ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2019, № 1 · ИНФОРМАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РАДИОЛОКАЦИИ И ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА

Имитационная модель интерферометрического радиолокатора вертолетного базирования

П.Е. Шимкин1,2, А.А. Комаров1,2

1 Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия
2 National Research University MPEI, Россия
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2019.1.4 УДК 621.396.96 EDN FQSMKO

Аннотация

Работа посвящена имитационному моделированию уникальной бортовой радиолокационной системы, позволяющей вертолетам с высокой степенью безопасности осуществлять посадку на неподготовленную площадку, предварительно определив наличие опасных неровностей, уклонов, посторонних средств и механизмов на этой площадке. В статье представлены результаты расчета потенциальной точностной характеристики такой системы, а также приведен один из вариантов алгоритмической реализации имитационной компьютерной модели, реализованной в пакете прикладных программ MATLAB. Показаны результаты моделирования на примере посадки вертолета на приближенный к реальному неоднородный рельеф поверхности.

  • интерферометрический радиолокатор
  • цифровая модель рельефа
  • трехмерное изображение
  • безопасная посадка вертолета
  • interferometry radar
  • digital terrain model
  • three-dimensional image
  • radar cross section diagram
  • safe helicopter landing
Abstract (in English)

Simulation model of interferometric helicopter radar

The work is devoted to the simulation of a unique on-board radar system, which allows helicopters with a high degree of safety to land on an unprepared site, having previously determined the presence of dangerous irregularities, inclines, foreign means and mechanisms on this site. The results of the calculation of the potential accuracy characteristics of such a system are presented, as well as one of the variants of the algorithmic implementation of a simulation computer model implemented in the MATLAB application software package. Visual results of modeling are shown by the example of a helicopter landing on a non-uniform surface relief close to real.

Для цитирования

Шимкин П.Е., Комаров А.А. Имитационная модель интерферометрического радиолокатора вертолетного базирования // Журнал радиоэлектроники. – 2019. – № 1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.1.4

Литература

  1. Rotary-Wing Brownout Mitigation: Technologies and Training // A Technical Report by NATO Science and Technology Organization, 2012. URL: https://www.researchgate.net/publication/234675186_Rotary-wing_Brownout_Mitigation_Technologies_and_Training
  2. Анализ состояния безопасности полетов в гражданской авиации Российской Федерации в первом полугодии 2016 года. Управление инспекции по безопасности полетов Федерального агентства воздушного транспорта Российской Федерации, 2016. URL: https://docplayer.ru/31805703-Analiz-sostoyaniya-bezopasnosti-poletov-v-grazhdanskoy-aviacii-rossiyskoy-federacii-v-pervom-polugodii-2016-goda.html
  3. F. Previc, W. Ercoline. Nonvisual Spatial Orientation Mechanisms // Spatial Disorientation in Aviation. Progress in Astronautics and Aeronautics, 2004, Vol. 203, pp. 37-94, DOI: 10.2514/5.9781600866708.0037.0094.
  4. Cross J.; Schneider J., Cariani P. MMW radar enhanced vision systems: the Helicopter Autonomous Landing System (HALS) and Radar-Enhanced Vision System (REVS) are rotary and fixed wing enhanced flight vision systems that enable safe flight operations in degraded visual environments // Proc. SPIE 8737, Degraded Visual Environments: Enhanced, Synthetic, and External Vision Solutions, 16 May 2013, 87370G, DOI: 10.1117/12.2016302.
  5. Sykora B. BAE systems brownout landing aid system technology (BLAST) system overview and flight test results // Proc. SPIE 8360 Airborne Intelligence, Surveillance, Reconnaissance (ISR) Systems and Applications IX, 83600M, 1 May 2012. DOI: 10.1117/12.918506.
  6. Savage J.; Harrington W.; McKinley A. R.; Burns H.M.; Braddom S., et al. 3D-LZ helicopter lidar imaging system // Proc. SPIE 7684 Laser Radar Technology and Applications XV, 768407, April 29, 2010. DOI: 10.1117/12.853625.
  7. Murray J.T., Seely J., Plath J; Gotfreson E., Engel J., et al. Dust-Penetrating (DUSPEN) "see-through" lidar for helicopter situational awareness in DVE // Proc. SPIE 8737, Degraded Visual Environments: Enhanced, Synthetic, and External Vision Solutions 2013, 87370H, 16 May 2013. DOI: 10.1117/12.2016439.
  8. Руководство по лётной эксплуатации вертолёта Ми-8. М.: Департамент воздушного транспорта министерства транспорта РФ, 1996 г. URL: http://airspot.ru/book/file/237/mi-8_rle.pdf
  9. Баскаков А.И., Жутяева Т.С., Лукашенко Ю.И. Локационные методы исследования объектов и сред. Учебник для студентов высших учебных заведений; под редакцией А.И. Баскакова. М.: Издательский центр «Академия», 2011, 384 с.
  10. Комаров А.А., Климова А.П. Выбор оптимальных параметров антенной системы бортовой РЛС безопасной посадки вертолета // Доклады XII Всероссийской научно-технической конференции «Радиолокация и радиосвязь», ИРЭ РАН, Москва, 26-28 ноября 2018 г., с. 60-63.
  11. Комаров А.А., Шимкин П.Е. Определение опасных неровностей и посторонних объектов на посадочной площадке по полученным разностно-фазовым интерферометрическим изображениям с борта вертолёта // Доклады XII Всероссийской научно-технической конференции «Радиолокация и радиосвязь», ИРЭ РАН, Москва, 26-28 ноября 2018 г., с. 246-250.
  12. Rodriguez E., Martin J.M. Theory and design of interferometric synthetic aperture radars. // IEE Proceedings (Radar and Signal Processing), 1992, Vol. 139, No.2, pp. 147-159.
  13. Bamler R., Hartl P. Synthetic aperture radar interferometry. Inverse Problems, vol. 14, 1998, pp. R1-R54.
  14. Баскаков А.И., Ка Мин Хо. Анализ влияния фазовых шумов на точностные характеристики интерферометрических РСА с «жесткой» базой // Исследование Земли из космоса, 1998, № 2, с. 43 - 50.
  15. Phased array system toolbox. URL: https://matlab.ru/products/phased-array-system-toolbox/Phased-array-system-toolbox-Ru.pdf
  16. Интерферометрическая модель интерферометрического радиолокатора вертолетного базирования: свидетельство 2018663114 / П.Е. Шимкин; заявл. 10.10.2018 г.; опубл. 22.10.2018 г.
  17. Richards M.A., Scheer J.A., Holm W.A. Principles of Modern Radar: Basic Principles. SciTech Publishing. Raleigh, NC, 2010, 934 p.
  18. Adib Nashashibi, Fawwz T., Ulaby, and Kamal Sarabandi. Measurement and modeling of the millimeter-wave backscatter response of soil surfaces. IEEE Transactions on Geosciences and Remote Sensing, Vol. 34, No. 2, March 1996. pp. 561-572.
  19. Richards M.A. A beginner's guide to interferometric SAR concepts and signal processing [AESS tutorial IV]. // IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, 2007, Vol. 22, No. 9. pp. 5-29.
  20. Melvin W.L., Sheer J.A. Interferometric SAR and coherent exploitation // Principles of modern radar: advanced techniques / SciTech Publisihng. Edison, NJ, 2013, pp. 337 - 398.
  21. Goldshtein R.M., Zebker H.A., Werner C.L. Satellite radar interferometry: two-dimensional phase unwrapping. Radio Science, Vol. 23, № 4, 1988, pp. 713-720.