Оценивание угловых координат радиолокатором с антенной решеткой на базе подрешеток с использованием искусственных нейронных сетей

Рассмотрены варианты измерителя угловых координат отраженного сигнала с использованием искусственных нейронных сетей для радиолокатора с перестройкой частоты на базе антенной решетки с подрешетками с формированием суммарного и разностных каналов и сетки адаптированных приемных каналов вблизи направления наблюдения. Разработана модель амплитудно-фазочастотных неидентичностей приемных каналов при перестройке частоты и угловом сканировании. Предложены варианты архитектуры нейронных сетей на базе многослойного персептрона для случая создания суммарно-разностных каналов и комплексированной сверточной нейронной сети и многослойного персептрона при формировании сетки адаптированных приемных каналов. На основе моделирования показано, что предлагаемые архитектуры обеспечивают практически полное устранение ошибок оценивания угловых координат, связанных с наличием амплитудно-фазочастотных неидентичностей приемных каналов при близкой к потенциально достижимой точности оценивания.

1. Татузов, А. Л. Нейронные сети в задачах радиолокации / А. Л. Татузов. М.: Радиотехника, 2009.

2. Богословская, М. А. Применение нейронных сетей в задачах пеленгации радиолокационных целей / М. А. Богословская, К. Ю. Гаврилов // Фазотрон. 2007. № 3–4.

3. Морозова, Е. О. Нейросетевая обработка сигналов моноимпульсной локации / E. О. Морозова, П. Е. Овчинников, М. Ю. Семенова // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. Серия «Радиофизика». 2013. № 6. С. 62–66.

4. Козлов, С. В. Обработка сигналов малоэлементного моноимпульсного пеленгатора в условиях мощных помех с использованием искусственных нейронных сетей / С. В. Козлов // Доклады БГУИР. 2018. № 5. С. 31–37.

5. Семенов, Л. М. Алгоритм моноимпульсного измерения углового положения летательного аппарата с помощью искусственной нейронной сети / Л. М. Семенов, Л. Б. Фридман // Ural Radio Engineering Journal. 2023. № 7. С. 291–303. DOI: 10.15826/urej.2023.7.3.004.

6. Шацкий, Н. В. Нейросетевой метод оценки угловых координат радиолокационных целей в цифровой антенной решетке / Н. В. Шацкий // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2022. Т. 16, № 7. С. 4–13.

7. Ратынский, М. В. Моноимпульсная пеленгация в РЛС с цифровыми ФАР / М. В. Ратынский, В. И. Порсев. М.: Радиотехника, 2019.

8. Григорьев, Л. Н. Цифровое формирование диаграммы направленности в фазированных антенных решетках / Л. Н. Григорьев. М.: Радиотехника, 2010.

9. Skolnik, M. I. Radar Handbook / M. I. Skolnik; 3rd ed. USA: McGraw-Hill, 2008.

10. Wirth, W. D. Radar Techniques Using Array Antennas / W. D. Wirth; 2nd ed. England: Stevenage, Institution of Engineering and Technology, 2013.

11. Монзинго, Р. A. Адаптивные антенные решетки: введение в теорию / Р. A. Монзинго, T. У. Миллер. М.: Радио и связь, 1986.

12. Fenn, A. J. Adaptive Antennas and Phased Arrays for Radar and Communications / A. J. Fenn. USA: Artech House, 2008.

13. Haykin, S. Adaptive Filter Theory / S. Haykin; 5th ed. UK: Pearson, 2014.

14. Козлов, С. В. Выбор параметров реализации и свойства адаптивных максимально-правдоподобных алгоритмов оценивания угловых координат цели в радиолокационном измерителе с многоканальной приемной системой / С. В. Козлов, Ле Ван Кыонг // Наука и военная безопасность. 2020. № 1. С. 42–46.

15. Карпухин, В. И. Синтез вариантов структуры радиолокационных измерителей угловых координат с адаптивной пространственной компенсацией помех / В. И. Карпухин, С. В. Козлов, В. И. Сергеев // Антенны. 2010. № 6. С. 71–76.