DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2020.2.18

Вплив статистичних характеристик флуктуацій початкових фаз радіолокаційного сигналу на точність вимірювання радіальної швидкості аеродинамічного об'єкту

Oleksandr Kuznietsov, Vladimir Karlov, Oleksii Kolomiitsev, Kostiantyn Sadovyi, Oksana Biesova

Анотація


В статті розглядаються питання оцінювання радіальної швидкості при використанні когерентної пачки радіоімпульсів стосовно випадку наявності у відбитих від аеродинамічного об'єкту радіоімпульсах корельованих флуктуацій початкових фаз. Предметом вивчення є точність вимірювання частоти пачки для випадку погодженої обробки без урахування фазових флуктуацій її радіоімпульсів. Метою є чисельний аналіз впливу статистичних характеристик флуктуацій початкових фаз радіоімпульсів прийнятої пачки на зниження точності вимірювання радіальної швидкості аеродинамічного об'єкту. Завдання: оцінити можливі значення флуктуаційної складової середньоквадратичної похибки вимірювання радіальної швидкості аеродинамічного об'єкту. Розгляд проводиться в припущенні, що на вхід приймального пристрою радіолокаційної станції (РЛС) надходить адитивна суміш відбитих від аеродинамічних об'єктів сигналів і некорельованого гаусового шуму. Передбачається, що фазові флуктуації радіоімпульсів прийнятої пачки розподілені за нормальним законом з нульовим середнім, а кореляція фазових флуктуацій зі збільшенням інтервалу між радіоімпульсами пачки убуває за знакозмінним законом. Використовувані методи: теорії ймовірності та математичної статистики. Отримані наступні результати. Проведено оцінювання точності вимірювання частоти пачки при наявності корельованих фазових флуктуацій її радіоімпульсів. Висновки. Отримані результати свідчать про те, що для сучасних РЛС, в умовах регулярного вимірювання, на точність оцінювання частоти пачки радіоімпульсів в значно більшому ступені впливають статистичні характеристики флуктуацій фаз, чим відношення сигнал-шум. Внаслідок фазових флуктуацій радіоімпульсів прийнятої пачки, середньоквадратична похибка вимірювання радіальної швидкості аеродинамічного об'єкту здатна перевищувати значення, які визначаються вимогами до когерентно-імпульсних РЛС. Подальший напрямок досліджень полягає у оцінюванні впливу випадкових фазових спотворень радіолокаційного сигналу на якість супроводження аеродинамічного об'єкту.

Ключові слова


когерентно-імпульсна радіолокаційна станція; пачка радіоімпульсів; фазові флуктуації; радіальна швидкість аеродинамічного об'єкту; гаусовий шум; радіолокаційне спостереження; ефективність оптимізації

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Shirman, Ya.D. (1999), Radio electronic systems, Z.А.О. “МАКVISС”, Moscow, 828 p.

Shifrin, Ya.S. (1970), Statistical antenna theory issues, Sov. radio, Moscow, 383 p.

Karlov, V.D., Petrushenko, N.N., Chelpanov, V.V. and Kvitkin, K.P. (2010), “The influence of the propagation medium of radio waves in the coastal direction in measuring the angular coordinates of the radar targets”, Scientific Works of Kharkiv Air Force University, No. 3 (25), pp. 51-53.

Skolnik, M. (1976), Radar Reference Guide, Sov. radio, Moscow, 456 p.

Ostrovityanov, R.V. and Basalov, F.A. (1982), The statistical theory of radar extended targets], Radio and communication, Moscow, 232 p.

Karlov, V.D., Leonov, I.G., Prisyazhny, A.E. and Lukovskiy, O.Ya. (2006), “Detection of aerodynamic targets in the conditions of noise and passive interference with a wide Doppler spectrum”, Information Processing Systems, No. 9 (58), pp. 34-36.

Krasyuk, N.P. (1988), “The influence of the troposphere and underlying surface on the radar’s work”, Radio and communication, Moscow, 223 p.

Kotov, A.F. (1992),”Influence of reflections from a laying surface on the process of location objects”, Теоry and practice of synchronization systems, pp. 4-8.

Karlov, V.D., Minervin, N.N., Petrushenko, N.N. and Lukashuk, E.V. (2008), “Influence of inhomogeneities of radar station’s position on the effectiveness of suppressing external interference when locating of the overwater targets”, Navigation and communication control systems, No. 4 (8), pp. 34-36.

Petrushenko, M.M. (2009), “Features of the use of radio systems of the Air Force in unstable hydrometeorological conditions and natural meteorological phenomena”, Navigation and communication control systems, No. 2 (10), pp. 54-57.

Karlov, V.D., Minervin, N.N., Petrushenko, N.N., Lukashuk, E.V. and Lukovskiy, O.Ya. (2008), “Influence of fluctuations of the noise wave front on the efficiency of its suppression by the correlation compensator in radio-technical systems of coastal basing”, Information Processing Systems. No. 7 (74), pp. 87-93.

Karlov, V.D., Kucher, D.B., Strutsinskiy, O.V. and Lukashuk, О.V. (2016), “On the issue of measuring the range of low-altitude target during its radiolocation within the tropospheric waveguide over the sea”, Science and Technology of the Air Force of Ukraine, No. 3 (24), pp. 98-101.

Karlov, V.D., Kondratenko, A.P., Sheygas, A.K. and Sytnyk, Yu.B. (2014), “On the question of measuring the Doppler frequency of a signal is reflected from a target is located outside the horizon above the sea”, Science and Technology of the Air Force of Ukraine, No. 1 (14), pp. 115-117.

Karlov, V.D., Petrushenko, M.M., Pevtsov, G.V. and Nos, A.I. (2012), “Features of the measurement of the radial component of the target velocity, which is located at small angles of the place above the sea”, 8th Scientific Conference of Ivan Kozhedub Kharkiv Air Force University: New technologies – for air space protection, April 18-19, 2012, Kharkiv, p. 295.

Karlov, V.D., Petrushenko, N.N. and Nos, A.I. (2012), “Using the phase method for optimizing the measurement of the radial component of the target velocity is located outside the radio horizon above the sea”, 12th Scientific Conf.: The creation and modernization of weapons and military equipment in modern condition, September 6-7, 2012, Theodosius, p. 198.

Donets V., Kuchuk N., Shmatkov S. Development of software of e-learning information system synthesis modeling process. Advanced Information Systems, Vol. 2, No 2. P. 117–121. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.2.20.

Kuchuk G., Nechausov S., Kharchenko, V. Two-stage optimization of resource allocation for hybrid cloud data store. International Conference on Information and Digital Technologies. Zilina, 2015. P. 266-271. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/DT.2015.7222982

Merlac V. Resourses Distribution Method of University e-learning on the Hypercovergent platform / V. Merlac, S. Smatkov, N. Kuchuk, A. Nechausov // Сonf. Proc. of 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Service and Technologies. DESSERT’2018. Ukraine, Kyiv, May 24-27, 2018. – P. 136-140. – URL :http://dx.doi.org/ 10.1109/DESSERT.2018.8409114

Kuchuk N. Method for calculating of R-learning traffic peakedness / N. Kuchuk; O. Mozhaiev, M. Mozhaiev; H. Kuchuk // 2017 4th International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications Science and Technology, PIC S and T 2017. – 2017. – Р. 359 – 362. URL : http://dx.doi.org/10.1109/INFOCOMMST.2017.8246416

Nechausov A., Mamusuĉ I., Kuchuk N. Synthesis of the air pollution level control system on the basis of hyperconvergent infrastructures. Advanced Information Systems, Vol. 1, No 2. P. 21 – 26. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2017.2.04

Yaloveha, V., Hlavcheva, D. and Podorozhniak, A. (2019), “Usage of convolutional neural network for multispectral image processing applied to the problem of detecting fire hazardous forest areas”, Advanced Information Systems, Vol. 3, No 1, pp. 116–120, DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2019.1.19

Mozhaev O. Multiservise network security metric / O. Mozhaev, H. Kuchuk, N. Kuchuk, M. Mozhaev, M. Lohvynenco // IEEE Advanced information and communication technologies-2017. Proc. of the 2th Int. Conf. – Lviv, 2017. – P. 133-136. – DOI: https://doi.org/10.1109/AIACT.2017.8020083

Kuchuk G., Kovalenko A., Komari I.E., Svyrydov A., Kharchenko V. Improving big data centers energy efficiency: Traffic based model and method. Studies in Systems, Decision and Control, vol 171. Kharchenko, V., Kondratenko, Y., Kacprzyk, J. (Eds.). Springer Nature Switzerland AG, 2019. Pp. 161-183. DOI: http://doi.org/10.1007/978-3-030-00253-4_8

Svyrydov, A., Kuchuk, H., Tsiapa, O. (2018), “Improving efficienty of image recognition process: Approach and case study”, Proceedings of 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies, DESSERT 2018, pp. 593-597, DOI: http://dx.doi.org/10.1109/DESSERT.2018.8409201

Ruban, I. Redistribution of base stations load in mobile communication networks / I. Ruban, H. Kuchuk, A. Kovalenko // Innovative technologies and scientific solutions for industries. – 2017. – No 1 (1) – P. 75-81. – DOI : https://doi.org/10.30837/2522-9818.2017.1.075.

Kovalenko, А. and Kuchuk H. (2018), “Methods for synthesis of informational and technical structures of critical application object’s control system”, Advanced Information Systems, Vol. 2, No. 1, pp. 22–27, DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.1.04

Karlov, V.D., Petrushenko, N.N. and Nos, A.I. (2012), “Using the phase method for optimizing the measurement of the radial component of the target acceleration above the sea”, 12th Scientific Conferencey: The creation and modernization of weapons and military equipment in modern condition, September 6-7, 2012, Theodosius, p. 210.

Minervin, N.N. and Kuznetsov, A.L. (2001), “Errors of measurement of radial velocity and radial acceleration of the target, due to the neglect of fluctuations of the phases of the burst pulses”, Aerospace and Technology, No. 22, pp. 288-294.

Karlov, V.D., Besova, O.V., Oleshchuk, M.M. and Petrushenko, M.M. (2014), “About the influence of the propagation mechanism of radio waves on the location of targets in a tropospheric radio waveguide above the sea”, 10th Scientific Conf. of I. Kozhedub Kharkiv Air Force University: New technologies – for air space protection, April 9-10, 2014, Kharkiv, p. 254.

Minervin, M.M., Kuznietsov, O.L. and Tarshin, V.A. (2006), “Limit the accuracy of measuring the radial velocity of the target due to the conditions of propagation, reflection and processing of the radar signal”, Scientific Works of Kharkiv Air Force University, No. 3 (9), pp. 116-118.

Karlov, V.D., Oleshchuk, M.M., Pevtsov, G.V. and Misaylov, V.L. (2014), “The results of experimental studies of the locations of low-altitude targets that fly over the sea surface”, 3th International STC NTU KhPI: Information problems of the theory of acoustic radio electronic and telecommunication systems IPST, 2014, Kharkiv, p. 35.

Karlov, V.D., Rodyukov, A.O. and Pichugin, I.M. (2015), „”Statistical characteristics of radar signals are reflected from local objects in conditions of abnormal refraction”, Science and Technology of the Air Force of Ukraine, No. 4 (21), pp. 71-74.

Kuznietsov, О.L, Kolomiitsev, O.V., Sadovyi, K.V. (2017), ”Distinction after way distance РЛС with the synthesized aerial by a grate in the conditions of influence of not homogeneity atmosphere”, Collection of scientific works Ivan Kozhedub Kharkiv Air Force University, Kharkiv, No. 2(51), pp. 130-133.

Aloshin, G.V., Kolomiytsev, A.V. (2015), “Optimal choice of parameters of radio-location signals on the conditional criterion of a maximum of economic efficiency”, The Informatively-managing systems are on a railway transport, Kharkiv, No. 6, pp. 3-7.




Copyright (c) 2020 Oleksandr Kuznietsov, Vladimir Karlov, Oleksii Kolomiitsev, Kostiantyn Sadovyi, Oksana Biesova