Друзья,
В сообществе Engee опубликован новый проект по моделированию многоканальной широкополосной системы пеленгации множественных малоразмерных объектов - БПЛА типа «квадрокоптер».
➡️ Сценарий: радиолокационная станция (РЛС) с прямоугольной фазированной антенной решёткой (ФАР) расположена в начале координат. В её зоне наблюдения по направлению к РЛС одновременно движутся 4 малоразмерных БПЛА. Дальность до целей составляет 1000-1500 метров, скорость 130-150 м/с. Азимутальные направления на цели лежат в пределах [-20, 20] град, угломестные - [0, 30] град.
➡️ Задача: при заданных параметрах антенной решётки, зондирующего широкополосного импульса и приёмо-передающего тракта РЛС сравнить, какой из трёх алгоритмов цифровой обработки сигналов (BeamScan, MVDR (Capon), MUSIC) точнее справляется с задачей определения углового положения целей при различных значениях отношения сигнал/шум (ОСШ).
Внутри модели:
🔹генерация пачки импульсов сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ);
🔹моделирование эквидистантной прямоугольной антенной решётки;
🔹излучение и прием отраженного сигнала;
🔹добавление шумов и изменение ОСШ в широком диапазоне;
🔹моделирование сценариев движения и фоно-целевой обстановки;
🔹расчет пространственных спектров;
🔹оценка направлений прихода сигналов различными алгоритмами.
В проекте можно проследить, как меняется работа каждого алгоритма при ухудшении отношения сигнал/шум, а именно - результаты моделирования показывают, что MVDR обеспечивает высокое разрешение при хорошем качестве сигнала, BeamScan сохраняет работоспособность при сильных шумах, а MUSIC демонстрирует наиболее удачный баланс между разрешающей способностью и помехоустойчивостью. Даже при отрицательных значениях ОСШ алгоритм MUSIC продолжает уверенно обнаруживать все четыре цели.
Важно отметить, что проект позволяет не просто получить готовый результат, а исследовать саму задачу пеленгации множественных целей в сложных сценариях.
Можно изменять:
🔸параметры антенной решётки и приёмо-передающего тракта;
🔸параметры зондирующих импульсов;
🔸количество источников сигнала и сценарии их движения;
🔸отношение сигнал/шум;
🔸используемый алгоритм пеленгации.
В результате мы имеем полноценный исследовательский стенд для изучения современных методов DOA-оценки, который можно использовать как для обучения, так и в качестве отправной точки для собственных разработок в области радиопеленгации, радионавигации, радиоэлектронной борьбы (РЭБ), связи и телекоммуникации.
➡️ Длинные выходные — хороший повод открыть проект, запустить моделирование и посмотреть, как ведут себя классические алгоритмы пеленгации в разных условиях.
🇷🇺 С наступающим Днём России и хороших выходных!