Synthesis of a complex algorithm for the operation of a radio-acoustic measuring complex

Authors

  • V.A. Tikhonov Харківський національний університет радіоелектроніки, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-4618-4787
  • A.V. Kartashov Харківський національний університет радіоелектроніки, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30837/rt.2023.1.212.16

Keywords:

remote sensing of the atmosphere, complex, algorithm, estimation of parameters, management, temperature, signal, synthesis, interference

Abstract

Stations of radio-acoustic sounding of the atmosphere are a promising means of obtaining information about the altitudinal distribution of meteorological parameters in the Earth's atmosphere used in the process of solving current scientific and applied tasks to ensure aircraft flights, weather forecasting, etc. However, the effectiveness of the existing radio-acoustic means is insufficient, and there are practical needs for development of appropriate prospective structures and algorithms, which will be implemented when constructing specific stations designed to solve actual applied tasks.

The article presents a synthesis of the structural diagram of a promising radio-acoustic measuring complex (RAVC) and a complex algorithm of its functioning. It is shown that the process of the RAVC development can be reduced to the development of independent issues. They are as follows: synthesis (selection) of types of sounding radio and acoustic signals, their energy parameters, synthesis of spatial and temporal signal processing algorithms for optimal selection of useful information from signals received against a background of noise, development of complex management algorithms and complex adaptation to external conditions formed by the external environment, as well as development of technical means intended for the implementation of the specified algorithms. According to this task of synthesis (selection) of sounding signals for radio-acoustic systems of sounding the atmosphere in the design process, it should be a joint study of the characteristics and selection of two interdependent types of signals – electromagnetic and acoustic.

References

Калистратова М.А., Кон А.И. Радиоакустическое зондирование атмосферы. Москва : Наука, 1985. 200 с.

Карташов В.М., Тихонов В.А., Олейников В.Н. Обработка сигналов в радиоэлектронных системах дистанционного мониторинга атмосферы. Харьков : ХНУРЭ, 2014. 312 с.

Карташов В.М. Модели и методы обработки сигналов систем радиоакустического и акустического зондирования атмосферы. Харьков : ХНУРЭ, 2011. 230 с.

Дистанционные методы и средства исследования процессов в атмосфере Земли ; под ред. Б.Л. Кащеева, Е.Г. Прошкина, М.Ф. Лагутина. Харьков : Бизнес Информ, 2002. 426 с.

Ситнік О.В., Карташов В.М. Радіотехнічні системи : навч. посібник. Харків : Сміт, 2009. 448 с.

Kartashov V.M., Oleynikov V.N, Sheyko S.A., Koryttsev I.V., Babkin S.I., Zubkov O.V. Peculiarities of small unmanned aerial vehicles detection and recognition // Telecommunications and Radio Engineering. 2019. Vol. 78, Iss. 9. pp. 771 – 781.

Oleynikov V. N., Zubkov O. V., Kartashov V. M., Korytsev I. V., Babkin S. I., Sheiko S. A. Investigation of detection and recognition efficiency of small unmanned aerial vehicles on their acoustic emission // Telecommunications and Radio Engineering. 2019. Vol. 78, Is. 9. pp. 759 – 770.

В.А. Тихонов, В.М. Карташов, В.М. Олейников, В.И. Леонидов, Л.П. Тимошенко, И.С. Селезнев, Н.В. Рыбников. Обнаружение-распознавание беспилотных летательных аппаратов с использованием составной модели авторегрессии их акустического излучения // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка. Радіоапаратобудування. 2020. Вип. №81. С. 38 – 46.

V. Kartashov, V. Oleynikov, I. Koryttsev, S. Sheiko, O. Zubkov, S. Babkin. Processing of Wide Band Acoustic Signals During Detection of Unmanned Aerial Vehicles // 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW). Kharkiv, Ukraine, September 21 – 25, 2020. Volume 1 on 2020 IEEE 12th International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT). pp. 35 – 39.

O. Sotnikov, V. Kartashov, O. Tymochko, O. Sergiyenko, V. Tyrsa, Paolo Mercorelli, Wendy Flores-Fuentes. Methods for Ensuring the Accuracy of Radiometric and Optoelectronic Navigation Systems of Flying Robots in a Developed Infrastructure. Chapter 16 // Machine Vision and Navigation. Springer, Cham. pp. 537 – 578.

Developing and Applying Optoelectronics in Machine Vision/ O. Sergiyenko, J.C. Rodriguez-Quiñonez. IGI Global, 2016. 341p.

Koryttsev S., Sheiko V., Kartashov O., Zubkov О., Oleynikov V., Anohin M., Selieznov I.. Practical Aspects of Range Determination and Tracking of Small Drones by Their Video Observation // 2020 International Scientific-Practical Conference. Problems of Infocommunications. Science and Technology. Kharkiv, Ukraine. October 6 – 9, 2020. 5 p.

Карташов В.М., Олейников В.Н., Колендовская М.М., Тимошенко Л.П., Капуста А.И., Рыбников Н.В. Комплексирование изображений при обнаружении беспилотных летательных аппаратов // Радиотехника. 2020. Вып. 201. С. 120 – 129.

Kartashov V.M., Tikhonov V.A., Voronin V.V. and Tymoshenko L.P. Complex model of random signal in problems of acoustic sounding of atmosphere // Telecommunications and Radio Engineering. 2016. V. 75, Iss. 20. pp.1885 – 1892.

Oleynikov V.N., Kartashov V.M., Babkin S. I., Zubkov O.V., Korytsev I.V., Sheiko S.A., Seleznov I.S. Structure and Parameter Unmanned Aerial Vehicles Sound Fields // Telecommunications and Radio Engineering. New York. 2020. Vol. 79, №17. P.1539 – 1550.

Карташов В.М., Тихонов В.А., Воронин В.В., Тимошенко Л.П. Комплексные модели случайных сигналов в задачах акустического зондирования атмосферы // Радиотехника. 2016. Вып. 185. С. 81 – 86.

Vasilchenko A., Kartashov V. Analysis of influence exerted by longitudinal Doppler effect upon output signal of sodar antenna array // Telecommunications and Radio Engineering. Vol. 66, Iss.9. pp. 841 – 847. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v66.i9.50.

Semenets V. V., Kartashov V.M., Leonidov V. I. Registration of refraction Phenomenon in the Problem of acoustic Sounding of Atmosphere in Airport Zone // Telecommunications and Radio Engineering. 2018. Vol. 77, Iss. 5. pp. 461 – 468. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v77.i5.90.

Карташов В.М., Тихонов В.А., Воронин В.В. Особенности построения и применения комплексных систем дистанционного зондирования атмосферы // Радиотехника. 2016. Вып. 186. С. 184 – 185.

Олейников В.Н., Зубков О.В., Карташов В.М., Корытцев И.В., Бабкин С.И., Шейко С.А., Селезнев И.С. Экспериментальная оценка эффективности алгоритмов пеленгования беспилотных летательных аппаратов по акустическому излучению // Радиотехника. 2019. Вып. 199. С. 29 – 37.

Карташов В.М., Корытцев И.В., Олейников В.Н., Зубков О.В., Шейко С.А., Бабкин С.И., Левский Н.А., Селезнев И.С. Алгоритмы пеленгации беспилотных летательных аппаратов по их акустическому излучению // Радиотехника. 2019. Вып. 196. С. 22 – 31.

Красненко Н.П. Акустическое зондирование атмосферы. Новосибирск : Наука, 1986. 167 с.

Карташов В.М., Куля Д.Н., Кушнир М.В., Толстых Е.Г. Выбор модели изменения скорости звука для оптимального линейного фильтра систем радиоакустического зондирования атмосферы // Радиотехника. 2013. №173. С. 63 – 78.

Карташов В.М., Куля Д.Н., Пащенко С.В. Алгоритм автосопровождения изменений информационного параметра сигнала радиоакустических систем // Восточно-европейский журнал передовых технологий. 2012. №4/9(58). С. 57 – 61.

Карташов В.М. Функции рассеяния сигналов систем зондирования атмосферы // Радиотехника. 2001. №118. С.61 – 65.

Карташов В.М., Пащенко С.В. Алгоритм формирования оценок максимального правдоподобия параметров радиосигнала, рассеянного акустическим волновым пакетом // Радиотехника. 2011. №164. С. 35 – 40.

Published

2023-03-28

How to Cite

Tikhonov, V., & Kartashov, A. (2023). Synthesis of a complex algorithm for the operation of a radio-acoustic measuring complex. Radiotekhnika, 1(212), 166–174. https://doi.org/10.30837/rt.2023.1.212.16

Issue

Section

Articles