Совмещение сформированных радиолокационных изображений с цифровой картой местности в бортовых системах оперативного мониторинга земной поверхности


DOI: 10.34759/trd-2021-117-08

Авторы

Сенцов А. А.1*, Ненашев В. А.1**, Иванов С. А.2, Турнецкая Е. Л.1

1. Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, ул. Большая Морская, 67, Санкт-Петербург, 190000, Россия
2. Санкт-Петербургский государственный экономический университет, СПбГЭУ, ул. Садовая, 21, Санкт-Петербург, 191023, Россия

*e-mail: toxx@list.ru
**e-mail: nenashev@guap.ru

Аннотация

В работе рассматривается задача совмещения радиолокационного изображения, сформированного бортовой аппаратурой малого летательного аппарата, и цифровой географической карты местности с учетом высот в режиме реального времени. Для решения данной задачи в работе используются методы корреляционно-экстремального совмещения изображений, методы высокоточного бортового мониторинга, методы совмещения и обработки изображений. Для реализации системы оперативного отображения актуальной локационной информации, получаемой радиолокационной аппаратурой с бортов малых ЛА, требуется выполнить совмещение радиолокационных и топографических (оптических) изображений в единое информационное поле. Для этого необходимо найти соответствующее функциональное преобразование в целях наложения актуальных данных, сформированных в режиме реального времени, на географическую карту. Полученные результаты могут быть использованы для актуализации топографических карт земной поверхности, для экологического мониторинга зон повышенного внимания, а также для реализации автономной навигации летательных объектов при проведении оперативных поисково-спасательных операций в зонах чрезвычайных ситуаций и катастроф природного и техногенного характера.

Ключевые слова:

радиолокационное изображение, цифровая карта местности, совмещение изображений, малый летательный аппарат, локационная информация, режим реального времени

Библиографический список

  1. Wattimena M.G., Nenashev V.A., Sentsov A.A., Shepeta A.P. On-Board Unlimited Aircraft Complex of Environmental Monitoring // 2018 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF), Saint Petersburg, 2018. DOI: 10.1109/WECONF.2018.8604382

  2. Toro G.F., Tsourdos A. UAV sensors for environmental monitoring, Belgrade, MDPI, 2018, 661 p.

  3. Исаков В.И., Шепета Д.А. Моделирование локационных сигналов, отраженных от кромки земля-море // Информационно-управляющие системы. 2017. № 5 (90). С. 89 - 94. DOI: 10.15217/issn1684-8853.2017.5.89

  4. Nenashev V.A., Sentsov A.A., Shepeta A.P. Formation of radar image the earth's surface in the front zone review two-position systems airborne radar // 2019 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF), Saint Petersburg, 2019. DOI: 10.1109/WECONF.2019.8840641

  5. Блаунштейн Н.Ш., Сергеев М.Б., Шепета А.П. Прикладные аспекты электродинамики. - СПб.: Аграф+, 2016. - 272 с.

  6. Richard Klemm et al. Novel Radar Techniques and Applications. Real Aperture Array Radar, Imaging Radar, and Passive and Multistatic Radar, London, Scitech Publishing, 2017, vol. 1, 952 p. DOI: 10.1049/SBRA512F

  7. Richard Klemm et al. Novel Radar Techniques and Applications. Waveform Diversity and Cognitive Radar, and Target Tracking and Data Fusion, London, Scitech Publishing, 2017, vol. 2, 553 p. DOI: 10.1049/SBRA512G

  8. Зайцев Д.В. Многопозиционные радиолокационные системы. Методы и алгоритмы обработки информации в условиях помех. - М.: Радиотехника, 2007. - 96 с.

  9. Nenashev V.A., Sentsov A.A., Shepeta A.P. The Problem of Determination of Coordinates of Unmanned Aerial Vehicles Using a Two-Position System Ground Radar // 2018 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF), Saint Petersburg, 2018. DOI: 10.1109/WECONF.2018.8604329

  10. Nenashev V.A., Kryachko A.F., Shepeta A.P., Burylev D.A. Features of information processing in the onboard two-position small-sized radar based on UAVs // SPIE Future Sensing Technologies, Tokyo, Japan, 2019, pp. 111970X-1-111970X-7.

  11. Баклицкий В.К. Корреляционно-экстремальные методы навигации и наведения – Тверь: ТО «Книжный клуб», 2009. – 360 с.

  12. Ненашев С.А. Помехоустойчивые кодовые конструкции для синхронизации функционирования пространственно-распределенных портативных РЛС // XXIX Международная научно-техническая конференция «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации»: сборник трудов (Алушта, 14 - 20 сентября 2020). – СПб.: ГУАП, 2020. С. 142 - 143.

  13. Подоплёкин Ю.Ф., Шепета Д.А., Махлин А.М., Каплин А.Ю. Цифровые обнаружители сверхширокополосных импульсных сигналов // Морской вестник. 2016. № 2 (58). С. 77 - 79.

  14. Ненашев В.А., Синицын В.А., Страхов С.А. Исследование влияния индустриальных помех на характеристики сжатия фазоманипулированных сигналов в первичных РЛС // IX Общероссийская научно-практическая конференция «Инновационные технологии и технические средства специального назначения»: сборник трудов (Санкт-Петербург, 16–18 Ноября 2016). – СПб.: Балтийский государственный технический университет «Военмех», 2017. С. 351 – 355.

  15. Shepeta A.P., Makhlin A.M., Nenashev V.A., Kryachko A.F. Performance of UWB Signal Detecting Circuits // 2018 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF), Saint Petersburg, 2018, DOI: 10.1109/WECONF.2018.8604440

  16. Махлин А.М., Подоплёкин Ю.Ф., Шепета А.П. Структурные схемы и алгоритмы приема, обнаружения и анализа сверхширокополосных сигналов // Морская радиоэлектроника. 2016. № 4 (58). С. 42 - 47.

  17. Ерош И.Л., Сергеев М.Б., Соловьев Н.В. Методы быстрого распознавания символов, пригодные для аппаратной реализации // Информационно-управляющие системы. 2004. № 4 (11). С. 2 - 6.

  18. Осипов Л.А., Сергеев М.Б., Соловьев Н.В., Шепета А.П. Использование спектральных характеристик для распознавания изображений, полученных при дистанционном зондировании // Фундаментальные исследования. 2004. № 6. С. 83 - 85.

  19. Новиков А.И., Ефимов А.И. Предварительное совмещение изображений и методы оценки качества совмещения // Цифровая обработка сигналов. 2014. № 3. С. 23 - 29.

  20. Борисова И.В. Легкий В.Н. Обработка изображений с фильтрацией анизотропных шумов // Труды XIV Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения, АПЭП – 2018» (Новосибирск, 02–06 октября 2018). – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2018. Т. 4. С. 25 – 29.

  21. Кондратенков Г.С., Быков В.Н., Викентьев А.Ю. Методика автоматического совмещения радиолокационных изображений с цифровыми картами и оптическими снимками местности // Радиотехника. 2007. № 8. С. 99 - 101.

  22. Корнеев М.А., Максимов А.Н., Максимов Н.А. Методы выделения точек привязки для визуальной навигации беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2012. № 58. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=33061

  23. Гармаш В.Н., Петров Ю.В. Оценка информативности радиолокационных изображений при их совмещении с цифровыми картами местности // Информация и космос. 2011. № 1. С. 41 – 46.

  24. Пуртов И.С., Синча Д.П. Исследование методов и разработка алгоритмов обработки видеоинформации в задачах локализации положения БЛА на основе распознавания изображений при помехах и искажениях // Труды МАИ. 2012. № 52. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=29444

  25. Кирдяшкин В.В., Сосулин Ю.Г. Автоматическое совмещение радиолокационного изображения с оптическим изображением и цифровой картой местности // Успехи современной радиоэлектроники. 2010. № 10. С. 59 - 71.

  26. Кирпичников А.П., Мифтахутдинов Д.И., Ризаев И.С. Решение задачи корреляционной привязки изображения и цифровой карты местности // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18. № 17. С. 186 - 189.

  27. Елесина С.И., Ломтева О.А. Исследование алгоритмов корреляционного совмещения изображений в системах комбинированного видения // Цифровая обработка сигналов. 2015. № 3. С. 71 - 76.

  28. Лунёв Е.М., Неретин Е.С., Дяченко С.А. Дуброво А.И. Разработка программно-алгоритмического обеспечения прототипа системы синтетического видения для перспективных объектов авиационной техники // Труды МАИ. 2016. № 86. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=66366

  29. Татарский Б.Г., Кирдяшкин В.В. Алгоритм выбора эталонов с целью автоматического совмещения радиолокационного изображения с цифровыми картами местности или оптическими изображениями // Радиотехника. 2009. № 12. С. 58 - 63.

  30. Дяченко С.А. Разработка модели системы синтетического видения для перспективных гражданских самолётов // Труды МАИ. 2018. № 99. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=91966


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход