Details

Цель работы – разработка программного комплекса моделирования радиотехнической обстановки для генерации синтетических данных первичного обнаружения БПЛА дальней зоны. Задачи: анализ подходов к моделированию; разработка архитектуры комплекса; реализация моделей движения БПЛА и формирования радиоизлучения; моделирование шумов и помех; разработка системы формирования первичных измерений; создание средств конфигурирования и визуализации; проведение исследований в различных сценариях. В результате работы создан модульный программный комплекс в среде MATLAB, позволяющий генерировать реалистичные сценарии с учетом маневренных траекторий, динамического изменения частотных параметров сигналов, наличия постоянных и короткоживущих помех, а также срывов обнаружения. Разработанные модели обеспечивают высокую гибкость настройки и могут использоваться для тестирования алгоритмов обработки сигналов и обучения систем машинного обучения. В работе выполнены анализ существующих подходов к моделированию траекторий БПЛА и радиотехнической обстановки, разработана математическая модель движения крупногабаритных БПЛА, реализованы алгоритмы генерации пространственно-временных траекторий, модели формирования сигналов с псевдослучайной перестройкой частоты, модели шумов и помех, а также подсистема формирования первичных измерений.

The purpose of this work is to develop a software system for radio environment simulation aimed at generating synthetic primary detection data for long-range UAVs. The objectives of the work include: analysis of existing simulation approaches; development of the system architecture; implementation of UAV motion and radio emission models; simulation of noise and interference; development of a primary measurement generation subsystem; creation of configuration and visualization tools; and conducting studies under various operational scenarios. As a result, a modular software package was developed in the MATLAB environment. The system enables the generation of realistic scenarios that account for maneuvering UAV trajectories, dynamic changes in signal frequency parameters, the presence of persistent and short-lived interference sources, as well as missed detections. The developed models provide a high degree of configurability and can be used for testing signal processing algorithms and training machine learning systems. The work includes an analysis of existing approaches to UAV trajectory and radio environment simulation, the development of a mathematical model for the motion of large UAVs, the implementation of algorithms for generating spatiotemporal trajectories, signal generation models with pseudorandom frequency hopping, noise and interference models, and a subsystem for generating primary measurements.