А.А. Подмарев¹, О.В. Павлович², А.А. Масленникова³

1−3 АО «НИИП имени В.В. Тихомирова» (Москва, Россия)

Постановка проблемы. В условиях постоянного роста числа эксплуатируемых летательных аппаратов (ЛА) важнейшей задачей является обеспечение безопасности воздушного движения. Существенную долю риска среди прочих факторов составляют столкновения движущегося ЛА с неподвижными препятствиями и встречными объектами, в том числе и другими летательными средствами. Один из способов решения данной проблемы − разработка радиолокационного датчика для системы предупреждения столкновений беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). В статье предлагается применить SDR-технологии для создания малогабаритного радиолокационного датчика препятствий для системы предупреждения столкновений, устанавливаемых на БПЛА для обеспечения безопасности полетов нескольких БПЛА в условиях ограниченного пространства и интенсивных полетов других ЛА.

Цель. Обосновать выбор структуры радиолокационного датчика препятствий для системы предупреждения столкновений БПЛА с препятствиями на основе SDR-технологии.

Результаты. Рассмотрен процесс разработки радиолокационного датчика для системы предупреждения столкновений БПЛА с препятствиями. Обоснован выбор структуры радиолокационного датчика на основе SDR-технологии. Разработана структурная схема радиолокационного датчика препятствий для системы предупреждения столкновений, имеющего возможность менять свою конфигурацию программным способом. Проанализирован рынок SDR-технологий. В качестве антенных элементов применены печатные и многослойные Уда-Яги. Заданная зона обзора относительно продольной оси БПЛА (в горизонтальной плоскости ±70° и в вертикальной ±15°) сформирована антенной решеткой, состоящей из четырех антенных элементов на прием и четырех на передачу. Показано, что они могут быть интегрированы в корпус ЛА, например, с помощью аддитивных технологий. Предложен вариант размещения печатной антенной решетки в корпус БПЛА. Смоделирована диаграмма направленности печатной антенной решетки.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют создать малогабаритный радиолокационный датчик обнаружения препятствий для системы предупреждения столкновений на основе SDR для установки на борту БПЛА.

Подмарев А.А., Павлович О.В., Масленникова А.А. Обоснование выбора структуры радиолокационного датчика препятствий для системы предупреждения столкновений БПЛА с препятствиями на основе SDR-технологии // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 3. С. 128−133. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202103-13

1. Воздушный кодекс Российской Федерации от 19.03.1997 № 60-ФЗ (ред. от 08.06.2020).
2. Концептуальные предложения по интеграции беспилотных авиационных систем в воздушное пространство РФ. АНО «Центр «АЭРОНЕТ». 2018.
3. Институт Авиационного приборостроения «Навигатор». Система предупреждения столкновений в воздухе СПСВ (TCAS/ACAS II). URL: https://navigat.ru/products/sistemy-bezopasnosti-poletov/spsv-tcas-acas-ii/ (дата обращения 2021-01-27).
4. Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. Малогабаритные функциональные РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением. М.: Радиотехника. 2020.
5. Павлович О.В., Вицукаев А.В., Царькова Ю.М. Разработка антенны, напечатанной на 3D-принтере с использованием кондуктивных материалов // В кн.: Радиолокационные системы специального и гражданского назначения. 2018–2020 / Под ред. Ю.И. Белого. М.: Радиотехника. 2018.
6. Павлович О.В., Вицукаев А.В., Царькова Ю.М. Интеграция антенны, изготовленной посредством АТ в корпус ЛА // В кн.: Радиолокационные системы специального и гражданского назначения. 2018–2020 / Под ред. Ю.И. Белого. М.: Радиотехника. 2018.
7. Хабр. Lime SDR − SDR приемопередатчик за 249$. URL: https://habr.com/ru/post/395191/(дата обращения 2021-01-27).