты. Предложена модель многопозиционной системы наблюдения, состоящей из двух и более взаимно удаленных и ориентированных в пространстве радиоприемников с антенными решетками, работающими в режиме «Silent Sentry System» с целью обнаружения и оценивании пространственных координат группы движущихся объектов, разрешимых по доплеровской частоте. Разработанная модель отличается от систем типа TDOA (Time Different of Arrive) применимостью в мобильных системах ближнего зондирования, легко и быстро развертываемых на незнакомой местности, отсутствием необходимости фиксации моментов времени приема сигналов, учетом доплеровского сдвига частот и простой вычислительной процедурой решения системы линейных уравнений.
Рассмотрены два подхода к решению задачи обнаружения и определения пространственных координат, на основе которых разработаны два алгоритма. Первый алгоритм определяет угловые координаты движущихся объектов, разрешенных по доплеровской частоте, фазовым методом в системах угловых координат каждого приемника. На основе угловых координат находятся орты векторов направлений на объекты. Второй алгоритм обнаруживает группу объектов и находит их пространственные координаты путем распределения совокупности найденных первым алгоритмом ортов по принадлежности объектам на основе критерия сопряжения векторов в стереопарах. Предложена процедура определения векторов скоростей обнаруженных объектов на основе решения системы линейных уравнений с учетом доплеровских сдвигов частот в стереопарах приемников. Аналитически показано, что увеличение числа приемников с двух до трех или четырех приводит к снижению СКО ошибок оценок дальностей до объектов в 2−3 раза и соответственно во столько же раз уменьшается СКО ошибок оценок пространственных координат.
Практическая значимость. Результаты моделирования показывают возможность нахождения пространственного положения объектов на дальности 1000 м с ошибкой 0,5 м. Разработанные алгоритмы могут найти применение при обнаружении объектов и их траекторном сопровождении в радиосистемах ближнего зондирования.