Питання оптимізації виявлення стелс літаків із використанням групи орбітальних супутників
DOI:
https://doi.org/10.20535/RADAP.2023.93.17-21Ключові слова:
стелс літак, виявлення, груповий політ, оптимізація, функція контролю, цільова функціональністьАнотація
Стаття присвячена питанням оптимізації виявлення стелс літаків з використанням групи супутників, що знаходяться на різних висотах. Зазначено необхідність обчислення інфрачервоної сигнатури стелс. Основними джерелами формування інфрачервоної сигнатури стелс літаків є нагрівання кожуха літака при польоті та високотемпературний шлейф, що виходить із сопла двигуна. Інфрачервона сигнатура таких літаків зазвичай обчислюється у широких діапазонах ІЧ хвиль. Разом з тим, існують роботи, згідно з якими з цією метою доцільно використовувати вузькоспектральні довжини хвиль. Розроблено двотактовий метод виявлення стелс літаків за допомогою супутників, що знаходяться у групі на різних орбітальних висотах. Пропонований метод дозволяє збільшити відношення сигнал/шум в результуючому різницевому інформативному сигналі, отриманому з урахуванням сигналу від літака і фонового сигналу в межах кадру. Запропоновано бінарну функцію управління, яка є залежністю просторового дозволу зображувальної системи супутників від відстані між літаком і супутниками. Розглядається випадок, коли на цю функцію накладено певне інтегральне обмеження. Показано, що введення бінарного керуючого сигналу залежності просторового дозволу від відстані до супутників дозволяє мінімізувати сумарний фоновий сигнал, що надходить від групи супутників. При цьому зростаючий варіант цієї функції, що застосовується до суми сигналів від фону, підвищує відношення сигнал/шум в системі та ймовірність виявлення стелс літака за допомогою спектрометричних пристроїв, встановлених на супутниках.
Посилання
References
Zhang T., Xu Z., Wang Y., Sun F., Zhang H. (2019). Overall optimization design of high temperature components cooling coefficient for lower infrared turbofan engine. Infrared Physics & Technology, Vol. 102, 102990, doi:10.1016/j.infrared.2019.102990.
Zheng T., Dong W., Wang Z. Y., Yi X. S., Zhao Y., Yuan Z. D., Zhao Y. L. (2020). Investigation of infrared spectral emissivity of low emittance functional coating artefacts. Infrared Physics & Technology, Vol. 110, 103454, doi:10.1016/j.infrared.2020.103454.
Li N., Lv Z., Huai W., Gong G. (2016). A simulation method of aircraft plumes for real-time imaging. Infrared Physics & Technology, Vol. 77, pp. 153-161, doi:10.1016/j.infrared.2016.05.024.
Zhou Y., Wang Q., Li T., Hu H. (2017). A numerical simulation method for aircraft infrared imaging. Infrared Physics & Technology, Vol. 83, pp. 68-77, doi:10.1016/j.infrared.2017.04.011.
Chen H., Zhang H., Xi Z., Zheng Q. (2019). Modeling of the turbofan with an ejector nozzle based on infrared prediction, Applied Thermal Engineering, Vol. 159, 113910, doi:10.1016/j.applthermaleng.2019.113910.
Veiga. IV: IR Signature modelling at BAE systems ATC (2011). International Target and Background Modeling and Simulation WorkShop, ONERA, pp. 1-26.
Baranwal N., Mahulikar S. P. (2016). IR signature study of aircraft engine for variation in nozzle exit area. Infrared Physics &Technology, Vol. 74, pp. 21-27, doi:10.1016/j.infrared.2015.11.001.
Sircilli F. et. al (2015). Measurements of a micro gas turbine plume and data reduction for the purpose of infrared signature modeling. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic System, Vol. 51, No. 4, pp. 3282-3293, DOI: 10.1109/TAES.2015.140392.
Lee J. H., Chae J. H., Ha N. K., Kim D. G., Jang H. S. (2019). Efficient Prediction of Aerodynamic Heating of a High Speed Aircraft for IR Signature Analysis. J. Korean Soc. Aeronaut. Space Sci., Vol. 47, Iss. 11, pp. 769-778, DOI:10.5139/JKSAS.2019.47.11.768.
Hu H., Li Y., Wei Z., Zheng Y. (2020). Optimization of the MSMGWB model used for the calculation of infrared remote sensing signals from hot combustion gases of hydrocarbon fuel. Infrared Physics & Technology, Vol. 107, 103286, doi:10.1016/j.infrared.2020.103286.
Gu B., Baek S. W., Jegal S. H., Choi S. M., Kim W. C. (2017). Infrared signature characteristic of a microturbine engine exhaust plume. Infrared Physics & Technology, Vol. 86, pp. 11-22, doi:10.1016/j.infrared.2017.08.014.
Kou T., Zhou Z., Liu H., Yang Y., Lu C. (2018). Multispectral radiation envelope characteristics of aerial infrared targets. Optics & Laser Technology, Vol. 103, pp. 251-259, doi:10.1016/j.optlastec.2018.01.004.
Rao G. A., Mahulikar S. P. (2012). Aircaft Powerplant and Plume Infrared Signature Modelling and Analysis. 43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, doi:10.2514/6.2005-221.
Ni, X., Yu, S., Su, X. et al. (2022). Detection spectrum optimization of stealth aircraft targets from a space-based infrared platform. Opt Quant Electron, 54, Article number: 151, doi:10.1007/s11082-021-03451-4.
Yuan H., Wang X. R., Guo B. T., Ren D., Zhang W. G., Li K. (2019). Performance analysis of the infrared imaging system for aircraft plume detection from geostationary orbit. Applied Optics, Vol. 58, Iss. 7, pp. 1691-1698, doi:10.1364/AO.58.001691.
Zhou X., Ni X., Zhang J., Weng D., Hu Z., Chen F. (2021). A Novel Detection Performance Modular Evaluation Metric of Space-based Infrared System. Research Square, doi:10.21203/rs.3.rs-989120/v1.
Elholz L. E. (1974). Differential equations and calculus of variations. M. Nauka, 432 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Хикмет Гамид оглы Асадов, Fakhraddin Agayev, Fakhraddin Agayev, Gunel Aliyeva
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
