Масштабное физическое ультразвуковое моделирование радиолокационного режима инверсного синтезирования апертуры

Авторы

Трофимов В. Н.

Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем, ГосНИИАС, ул. Викторенко, 7, Москва, 125319, Россия

e-mail: vladtrof@gosniias.ru

Аннотация

Представлены технология и стенды масштабного физического ультразвукового моделирования (УЗМ) в гидроакустическом бассейне радиолокационных станций (РЛС) с инверсным синтезированием апертуры (ИСА). Описываются стенды для УЗМ режима ИСА при работе по самолетам и по морским судам. Стенды УЗМ могут использоваться при разработке новых РЛС, систем вторичной обработки радиолокационных изображений (РЛИ), автоматического распознавания объектов на РЛИ, а также в качестве учебного пособия для обучения по специальности радиолокация. Технология УЗМ включает в себя физическое моделирование эхо-сигналов, отраженных от объектов сложной формы, с использованием их масштабных моделей и последующую обработку этих сигналов с помощью математических моделей радиолокационных систем различных типов. Приводятся обобщенная структурная схема стендов УЗМ, характеристики их оборудования и параметры зондирующих сигналов. Представлены результаты моделирования – РЛИ высокого разрешения, полученные с использованием масштабных моделей самолета и морского судна. 

Ключевые слова:

масштабное физическое ультразвуковое моделирование, инверсное синтезирование апертуры, радиолокационное изображение высокого разрешения

Список источников

1. Lord Rayleigh “On the passage of waves through apertures in plane screens and allied problems” << Collected papers >> , v.4, Cambridge University Press Cambridge, Eng. 1902.
2. Звонарев В.В., Мороз А.В., Шерстюк А.В. Методика оценивания характеристик диаграммы направленности ультразвукового локатора в режиме синтезирования апертуры антенны // Труды МАИ. 2019. № 106. URL: https://trudymai.ru/published.php?.
3. Гусев С.Н., Миклин Д.В., Мороз А.В., Сахно И.В., Шерстюк А.В. Полунатурное моделирование цифрового канала передачи данных в ультразвуковом диапазоне длин волн //Труды МАИ. 2020. № 113. URL: https://trudymai.ru/published.php? DOI: 10.34759/trd-2020-113-08.
4. Оргиш П.И., Горшков С.А., Гуцев Р.А.  Гидроакустическое моделирование малобазовой многопозиционной радиолокационной системы с кодированными взаимно-ортогональными фазоманипулированными зондирующими сигналами // Вестник Военной академии Республики Беларусь. 2018. №3. С 52-60.
5. Тонких А.Н. Применение нейросетевых технологий для распознавания распределенных объектов на радиолокационных изображениях // Труды МАИ. 2025. № 141. URL: https://trudymai.ru/published.php? ID = 184504.
6. Митькин М.А., Гаврилов К.Ю. Применение искусственных нейронных сетей для восстановления объектов на радиолокационных изображениях // Труды МАИ. 2025. №141. URL:  https://trudymai.ru/published.php? ID = 184505.
7. Семин А.И., Трофимов В.Н. Масштабное физическое гидроакустическое моделирование радиолокационных систем получения и обработки радиолокационных изображений  высокого разрешения // Известия РАН. Теория и системы управления. 2005. № 4. С. 143-157.
8. Физическая энциклопедия / Под ред. А.М.Прохорова. Том 3. М: Советское радио, 1988. 657 с.
9. Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы (теория и применение). М.: Советское радио, 1971. 289 с.
10. Трофимов В.Н. Технология и комплекс масштабного гидроакустического моделирования радиолокационных станций с синтезированием апертуры и зондирующими сигналами типа дискретных частотных последовательностей // Прикладная физика и математика. 2015. № 6. С. 24-33.
11. Трофимов В.Н. Масштабное физическое гидроакустическое моделирование РЛС с синтезированной апертурой малой дальности для БПЛА // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. №9. URL: http://jre.cplare.ru/sep19/7/text.pdf. DOI: 10.30898//1684-1719.2019.9.7.
12. Victor C. Chen, Marco Martorella. “Inverse Synthetic Aperture Radar Imaging. Principle, Algorithms and Applications” SciTech Publishing, Edison, NJ. 2014.
13. Милаев А.В, Андреев А.Ю. Исследование влияния волнения водной поверхности на формирование радиолокационных портретов морских объектов на стенде гидроакустического моделирования // Труды Центрального научно-исследовательского института им. академика А.Н. Крылова, 216. № 94, С. 167-174. 
14. Maria S. Greco, Fulvio Gini. “Radar Clutter Modelling and Analysis” EGO Workshop 2012 –  October 15-17, 2012 – Cashina  – ppt download : презентация, слайд 42 // slideplayer.com>slide/10220220. 124 слайда. URL: http://slideplayer.com&gt;slide/10220220.
15. Yousfi Fayin, Bruneel Pierre. “High Resolution Bistatic ISAR Image on Airliners” IRS 2023, May 2023, Berlin, Germany. HAL Id: hal-04171763.          URL: https://hal.science/hal-0417163v1.
16.  Bibhuti Bhusan Mohapatra, Vinod Kumar Jaysaval, Suchith Rajagopal,  Abid Hussain. “Parallel ISAR Imaging of multiple targets with Airborne AESA Radar” VA Electronics & Radar Development Establishment, C V Raman Nagar, Bangalore-560093.  9th International Radar Symposium India - 2013 (IRSI - 13).  URL: https://scispace.com/papers/parallel-isar-imaging-of-multiple-targets-with-airborn-aesa-2cu03hukmr. 
17. Armin W. Doerry. “Ship Dynamics for Maritime ISAR Imaging” Sandia National Laboratories. SAND2008-1020 Unlimited Release Printed February 2008. DOI:10.2172/929523.
18. François Vincent,  Bernard Mouton,  Eric Chaumette,  Claude Nouals and Olivier Besson. “Synthetic Aperture Radar Demonstration for Signal Processing Education Conference”: Acoustics, Speech and Signal Processing, 2007. ICASSP 2007. IEEE International Conference on  3:III-709 - III-712. DOI: 10.1109/ICASSP.2007.366778.
19. Афонин И.Л., Байздренко А.А., Шереметьев К.С. Физическое моделирование ультразвуком радиолокационных систем с цифровыми методами обработки сигналов при их изучении в техническом ВУЗе // Всероссийская открытая научная конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн» - «Муром 2021», С. 373-379.
20. PPT – itp101 PowerPoint Presentation, free download – ID:4617496 www.slideserve.com&gt;luther/itp101. References

Скачать статью