Определение траектории горизонтального пролета беспилотного летательного аппарата через линию электростатических датчиков

Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ


Авторы

Скрябин Ю. М. *, Потехин Д. С. **

"МИРЭА - Российский технологический университет", проспект Вернадского, 78, Москва, 119454, Россия

*e-mail: meh-record@yandex.ru
**e-mail: msyst@msyst.ru

Аннотация

В статье рассматривается возможность детектирования БПЛА при помощи сигналов электростатических датчиков, расположенных на одной прямой на равнине. Показан аналитический вывод функциональной зависимости сигналов датчиков от параметров горизонтального пролета БПЛА и решена обратная задача локализации БПЛА по положению экстремумов сигналов электростатических датчиков.

Ключевые слова:

обнаружение беспилотного летательного аппарата, обнаружение летательного аппарата, электростатический мониторинг, электростатический датчик, электростатический сигнал

Библиографический список

  1. Ананенков А.Е., Марин Д.В., Нуждин В.М., Расторгуев В.В. К вопросу о наблюдении малоразмерных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2016. № 91. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=75662

  2. Годунов А.И., Шишков С.В., Юрков Н.К. Комплекс обнаружения и борьбы с малогабаритными беспилотными летательными аппаратами // Надежность и качество сложных систем. 2014. № 2 (6). С. 62 - 70.

  3. Сельвесюк Н.И., Веселов Ю.Г., Гайденков А.В., Островский А.С. Оценка характеристик обнаружения и распознавания объектов на изображении от специальных оптико-электронных систем наблюдения летного поля // Труды МАИ. 2018. № 103. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=10782

  4. Zhenhua Wen, Junxing Hoa, Jason Atkin. A review of electrostatic monitoring technology: The state of the art and future research directions // Progress in Aerospace Sciences, 2017, vol. 2, issue 1, pp. 1 - 11.

  5. Zhang W., Yan Y., Yang Y. & Wang J. Measurement of flow characteristics in a bubbling fluidized bed using electrostatic sensor arrays // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2016, no. 65, pp. 703 - 712.

  6. Ефимов Е., Полушин П., Грунская Л. Измерение электростатической составляющей электростатических полей. Измерители электростатического поля: Монография. – Берлин: Verlag, 2008. – 146 с.

  7. Chubb J. The measurement of atmospheric electric fields using pole mounted electrostatic fieldmeters // Journal of Electrostatics, 2014, no. 72, pp. 295 - 300.

  8. Молниезащита самолетов. URL: http://www.zandz.ru/biblioteka/statya5/zaryad_elektrizacii_samoleta.html

  9. Михайлов Н.А. Разработка алгоритмов перестроения группы беспилотных летательных аппаратов для уменьшения заметности // Труды МАИ. 2017. № 96. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=85861

  10. McFarland M.B., Zachery R.A., Taylor B.K. Motion planning for reduced observability of autonomous aerial vehicles // IEEE International Conference on Control Applications, 22-27 Aug. Hawaii, 1999, vol. MP 5, no. 3, pp. 231 - 235.

  11. J. Barreiro-Gomez, I. Mas, C. Ocampo-Martínez, R. Sánchez Peña and N. Quijano. Distributed formation control of multiple unmanned aerial vehicles over time-varying graphs using population games // 55th IEEE Conference on Decision and Control, Las Vegas, EEUU, 2016, pp. 5245 – 5250.

  12. Имянитов И.М. Приборы и методы для изучения электричества. – М.: Гостехиздат, 1957, 344 с.

  13. Скрябин Ю.М., Потехин Д.С. Влияние емкости измерительного электрода электростатического флюксметра на чувствительность измерений // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2017. Т. 17. № 5. С. 1235 - 1238.

  14. Метин И.Г., Потехин Д.С., Скрябин Ю.М. Электростатический флюксметр // Труды 18-научной конференции по радиофизике, посвященной дню Радио (Нижний Новгород, 12-16 мая 2014). - Нижний Новгород: ННГУ, 2014. С. 313 - 315.

  15. Wenhui Wang, Ruxia Du, Linping He, Weiwei Zhao, Yunfei Chen, Junpeng Lu, Zhenhua Ni. High-performance graphene-based electrostatic field sensor // IEEE Electron Device Letters, 2017, no. 38, pp. 1136 - 1138.

  16. Смайт В. Электростатика и электродинамика. – М.: ИЛ, 1954, - 605 с.

  17. Z. Wen, X. Zhao. A hybrid de-noising method based on wavelet and median filter for aero-engines gas path electrostatic monitoring // International Conference on Graphic and Image Processing, International Society for Optics and Photonics, 2011, doi: 10.1117/12.913570

  18. C.S. Chang, J. Jin, S. Kumar, Q. Su, T. Hoshino, M. Hanai et al. Denoising of partial discharge signals in wavelet packets domain // IEE Proceedings A - Science, Measurement and Technology, 2005, no. 152 (3), pp. 129 – 140.

  19. D.L. Donoho. De-noise via soft threshold // IEEE Transactions on Information Theory, 1995, no. 41 (3), pp. 613 - 627.

  20. S.G. Mallat. A theory for multiresolution signal decomposition: the wavelet representation // IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, 1989, no. 11 (7), 674 – 693.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход