نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

شناسایی پهپاد‌های کوچک بال ثابت از مولتی روتور با استفاده از ویژگی‌های آماری برگرفته از تشدیدهای طبیعی مختلط

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه جنگ الکترونیک، دانشکده‌ی برق، جنگ الکترونیک و سایبری، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
2 گروه جنگ الکترونیک، دانشکده‌ی برق، جنگ الکترونیک و سایبری،دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
3 گروه مخابرات، دانشکده‌ی مهندسی برق، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
10.22034/joeds.2026.554351.1103
چکیده
استفاده‌ی گسترده از پهپادهای کوچک در میدان‌های نبرد مدرن، تهدید جدی علیه نیروها و تجهیزات نظامی محسوب شده و لزوم توسعه‌ی روش‌های شناسایی را پررنگ کرده است. روش‌های سنتی به دلیل وابستگی به پارامترهایی مانند زاویه‌ی دید، برد، قطبش و همچنین ویژگی‌های ذاتی پهپادهای کوچک نظیر پرواز در ارتفاع اندک، سرعت پایین، مانورپذیری بالا و سطح مقطع راداری کم با محدودیت‌هایی مواجه‌اند. این پژوهش با بهره‌گیری از نظریه گسترش تکینگی، روش شناسایی سیستم با دو معیار RMSE تطبیقی و ثابت، ویژگی‌های آماری اهداف را استخراج و تعدادی فضای ویژگی چندبعدی از صفرها و قطب‌های تابع تبدیل هدف در ناحیه تشدید معرفی می‌نماید. برای ارزیابی، مدل‌های سه‌بعدی پهپاد کوچک بال ثابت اسکای لارک و مولتی روتور ماتریس ۴۰۰ در بازه فرکانسی ۶۰۰-۱۲۰ مگاهرتز و سطوح مختلف SNR شبیه‌سازی شدند. نتایج نشان می‌دهد تشدیدهای طبیعی مختلط که وابسته به شکل، ابعاد و جنس هدف هستند، پایه قابل‌اعتمادی برای شناسایی پهپاد‌های کوچک را فراهم می‌کنند. افزایش SNR از ۱۳ به ۱۹ دسی‌بل، RMSE تطبیقی را %۲۴ بهبود بخشید، درحالی‌که RMSE ثابت با دقت کمتر، زمان پردازش را %99 کاهش داد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Recognition of Fixed Wing Small Unmanned Aerial Vehicles (SUAVs) from Multirotor Using Statistical Features Derived from Complex Natural Resonances

نویسندگان English

Mohammad Mahdi Farajollahi 1
Mohammad Javad Babaee 1
Nadali Zarei 2
Mohammad Mahdi Feraidooni 3
Mahmoud Azari 1
1 Electronic Warfare group, Faculty of Electricity, Electronic and Cyber Warfare, Imam Hossein University, Tehran Iran
2 Electronic Warfare group, Faculty of Electricity and Cyber Warfare,Imam Hossein University, Tehran, Iran
3 Department of Telecommunications, Faculty of Electrical Engineering, Shahid Beheshti University, G. C., Tehran, Iran
چکیده English

The widespread use of SUAVs in modern battlefields poses a serious threat to military forces and equipment and highlighting the need to develop recognition methods. Traditional techniques face major limitations due to their dependence on parameters such as aspect angle, range and polarization, as well as the inherent characteristics of SUAVs, including low altitude flight, low speed, high maneuverability, and small RCS. this study, by using the Singularity Expansion Method, the system identification approach and employing adaptive and fixed RMSE criteria extracts the statistical features of the targets and introduces some multidimensional feature spaces constructed from the zeros and poles of the target’s transfer function in the resonanc. For evaluation, 3D models of a fixed wing SUAV (Skylark) and a multirotor (Matrice 400) were simulated over the 120–600 MHz frequency range and under various SNR levels. The results indicate that the complex natural resonances depending on the target’s geometry, dimensions, and material provide a reliable basis for recognizing SUAVs. Increasing the SNR from 13 to 19 dB improved the adaptive RMSE by 24%, while the fixed mode, despite its lower accuracy, reduced processing time by 99%.

کلیدواژه‌ها English

Fixed-Wing SUAV
Multi-Rotor SUAV
Complex Natural Resonances
Statistical Features
System Identification Method

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 24 بهمن 1404