eng
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
Выпуск #5/2023
Ю. И. Якименко, С. П. Астахов, И. В. Якименко
МЕТОД ОЦЕНКИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
МЕТОД ОЦЕНКИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
Просмотры: 2522
DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.5.356.364
Предложен метод оценки пространственных структур излучения беспилотных воздушных судов, позволяющий получать приближенные математические модели их пространственной структуры излучения, которые могут быть использованы в качестве исходных данных для оценки эффективности решения задач обнаружения беспилотных воздушных судов с помощью пассивных оптико-электронных систем.
Предложен метод оценки пространственных структур излучения беспилотных воздушных судов, позволяющий получать приближенные математические модели их пространственной структуры излучения, которые могут быть использованы в качестве исходных данных для оценки эффективности решения задач обнаружения беспилотных воздушных судов с помощью пассивных оптико-электронных систем.
Теги: atmospheric background field of view passive optoelectronic system unmanned aerial vehicle атмосферный фон беспилотное воздушное судно пассивная оптико-электронная система поле зрения
Метод оценки пространственной структуры излучения беспилотных воздушных судов
Ю. И. Якименко, С. П. Астахов, И. В. Якименко
Филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске, Смоленск, Россия
Предложен метод оценки пространственных структур излучения беспилотных воздушных судов, позволяющий получать приближенные математические модели их пространственной структуры излучения, которые могут быть использованы в качестве исходных данных для оценки эффективности решения задач обнаружения беспилотных воздушных судов с помощью пассивных оптико-электронных систем.
Ключевые слова: беспилотное воздушное судно, пассивная оптико-электронная система, атмосферный фон, поле зрения
Статья получена: 30.05.2023
Статья принята: 10.07.2023
Введение
Современные беспилотные воздушные суда (БВС) выполняют широкий спектр задач: наблюдение (разведка), нанесение ударов, транспортировка грузов, выдача целеуказаний средствам поражения, ретрансляции данных и т. д. Вследствие этого возникает необходимость в организации противодействия БВС, потенциально создающим угрозы военным, промышленным и техногенным объектам. Для обеспечения этого необходимо прежде всего повышать эффективность обнаружения: так как малые величины эффективных площадей рассеяния (ЭПР) БВС лишают возможности применять активные радиолокационные средства в интересах их обнаружения, то альтернативой может стать применение пассивных оптико-электронных систем (ПОЭС).
Эффективность использования ПОЭС предлагается оценивать величиной дальности обнаружения с их помощью БВС при заданном значении вероятности обнаружения. Для оценки показателей эффективности функционирования ПОЭС в интересах обнаружения БВС необходима информация об особенностях БВС как источниках (ретрансляторах) оптического излучения и характере пространственного распределения излучения различных атмосферных фонов (АФ). Методы и результаты оценки пространственных характеристик излучения АФ достаточно подробно приведены в ряде источников, например [1–3], тогда как информация об особенностях БВС как источниках (ретрансляторах) оптического излучения.
Существующие методы оценки пространственных структур излучения летательных аппаратов
Известны несколько методов определения пространственной структуры излучения летательных аппаратов (ЛА), в том числе и БВС:
измерение энергетической яркости ЛА в процессе его полета по заданным траекториям. Этот метод позволяет получать информацию о параметрах излучения ЛА преимущественно в нижнюю полусферу и ограниченных секторах. Кроме этого, для проведения таких исследований необходимо сложное и дорогостоящее оборудование.
измерение энергетической яркости размещенного на стенде неподвижного ЛА с работающей двигательной установкой [4]. В этом случае измерение энергетической яркости проводится таким образом, что измерительная аппаратура перемещается вокруг ЛА по окружности. К недостаткам метода следует отнести то, что практически полностью исключается влияние излучения, обусловленное аэродинамическим нагревом (или охлаждением) элементов планера ЛА. Кроме того, в этом случае, возможно, получить индикатрису излучения ЛА только в горизонтальной плоскости, в то время как для наблюдателя ЛА требуется информация, о характере излучения в нижнюю полусферу.
определение пространственной структуры излучения ЛА на основании расчетов [5]. К недостаткам этого метода следует отнести приближенность и ограниченный объем полученных результатов.
Разработанный метод оценки пространственной структуры излучения беспилотных воздушных судов
Основной особенностью разработанного метода оценки пространственной структуры излучения является то, что исследуемое БВС фиксируется в специально разработанном поворотном устройстве с двумя степенями свободы (рис. 1), обеспечивающем изменение углового положение БВС в пространстве по углу рысканья (ψ) и углу крена (γ) при различных режимах работы двигательной установки. Измерения силы излучения БВС производятся при помощи измерительно-вычислительного комплекса (ИВК) в различные времена суток и года при различных метеоусловиях, которые фиксируются с помощью переносной метеостанции.
Радиометр из состава ИВК устанавливается на штатив, позволяющий направлять оптическую ось радиометра на БВС (рис. 1), причем расстояние D между радиометром и БВС выбирается таким образом, чтобы в поле зрения радиометра вписывались все возможные проекции БВС, что контролируется с помощью оптического визира.
Диаметр окружности d (поле зрения радиометра) зависит от расстояния D между радиометром и БВС и определяется по формуле:
(1)
где D – расстояния D между радиометром и БВС,
d – диаметр поля зрения радиометра,
δθ – угол поля зрения радиометра.
Многоканальный радиометр обладает следующими параметрами:
рабочие спектральные диапазоны: 1,5–2 мкм, 3–5 мкм и 8–13 мкм,
ширина поля зрения δθ = 24′.
Так как на радиометр поступает смесь излучения фона и БВС BфБВС(γ, ψ), выделение полезной информации, т. е. величины энергетической яркости BфБВС(γ, ψ), осуществляется в соответствии с алгоритмом, путем вычитания из BфБВС(γ, ψ) величины энергетической яркости участка фона экранируемого планером БВС: Bф(γ, ψ) ∙ kп(γ, ψ) (рис. 2).
Текущие параметры фона определяются сразу же после проведения измерений энергетической яркости БВС с помощью того же радиометра.
Коэффициент перекрытия БВС поля зрения радиометра определяется из выражения:
, (2)
где Sпр(γ, ψ) – площадь проекции БВС на картинную плоскость, перпендикулярную направлению визирования, при различных ракурсах наблюдения.
Sп – площадь поля зрения радиометра на дальности D, определяемая по формуле:
(3)
Энергетическая яркость фона (при наличии БВС) в поле зрения радиометра B'ф(γ, ψ) рассчитывается по формуле:
B'ф(γ, ψ) = Bф(γ, ψ) ∙ kп(γ, ψ), (4)
где Bф(γ, ψ) – энергетическая яркость текущего фона (при отсутствии БВС).
При известной фоновой составляющей излучения энергетическая яркость БВС по отношению к фону:
BБВС(γ, ψ) = BфБВС(γ, ψ) – B'ф(γ, ψ). (5)
В случае наблюдении БВС на большой дальности (в виде точечного источника излучения), его следует характеризовать не энергетической яркостью, а силой излучения.
Поток излучения (лучистый поток), создаваемый излучением БВС F(γ, ψ), связан с измеряемой в точке наблюдения энергетической яркостью BБВС(γ, ψ) зависимостью:
F(γ, ψ) = BБВС(γ, ψ) ∙ Sп(γ, ψ) ∙ Ω, (6)
где Ω – телесный угол, занимаемый полем зрения радиометра, ср.
Кроме того, лучистый поток может быть выражен через силу излучения:
(7)
где JБВС(γ, ψ) – сила излучения БВС в зависимости от угла наблюдения,
τa – коэффициент пропускания атмосферы для метеоситуации, соответствующей условиям измерения,
Sоб – площадь входной апертуры радиометра.
Приравняв выражения (6) и (7), можно выразить силу излучения БВС через результаты наблюдаемой энергетической яркости:
(8)
Таким образом, для реализации процедуры вычислений по формулам (4–8) необходимо определить коэффициент перекрытия фона и площади проекции на картинную плоскость БВС как функций его пространственного положения от ψ и от γ. Поскольку БВС различных типов отличаются по конфигурации, эту задачу следует решать для каждого случая отдельно.
Величина коэффициента перекрытия БВС поля зрения радиометра kп(γ, ψ) определяется натурным моделированием для исследуемого класса БВС, с помощью поворотного устройства и цифровой фотокамеры:
в поворотном устройстве с двумя степенями свободы закрепляется БВС (рис. 3),
цифровая фотокамера размещается на фиксированном удалении от поворотного устройства с БВС,
фотофиксация БВС производится на фоне экрана белого цвета размером Lв × Lг при изменении значений ψ от 0 до 360° через каждые 10° при фиксированном значении γ, значение которого после полного оборота по ψ изменяется от – 180° до 180° через 10°,
полученные в процессе фотофиксации кадры обрабатываются (удаляется фон в редакторе изображений в интересах повышения контрастности изображения БВС),
проводится бинаризация полученных изображений на основе пороговой обработки (рис. 4).
Пороговая обработка позволяет разделить множество пикселей изображения на два подмножества: содержащее изображение фона и содержащие изображение БВС. Очищенные от фона кадры изображений БВС использовались для определения коэффициента перекрытия БВС поля зрения радиометра kп(γ, ψ) при различных ракурсах.
Подсчет количества пикселей с единичным значением N1(γ, ψ) (пиксели фона) и с нулевым – N0(γ, ψ) (пиксели цели) позволил рассчитать коэффициент перекрытия при заданном ракурсе цели. Для этого в выражении (2) величина Sп заменяется на количество пикселов в бинарном изображении N:
N = N1(γ, ψ) + N0(γ, ψ).
Тогда:
(9)
где kц(γ, ψ) – коэффициент участия в излучении цели.
Пример зависимости значений коэффициента перекрытия от ракурса БВС kп(γ, ψ) показан на рис. 5.
Площадь проекции БВС Sпр(γ, ψ) на картинную плоскость при различных ракурсах определялась по формуле:
Sпр(γ, ψ) = Sкп ∙ kБВС(γ, ψ), (10)
Sкп = Lг ∙ Lв,
kБВС(γ, ψ) = 1 – kп(γ, ψ),
где Lг – горизонтальный размер экрана в картинной плоскости при проекции на нее БВС,
Lв – вертикальный размер экрана в картинной плоскости при проекции на нее БВС.
Пример зависимости значений площади проекции БВС на картинную плоскость при различных ракурсах показан на рис. 6. Примеры полученных с помощью (8) значений JБВС(γ, ψ) в виде нормированных индикатрис показаны на рис. 7–9.
Заключение
Предложен метод получения приближенных математических моделей пространственной структуры излучения БВС, которые могут быть использованы в качестве исходных данных для оценки эффективности решения задач обнаружения БВС с помощью ПОЭС.
Анализ форм нормированных индикатрис излучения БВС показывает, что:
в спектральном диапазоне 1,5–2 мкм при фиксированных углах крена наблюдается флуктуации уровней силы излучения (рис. 7), обусловленные изменением яркости отраженного солнечного излучения от планера БВС и, возможно, возникновения в отдельных случаях «отрицательного» контраста как результат экранирования отраженного солнечного излучения от облаков. Наблюдаемая асимметричность формы индикатрис излучения проявляется в увеличении силы излучения слева, что объясняется влиянием излучения Солнца в ходе измерений,
в спектральных диапазонах 3–5 мкм и 8–13 мкм (рис. 8, 9) флуктуация уровней силы излучения незначительны, поскольку в них присутствует в основном собственное излучение БВС. Наблюдаемая асимметричность формы индикатрис излучения БВС обусловлена особенностями конструктивного исполнения его двигательной установки.
REFERENCES
Yakimenko I. V. Metody, modeli i sredstva obnaruzheniya vozdushnyh celej na atmosfernom fone shirokougol’nymi optiko-elektronnymi sistemami. – S-Peterburg: Izdatel’stvo «Lan’». 2022. 16 pp.
Якименко И. В. Методы, модели и средства обнаружения воздушных целей на атмосферном фоне широкоугольными оптико-электронными системами. – С.‑Петербург: Издательство «Лань». 2022. 168 с.
Mishchenko A. M., Mishchenko A. M., Rachkovskij S. S., Smolin V. A., Yakimenko I. V. Rezul’taty issledovanij prostranstvennoj struktury izlucheniya atmosfery v spektral’nom diapazone 1,5–2 mkm. Svetotekhnika. 2018;1: 40–44.
Мищенко А. М., Мищенко А. М., Рачковский С. С., Смолин В. А., Якименко И. В. Результаты исследований пространственной структуры излучения атмосферы в спектральном диапазоне 1,5–2 мкм. Светотехника. 2018;1: 40–44.
Yakimenko I. V., Mishchenko A. M. et al. Results of spatial structure of atmosphere radiation in a spectral range (1.5–2) μm research. Light & Engineering. 2018;26(3):7–13.
Lukashevich S. A., Uryadov V. N., Podluzhnyj A. I. Izmerenie indikatrisy izlucheniya bespilotnyh letatel’nyh apparatov v staticheskom rezhime. Sbornik mezhdunarodnogo nauchno–tekhnicheskogo seminara «Telekommunikacii: seti i tekhnologii, algebraicheskoe kodirovanie i bezopasnost’ dannyh». Part 1. Belorusskij gosudarstvennyj universitet informatiki i radioelektroniki. 2017;14–18. ISBN 978‑985‑543‑312‑6 (p. 1).
Лукашевич С. А., Урядов В. Н., Подлужный А. И. Измерение индикатрисы излучения беспилотных летательных аппаратов в статическом режиме. Сборник международного научно–технического семинара «Телекоммуникации: сети и технологии, алгебраическое кодирование и безопасность данных». Часть 1. Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники. 2017;14–18. ISBN 978‑985‑543‑312‑6 (ч. 1).
Poltavskij A. V., Zhumabaeva A. S., Yurkov N. K. Algoritm opredeleniya indikatrisy izlucheniya podvizhnogo ob'ekta na primere robototekhnicheskogo kompleksa bespilotnogo letatel’nogo apparata. Nadezhnost’ i kachestvo slozhnyh sistem. 2015; 3(11):23–30.
Полтавский А. В., Жумабаева А. С., Юрков Н. К. Алгоритм определения индикатрисы излучения подвижного объекта на примере робототехнического комплекса беспилотного летательного аппарата. Надежность и качество сложных систем. 2015; 3(11):23—30.
АВТОРЫ
Якименко Игорь Владимирович, д. т. н., доц., филиал
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске, г. Смоленск, Россия.
ORCID 0000-0002-1003-8403
Астахов Сергей Петрович, к. т. н., доц., филиал ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске, г. Смоленск, Россия.
Якименко Юрий Игоревич, асп., филиал ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске, г. Смоленск, Россия.
ORCID 0009-0001-2631-5997
Ю. И. Якименко, С. П. Астахов, И. В. Якименко
Филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске, Смоленск, Россия
Предложен метод оценки пространственных структур излучения беспилотных воздушных судов, позволяющий получать приближенные математические модели их пространственной структуры излучения, которые могут быть использованы в качестве исходных данных для оценки эффективности решения задач обнаружения беспилотных воздушных судов с помощью пассивных оптико-электронных систем.
Ключевые слова: беспилотное воздушное судно, пассивная оптико-электронная система, атмосферный фон, поле зрения
Статья получена: 30.05.2023
Статья принята: 10.07.2023
Введение
Современные беспилотные воздушные суда (БВС) выполняют широкий спектр задач: наблюдение (разведка), нанесение ударов, транспортировка грузов, выдача целеуказаний средствам поражения, ретрансляции данных и т. д. Вследствие этого возникает необходимость в организации противодействия БВС, потенциально создающим угрозы военным, промышленным и техногенным объектам. Для обеспечения этого необходимо прежде всего повышать эффективность обнаружения: так как малые величины эффективных площадей рассеяния (ЭПР) БВС лишают возможности применять активные радиолокационные средства в интересах их обнаружения, то альтернативой может стать применение пассивных оптико-электронных систем (ПОЭС).
Эффективность использования ПОЭС предлагается оценивать величиной дальности обнаружения с их помощью БВС при заданном значении вероятности обнаружения. Для оценки показателей эффективности функционирования ПОЭС в интересах обнаружения БВС необходима информация об особенностях БВС как источниках (ретрансляторах) оптического излучения и характере пространственного распределения излучения различных атмосферных фонов (АФ). Методы и результаты оценки пространственных характеристик излучения АФ достаточно подробно приведены в ряде источников, например [1–3], тогда как информация об особенностях БВС как источниках (ретрансляторах) оптического излучения.
Существующие методы оценки пространственных структур излучения летательных аппаратов
Известны несколько методов определения пространственной структуры излучения летательных аппаратов (ЛА), в том числе и БВС:
измерение энергетической яркости ЛА в процессе его полета по заданным траекториям. Этот метод позволяет получать информацию о параметрах излучения ЛА преимущественно в нижнюю полусферу и ограниченных секторах. Кроме этого, для проведения таких исследований необходимо сложное и дорогостоящее оборудование.
измерение энергетической яркости размещенного на стенде неподвижного ЛА с работающей двигательной установкой [4]. В этом случае измерение энергетической яркости проводится таким образом, что измерительная аппаратура перемещается вокруг ЛА по окружности. К недостаткам метода следует отнести то, что практически полностью исключается влияние излучения, обусловленное аэродинамическим нагревом (или охлаждением) элементов планера ЛА. Кроме того, в этом случае, возможно, получить индикатрису излучения ЛА только в горизонтальной плоскости, в то время как для наблюдателя ЛА требуется информация, о характере излучения в нижнюю полусферу.
определение пространственной структуры излучения ЛА на основании расчетов [5]. К недостаткам этого метода следует отнести приближенность и ограниченный объем полученных результатов.
Разработанный метод оценки пространственной структуры излучения беспилотных воздушных судов
Основной особенностью разработанного метода оценки пространственной структуры излучения является то, что исследуемое БВС фиксируется в специально разработанном поворотном устройстве с двумя степенями свободы (рис. 1), обеспечивающем изменение углового положение БВС в пространстве по углу рысканья (ψ) и углу крена (γ) при различных режимах работы двигательной установки. Измерения силы излучения БВС производятся при помощи измерительно-вычислительного комплекса (ИВК) в различные времена суток и года при различных метеоусловиях, которые фиксируются с помощью переносной метеостанции.
Радиометр из состава ИВК устанавливается на штатив, позволяющий направлять оптическую ось радиометра на БВС (рис. 1), причем расстояние D между радиометром и БВС выбирается таким образом, чтобы в поле зрения радиометра вписывались все возможные проекции БВС, что контролируется с помощью оптического визира.
Диаметр окружности d (поле зрения радиометра) зависит от расстояния D между радиометром и БВС и определяется по формуле:
(1)
где D – расстояния D между радиометром и БВС,
d – диаметр поля зрения радиометра,
δθ – угол поля зрения радиометра.
Многоканальный радиометр обладает следующими параметрами:
рабочие спектральные диапазоны: 1,5–2 мкм, 3–5 мкм и 8–13 мкм,
ширина поля зрения δθ = 24′.
Так как на радиометр поступает смесь излучения фона и БВС BфБВС(γ, ψ), выделение полезной информации, т. е. величины энергетической яркости BфБВС(γ, ψ), осуществляется в соответствии с алгоритмом, путем вычитания из BфБВС(γ, ψ) величины энергетической яркости участка фона экранируемого планером БВС: Bф(γ, ψ) ∙ kп(γ, ψ) (рис. 2).
Текущие параметры фона определяются сразу же после проведения измерений энергетической яркости БВС с помощью того же радиометра.
Коэффициент перекрытия БВС поля зрения радиометра определяется из выражения:
, (2)
где Sпр(γ, ψ) – площадь проекции БВС на картинную плоскость, перпендикулярную направлению визирования, при различных ракурсах наблюдения.
Sп – площадь поля зрения радиометра на дальности D, определяемая по формуле:
(3)
Энергетическая яркость фона (при наличии БВС) в поле зрения радиометра B'ф(γ, ψ) рассчитывается по формуле:
B'ф(γ, ψ) = Bф(γ, ψ) ∙ kп(γ, ψ), (4)
где Bф(γ, ψ) – энергетическая яркость текущего фона (при отсутствии БВС).
При известной фоновой составляющей излучения энергетическая яркость БВС по отношению к фону:
BБВС(γ, ψ) = BфБВС(γ, ψ) – B'ф(γ, ψ). (5)
В случае наблюдении БВС на большой дальности (в виде точечного источника излучения), его следует характеризовать не энергетической яркостью, а силой излучения.
Поток излучения (лучистый поток), создаваемый излучением БВС F(γ, ψ), связан с измеряемой в точке наблюдения энергетической яркостью BБВС(γ, ψ) зависимостью:
F(γ, ψ) = BБВС(γ, ψ) ∙ Sп(γ, ψ) ∙ Ω, (6)
где Ω – телесный угол, занимаемый полем зрения радиометра, ср.
Кроме того, лучистый поток может быть выражен через силу излучения:
(7)
где JБВС(γ, ψ) – сила излучения БВС в зависимости от угла наблюдения,
τa – коэффициент пропускания атмосферы для метеоситуации, соответствующей условиям измерения,
Sоб – площадь входной апертуры радиометра.
Приравняв выражения (6) и (7), можно выразить силу излучения БВС через результаты наблюдаемой энергетической яркости:
(8)
Таким образом, для реализации процедуры вычислений по формулам (4–8) необходимо определить коэффициент перекрытия фона и площади проекции на картинную плоскость БВС как функций его пространственного положения от ψ и от γ. Поскольку БВС различных типов отличаются по конфигурации, эту задачу следует решать для каждого случая отдельно.
Величина коэффициента перекрытия БВС поля зрения радиометра kп(γ, ψ) определяется натурным моделированием для исследуемого класса БВС, с помощью поворотного устройства и цифровой фотокамеры:
в поворотном устройстве с двумя степенями свободы закрепляется БВС (рис. 3),
цифровая фотокамера размещается на фиксированном удалении от поворотного устройства с БВС,
фотофиксация БВС производится на фоне экрана белого цвета размером Lв × Lг при изменении значений ψ от 0 до 360° через каждые 10° при фиксированном значении γ, значение которого после полного оборота по ψ изменяется от – 180° до 180° через 10°,
полученные в процессе фотофиксации кадры обрабатываются (удаляется фон в редакторе изображений в интересах повышения контрастности изображения БВС),
проводится бинаризация полученных изображений на основе пороговой обработки (рис. 4).
Пороговая обработка позволяет разделить множество пикселей изображения на два подмножества: содержащее изображение фона и содержащие изображение БВС. Очищенные от фона кадры изображений БВС использовались для определения коэффициента перекрытия БВС поля зрения радиометра kп(γ, ψ) при различных ракурсах.
Подсчет количества пикселей с единичным значением N1(γ, ψ) (пиксели фона) и с нулевым – N0(γ, ψ) (пиксели цели) позволил рассчитать коэффициент перекрытия при заданном ракурсе цели. Для этого в выражении (2) величина Sп заменяется на количество пикселов в бинарном изображении N:
N = N1(γ, ψ) + N0(γ, ψ).
Тогда:
(9)
где kц(γ, ψ) – коэффициент участия в излучении цели.
Пример зависимости значений коэффициента перекрытия от ракурса БВС kп(γ, ψ) показан на рис. 5.
Площадь проекции БВС Sпр(γ, ψ) на картинную плоскость при различных ракурсах определялась по формуле:
Sпр(γ, ψ) = Sкп ∙ kБВС(γ, ψ), (10)
Sкп = Lг ∙ Lв,
kБВС(γ, ψ) = 1 – kп(γ, ψ),
где Lг – горизонтальный размер экрана в картинной плоскости при проекции на нее БВС,
Lв – вертикальный размер экрана в картинной плоскости при проекции на нее БВС.
Пример зависимости значений площади проекции БВС на картинную плоскость при различных ракурсах показан на рис. 6. Примеры полученных с помощью (8) значений JБВС(γ, ψ) в виде нормированных индикатрис показаны на рис. 7–9.
Заключение
Предложен метод получения приближенных математических моделей пространственной структуры излучения БВС, которые могут быть использованы в качестве исходных данных для оценки эффективности решения задач обнаружения БВС с помощью ПОЭС.
Анализ форм нормированных индикатрис излучения БВС показывает, что:
в спектральном диапазоне 1,5–2 мкм при фиксированных углах крена наблюдается флуктуации уровней силы излучения (рис. 7), обусловленные изменением яркости отраженного солнечного излучения от планера БВС и, возможно, возникновения в отдельных случаях «отрицательного» контраста как результат экранирования отраженного солнечного излучения от облаков. Наблюдаемая асимметричность формы индикатрис излучения проявляется в увеличении силы излучения слева, что объясняется влиянием излучения Солнца в ходе измерений,
в спектральных диапазонах 3–5 мкм и 8–13 мкм (рис. 8, 9) флуктуация уровней силы излучения незначительны, поскольку в них присутствует в основном собственное излучение БВС. Наблюдаемая асимметричность формы индикатрис излучения БВС обусловлена особенностями конструктивного исполнения его двигательной установки.
REFERENCES
Yakimenko I. V. Metody, modeli i sredstva obnaruzheniya vozdushnyh celej na atmosfernom fone shirokougol’nymi optiko-elektronnymi sistemami. – S-Peterburg: Izdatel’stvo «Lan’». 2022. 16 pp.
Якименко И. В. Методы, модели и средства обнаружения воздушных целей на атмосферном фоне широкоугольными оптико-электронными системами. – С.‑Петербург: Издательство «Лань». 2022. 168 с.
Mishchenko A. M., Mishchenko A. M., Rachkovskij S. S., Smolin V. A., Yakimenko I. V. Rezul’taty issledovanij prostranstvennoj struktury izlucheniya atmosfery v spektral’nom diapazone 1,5–2 mkm. Svetotekhnika. 2018;1: 40–44.
Мищенко А. М., Мищенко А. М., Рачковский С. С., Смолин В. А., Якименко И. В. Результаты исследований пространственной структуры излучения атмосферы в спектральном диапазоне 1,5–2 мкм. Светотехника. 2018;1: 40–44.
Yakimenko I. V., Mishchenko A. M. et al. Results of spatial structure of atmosphere radiation in a spectral range (1.5–2) μm research. Light & Engineering. 2018;26(3):7–13.
Lukashevich S. A., Uryadov V. N., Podluzhnyj A. I. Izmerenie indikatrisy izlucheniya bespilotnyh letatel’nyh apparatov v staticheskom rezhime. Sbornik mezhdunarodnogo nauchno–tekhnicheskogo seminara «Telekommunikacii: seti i tekhnologii, algebraicheskoe kodirovanie i bezopasnost’ dannyh». Part 1. Belorusskij gosudarstvennyj universitet informatiki i radioelektroniki. 2017;14–18. ISBN 978‑985‑543‑312‑6 (p. 1).
Лукашевич С. А., Урядов В. Н., Подлужный А. И. Измерение индикатрисы излучения беспилотных летательных аппаратов в статическом режиме. Сборник международного научно–технического семинара «Телекоммуникации: сети и технологии, алгебраическое кодирование и безопасность данных». Часть 1. Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники. 2017;14–18. ISBN 978‑985‑543‑312‑6 (ч. 1).
Poltavskij A. V., Zhumabaeva A. S., Yurkov N. K. Algoritm opredeleniya indikatrisy izlucheniya podvizhnogo ob'ekta na primere robototekhnicheskogo kompleksa bespilotnogo letatel’nogo apparata. Nadezhnost’ i kachestvo slozhnyh sistem. 2015; 3(11):23–30.
Полтавский А. В., Жумабаева А. С., Юрков Н. К. Алгоритм определения индикатрисы излучения подвижного объекта на примере робототехнического комплекса беспилотного летательного аппарата. Надежность и качество сложных систем. 2015; 3(11):23—30.
АВТОРЫ
Якименко Игорь Владимирович, д. т. н., доц., филиал
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске, г. Смоленск, Россия.
ORCID 0000-0002-1003-8403
Астахов Сергей Петрович, к. т. н., доц., филиал ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске, г. Смоленск, Россия.
Якименко Юрий Игоревич, асп., филиал ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске, г. Смоленск, Россия.
ORCID 0009-0001-2631-5997
Отзывы читателей
