Details

Целью выпускной квалификационной работы является разработка охранной периметральной акустической системы, способной обнаруживать нарушения охраняемой зоны за счёт регистрации и анализа акустических сигналов, создаваемых БПЛА. Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи: выбор оптимальных методов обработки акустической информации для идентификации сигналов, характерных для БПЛА; анализ доступных схемотехнических решений для реализации устройства; разработка и реализация алгоритма обработки; а также оценка эффективности разработанной системы. В результате проведённого исследования был осуществлён комплексный анализ существующих методов обнаружения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), на основании которого выбран акустический метод, обладающий существенными преимуществами. Разработанный алгоритм был успешно реализован в среде MATLAB и интегрирован в аппаратный прототип системы обнаружения. Проведённые экспериментальные испытания в реальных условиях позволили провести оценку эффективности и помехоустойчивости системы.

To achieve this aim, the following tasks were solved: selection of optimal methods for acoustic signal processing to identify UAV-specific features; analysis of circuit design options for hardware implementation; development and implementation of a detection algorithm; and evaluation of system efficiency in real-world conditions. As a result of the research, a comprehensive analysis of existing UAV detection methods was conducted, leading to the selection of the acoustic approach due to its significant advantages. The developed algorithm was implemented in MATLAB and integrated into a hardware prototype of the detection system. Experimental tests confirmed the system’s efficiency and noise immunity.

• список аббревиатур, сокращений и обозначений
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ БПЛА. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БПЛА, ЗНАЧИМЫЕ ДЛЯ ЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ
• 1.1 Назначение, преимущества и недостатки БПЛА
• 1.2 Классификация БПЛА
• 1.3 Обнаружение БПЛА радиолокационными средствами
• 1.4 Обнаружение БПЛА средствами радиочастотного мониторинга
• 1.5 Обнаружение БПЛА оптико-электронными средствами
• 1.6 Обнаружение БПЛА средствами акустического мониторинга
• 1.7 Сравнительный анализ средств обнаружения
• ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА АКУСТИЧЕСКОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ БПЛА
• 2.1 Анализ спектральных характеристик звуковых сигналов
• 2.2 Определение отличительных акустических признаков БПЛА
• 2.3 Временные характеристики БПЛА
• 2.4 Разработка алгоритма в среде MATLAB
• 2.5 Оценка статистических характеристик алгоритма
• ГЛАВА 3. АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ БПЛА
• 3.1 Функциональная схема устройства
• 3.2 Выбор микрофона
• 3.3 Принципиальная схема
• 3.4 Схема устройства в Altium Designer
• 3.5 3D-модель устройства
• 3.6 Сравнение расчетной и экспериментальной АЧХ аналогового тракта
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ