Peculiarities of small unmanned aerial vehicles detection and recognition
DOI:
https://doi.org/10.30837/rt.2018.4.195.24Keywords:
detection, recognition, unmanned aerial vehicles, acoustic noiseAbstract
Review and analysis of methods for detection and recognition of unmanned aerial vehicles (UAVs) are conducted. The channels for the detection of UAVs - acoustic, optical, radar, infrared, radio channel are considered. The advantages and disadvantages of the channels used are compared and appreciated. In the case of small UAVs, there are a number of significant difficulties and limitations. One of the directions in the UAVs detection is acoustic observation. The noise generated by the UAV propulsion system and the air propeller is a significant demasking feature. Creating and improving methods for detecting, guiding and recognizing small UAVs by the reception and processing their sound signals is an urgent task. When using such a method of detecting UAVs, frequency spectra, spectrograms, normalized autocorrelation functions, and phase portraits of acoustic signals are used. Estimates of spectral coefficients, determined by a discrete realization containing a predetermined number of samples, as well as parameters of autoregression models can serve as information signs of the UAVs sound image.References
Кошкин Р.П. Беспилотные авиационные системы. – Москва : Стратегические приоритеты, 2016. – 676 с.
Цепляева Т.П., Поздышева Е. М., Поштаренко А. Г. Анализ применения беспилотных комплексов / Нац. аэрокосм. ун-т им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – https:www.khai.edu/csp/portal//Archiv/OIKIT39/p_149-154. pdf. Дата обращения 16.09.2017 г.
Kartashov V.M., Babkin S.I., Tolstykh E.G. Methodical errors in meteorological measurements during correlation processing of signals from radio acoustic sounding system // Telecommunications and Radio Engineering. – 2017. – V.76(20). – Р. 1861-1867.
Semenets V.V., Kartashov V.M., Leonidov V.I. Registration of refraction phenomenon in the problem of acoustic sounding of atmosphere in airports zone // Telecommunications and Radio Engineering. -2018. – V.77(5). – Р. 461-468.
Корольков В.А. Автоматизированные акустические и оптоэлектронные комплексы и системы для экологического и метеорологического мониторинга атмосферы : дис. … дра техн. наук ; специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. – Томск, 2017. – 471 с.
Теодорович Н.Н., Строганова С.М., Абрамов П.С. Способы обнаружения и борьбы с малогабаритными беспилотными летательными аппаратами // Интернет-журнал “НАУКОВЕДЕНИЕ”. – 2017. – Т.9, №1. http://naukovedenie.ru/PDF/13TVN117.pdf (доступ свободный).
Амелин К.С., Миллер А.Б.. Алгоритм уточнения местонахождения легкого БПЛА на основе калмановской фильтрации измерений пеленгационного типа / Санкт-Петербург. гос. ун-т // Анализ и синтез систем управления. Информационные процессы. – 2013. – Т. 13, № 4. – С. 338–352.
Даник Ю.В, Бугайов М.В. Аналіз ефективності виявлення тактичних безпілотних літальних апаратів пасивними та активними засобами спостереження // Зб. наук. праць ЖВІ ДУТ. Інформаційні системи’15. – 2015. – Вип.10. – С.5-20.
Горбунов В. А. Эффективность обнаружения целей. – Москва : Воениздат, 1979. – С. 16.
Sadasivan S. Acoustis siqnature of an unmanned air vehicle – exploitation for aircraft localisation and parameter estimation / S. Sadasivan, M. Gurubasavaraj, S.R. Sekar // Eronautical DEF SCI J. – 2001. – Vol. 51, № 3. – Р. 279–283.
Massey K. Noise Measurements of Tactical UAVs / K. Massey, R. Gaeta // Georgia Inst. of Technology / GTRI / ATAS, Atlanta. 16th AIAA / CEAS Aeroacoustics Conference. American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2010. – P. 1-16.
Marino L. Experimental analysis of UAV-propellers noise // 16th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. University «La Sapienza», Rome, Italy. – American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2010. – P. 1-14.
Pham T. TTCP AG-6: Acousting detection and tracking of UAVs / T.Pham, N.Srour // U.S. Army Research Laboratory. Proc. of SPIE. – 2004. – Vol. 54. – P. 24–29.
Zelnio A.M. Detection of small aircraft using an acoustic array. Thesis. B.S. – Electrical Engineering, Wright State University, 2007. – 55 p.
Соловьев В. А. Проблемы обнаружения беспилотных летательных аппаратов оптико-электронными устройствами // Электронный математический и медико-биологический журнал. – 2011. – Т. 10. – Вып. 3. – С. 1–13.
Beel J. J. Anti-UAV Defense For Ground Forces and Hypervelocity Rocket Lethality Models. – Monterey, California : Naval Postgr aduate School, 1992. – Р. 36–46.
Moses А. Radar-based detection and identification for minia ture air vehicles / A. Moses, M. J. Rutherford, K. P. Valavanis // IEEE International Conference on Control Applications.
Detecting, Tracking and Identifying Airborne Threats with Netted Sensor Fence / W. Shi, G. Arabadjis, B. Bishop, P. Hill // Sensor Fusion – Foundation and Applications. – Rijeka, Croatia : InTech Europe, 2001. – Р. 139–158.
Даник Ю.Г., Пулеко І.В., Бугайов М.В. Виявлення безпілотник літальних апаратів на основі аналізу акустичних та радіолокаційних сигналів // Вісник ЖДТУ. – 2014. – № 4 (71). – С.71- 80.
Weiqun Shi, Ronald Fante, John Joder, and Gregory Crowford. Multi-Modal Netted Sensor Fence for Homeland Security. Approved for Public Release; Distribution Unlimited Case, #05-0354. – P. 1-12.
Nanjaport Intrater, W. Nathan Alexander, William J. Davenport, Sheril M. Grace, and Amanda Dropkin. Experimental Study of Quadcopter Acoustic and Performance at static Thrust Condidtions. Aeroacoustics Conferences. 30 May-1 June. 2016, Lyon, France. 22Nd AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. American Institute of Aeronautics and Astronautics. – P. 1-14.
Kartashov V.M., Tikhonov V.F., Voronin V.V. Fuatures of construction and application of complex system for the atmosphere remote sounding // Telecommunications and Radio Engineering. – 2016. – V.76(8). – Р. 743-749.
Saravanakumar А. Еxploitation of Acoustic signature of low flying Aircraft using Acoustic Vector sensor / A. Saravanakumar, K. Senthilkumar // Defence Science Journal. – March 2014. – Vol. 64, No. 2. – Р. 95–98.
Самохин В. Ф. Экспериментальное исследование источников шумности беспилотного летательного аппарата с винто-кольцевым движителем в толкающей компоновке / В.Ф. Самохин, С.П. Остроухов, П.А. Мошков // Электронный журнал «Труды МАИ». – 2012. – Вып. № 70. – С.1–24.
Мошков П.А. Прогнозирование и снижение шума на местности легких винтовых самолетов : дис. … канд. техн. наук. – Москва : МАИ (НИУ), 2015. – 143 с.
Мошков П.А., Беляев И.В., Остриков Н.Н. Экспериментальное исследование акустических характеристик беспилотного летательного аппарата в заглушенной камере АК-2 // XI Междунар. науч. конф. по амфибийной и безаэродромной авиации “Гидроавиасалон-2016”, г. Геленджик, 23-24 сентября 2016. Тез. докл. – Москва : ЦАГИ, 2016. – С. 45.
Гордієнко Ю.О., Бугайов М.В., Солонець О.І., Солопій О.А. Особливості акустичних сигналів безпілотних літальних апаратів // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. – 2016. – № 1 (22). – С.32-35.
Пащенко Р.Э., Коршунов В.В., Цюпак Д.О., Богданова О.А. Распознавание БПЛА мультироторного типа с использованием фазовых портретов // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. – 2013. – № 4 (13). – С. 68-72.
Олейников В.Н., Шейко С.А., Бабкин С.И. Исследование характеристик акустического излучения малых беспилотных летательных аппаратов // Сб. науч. тр. VI Междунар. радиоэлектрон. форума “Приклад-ная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития (МРФ-2017)”. Междунар. науч. конф. “Радиолокация. Спутниковая навигация. Радиомониторинг”. 24-26 октября 2017 г. Харьков, Украина. – Харьков : Точка, 2017. – С.107 – 110.
Карташов В.М., Корытцев И.В., Зубков О.В., Анохин М.А. Обнаружение БПЛА на фоне акустических шумов и помех // Там же. – С. 68-70.
Карташов В.М., Олейников В.Н., Шейко С.А., Бабкин С.И., Корытцев И.В., Зубков О.В., Анохин М.А. Информационные характеристики звуковых сигналов малых беспилотных летательных аппаратов // Радиотехника. – 2017. – Вып 191. – С. 181-187.
Kartashov V.M., Oleynikov V.N, Sheyko S.A., Babkin S.I., Koryttsev I.V., Zubkov O.V., Anokhin M.A. Information characteristics of sound radiation of small unmanned aerial vehicles // Telecommunications and Radio Engineering. – 2018. – V.77(10). – Р. 915-924.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
1. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
2. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
3. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
