Дослідження шляхів побудови пасивних систем моніторингу для виявлення безпілотних літальних апаратів
Автор: Мороз Антон Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Радіоелектронні пристрої, системи та комплекси
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Магістерська кваліфікаційня робота була присвячена розробці та дослідженню виявлення БПЛА. Проведено моделювання пасивної та активної систем радіолокації. Розроблено та змодельовано антену для активної системи радіолокації для виявлення БПЛА. Також, було проведено досліди із можливості використання оптико-електронних систем для виявлення рухомих БПЛА. Створено програмний код в середовищі MATLAB який дає змогу реалізувати виділення лінії видимого горизонту, все, що під цією лінією ігнорується. Завдяки розвитку технологій безпілотні літальні апарати зазнали значної еволюції. Це призвело до появи більш доступних і краще оснащених апаратів, які дозволяють їхнє використання в нових галузях. Однак дрони також використовуються в шпигунстві, тероризмі та в порушенні конфіденційності, а також є одними з ризиків аварій в аеропортах. Тому було впроваджено багато технологій для контролю та моніторингу БПЛА. [1-4] В першому розділі роботи було розглянуто класифікації та характеристики БПЛА. Було описано переспективність систем пасивного моніторингу, так як застосування безпілотних літальних апаратів в різних галузях дуже швидко зростає, так само зростає і їхня небезпека як для оборони, так і для цивільних районів. В другому розділі описуються різні методи моніторингу для виявлення БПЛА. Акустичні методи, оптичні та методи моніторингу в радіодіапазоні дозволяють нам визначати точну локацію, швидкість та висоту безпілотників. В третьому розділі проведено моделювання пасивної та активної радіолокацій. Розроблено антену в середовищі CST STUDIO 2017. Змодельовано 3Д діаграму спрямованості спроектованої антени. В четвертому розділі було досліджено методи виявлення БПЛА за допомогою камер в оптичному діапазоні. Програмно реалізовано виявлення горизонту в програмі MATLAB. Це дає нам змогу зменшити імовірність хибної тривоги, оскільки вилучається вся зайва інформація. За допомогоюнаписаного програмного коду було проведено моделювання виявлення горизонту на двох тестових зображеннях. Змодельовано процес виявлення руху БПЛА за допомогою методу віднімання фону з виявленням лінії горизонту. В п’ятому розділі оцінено затрати на реалізацію проекту для знаходження шляхів побудови пасивних систем моніторингу для виявлення безпілотних літальних апаратів. Після проведення всіх розрахунків витрат на дану роботу приходимо до висновку, що дана розробка є економічно доцільною. Об’єкт дослідження – пристрої моніторингу БПЛА. Предмет дослідження – методи виявлення безпілотних літальних апаратів. Сфера досліджень – створення пристроїв для пасивного моніторингу БПЛА. Мета роботи: дослідження шляхів дослідження шляхів побудови пасивних систем моніторингу для виявлення безпілотних літальних апаратів. Ключові слова: безпілотні літальні апарати, моніторинг, радари. Перелік використаних джерел. 1. J. Florez, J. Ortega, A. Betancourt, A. Garcia, M. Bedoya, and J. S. Botero, “A review of algorithms, methods, and techniques for detecting UAVs and UAS using audio, radiofrequency, and video applications”, TecnoL., vol. 23, no. 48, pp. 269-285, May 2020. 2. Харченко О. В. Класифікація та тенденції створення безпілотних літальних апаратів військового призначення / О. В. Харченко, В. В. Кулешин, Ю. В. Коцуренко // Наука i оборона, 2005. – № 1. – С. 57–60. 3. Пассивная радиолокация: методы обнаружения объектов. Монография / [Р.П. Быстров, Г.К. Загорин, А.В. Соколов, Л.В. Федорова]; под ред. Р.П. Быстрова и А.В. Соколова. – М.: Радиотехника, 2008. – 320 с.4. Arunachalam S.T. Flying object detection and classification using deep neural networks / S.T. Arunachalam, R. Shahana, R. Vijayasri, Т. Kavitha. // International Journal of Engineering Trends and Technology. – 2019. – С. p. 124– 130. 5. Moroz A.Yu., Fabirovskyy S.Ye. (supervisor). Analysis of Approaches to Designing Passive Monitoring Systems for Unmanned Aerial Vehicle Detection. Master thesis. – Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2021.