Способ обнаружения пропеллерных беспилотных летательных аппаратов Российский патент 2023 года по МПК G01H3/12 G01S13/04 G01S7/41 G01S3/80 

Описание патента на изобретение RU2801201C1

Изобретение относится к области обнаружения объектов в воздушном пространстве, а более конкретно, к радиолокационным и акустическим способам обнаружения пропеллерных беспилотных летательных аппаратов (БЛА), и может быть использовано в системах безопасности для предотвращения несанкционированного доступа БЛА в контролируемую зону. Основными требованиями к способам обнаружения БЛА являются низкая вероятность пропуска целей и низкая вероятность ложных срабатываний.

Известен радиолокационный способ обнаружения и классификации БЛА [1 - патент WO 2019/091867 A1. Radar based system and method for detection of an object and generation of plots holding radial velocity data, and system for detection and classification of unmanned aerial vehicles, UAVs / Wouter Keijer, Gerben Pakkert. - May 16, 2019]. Согласно способу [1], с использованием непрерывного частотно-модулированного

электромагнитного зондирующего сигнала осуществляют сканирование воздушного пространства обзора и, измеряя эффект Доплера отраженного электромагнитного сигнала, обнаруживают БЛА.

Недостатком способа [1] является высокая вероятность пропуска целей в городских условиях, когда БЛА пролетает на малой высоте с низкой скоростью или зависает в воздухе вблизи зданий.

Известен акустический способ обнаружения БЛА [2 - патент RU 2749651 С1. Акустический способ обнаружения беспилотных летательных аппаратов / Деркачев П.Ю., Косогор А.А., Тихов Ю.И. - Опубл. в Бюл. №17, 2021]. Способ [2] позволяет обнаруживать БЛА пролетающие на малой высоте с различной скоростью, а также неподвижно зависающие в воздухе, в том числе вблизи зданий, в условиях сильных подавляющих звуковых помех (например, типа стадион, рок-концерт, взлетно-посадочная полоса, поле боя). Согласно способу [2], принимают акустические волны, испускаемые пропеллерами БЛА и, измеряя акустическую скорость частиц акустических волн, обнаруживают БЛА.

Недостатком способа [2] является высокая вероятность пропуска целей в условиях, когда тихо звучащий БЛА пролетает на больших дальностях, сопоставимых с дальностью обнаружения БЛА радиолокационными способами.

Известен способ обнаружения и классификации БЛА на основе приема радиолокационных, инфракрасных, акустических и оптических сигналов [3 - патент US 2020/0103499 A1. System and method for drone and object classification / David Preece, Mikko Valimaki, Mitchell Kay Oldroyd, Adam Eugene Robertson, Bryan Alan Davis, Matthew Elliott Argyle, David Thimm, James David Mackie - April 2, 2020]. Способ [3] позволяет на значительных дальностях обнаруживать БЛА. Согласно способу [3], принимают радиолокационные сигналы, используемые для выявления сигнатур Доплера, вызванных вращательным движением пропеллеров БЛА (эффект микро-Доплера), а также принимают инфракрасные, акустические и оптические сигналы, исходящие от БЛА. Существенно, согласно способу [3], для обнаружения и классификации БЛА необходимым является использование алгоритма машинного обучения.

Первым недостатком способа [3] является то, что прием инфракрасных сигналов затруднен из-за слабого тепловыделения современных БЛА, оснащаемых эффективными двигателями и полезной нагрузкой. Вторым недостатком способа [3] является то, что прием оптических сигналов ограничен необходимостью достаточной освещенности БЛА, обычно имеющейся лишь в дневное время суток, и требованием достаточной прозрачности атмосферы, зависящей от атмосферных осадков, туманов, пылевых и дымовых помех. Третьим недостатком способа [3] является то, что ввиду использования традиционных микрофонов прием акустических сигналов затруднен в условиях сильных подавляющих звуковых помех, например, типа стадион, рок-концерт, взлетно-посадочная полоса, поле боя. Первый, второй и третий недостатки способа [3] приводят к увеличению вероятности пропуска целей. Четвертым недостатком способа [3] является необходимость использования значительных ресурсов компьютерной системы искусственного интеллекта для реализации алгоритма машинного обучения. Кроме того, серьезной проблемой всех известных алгоритмов машинного обучения являются ложные корреляции и необходимость обработки больших объемов данных. Ложная корреляция -это когда независимые эффекты проявляются похожим образом, а искусственный интеллект при этом фиксирует связь эффектов, что повышает вероятность ложных срабатываний.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предложенного изобретения является способ обнаружения БЛА посредством измерения акустической скорости частиц совместно с радиолокационными измерениями [4 - патент RU 2757928 C1. Мультисенсорный способ обнаружения беспилотных летательных аппаратов / Деркачев П.Ю., Косогор А.А., Тихов Ю.И. - Опубл. в Бюл. №30, 2021]. Способ-прототип [4] позволяет обнаруживать БЛА со слабым тепловыделением, способные к полетам на малой высоте с низкой скоростью, в том числе в условиях города, вблизи зданий, в темное время суток, при наличии атмосферных осадков, туманов, пылевых и дымовых помех, при наличии сильных подавляющих звуковых помех, например, типа стадион, рок-концерт, взлетно-посадочная полоса, поле боя, и при этом не требует использования значительных ресурсов компьютерной системы искусственного интеллекта для реализации алгоритма машинного обучения. Согласно способу-прототипу [4], одновременно измеряют спектрограммы электромагнитных волн и акустических волн, с выявлением корреляции эффекта Доплера, вызываемого движением БЛА в полете относительно радиолокационных средств измерений электромагнитных волн и средств измерений акустической скорости частиц акустических волн.

Недостатком способа-прототипа [4] является увеличение вероятности пропуска цели в случае, когда БЛА неподвижно зависает в воздухе относительно применяемых радиолокационных и акустических средств измерений.

Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является уменьшение вероятности пропуска целей и уменьшение вероятности ложных срабатываний при обнаружении на значительных дальностях пропеллерных БЛА способных к полетам на малой высоте с низкой скоростью, а также неподвижно зависающих в воздухе, в том числе в условиях города, вблизи зданий, в условиях темного времени суток, при наличии атмосферных осадков, туманов, пылевых и дымовых помех, а также при наличии сильных подавляющих звуковых помех, например, типа стадион, рок-концерт, взлетно-посадочная полоса, поле боя. При этом решение указанной технической проблемы не должно требовать использования значительных ресурсов компьютерной системы искусственного интеллекта.

Настоящее изобретение развивает способ-прототип [4] и способ [2], являющиеся также изобретениями данных авторов и патентообладателя, содержание которых частично включено в настоящее описание в качестве ссылки.

Для решения указанной технической проблемы предлагается способ обнаружения пропеллерных БЛА, при котором радиолокационным средством принимают электромагнитные волны, отраженные от беспилотных летательных аппаратов, измеряя спектрограммы принятых электромагнитных волн, и средством измерений акустической скорости частиц принимают акустические волны, испускаемые беспилотными летательными аппаратами, измеряя спектрограммы принятых акустических волн, осуществляют цифровую запись указанных спектрограмм электромагнитных волн и акустических волн, затем сравнивают записанные спектрограммы электромагнитных волн и акустических волн в пределах регулируемого интервала времени, начиная с заданного начального момента обзора.

Согласно изобретению, способ характеризуется следующими признаками, в том числе частными случаями осуществления способа обнаружения пропеллерных БЛА:

- во временной и частотной областях спектрограмм принятых электромагнитных волн выявляют аномалии вызванные эффектом микро-Доплера из-за отражения электромагнитных волн от вращающихся пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, и, спустя время запаздывания приема акустических волн по сравнению с моментом приема электромагнитных волн, во временной и частотной областях спектрограмм принятых акустических волн выявляют аномалии вызванные тем же вращением пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, и в случае корреляции выявленных аномалий спектрограмм электромагнитных волн и аномалий спектрограмм акустических волн, с учетом запаздывания приема акустических волн по сравнению с приемом электромагнитных волн, выносят решение об обнаружении беспилотного летательного аппарата, категорированном с низкой вероятностью ложных срабатываний;

- в случае если в спектрограмме электромагнитных волн выявлена аномалия вызванная эффектом микро-Доплера из-за отражения электромагнитных волн от вращающихся пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, но, с учетом запаздывания приема акустических волн по сравнению с приемом электромагнитных волн, отсутствует корреляция аномалий спектрограмм электромагнитных волн и аномалий спектрограмм акустических волн, выносят решение об обнаружении беспилотного летательного аппарата, категорированном с низкой вероятностью пропуска цели.

Техническим результатом изобретения является измерение радиолокационным средством спектрограмм электромагнитных волн, отраженных от вращающихся пропеллеров БЛА, обуславливающих эффект микро-Доплера, и измерение средством измерений акустической скорости частиц спектрограмм акустических волн, испускаемых теми же вращающимися пропеллерами БЛА, с выявлением корреляции воздействия вращения пропеллеров БЛА на отраженные электромагнитные волны и на испускаемые акустические волны, по аномалиям во временной и частотной областях спектрограмм электромагнитных волн и акустических волн.

Сравнение с известными техническими решениями показывает, что сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемого способа из доступной литературы не известно, и предлагаемый способ соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.

При осуществлении предлагаемого способа выполняется следующая последовательность операций.

1. Радиолокационным средством принимают электромагнитные волны, отраженные от беспилотных летательных аппаратов, и средством измерений акустической скорости частиц принимают акустические волны, испускаемые беспилотными летательными аппаратами.

2. Измеряют спектрограммы принятых электромагнитных волн, отраженных от беспилотных летательных аппаратов, и измеряют спектрограммы принятых акустических волн, испущенных беспилотными летательными аппаратами.

3. Осуществляют цифровую запись указанных спектрограмм.

4. В пределах регулируемого интервала времени, начиная с заданного начального момента обзора, сравнивают записанные спектрограммы электромагнитных волн и акустических волн.

5. Во временной и частотной областях спектрограмм принятых электромагнитных волн выявляют аномалии, вызванные эффектом микро-Доплера из-за отражения электромагнитных волн от вращающихся пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, и, спустя время запаздывания приема акустических волн по сравнению с моментом приема электромагнитных волн, выявляют аномалии во временной и частотной областях спектрограмм принятых акустических волн, вызванные тем же вращением пропеллеров беспилотных летательных аппаратов.

6. В случае корреляции выявленных аномалий спектрограмм электромагнитных волн и аномалий спектрограмм акустических волн, с учетом запаздывания приема акустических волн по сравнению с приемом электромагнитных волн, выносят решение об обнаружении беспилотного летательного аппарата, категорированном с низкой вероятностью ложных срабатываний.

7. В случае если в спектрограмме электромагнитных волн выявлена аномалия, вызванная эффектом микро-Доплера из-за отражения электромагнитных волн от вращающихся пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, но, с учетом запаздывания приема акустических волн по сравнению с приемом электромагнитных волн, отсутствует корреляция аномалий спектрограмм электромагнитных волн и аномалий спектрограмм акустических волн, выносят решение об обнаружении беспилотного летательного аппарата, категорированном с низкой вероятностью пропуска цели.

Изобретение поясняется на фигуре, где изображена общая конфигурация примера осуществления предлагаемого способа (не в масштабе). В примере осуществления предлагаемого способа (фиг.) с помощью радиолокационного измерителя (1) принимают электромагнитные волны, отраженные от вращающихся пропеллеров, и с помощью измерителя акустической скорости частиц (2) принимают акустические волны, испускаемые вращающимися пропеллерами. Объектом обнаружения полагают БЛА (3) обладающий, по крайней мере, одним вращающимся пропеллером. Объектом обнаружения также может быть группа (рой) БЛА (3), что не выходит за пределы существа и объема настоящего изобретения. В условиях примера осуществления предлагаемого способа имеется источник сильных подавляющих звуковых помех (4).

Спектрограммы электромагнитных волн, отраженных от вращающихся пропеллеров БЛА (3), измеряемые радиолокационным измерителем (1), и спектрограммы акустических волн, испущенных теми же вращающимися пропеллерами БЛА (3), измеряемые измерителем акустической скорости частиц (2), поступают на вход устройства обработки данных (УОД) (5).

В УОД (5) осуществляют запись указанных спектрограмм в цифровом виде. Затем, с помощью УОД (5) сравнивают записанные спектрограммы электромагнитных волн и акустических волн во временной и частотной областях в пределах регулируемого интервала времени, начиная с заданного начального момента обзора воздушного пространства. Регулировку указанного интервала времени и задавание соответствующего начального момента обзора воздушного пространства осуществляют с помощью системы управления (СУ) (6). Уточняемые в процессе обнаружения БЛА (3) данные о начальном моменте и интервале времени обзора поступают от СУ (6) в УОД (5).

С помощью УОД (5) во временной и частотной областях спектрограмм электромагнитных волн выявляют аномалии эффекта микро-Доплера, вызванного вращением пропеллеров БЛА (3), и, спустя время запаздывания приема акустических волн по сравнению с моментом приема электромагнитных волн, выявляют аномалии во временной и частотной областях спектрограмм акустических волн, вызванные тем же вращением пропеллеров БЛА (3). Время запаздывания приема акустических волн полагается с достаточной точностью известным, поскольку известны скорости распространения электромагнитных и акустических волн в воздухе, а также известен ожидаемый диапазон дальностей от измерителей (1), (2) до обнаруживаемого БЛА (3).

По результатам сравнения спектрограмм, в случае корреляции аномалий спектрограмм электромагнитных волн и аномалий спектрограмм акустических волн, с учетом запаздывания приема акустических волн по сравнению с приемом электромагнитных волн, выносят решение об обнаружении БЛА. Сигнал об обнаружении БЛА поступает от УОД (5) в СУ (6). При этом в СУ (6) данное обнаружение БЛА категорируется как обнаружение с низкой вероятностью ложных срабатываний.

В случае если в спектрограмме электромагнитных волн выявлена аномалия эффекта микро-Доплера, вызванного вращением пропеллеров БЛА, но, с учетом запаздывания приема акустических волн по сравнению с приемом электромагнитных волн, отсутствует корреляция аномалий спектрограмм электромагнитных волн и аномалий спектрограмм акустических волн, также выносят решение об обнаружении БЛА. Сигнал об обнаружении БЛА поступает от УОД (5) в СУ (6). В СУ (6) такое обнаружение БЛА категорируется как обнаружение с низкой вероятностью пропуска цели.

Категорирование обнаружений БЛА используют при выборе вариантов реагирования на обнаружение БЛА. А именно, категорированную оценку вероятности пропуска целей и вероятности ложных срабатываний используют при выборе вариантов реагирования на обнаружение БЛА в зависимости от оперативно-тактической ситуации. Существо и особенности вариантов реагирования на обнаружение БЛА не входят в объем настоящего изобретения. Данные об обнаруженном БЛА, которые могут включать данные о локации обнаруженного БЛА в воздушном пространстве обзора (например, азимут, угол места, дальность), определенные радиолокационным измерителем (1) или измерителем акустической скорости частиц (2), посредством УОД (5) передают в СУ (6).

Особенностью радиолокационного обнаружения пропеллерных БЛА является присутствие в отраженных от БЛА электромагнитных волнах составляющих, возникающих за счет отражений от вращающихся пропеллеров. Возникновение этих составляющих называется эффектом микро-Доплера, который проявляется в виде аномалий спектрограмм принимаемых электромагнитных волн. Чем выше скорость вращения пропеллеров БЛА, тем более заметными становятся соответствующие аномалии.

Тем не менее, радиолокационные измерения в целом затрудняются при полете БЛА на малой высоте из-за приема отражений зондирующих электромагнитных волн от поверхности земли. При пролете БЛА вблизи зданий радиолокационные измерения затрудняются из-за отражений зондирующих электромагнитных волн от зданий. В то же время, наличие в воздушном пространстве обзора источников сильных подавляющих звуковых помех (4) практически не влияет на радиолокационные измерения.

Особенностью акустического обнаружения пропеллерных БЛА является то, что частота испускаемых пропеллерами акустических волн зависит от скорости вращения пропеллеров. Чем больше изменяется скорость вращения пропеллеров, например, при маневрировании или зависании БЛА, тем более заметными становятся соответствующие аномалии спектрограмм принимаемых акустических волн. Кроме того, в отличие от радиолокационных измерений, ввиду отсутствия зондирующих акустических волн и благодаря иной физике акустических волн, влияние отражений от земной поверхности и зданий акустических волн, испускаемых БЛА, не является критическим и может быть учтено аппаратными и программными средствами УОД (5). При этом влияние источников сильных подавляющих звуковых помех (4) в воздушном пространстве обзора, в отличие от применения традиционных микрофонов, минимизируется благодаря использованию измерителя акустической скорости частиц (2), обладающего расширенным динамическим диапазоном.

В примере осуществления предлагаемого способа сравнение спектрограмм электромагнитных волн и акустических волн во временной и частотной областях осуществляют математическими методами корреляционного анализа без использования систем искусственного интеллекта. Существо и особенности указанных математических методов не входят в объем настоящего изобретения.

В целом, благодаря тому, что наличие в воздушном пространстве обзора источников сильных подавляющих звуковых помех (4) не мешает радиолокационным измерениям отраженных от пропеллеров БЛА электромагнитных волн, а влияние отражений от земной поверхности и зданий акустических волн, испускаемых пропеллерами БЛА, при отсутствии зондирующих акустических волн не является критическим для акустических измерений, сочетание радиолокационных и акустических измерений обеспечивает уменьшение вероятности пропуска целей и уменьшение вероятности ложных срабатываний при обнаружении на значительных дальностях пропеллерных БЛА, способных к полетам на малой высоте с низкой скоростью, а также неподвижно зависающих в воздухе, в том числе в условиях города, вблизи зданий, в условиях темного времени суток, при наличии атмосферных осадков, туманов, пылевых и дымовых помех, а также при наличии сильных подавляющих звуковых помех, например, типа стадион, рок-концерт, взлетно-посадочная полоса, поле боя.

В процессе обнаружения БЛА радиолокационным измерителем (1) предпочтительно осуществляют механическое сканирование воздушного пространства по азимуту от 0° до 360° в фиксированном секторе углов места. Сектор углов места задают высотой луча и регулировкой ориентации антенн в вертикальной плоскости. При этом с помощью радиолокационного измерителя (1), содержащего не менее двух антенн: приемной антенны (11) и передающей антенны (12), излучают в пространство обзора непрерывную частотно-модулированную зондирующую волну, предпочтительно в наиболее высокочастотной технически доступной части СВЧ диапазона частот, принимают отраженную от вращающихся пропеллеров БЛА волну, и формируют спектрограмму с эффектом микро-Доплера. С помощью разделительного экрана (13) обеспечивают высокую развязку приемной (11) и передающей (12) антенн. Передатчик и приемник предпочтительно объединяют в СВЧ приемопередатчик (14). Радиопрозрачный защитный кожух (15) обеспечивает удобство развертывания радиолокационного измерителя (1), например, на крышах зданий или на шасси автомобиля типа пикап. Благодаря использованию высокочастотной части СВЧ диапазона частот, применяют большую абсолютную девиацию частоты модуляции, что обеспечивает высокое пространственное разрешение по дальности. Благодаря высокому пространственному разрешению, радиолокационный измеритель (1) обеспечивает дополнительное снижение вероятности пропуска целей при обнаружении мини- и микро-БЛА с эффективной площадью рассеяния от 0,01 м2 до 0,1 м2, способных к полетам на малой высоте с низкой скоростью, и зависаниям в воздухе, в том числе в условиях города, вблизи зданий.

В процессе обнаружения БЛА измерителем акустической скорости частиц (2) сканирования воздушного пространства обзора не требуется. При этом принимают акустические волны, исходящие от вращающихся пропеллеров БЛА в пространстве обзора, с помощью измерителя акустической скорости частиц (2), содержащего не менее трех расположенных непараллельно друг другу измерительных преобразователей акустической скорости частиц (21, 22, 23), и одного опорного датчика давления (24). Принимаемые акустические волны измеряют в виде спектрограмм. Диапазоны частот акустических спектрограмм известных БЛА преимущественно находятся в пределах от 30 Гц до 5000 Гц.

В примере реализации измерителя акустической скорости частиц (2), содержащего три измерительных преобразователя акустической скорости частиц (21, 22, 23), каждый из них располагают предпочтительно ортогонально друг к другу, и все три измерительных преобразователя акустической скорости частиц (21, 22, 23) могут быть размещены практически в непосредственном контакте друг с другом и с опорным датчиком давления (24). Увеличение количества используемых измерительных преобразователей акустической скорости частиц обеспечивает увеличение точности определения направления на источник звуков. При этом очень компактные измерители акустической скорости частиц формируются и при использовании более трех непараллельных измерительных преобразователей акустической скорости частиц. Прозрачный для акустических волн защитный кожух-амбушюра (25) обеспечивает удобство развертывания измерителя акустической скорости частиц (2).

Пример реализации измерительных преобразователей акустической скорости частиц (21, 22, 23) описан в [5 - патент RU 2697518 C1. Измерительный преобразователь акустической скорости частиц / Деркачев П.Ю., Косогор А.А., Тихов Ю.И. - Опубл. в Бюл. №23, 2019]. Устройство измерительного преобразователя акустической скорости частиц [5] является также изобретением данных авторов и патентообладателя, содержание которого частично включено в настоящее описание в качестве ссылки. Благодаря расширенному динамическому диапазону и механической прочности используемых измерительных преобразователей акустической скорости частиц, измеритель акустической скорости частиц (2) обеспечивает дополнительное снижение вероятности пропуска целей при наличии источников сильных подавляющих звуковых помех (4), например, типа стадион, рок-концерт, взлетно-посадочная полоса, поле боя.

Иные примеры осуществления заявляемого способа обнаружения пропеллерных БЛА могут содержать иные варианты реализации радиолокационного измерителя (1) и измерителя акустической скорости частиц (2), что не выходит за пределы существа и объема настоящего изобретения.

Похожие патенты RU2801201C1

название год авторы номер документа
Мультисенсорный способ обнаружения беспилотных летательных аппаратов 2021
  • Деркачев Петр Юрьевич
  • Косогор Алексей Александрович
  • Тихов Юрий Игоревич
RU2757928C1
Способ обнаружения малых беспилотных летательных аппаратов 2020
  • Деркачев Петр Юрьевич
  • Косогор Алексей Александрович
  • Тихов Юрий Игоревич
RU2735070C1
Акустический способ обнаружения беспилотных летательных аппаратов 2020
  • Деркачев Петр Юрьевич
  • Косогор Алексей Александрович
  • Тихов Юрий Игоревич
RU2749651C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО МНОГОФАКТОРНОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ ОТ МИНИАТЮРНЫХ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ 2021
  • Фомин Андрей Владимирович
  • Демидюк Андрей Викторович
  • Кондратович Константин Владимирович
  • Науменко Петр Алексеевич
RU2771865C1
Способ обнаружения и поражения малозаметных боевых мини- и микро беспилотных летательных аппаратов 2018
  • Кузнецов Николай Сергеевич
RU2695015C1
Радиолокационный способ обнаружения беспилотных летательных аппаратов 2021
  • Вицукаев Андрей Васильевич
  • Митрофанов Дмитрий Геннадьевич
  • Кауфман Геннадий Владимирович
  • Сотникова Оксана Борисовна
RU2760828C1
Способ дальнего обнаружения и распознавания малозаметных воздушных целей 2022
  • Ефанов Василий Васильевич
RU2802089C1
Способ дальнего обнаружения и поражения малозаметных воздушных и наземных целей 2022
  • Ефанов Василий Васильевич
RU2804559C1
РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ МАЛОСКОРОСТНЫХ И МАЛОРАЗМЕРНЫХ БПЛА 2021
  • Дудин Дмитрий Николаевич
  • Дудина Татьяна Владимировна
RU2795472C2
Радиолокационный способ обнаружения беспилотных летательных аппаратов 2023
  • Митрофанов Дмитрий Геннадьевич
  • Кауфман Геннадий Владимирович
  • Вицукаев Андрей Васильевич
  • Кудрявцева Алена Алексеевна
  • Кудрявцев Никита Александрович
  • Поисов Дмитрий Александрович
RU2821381C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 801 201 C1

Реферат патента 2023 года Способ обнаружения пропеллерных беспилотных летательных аппаратов

Изобретение относится к области радиолокации. Способ обнаружения пропеллерных беспилотных летательных аппаратов, при котором радиолокационным средством принимают электромагнитные волны, отраженные от беспилотных летательных аппаратов, измеряя спектрограммы принятых электромагнитных волн, и средством измерений акустической скорости частиц принимают акустические волны, испускаемые беспилотными летательными аппаратами, измеряя спектрограммы принятых акустических волн, осуществляют цифровую запись указанных спектрограмм электромагнитных волн и акустических волн, затем сравнивают записанные спектрограммы электромагнитных волн и акустических волн в пределах регулируемого интервала времени, начиная с заданного начального момента обзора. При этом во временной и частотной областях спектрограмм принятых электромагнитных волн выявляют аномалии, вызванные эффектом микро-Доплера из-за отражения электромагнитных волн от вращающихся пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, и, спустя время запаздывания приема акустических волн по сравнению с моментом приема электромагнитных волн, во временной и частотной областях спектрограмм принятых акустических волн выявляют аномалии, вызванные тем же вращением пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, и в случае корреляции выявленных аномалий спектрограмм электромагнитных волн и аномалий спектрограмм акустических волн, с учетом запаздывания приема акустических волн по сравнению с приемом электромагнитных волн, выносят решение об обнаружении беспилотного летательного аппарата, категорированном с низкой вероятностью ложных срабатываний. Технический результат – снижение вероятности ложных срабатываний. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 801 201 C1

1. Способ обнаружения пропеллерных беспилотных летательных аппаратов, при котором радиолокационным средством принимают электромагнитные волны, отраженные от беспилотных летательных аппаратов, измеряя спектрограммы принятых электромагнитных волн, и средством измерений акустической скорости частиц принимают акустические волны, испускаемые беспилотными летательными аппаратами, измеряя спектрограммы принятых акустических волн, осуществляют цифровую запись указанных спектрограмм электромагнитных волн и акустических волн, затем сравнивают записанные спектрограммы электромагнитных волн и акустических волн в пределах регулируемого интервала времени, начиная с заданного начального момента обзора, отличающийся тем, что во временной и частотной областях спектрограмм принятых электромагнитных волн выявляют аномалии, вызванные эффектом микро-Доплера из-за отражения электромагнитных волн от вращающихся пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, и, спустя время запаздывания приема акустических волн по сравнению с моментом приема электромагнитных волн, во временной и частотной областях спектрограмм принятых акустических волн выявляют аномалии, вызванные тем же вращением пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, и в случае корреляции выявленных аномалий спектрограмм электромагнитных волн и аномалий спектрограмм акустических волн, с учетом запаздывания приема акустических волн по сравнению с приемом электромагнитных волн, выносят решение об обнаружении беспилотного летательного аппарата, категорированном с низкой вероятностью ложных срабатываний.

2. Способ обнаружения пропеллерных беспилотных летательных аппаратов по п. 1, отличающийся тем, что в случае если в спектрограмме электромагнитных волн выявлена аномалия, вызванная эффектом микро-Доплера из-за отражения электромагнитных волн от вращающихся пропеллеров беспилотных летательных аппаратов, но с учетом запаздывания приема акустических волн по сравнению с приемом электромагнитных волн, отсутствует корреляция аномалий спектрограмм электромагнитных волн и аномалий спектрограмм акустических волн, выносят решение об обнаружении беспилотного летательного аппарата, категорированном с низкой вероятностью пропуска цели.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2801201C1

Мультисенсорный способ обнаружения беспилотных летательных аппаратов 2021
  • Деркачев Петр Юрьевич
  • Косогор Алексей Александрович
  • Тихов Юрий Игоревич
RU2757928C1
Способ обнаружения малых беспилотных летательных аппаратов 2020
  • Деркачев Петр Юрьевич
  • Косогор Алексей Александрович
  • Тихов Юрий Игоревич
RU2735070C1
US 10416270 B2, 17.09.2019
Seongha Park
Устройство для закрепления лыж на раме мотоциклов и велосипедов взамен переднего колеса 1924
  • Шапошников Н.П.
SU2015A1
WO 2020072522 A1, 09.04.2020
US 9685089 B2, 20.06.2017
US 20220057503 A1, 24.02.2022
WO 2021021249 A1,

RU 2 801 201 C1

Авторы

Косогор Алексей Александрович

Тихов Юрий Игоревич

Даты

2023-08-03Публикация

2023-02-27Подача