ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАДИОПЕЛЕНГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПУТЕМ ИНТЕГРАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ И АКУСТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2025-139-4-206-214Ключевые слова:
оптические датчики, акустические датчики, радиолокационные системы, метод спектральной корреляции, эффективность, обработка данных датчиковАннотация
Данное исследование направлено на изучение возможностей повышения эффективности радиолокационных и радиопеленгационных систем за счет интеграции оптических и акустических датчиков. Точное определение изменений частоты улучшает качество приема радиосигналов и пеленгации, что влияет на общую производительность систем. Материалы и методы: В исследовании использовались оптические датчики с высокой чувствительностью для обработки сигналов на частоте 50 Гц и акустические датчики для контроля сигналов на частоте 120 Гц в пространстве. Метод спектральной корреляции позволил быстро и точно обрабатывать сигналы в частотной области. Кроме того, улучшение отношения сигнал/шум (SNR) было направлено на повышение устойчивости системы к шумам. Результаты: Интеграция оптических и акустических датчиков увеличила производительность радиолокационных систем до 30%. Также повысилась энергоэффективность системы и возможности сбора пространственных данных. Более быстрая обработка сигналов и точное определение направления радиосигналов значительно повысили скорость и точность системы по сравнению с традиционными методами. Заключение: Интеграция оптических и акустических датчиков значительно улучшает производительность и надежность радиолокационных и радиопеленгационных систем. Этот метод повышает устойчивость системы к шумам и её энергоэффективность, что в конечном итоге увеличивает общую эффективность радиолокационных систем.
Библиографические ссылки
[1] Zekavat S. et al. An overview on position location: Past, present, future //International Journal of Wireless Information Networks. – 2021. – Т. 28. – С. 45-76.
https://link.springer.com/article/10.1007/s10776-021-00504-z
[2] Hall T. D. et al. Radiolocation using AM broadcast signals: Positioning performance //Proceedings of the 15th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 2002). – 2002. – С.921-932.
https://www.ion.org/publications/abstract.cfm?articleID=2097
[3] Harris S. et al. Home‐range analysis using radio‐tracking data–a review of problems and techniques particularly as applied to the study of mammals //Mammal review. – 1990. – Т. 20. – №. 2‐3. – С. 97-123. https://doi.org/10.1111/j.1365-2907.1990.tb00106.x
[4] Bugby S. L., Lees J. E., Perkins A. C. Hybrid intraoperative imaging techniques in radioguided surgery: present clinical applications and future outlook //Clinical and translational imaging. – 2017. – Т. 5. – С. 323-341. file:///C:/Users/Admin/Downloads/s40336-017-0235-x.pdf
[5] Salem R., Foster M. A., Gaeta A. L. Application of space–time duality to ultrahigh-speed optical signal processing //Advances in Optics and Photonics. – 2013. – Т. 5. – №. 3. – С. 274-317. https://doi.org/10.1364/AOP.5.000274
[6] Zhu H. H. et al. Distributed acoustic sensing for monitoring linear infrastructures: Current status and trends //Sensors. – 2022. – Т. 22. – №. 19. – С. 7550. https://doi.org/10.3390/s22197550
[7] Aparicio J. et al. A survey on acoustic positioning systems for location-based services //IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2022. – Т. 71. – С. 1-36. DOI: 10.1109/TIM.2022.3210943
[8] Zhiqiang Z., MacAlpine M., Demokan. The directionality of an optical fiber high-frequency acoustic sensor for partial discharge detection and location //Journal of lightwave technology. – 2000. – Т. 18. – №. 6. – С. 795. https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?URI=jlt-18-6-795
[9] Zhang Y. et al. Spatiotemporal tracking of ocean current field with distributed acoustic sensor network //IEEE Journal of Oceanic Engineering. – 2016. – Т. 42. – №. 3. – С. 681-696. DOI: 10.1109/JOE.2016.2582018
[10] Alekhin M. D. et al. Journal Biomedical Radioelectronics № 8 for 2012 г. Article in number: Methods of pairwise correlation and spectral analysis in comparing of bio-radiolocation and respiratory plethysmography data. http://radiotec.ru/en/journal/Biomedical_Radioelectronics/number/2012-8/article/11364
[11] Droszcz A. et al. Beamforming of LOFAR Radio-Telescope for Passive Radiolocation Purposes //Remote Sensing. – 2021. – Т. 13. – №. 4. – С. 810. https://doi.org/10.3390/rs13040810
[12] Papi F. et al. Radiolocation and tracking of automatic identification system signals for maritime situational awareness //IET Radar, Sonar & Navigation. – 2015. – Т. 9. – №. 5. – С. 568-580. https://doi.org/10.1049/iet-rsn.2014.0292
[13] Zhang X. et al. High-speed all-optical processing for spectrum //Optics Express. – 2020. – Т. 29. – №. 1. – С. 305-314. https://doi.org/10.1364/OE.413628
[14] Belous A., Belous A. Theoretical Basics of Radiolocation //Handbook of Microwave and Radar Engineering. – 2021. – С. 1-52. DOIhttps://doi.org/10.1007/978-3-030-58699-7_1
[15] Li X. et al. Contributed Review: Source-localization algorithms and applications using time of arrival and time difference of arrival measurements //Review of Scientific Instruments. – 2016. – Т. 87. – №. 4. https://doi.org/10.1063/1.4947001
[16] Cannon R., Aminzadeh F. Distributed acoustic sensing: State of the art //SPE Digital Energy Conference and Exhibition. – SPE, 2013. – С. SPE-163688-MS. https://doi.org/10.2118/163688-MS
[17] Aparicio J. et al. A survey on acoustic positioning systems for location-based services //IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2022. – Т. 71. – С. 1-36. DOI: 10.1109/TIM.2022.3210943
[18] Chatrefou D., Pristchepa M., Uhde D. Application of optical sensors for measurement of high frequency overvoltages in power transformers //2000 IEEE Power Engineering Society Winter Meeting. Conference Proceedings (Cat. No. 00CH37077). – IEEE, 2000. – Т. 3. – С. 2257-2268. DOI: 10.1109/PESW.2000.847707
[19] Veron M.P., Veron P., Witzel A. Correlation between the Intrinsic Radiopower and the Spectral Index of Radiogalaxies //Astronomy and Astrophysics, Vol. 18, p. 82 (1972). – 1972. – Т. 18. – С. 82. https://adsabs.harvard.edu/full/1972A%26A....18...82V
[20] Shpalensky N. et al. Use of distributed acoustic sensing for Doppler tracking of moving sources //Optics express. – 2018. – Т. 26. – №. 13. – С. 17690-17696. https://doi.org/10.1364/OE.26.017690
[21] Wang L. et al. A noise robust automatic radiolocation animal tracking system //Animal Biotelemetry. – 2021. – Т. 9. – С. 1-12. https://link.springer.com/article/10.1186/s40317-021-00248-w
[22] Ziroff A. et al. A wireless sensor network with radiolocation subsystem //2008 IEEE Globecom Workshops. – IEEE, 2008. – С. 1-5. DOI: 10.1109/GLOCOMW.2008.ECP.39
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2025 Сейдулла Абдуллаев
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
