А.А. Жильников1, Т.А. Жильников2, В.И. Жулев3

1,2 Академия права и управления Федеральной службы исполнения наказаний России (г. Рязань, Россия)

3 Рязанский государственный радиотехнический университет им. акад. В.Ф. Уткина (г. Рязань, Россия)

Постановка проблемы. Известные принципы работы активной моностатической радиолокации основаны на эффекте рассеивания радиоволны на объектах, находящихся на трассе зондирующего сигнала, и последующей регистрации части волны, отраженной в направлении излучателя. Однако в рамках данного исследования, интерес представляет регистрация объектов, не возвращающих отраженное радиоэхо в направлении излучателя. При фиксировании положения объекта предполагается возможное отсутствие эхосигнала отражения, характерного для классической активной радиолокации с пассивным ответом. Отсутствие данного эхосигнала не исключает его возвращения в результате многократного отражения внутри сцены, в том числе по другим трассам и от других объектов.

Цель работы – разработка базирующейся на принципах томографии стохастической модели (описывающей предметную область сложной радиолокационной сцены) в рамках реализации технического зрения в ходе томографического наблюдения сложной радиолокационной сцены, решающего задачи реконструкции многомерности.

Результаты. В обозначенной актуальности развития способов радиолокационного обнаружения скрытых и недоступных для регистрации классическими методами объектов предложен вариант применения томографического наблюдения сложной радиолокационной сцены. В связи с допускаемой малоракурсностью и возникающими проблемами однозначного детерминированного определения предложено описание предметной области сцены со стохастических позиций.

Практическая значимость. В предложенном томографическом методе в условиях ограниченности исходных данных, когда детерминированный подход в реконструкции радиолокационной сцены не представляется возможным, приемлемое решение определяется в стохастическом описании. При заданной величине дискретизации пространства, определенной ячейкой гексагональной решетки, реконструкция сцены осуществляется посредством выбора и анализа траекторий эхосигнала из возможного набора предлагаемых. Решение о выборе той или иной предлагаемой траектории и перевод ее в разряд возможного решения осуществляется на основе предварительного расчета характеристик стохастического описания.

Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Формирование исходных проекционных данных в томографии отражений при реализации технического зрения // Биомедицинская радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 4. С. 58–67. DOI: 10.18127/j15604136202104-08

1. Богомолов А.Ф. Основы радиолокации. М.: Сов. радио. 1954. 303 с.
2. Бакут П.А., Большаков И.А., Тартаковский Г.П. и др. Вопросы статистической теории радиолокации. Т. 1. М.: Сов. радио. 1963. 421 с.
3. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Использование технического зрения при решении радиолокационных задач // Биомедицинская радиоэлектроника. 2020. Т. 23. № 3. С. 26–36. DOI: 10.18127/j15604136-202003-04
4. Борзов А.Б., Быстров Р.П., Меньшиков В.Л. и др. Взаимодействие электромагнитного поля и физических объектов в проблеме функционирования радиолокационных систем в условиях естественных и преднамеренных помех // Журнал радиоэлектроники. 2015. № 8. С. 1–36.
5. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я., Тимонов А.А. Математические задачи компьютерной томографии. М.: Наука. 1987. 160 с.
6. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Развитие объемной томографии для определения векторных физических величин // Инженерная физика. 2019. № 9. С. 10–15. DOI: 10.25791/infizik.09.2019.834
7. Хермен Г. Восстановление изображений по проекциям: Основы реконструктивной томографии. М.: Мир. 1983. 352 с.
8. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Финитная томографическая реконструкция // Биомедицинская радиоэлектроника. 2019. Т. 22. № 4. С. 31–37. DOI: 10.18127/j15604136-201904-05
9. Вопросы перспективной радиолокации: Коллективная монография / Под ред. А.В. Соколова. М.: Радиотехника. 2003. 512 с.
10. Кононов А.Ф. Применение томографических методов для получения радиолокационных изображений объектов с помощью сверхширокополосных сигналов // Зарубежная радиоэлектроника. 1991. № 1. С. 35–49.
11. Якубов В.П., Склярчик К.Г., Пинчук Р.В. и др. Радиоволновая томография скрытых объектов для систем безопасности // Изв. вузов. Сер. Физика. 2008. Т. 51. № 10. С. 63–80.
12. Якубов В.П., Шипилов С.Э., Сатаров Р.Н., Юрченко А.В. Дистанционная сверхширокополосная томография нелинейных радиоэлектронных элементов // Журнал технической физики. 2015. Т. 85. № 2. С. 122–125.
13. Radon J. Über die Bestimmung von Funktionen durch ihre Integralwerte längs gewisser Mannigfaltigkeiten // Berichte Sächsische Akademie der Wissen-schaften, Bande 29, Leipzig. 1917. P. 262–277.
14. Троицкий И.Н. Компьютерная томография. М.: Знание. 1988. 64 c.
15. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Модель информационного канала для случая многократных отражений при реконструкции сложных радиолокационных сцен // Авиакосмическое приборостроение. 2020. № 2. С. 3–12. DOI: 10.25791/aviakosmos.02.2020.1140