РАСПОЗНАВАНИЕ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВНУТРЕННЕЙ ГЕОМЕТРИИ ПОЛИГОНА ОРИЕНТИРОВ

Тема предлагаемого исследования обусловлена актуальностью разработки устойчивой системы позиционирования, являющейся альтернативой Глобальной навигационной спутниковой системы. Отмечается, что одним из возможных и экономически эффективных подходов является сочетание судового приемника ГНСС с навигационным радиолокатором. Ключевой задачей, которую необходимо решить, является идентификация нанесенных на карту объектов и эхо-сигналов, наблюдаемых с помощью РЛС. В работе рассматривается вопрос эффективности реализации нового метода автоматического опознавания ориентиров, основанного на использовании свойств внутренней геометрии полигона, сформированного такими объектами. Этот подход, основанный на геометрических свойствах, свободен от возможноговлияния преднамеренных помех радиоэфирного происхождения и является универсальным. Так, например,«радиолокационные ответчики», активируемые по сигналу РЛС трехсантиметрового диапазона, не удовлетворяют требованиям, предъявляемым перспективным РЛС с непрерывным сигналом. Подчеркивается, что опознавание на полигоне объектов, которые могут быть использованы в качестве ориентиров, относится к классу задач «устранение многозначности». Предлагается сформировать триангуляционный полигон, образованный устойчивыми эхо-сигналами от радиолокационных объектов. Идентификация навигационных ориентиров среди всех наблюдаемых объектов решается в локальной изометрии, где справедливыми являются аффинные преобразования и сохраняются основные параметры внутренней геометрии. Математическое моделирование, проведенное для пяти объектов, показало стабильное распознавание трех из них (заданных). Для приближения к реальной ситуации выполнялось моделирование в шумах. При значительных случайных погрешностях в моделируемых пеленгах и расстояниях наблюдалось уменьшение значимости целевой функции, т. е. опознаваемость объектов снижалась. Сделан вывод о том, что для уменьшения влияния этого эффекта целесообразно расстановку навигационных ориентиров выполнять так, чтобы небольшим изменениям в измеряемых навигационных параметрах соответствовали небольшие изменения в параметрах внутренней геометрии, т. е. необходимо улучшить обусловленность задачи.

уязвимость, альтернативная навигация, надежное позиционирование, внутренняя геометрия, радиолокатор, опознавание, триангуляция, аффинные преобразования, многозначность, дифференциальная геометрия

1. Thombre S. GNSS threat monitoring and reporting: Past, present, and a proposed future / S. Thombre, M. Z. H. Bhuiyan, P. Eliardsson, B. Gabrielsson, M. Pattinson, M. Dumville, D. Fryganiotis, S. Hill, V. Manikundalam, M. Pölöskey, S. Lee, L. Ruotsalainen, S. Söderholm, H. Kuusniemi // The Journal of Navigation. - 2018. - Vol. 71. - Is. 3. - Pp. 513-529. DOI: 10.1017/S0373463317000911.

2. Jheng S. L. 1090 MHz ADS-B-Based Wide Area Multilateration System for Alternative Positioning Navigation and Timing / S. L. Jheng, S. S. Jan, Y. H. Chen, S. Lo // IEEE Sensors Journal. - 2020. - Vol. 20. - Is. 16. - Pp. 9490-9501. DOI: 10.1109/JSEN.2020.2988514.

3. Пат. 2658679 Российская Федерация, МПК G01S 5/00. Способ автоматического определения местоположения» транспортного средства по радиолокационным ориентирам / С. С. Губернаторов, В. В. Афанасьев; заяв. и патентообл. С. С. Губернаторов, В. В. Афанасьев. - № 2017132606; заявл. 18.09.2017; опубл. 22.06.2018, Бюл. № 18.

4. Афанасьев Б. В. Процедура комплексной обработки радиолокационных данных в стробе и выбора радиолокационной метки / Б. В. Афанасьев, В. В. Афанасьев // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 3. - С. 608-618. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-3-608-618.

5. Карманов Ю. Т. Устранение неоднозначности измерения пеленгов в малобазовых широкодиапазонных пеленгаторах путем алгоритмического формирования дополнительных «виртуальных» баз / Ю. Т. Карманов, И. И. Заляцкая // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. - 2015. - Т. 15. - № 1. - С. 11-20.

6. Погорелов А. В. Внешняя геометрия выпуклых поверхностей / А. В. Погорелов. - М.: Изд-во «Наука». Главная редакция физико-математической литературы, 1969. - 760 с.

7. Омельченко А. В. Теория графов / А. В. Омельченко. - М.: Изд-во МЦНМО, 2018. - 416 с.

8. Скворцов А. В. Алгоритмы построения и анализа триангуляции / А. В. Скворцов, Н. С. Мирза. - Томск: Издательство Томского университета, 2006. - 168 с.

9. Бураго Н. Г. Вычислительная механика / Н. Г. Бураго. - М., 2012. - 275 с. DOI: 10.13140/RG.2.1.4610.5047.

10. Мамедов Р. К. Использование моментов инерций изображения для инвариантного к аффинным преобразованиям распознавания / Р. К. Мамедов, А. С. Муталлимова, Т. Ч. Алиев // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2012. - Т. 4. - № 3 (58). - С. 4-7.