ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2025, № 2 · РАДИОТЕХНИКА

Обнаружение малых беспилотных аппаратов по частоте вращения воздушного винта

Г.Я. Шайдуров1, А.В. Когтин1, А.Н. Фомин1

1 Сибирский Федеральный университет, Красноярск, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2025.2.9 УДК 621.396.96 EDN SNDNCQ

Аннотация

Проводится анализ возможностей обнаружения малых беспилотных летательных аппаратов (МБПЛА) эффективной площадью рассеивания σ ≤ 0,01 м2 радиолокационными станциями (РЛС) стоящими на вооружении многих стран Мира. Поскольку зоны действия МБПЛА ограничиваются радиусом действия 10÷30 км, то в статье приводятся энергетические расчеты для этих дальностей. В статье дается оценка работы импульсных и узкополосных РЛС в режиме обнаружения с настройкой приемника на частоту вращающегося винта летательного аппарата. Узкополосный режим реализуется путем коммутации плоскости поляризации диаграммы направленности антенны, либо ее диаграммы направленности, относительно равносигнальной зоны. Этот режим существенно снижает требуемую мощность излучения передатчика за счет уменьшения полосы пропускания приемника. Произведены расчеты спектральных характеристик вращающихся винтов, дана сравнительная оценка излучаемых мощностей передатчиков РЛС при работе в импульсном и узкополосном режимах. Для последнего случая предложен фазовый метод измерения дальности. Приводится результаты экспериментальных исследований.

  • радиолокация импульсная
  • радиолокация узкополосная
  • обнаружение и распознавание
  • малые беспилотные летательные аппараты
  • частота вращения винта
Abstract (in English)

Detection of small unmanned vehicles by the speed of rotation of the propeller

The analysis of the detection capabilities of small unmanned aerial vehicles (UAVs) with an effective scattering area of σ ≤ 0.01 m2 by radar stations (radars) in service in many countries of the World is carried out. Since the range of the UAV is limited to a range of 10-30 km, the article provides energy calculations for these ranges. The article evaluates the operation of pulse and narrowband radars in detection mode with the receiver set to the frequency of the rotating propeller of the aircraft. The narrowband mode is implemented by switching the polarization plane of the antenna's radiation pattern, or its radiation pattern, relative to the equi-signal zone. This mode significantly reduces the required radiation power of the transmitter by reducing the bandwidth of the receiver. Calculations of the spectral characteristics of rotating screws are performed, a comparative assessment of the radiated power of radar transmitters when operating in pulsed and narrowband modes is given. For the latter case, a phase-based range measurement method is proposed. The results of experimental studies are presented.

Для цитирования

Шайдуров Г.Я., Когтин А.В., Фомин А.Н. Обнаружение малых беспилотных аппаратов по частоте вращения воздушного винта // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – № 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.2.9

Литература

  1. Когтин А.В., Шайдуров Г.Я. Перспективы развития малых беспилотных летательных аппаратов и проблема их обнаружения. // "Военная мысль", № 1, 2023 г. С. 61-65.
  2. Разведка огневых позиций по выстрелу, контрбатарейные радары. Drive2.ru. URL: http://drive2.ru/b/467823232116851007
  3. Ананенков А.Е., Марин Д.В., Нуждин В.М., Расторгуев В.В. К вопросу о наблюдении малоразмерных беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2016 г. Выпуск № 91
  4. Каримов А.Х. Цели и задачи, решаемые беспилотными авиационными комплексами нового поколения. // Труды МАИ. 2011 г. Выпуск № 47
  5. Беляев Г.Г., Макеев А.А., Чернятьев Ю.Н. Результаты экспериментальных исследований признаков классификации малоразмерных воздушных объектов в мультистатических системах скрытной радиолокации // "Радиотехника" №1, 2016 г, С.78-87.
  6. Скосырев В.Н., Ананенков А.Е. Применение сверхкороткоимпульсных сигналов в РЛС малой дальности // Москва: Эдитус, 2015 г. - 137 с.
  7. Хохлов С.В. История отечественной радиолокации. // Москва: Изд. Столичная энциклопедия. 2015 г. С. 735.
  8. Шайдуров Г.Я. Способ радиолокации. Патент РФ № 2797828 от 27.07.2022.
  9. Фомин А.Н., Шайдуров Г.Я., Гарин Е.Н. Радиолокационный способ обнаружения летательных аппаратов. Патент РФ № 2622908 от 21.06.2017.
  10. Носков В.Я., Игнатков К.А. О применимости квазистатического метода анализа автодинных систем. // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. // 2014 г. Том: 57 Номер: 3(621), С. 44-56.
  11. Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации. М.: изд-во "Советское радио". 1970. С. 560.
  12. Чмых М.К. Цифровая фазометрия. М.: "Радиосвязь". 1993. С. 184.