Начало массового использования БПЛА в различных целях породило проблему их безопасного и контролируемого перемещения в пространстве, особенно в условиях плотной городской застройки. Примеры последних событий, освещенных, в том числе, в средствах массовой информации (аэропорты, частные владения, секретные объекты и др.), показали актуальность решения указанной проблемы, связанной с необходимостью создания соответствующей многопозиционной системы обнаружения и сопровождения для исключения воздушных инцидентов.
       Предполагается применение в системе не только радиолокационных, но и других источников первичного обнаружения воздушных объектов: оптических, акустических, тепловизионных, дающих информацию о секторе нахождения БПЛА. Поскольку корректное функционирование каждого из перечисленных датчиков ограничено параметрами застройки и метеоусловиями, корректно способна функционировать распределенная система на основе комплексирования данных и централизованного управления.
     Интеллектуальная система управления распределенными радиолокационными (и другими) средствами должна в режиме реального времени управлять режимами работы каждого источника данных по сканированию области воздушного пространства, получению информации о движущихся объектах, вычислению по обработанным данным координат и направления движения (составляющих векторов скорости), а также прогнозирование положения воздушного объекта для принятия решения о выдаче информации в сопряженную систему.
         Научной новизной обладает способность такой системы управления к интеллектуальной перенастройке в зависимости от профиля застройки, количества доступных по беспроводным линиям связи источников информации, погодных условий, а также способность принятия в режиме реального времени решения о режиме работы каждого источника информации и параметрах функционирования системы в целом.
       Ожидаемые результаты и значимость заключаются в том, что проектируемая интеллектуальная система управления распределенными радиолокационными средствами может применяться в качестве системы регулирования воздушного движения в местах с повышенной вероятностью появления воздушных объектов, в качестве охранной системы для обнаружения несанкционированного пересечения границ территорий, а также в качестве системы внешнетраекторных измерений при проведении испытаний воздушных объектов (в том числе малогабаритных). В качестве радиолокационных средств планируется использовать каскадируемые антенные секции, в качестве кодирования сигналов - новые кодовые конструкции на основе вложенности и несимметричного представления, что позволяет создавать мобильные радиолокационные станции с настраиваемыми характеристиками в зависимости от требуемой дальности обнаружения и необходимого сектора обзора пространства, помеховой обстановки.

​

Результаты исследований за 1 год

​

         За отчетный период были проведены исследования, направленные на развитие общих теоретических и практических аспектов для реализации систем управления распределенными РЛС, осуществляющими обнаружение БПЛА в условиях плотной городской застройки, в том числе с применением методов искусственного интеллекта
         Выполнен анализ вариантов БПЛА, способных нести полезную нагрузку с заданной скоростью и требуемым временем полета. Составлены соответствующие базы данных. Спроектирован и реализован имитатор воздушной цели на основе БПЛА типа гексакоптер (DJI S900) с мобильным уголковым отражателем для достижения рассчитанных эталонных характеристик.
  Приведено сравнение многопозиционных (пространственно-распределенных) и однопозиционных радиолокационных станций. Показана целесообразность применения и особенности вариантов построения многопозиционных систем и обработки информации в них, применительно к обнаружению БПЛА в условиях плотной городской застройки.
         Реализовано сопряжение с переносными компьютерами экспериментальных образцов малогабаритных РЛС «Марс-1М», «Марс-Б», «Арес», реализованных по технологии каскадируемых активных фазированных волноводно-щелевых антенных решеток. Проведены полевые эксперименты по обнаружению и сопровождению имитатора воздушной цели РЛС двухпозиционной системы, функционирующей в автономном режиме. Измерение координат БПЛА осуществляется путем совмещения информации от двух позиций малогабаритных РЛС, размещаемых параллельно или последовательно. Рассмотрены теоретические и практические вопросы проектирования радиолокационных станций секторного обзора с применением электронного сканирования и дальномерно-угломерного метода измерения.
       Выполнен анализ применимости алгоритмов классификации и распознавания объектов на радиолокационных портретах, сформированных при помощи распределенных мобильных РЛС. Разработан и апробирован способ распознавания малоразмерных объектов на основе применения алгоритмов нейронных сетей и проведены соответствующие полевые испытания, в том числе в условиях плотной городской застройки. 
       Разработана программа «Имитатор радиолокационной обстановки интеллектуальной системы управления распределенной системы РЛС», в частности модули:
-- формирования взаимного расположения и определения траекторных координат;
-- формирования траекторий полета наблюдаемых объектов.
      Описан процесс моделирования распределенной системы, состоящей из двух мобильных радиолокационных станций, применимой для отработки методов обнаружения и оценки координат воздушных объектов. Для реализации имитационной модели были получены аналитические соотношения для расчета координат наблюдаемых физических объектов, как по дальномерной информации, так и по угломерной. Предложена структурная схема этапов моделирования для определения траекторных координат объекта. Показана целесообразность применения распределенной системы в целях повышения точности измерений траекторных координат.
     Выполнен анализ методов определения местоположения объектов в локальном навигационном поле, сформированном двумя радиолокационными станциями, определена структура локального навигационного поля, состоящая из трех навигационных постов.
       Проведен анализ зависимости погонного ослабления электромагнитных волн лесной растительностью за счет поглощения и рассеяния от частоты распространения. Произведена обработка экспериментальных данных радиолокационных измерений на трассе, проходящей через лесной массив в черте города, подтверждающая расчетные результаты.
      Выполнен анализ влияния осадков на распространение радиоволн в естественных условиях, предложена модель погонного ослабления радиоволн в дожде для учета их затухания в многопозиционной радиолокационной системе. Предложен алгоритм оценки долгосрочной статистики затухания электромагнитных радиоволн в дожде.
       Для обеспечения помехоустойчивой связи между распределенными мобильными РЛС и центром обработки и управления предложены новые кодовые конструкции, построенные на основе строк циклических персимметричных квазиортогональных матриц и обеспечивающие лучшее выделение преамбулы кадра в потоке данных. Рассмотрены вопросы поиска и исследования перспективных помехоустойчивых кодов, обладающих лучшими автокорреляционными и периодическими корреляционными функциями, на основе специальных квазиортогональных матриц циркулянтной и двух циркулянтной симметричных структур.
 

​