bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2021-19-2-65-73bsuir-3036Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSСинтез алгоритма обнаружения беспилотных летательных аппаратов по акустическим шумамSynthesis of algorithm of unmanned aerial vehicle detection by acoustic noiseПузановА. Д.PuzanauA. D.

Пузанов Александр Денисович -  адъюнкт научно- исследовательской части

220057,  г. Минск, пр-т Независимости, 220 

тел. +375-44-516-10-83

Puzanau Aliaksandr Denisovich -  Adjunct of the Research Department 

220057, Minsk, Nezavisimosty ave., 220

tel. +375-44-516-10-83

alexandr.puzanov@my.comНефёдовД. С.NefedovD. S.

к.т.н., доцент, заместитель начальника научно-исследовательской части – начальник научно-исследовательской лаборатории роботизированных систем

PhD, Associate Professor, Deputy Head of the Scientific-Research Department

Военная академия Республики БеларусьMilitary Academy of the Republic of Belarus2021270320211926573Copyright © Пузанов А.Д., Нефёдов Д.С., 20212021Пузанов А.Д., Нефёдов Д.С.Puzanau A.D., Nefedov D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3036

В статье синтезирован алгоритм обнаружения акустического шума беспилотного летательного аппарата (БЛА) на фоне шумов, обусловленных ветром. Синтез алгоритма выполнен по критерию Неймана – Пирсона. Алгоритм предполагает сочетание этапов когерентной компенсации шума ветра с когерентным накоплением импульсов звукового давления акустического шума БЛА. Время когерентного накопления соответствует удвоенному времени корреляции флуктуаций, полученному в результате проведения экспериментальных исследований акустических шумов различных типов БЛА. Эффективность разработанного алгоритма обнаружения БЛА зависит от скорости полета, ракурса, количества лопастей и оборотов винта (винтов) БЛА, а также погодных условий. Для значения вероятности ложной тревоги 10–4 синтезированный алгоритм обнаружения обеспечивает вероятность правильного обнаружения БЛА 0,9 при отношении сигнал/шум 8 дБ, что соответствует дальности обнаружения БЛА 200…300 м. Полученные результаты позволяют говорить о перспективности применения акустических систем обнаружения БЛА. 

 The algorithm of detection of acoustic noise provided by an unmanned aerial vehicle (UAV) in the noise background due to wind is synthesized in the article. Creation of the algorithm has been carried out using the Neyman – Pearson lemma. The algorithm assumes a combination of the stages of wind noise coherent compensation and coherent accumulation of UAV’s acoustic noise sound pressure impulses. The coherent accumulation time matches doubled time of fluctuation correlation resulted by experimental research of acoustic noise of different types of  UAVs. Efficiency of the developed algorithm of UAV detection depends on flight velocity, foreshortening, amount of blades and rotor turnovers of UAV as well as weather conditions. For the probability of a false alarm value of 10–4, the probability of correct UAV detection value of 0.9 is provided wherein signal-to-noise ratio has a value of 8 dB. These indicators correspond the detection range of 200 to 300 meters. The obtained results allow discussions about perspective of acoustic UAVs detection systems adaptation. 

акустическая система обнаруженияакустический шумбеспилотный летательный аппаратдальность обнаруженияacoustic detection systemacoustic noiseunmanned aerial vehicledetection rangeReferencesПузанов А.Д., Нефёдов Д.С. Математическая модель временной структуры акустического шума беспилотного летательного аппарата. Наука и военная безопасность. 2020;1(63):32-36Puzanau A.D., Nefedov D.S. [Mathematic model of the temporal structure of the acoustic noise of an unmanned aerial vehicle]. Nauka i voennaya bezopasnost'. 2020;1(63):32-36. (In Russ.)Пузанов А.Д., Нефёдов Д.С. Результаты экспериментальных исследований спектрально-временных характеристик акустических шумов беспилотных летательных аппаратов. Наука и военная безопасность. 2020;4(66):19-24.Puzanau A.D., Nefedov D.S. [Result of experimental studies of the spectral-temporal characteristics of acoustic noise from unmanned aerial vehicles]. Nauka i voennaya bezopasnost'. 2020;4(66):19-24. (In Russ.)Быков Р.В. Статистический синтез акустических корреляционно-базовых устройств обнаружения – селекции для артиллерийского звукометрического вооружения: дис. …канд. техн. наук. Минск; 2008.Bykov R.V. [Statistical synthesis of acoustic correlation-basic detection devices – selection for artillery sound-metric weapons: dis. …kand. tekhn. nauk]. Minsk; 2008. (In Russ.)Охрименко А.Е. Основы радиолокации и радиоэлектронная борьба. Минк: Воениздат; 1983.Ohrimenko А.E. [Radar basics and electronic warfare]. Minsk: Voenizdat; 1983. (In Russ.)Пузанов А.Д., Нефёдов Д.С. Оценка дальности обнаружения беспилотных летательных аппаратов акустической системой пассивной локации. Milex Innovations. 2019;133:63-66.Puzanau A.D., Nefedov D.S. [Assessment of the detection range of unmanned aerial vehicles by the acoustic passive location system]. Milex Innovations. 2019;133:63-66. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.