АНАЛІЗ АКУСТИЧНИХ СИГНАЛІВ ЗАСОБІВ ПОВІТРЯНОГО НАПАДУ

Автор(и)

  • Володимир Васильович Поздняков Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова, Україна https://orcid.org/0009-0004-6382-0935
  • Микола Вікторович Бугайов Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова, Україна https://orcid.org/0000-0003-0899-9843

DOI:

https://doi.org/10.46972/2076-1546.2023.25.06

Ключові слова:

засоби повітряного нападу, акустичний сигнал, спектрограма, система акустичного моніторингу, гармонічна складова

Анотація

У роботі проаналізовано акустичні сигнали аеродинамічних засобів повітряного нападу, які застосовуються російською федерацією під час повномасштабного вторгнення. До них належать ударні безпілотні літальні апарати, крилаті ракети, реактивні та турбогвинтові літаки, гелікоптери. Встановлено, що час спостереження акустичного сигналу обмежений швидкістю засобу. Для високошвидкісних цілей (крилаті ракети, літаки) він становить у середньому 10 с, а для більш повільних – 40-50 с. Для виділення спектральних характеристик акустичних сигналів було використано метод періодограм Уелча. Показано, що акустичний сигнал засобів із повітряним гвинтом є сумою гармонічних та шумоподібних широкосмугових складових, а в оснащених турбореактивним рушієм він має переважно шумоподібну структуру з кількома вузькосмуговими компонентами. Встановлено, що в момент максимального зближення спектр сигналу має найбільшу ширину. Досліджено характерну зміну частоти гармонічних складових, що пов’язана з ефектом Доплера. Вона може бути використана для оцінювання параметрів руху та ідентифікації засобу. Шляхом кореляційного аналізу акустичних сигналів було встановлено, що широкосмугові складові мають шумоподібну структуру. Сформовано акустичний сигнал для випадку одночасного прольоту різнотипних засобів завдяки додаванню записів різних акустичних сигналів. Показано, що на частотно-часовій площині зберігаються характерні спектральні характеристики усіх об’єктів. Результати аналізу можуть бути використані для побудови математичних моделей акустичних сигналів та для розроблення методів оброблення сигналів засобів повітряного нападу у системі акустичного моніторингу повітряного простору.

Посилання

Oleinikov, V. M., Kartashov, V. M., & Sheiko, S. O. et al. (2022). Vyznachennia mistsia polozhennia malorozmirnykh bezpilotnykh litalnykh aparativ za akustychnym vyprominiuvanniam [Determining the position of small unmanned aerial vehicles by acoustic radiation]. Radiotekhnika [Radio engineering], № 210, 113–127 [in Ukrainian]. http://dx.doi.org/10.30837/rt.2022.3.210.09

Buhaiov, M. (2015). Alhorytm vyiavlennia akustychnykh syhnaliv bezpilotnykh litalnykh aparativ [Algorithm for detection of acoustic signals of unmanned aerial vehicles]. Visnyk ZhDTU [The Journal of Zhytomyr State Technological University], № 3 (74), 46–53

[in Ukrainian].

Danyk, Yu. H., Puleko, I. V., & Buhaiov, M. V. (2014). Vyiavlennia bezpilotnyk litalnykh aparativ na osnovi analizu akustychnykh ta radiolokatsiinykh syhnaliv [Detection of unmanned aerial vehicles based on the analysis of acoustic and radar signals]. Visnyk ZhDTU [The Journal of Zhytomyr State Technological University], № 4 (71), 71–80 [in Ukrainian].

Naz Pierre, Hengy Sebastien, & Ramamonjy Aro et al. (December 7–11, 2020). Outdoor field trials for the measurement of the acoustic signals of mini UAVs. e-Forum Acusticum. http://dx.doi.org/10.48465/fa.2020.0224

Minas, B., & Goldman, G. H. (2014). Acoustic detection and tracking of a class I UAS with a small tetrahedral microphone array. Army Research Laboratory, MD 20783-1138.

ARL-TR-7086.

Pham, T., & Srour, N. (2004). TTCP AG-6: Acousting detection and tracking of UAVs. U.S. Army Research Laboratory. Proc. of SPIE, Vol. 54, 24–29. http://dx.doi.org/10.1117/12.548194

Marino, L. (2010). Experimental analysis of UAV-propellers noise. In 16th AIAA 2010-3911. CEAS Aeroacoustics Conference. (pp. 1–14). http://dx.doi.org/10.2514/6.2010-3854

Lo, K. W., Perry, S. W., & Ferguson, B. G. (January 2002). Aircraft Flight Parameter Estimation Using Acoustical Lloyd’s Mirror Effect. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 38, № 1, 137–151. http://dx.doi.org/10.1109/7.993235

Aircraft Noise (Excerpt from the Oakland International Airport Master Plan Update – 2006). Retrived from https://flyquietoak.com/wp-content/uploads/2022/04/aircraft_noise_fundamentals.pdf

Usenko, V. (2019). Shum povitrianykh hvyntiv [The noise of propellers]. Naukova dumka suchasnosti i maibutnoho [Scientific opinion of the present and the future], Iss. 26, Part 1, 3–5 [in Ukrainian].

L550-E-datasheet-en. Retrived from https://limflug.de/downloads/datasheets/L550-E-datasheet-en.pdf

Kapoor, R., Kloet, N., & Gardi, A. et al. (2021). Sound Propagation Modelling for Manned and Unmanned Aircraft Noise Assessment and Mitigation. Atmosphere, Vol. 12, 1424. http://dx.doi.org/10.3390/atmos12111424

Lindgren, D., Guldogan, M. B., & Gustafsson, F. et al. (July 09–12, 2013). Acoustic Source Localization in a Network of Doppler Shift Sensors. In Proceedings of the 16th International Conference on Information Fusion. Retrived from http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:646335/FULLTEXT01.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-03-01

Як цитувати

Поздняков , В. В. ., & Бугайов, М. В. . (2024). АНАЛІЗ АКУСТИЧНИХ СИГНАЛІВ ЗАСОБІВ ПОВІТРЯНОГО НАПАДУ. ПРОБЛЕМИ СТВОРЕННЯ, ВИПРОБУВАННЯ, ЗАСТОСУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ СКЛАДНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ, 1(25 (I), 58–75. https://doi.org/10.46972/2076-1546.2023.25.06