Заключение организации, где выполнялась диссертация (1102681)
Текст из файла
Зай; директора ИРЭ йхь ' Й,'ф', ".$~;"ф «УТВЕРЖДАЮ» В.А. Котельникова РАН В,Н. Корниенко » 0" ~- ч к-й- 20!бг. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Федерального государственного бюджетного учреждении науки Института радиотехники и электроники нм. В.А. Котельникова Российской академии наук (ИРЭ им, В.А. Котельникова РАН) Удостоверение о сдаче кандидатских экзаменов выдано в 2016 году Федеральным государственным бюджетным учреждением науки «Институт радиотехники и электроники им. В,А.
Котельникова» Российской академии наук. Научный руководитель — Черепенин Владимир Алексеевич, доктор физико- математических наук„профессор, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией №201 «Лаборатория математических методов в радиофизике» Федерального Диссертационная работа Митрофанова Евгения Вячеславовича «Зондирование урбанизированной среды широкополосными радиосигналами», представленная на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности О!.04.03 "Радиофизика"„ выполнена в лаборатории №201 «Лаборатория математических методов в радиофизике» Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова» Российской академии наук (ИРЭ им.
В.А. Котельникова РАН). В период подготовки диссертации 2012-20!6 гг. соискатель Митрофанов Евгений Вячеславович являлся аспирантом и работал совместителем на должности «стажер-исследователь» Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова» Российской академии наук. В 2012 году Митрофанов Евгений Вячеславович окончил физический факультет Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» и получил диплом с присуждением квалификации «Физик» по специальности «Физика», специализация «Радиофизика».
государственного бюджетного учреждения науки «Института радиотехники и электроники нм. В.А. Котельникова» Российской академии наук. По итогам обсуждения принято следующее заключение: Актуальность темы исследования Зондирование объектов может быть пассивным и активным. В первом случае используются естественное отражение или собственное излучение, В частности, однако, наиболее распространенными являются пасснвнью системы, функционирующие в инфракрасном, террагерцовом и миллиметровом диапазонах длин волн.
Пассивные системы, прежде всего, должны обладать приемниками с высокой чувствительностью. Такие системы имеют высокую скрытность, вследствие отсутствия зондирующего сигнала, однако, зависят от метеоусловий н могут быть малоэффективными. В свою очередь, активные системы в отличие от пассивных используют зондирующие сигналы и вследствие этого более устойчивы к различным погодным условиям. Использование в радарах зондирующих сигналов с широкой и сверхширокой полосой частот позволяет создавать новые высокоинформативные радиолокационные системы, функционирующие в режиме радиовидения цели, Такие системы часто называют активными системами радиовндення. В качестве сигналов со сверхширокой полосой частот могут выступать радио/видео импульсы наносекундной длительности.
Зондирующий короткий радиоимпульс при отражении от цели распадается на последовательность импульсов, каждый из которых соответствует отдельным ее элементам. В результате, огибающая отраженного сигнала представляет собой набор импульсов различной амплитуды, где положение импульсов на временной шкале содержит информацию о геометрии цели, а значения амплитуд импульсов определяются величиной эффективной поверхности рассеивания отдельных ее элементов.
При сканировании по углу появляется возможность восстановить форму цели. Цель работы Экспериментальное исследование двух направлений в сверхширокополосном зондировании коротким радиоимпульсом и широкополосным радиосигналом с большой базой. Были решены следующие задачи: 1.1. Для проведения измерений разработана лабораторная установка трехе витим етрового диапазона с зондирующими наносекундными радиои м пульсами. 1.2. Экспериментально исследована зависимость характера получаемого радиоизображения в координатах «угол — дальность» от длительности зондирующих импульсов при облучении модельных объектов простой геометрической формы.
1.2.1. Проведены эксперименты по сканированию протяженного модельного объекта, установленного под разными ракурсами, радиоимпульсами различной длительности; построена вычислительная модель на основе принципа Гюйгенса-Френеля, позволившая качественно объяснить экспериментальные результаты. 1,2.2. Проведены эксперименты с модельными объектами при различном количестве отражательных элементов и различном их взаимном геометрическом положении.
2.1, Разработан и создан автоматизированный экспериментальный макет сверхширокополосной системы с зондирующими многочастотными сигналами. 2.2. Проведены эксперименты по сканированию реальных сцен (подстилающей поверхности) и по обнаружению малоразмерных целей на фоне (отражений от подстилающей поверхности) урбанизированной местности. Научная новизна 1. Исследованы особенности отражения радионмпульсов наносекундной длительности от модельных объектов различной формы и различной конфигурации "отражательной структуры". Экспериментально получены количественные характеристики, описывающие возможность получения радиоизображения цели и степень его информативности.
2. Впервые при помощи использования зондирующих многочастотных сверхширокополосных сигналов построены высокоинформативные радиоизображения сцен внутри зданий и в условиях плотно застроенной местности. 3, Экспериментально показана возможность обнаружения малоразмерных целей на фоне мешающих отражений от объектов урбанизированной среды при помощи зондирования сверхширокополосными многочастотными сигналами. Практическая значимость работы Показано, что радиолокационные системы с зондирующими многочастотными сигналами могут быть использованы в урбанизированной среде, например, для обеспечения безопасности движения, в территориально распределенных системах охраны, в том числе для обнаружения людей и беспилотных летательных аппаратов малых размеров. Также могут быть созданы компактные переносные системы рюкзачного типа для работы в горной и лесистой местности в условиях плохой видимости.
В результате, сверхширокополосный радар в совокупности с высоким угловым разрешением 1иапример, при реализации алгоритма сверхразрешения) может выполнять функцию системы активного радиовидения, Положения, выносимые на защиту 1, Существенными факторами получения радиоизображений в системе с зондирующими радиоимпульсами наносекундной длительности являются следующие: а. Если расстояние Й между отражательными элементами объекта 1с линейным размером Е ) составляет Ы < д. И, а пространственная длина 1 зондирующего радиоимпульса 1 < 2Е, тогда на приемнике наносекундного радара будут зарегистрированы отражения только от концов объекта, выступающих в данном случае в роли рассеивателей, и картины радиовидения не получится.
Ь. Если расстояние Ы между отражательными элементами объекта составляет 0.1Я < И < ЗЯ, тогда могут быть пространственно разрешены отражательные элементы 1или группы отражательных элементов) цели для которых пространственная длина 1 зондирующего радиоимпульса составляет 2Л < 1 < 2Н < 2Е . с. Если расстояние Н между отражательными элементами объекта составляет 31< Н<8Я, а пространственная длина l зондирующего радиоимпульса 1 = 2а' < 2Е, тогда имеется возможность получить информацию об "отражательной структуре" цели, при этом степень дискретности изображения зависит от длительности импульса.
Более длинный зондирующий радиоимпульс ЗН < l < 2А приводит к интерференции отраженного сигнала от ближайших отражательных элементов и пространственному размазыванию отклика. Й. Если расстояние Ы между отражательными элементами объекта составляет 8Л с И, а пространственная длина ! зондирующего радиоимпульса 1< 2д < 22„тогда имеется возможность разрешить все элементы цели и получить полностью дискретное радиоизображение. 2. Зондирующие радиоимпульсы наносекундной длительности позволяют получать радиоизображение цели на первичном индикаторе в координатах «угол— дальность», Радиоизображение.
при этом, формируется без дополнительной обработки из дальностных портретов, измеряемых при всех углах поворота антенной системы (в процессе сканирования). 3. Созданный экспериментальный макет сверхширокополосной многочастотной системы радиовидения позволяет строить радиоизображения сцен местности, практически (порядка 10 см по дальности и 10 градусов по угловому направлению) совпадающие с географической картой, обнаруживать малоразмерные объекты (с линейным размером до нескольких десятков сантиметров) на фоне урбанизированной среды. Степень достоверности результатов Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается используемыми методами исследования„теоретической моделью, построенной на основе принципа Гюйгенса — Френеля, позволившей качественно объяснить экспериментальные результаты; а также многочисленными экспериментами, в результате которых были получены радиоизображения сканируемых объектов, соответствующие их реальной геометрии.
Апробации результатов Результаты диссертационной работы апробировались на следующих конференциях: ХП Всероссийская школа-семинар "'Физика н применение микроволн" (Звенигород, 2011), Х111 Всероссийская школа-семинар "Волновые явления в неоднородных средах" (Звенигород, 2012), И Всероссийская научно-техническая конференция "Радиолокация н радиосвязь'*(Москва, 2012), У11 Всероссийская научнотехническая конференция Радиолокация и радиосвязь" (Москва, 2013), 1 Всероссийская Микроволновая конференция (Москва, 2013), У научна-техническая конференция молодых ученых и специалистов "Актуальные вопросы развития систем и средств ВКО" (Москва, 2014)„ Х1П научно-техническая конференция "Твердотельная электроника.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.














