Inventory number IRN Number of state registration
0325РК00370 AP25794385-KC-25 0125РК00307
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 2
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 9994234.25 AP25794385
Name of work
Разработка и внедрение спектрально-корреляционного алгоритма пассивной радиопеленгации с использованием методов машинного обучения
Type of work Source of funding Report authors
Applied Сәбиболда Әкежан Мұратұлы
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт механики и машиноведения имени академика У.А. Джолдасбекова"
Abbreviated name of the service recipient РГП на ПВХ ИММаш
Abstract

Объектом исследования является процесс обработки радиосигналов в разностно-дальномерных радиолокационных и радиомониторинговых системах, функционирующих в условиях сложной электромагнитной обстановки.

Зерттеу нысаны — күрделі электромагниттік жағдайларда жұмыс істейтін айырмалы-қашықтықтық радиолокациялық және радиомониторингтік жүйелердегі радиосигналдарды өңдеу үдерісі.

Цель проекта — разработка и внедрение алгоритма пассивной радиопеленгации, предназначенной для повышения эффективности систем радиомониторинга в условиях помех за счёт прогнозирования параметров радиосигнала с применением методов машинного обучения.

Жобаның мақсаты — радиосигнал параметрлерін машиналық оқыту әдістерін пайдалану арқылы болжау негізінде кедергілер жағдайында радиомониторинг жүйелерінің тиімділігін арттыруға арналған пассивті радиопеленгация алгоритмін әзірлеу және енгізу.

Методы корреляционно-спектрального анализа, цифровой обработки сигналов и математического моделирования радиотехнических систем. В качестве инструментария использованы численные и вариационные методы, теория прямых и обратных задач математической физики, а также методы оптимального управления и оценки параметров сигналов. В вычислительных экспериментах применялись пакеты символьных вычислений и среда MathCad, обеспечивающая реализацию алгоритмов спектрального и корреляционного анализа, визуализацию результатов и контроль сходимости решений.

Корреляциялық-спектрлік талдау әдістері, сигналдарды цифрлық өңдеу және радиотехникалық жүйелерді математикалық модельдеу тәсілдері қолданылды. Зерттеу құралдары ретінде сандық және вариациялық әдістер, математикалық физиканың тура және кері есептер теориясы, сондай-ақ сигнал параметрлерін бағалау мен оңтайлы басқару әдістері пайдаланылды. Есептеу тәжірибелерінде спектрлік және корреляциялық талдау алгоритмдерін іске асыруды, нәтижелерді визуализациялауды және шешімдердің жинақталуын бақылауды қамтамасыз ететін MathCad бағдарламалық ортасы мен символдық есептеу пакеттері қолданылды.

Разработан спектрально-корреляционный метод радиопеленгации, обеспечивающий одновременное определение задержки и угла прихода радиосигнала при низком уровне SNR. Предложена математическая модель алгоритма, реализованная в MathCad, что позволило выполнить моделирование временных и частотных характеристик сигнала и подтвердить устойчивость сходимости. Впервые обоснован подход, основанный на совместной обработке спектральных и корреляционных зависимостей, обеспечивающий повышение точности пеленгации до 0,02°. Модель демонстрирует высокую устойчивость к шумам, повторяемость результатов и возможность адаптации под различные диапазоны частот, что подтверждает достижение целей первого этапа.

SNR төмен деңгейінде радиосигналдың кідірісі мен келу бұрышын бір мезгілде анықтауға мүмкіндік беретін спектрлік-корреляциялық радиопеленгация әдісі әзірленді. Алгоритмнің математикалық моделі MathCad ортасында жүзеге асырылып, сигналдың уақыттық және жиіліктік сипаттамалары модельденді, сходимостің тұрақтылығы дәлелденді. Алғаш рет спектрлік және корреляциялық тәуелділіктерді бірлесіп өңдеу тәсілі негізделіп, пеленгация дәлдігі 0,02°-қа дейін артты. Модель шуға төзімділігімен, нәтижелердің қайталанғыштығымен және әртүрлі жиіліктерге бейімделу қабілетімен ерекшеленеді.

Создана математическая и программная модель спектрально-корреляционного метода радиопеленгации в MathCad, обеспечивающая моделирование, корреляционный анализ и визуализацию сигналов. Определены рабочие диапазоны и параметры алгоритма, обеспечивающие точность 0,02° при SNR ≥ 0 дБ. Оптимизация корреляционного окна и частотного разрешения позволила сократить вычислительные затраты более чем на 25 % без потери точности. Алгоритм имеет модульную структуру и может быть реализован в составе радиоприёмных комплексов с двухканальной обработкой. Полученные показатели подтверждают технологическую готовность решения к использованию в системах радиомониторинга и радионавигации.

MathCad ортасында радиопеленгацияның спектрлік-корреляциялық әдісінің математикалық және бағдарламалық моделі жасалды. Радиосигналдарды модельдеу, корреляциялық талдау және визуализация орындалды. SNR ≥ 0 дБ кезінде бұрышты анықтау дәлдігі 0,02° құрайды. Корреляциялық терезе мен жиіліктік рұқсатты оңтайландыру есептеу шығындарын 25 %-дан астам азайтты. Алгоритмнің модульдік құрылымы оны екі арналы синхронды өңдеу жүйелеріне енгізуге мүмкіндік береді. Алынған техникалық-экономикалық көрсеткіштер әдістің радиомониторинг пен радионавигация жүйелерінде қолдануға дайын екенін дәлелдейді.

На текущем этапе проект находится на фундаментальной стадии — выполнено теоретическое обоснование метода и построена математическая модель алгоритма радиопеленгации. Результаты имеют научный характер и формируют базу для последующих этапов экспериментальной проверки и программной реализации. Внедрение на практике не осуществлялось, но полученные научные результаты могут быть использованы для дальнейшей разработки и адаптации метода в аппаратно-программных комплексах радиомониторинга.

Жоба қазір іргелі кезеңде – радиопеленгация алгоритмінің теориялық негіздемесі жасалып, оның математикалық моделі құрылды. Нәтижелер ғылыми сипатқа ие және келесі эксперименттік және бағдарламалық іске асыру кезеңдеріне негіз қалайды. Практикалық енгізу жүргізілген жоқ, алайда алынған ғылыми нәтижелер радиомониторингтің аппараттық-бағдарламалық кешендеріне бейімдеу және дамыту үшін пайдаланылуы мүмкін.

Эффективность проекта на данном этапе выражается в получении нового научного знания — сформулированных принципов и математической модели спектрально-корреляционного метода радиопеленгации. Разработанный подход повышает теоретическую точность и устойчивость алгоритмов радиосигнальной обработки, что подтверждает научную значимость и потенциал практического применения на последующих стадиях проекта.

Жобаның тиімділігі жаңа ғылыми білім алумен айқындалады – спектрлік-корреляциялық радиопеленгация әдісінің принциптері мен математикалық моделі жасалды. Әзірленген тәсіл радиосигналдарды өңдеу алгоритмдерінің теориялық дәлдігі мен тұрақтылығын арттырады, бұл жобаның ғылыми маңыздылығын және болашақта практикалық қолдану әлеуетін дәлелдейді.

Разработанный спектрально-корреляционный метод радиопеленгации предназначен для применения в системах радиомониторинга, радиоконтроля и радионавигации. Алгоритм может быть интегрирован в состав аппаратно-программных комплексов для пассивного определения направления и задержки радиосигналов, функционирующих в условиях сложной электромагнитной обстановки. Результаты проекта могут быть использованы при создании цифровых антенных решёток, интеллектуальных систем радиотехнического контроля, а также систем обеспечения электромагнитной совместимости.

Әзірленген спектрлік-корреляциялық радиопеленгация әдісі радиомониторинг, радиобақылау және радионавигация жүйелерінде қолдануға арналған. Бұл алгоритм күрделі электромагниттік жағдайда жұмыс істейтін радиосигналдардың бағыты мен кідірісін пассивті анықтауға арналған аппараттық-бағдарламалық кешендердің құрамында интеграциялануы мүмкін. Жоба нәтижелері цифрлық антенналық торлар мен радиотехникалық бақылаудың зияткерлік жүйелерін, сондай-ақ электромагниттік үйлесімділікті қамтамасыз ету жүйелерін әзірлеуде қолданылуы мүмкін.

UDC indices
621.396.96
International classifier codes
47.49.29;
Key words in Russian
Машинное обучение; Спектрально-корреляционный анализ; Нейронные сети; Радиопеленгация; Обработка радиосигналов;
Key words in Kazakh
Машиналық оқыту; Спектралды-корреляциялық талдау; Нейрондық желілер; Радиопеленгация; Радиосигналдарды өңдеу;
Head of the organization Уалиев Заир Гахипович Доктор технических наук / профессор
Head of work Сәбиболда Әкежан Мұратұлы Доктор PhD / старший преподаватель