Анотація до роботи:

Тарнавський Є. В. Поля завад та спостереження об’єктів над земною поверхнею в радіотехнічних системах сантиметрових і міліметрових хвиль. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.12.17 - радіотехнічні і телевізійні системи. - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "ХАІ", Харків, 2005.

У дисертації запропоновані методи побудови полів завад від земної поверхні для радіотехнічних систем сантиметрового і міліметрового діапазонів з урахуванням рельєфу місцевості, наявності і типу рослинності.

З урахуванням особливостей моделі в дисертації розроблений і реалізований новий метод відновлення рельєфу земної поверхні по ізолініях з використанням сплайн-функцій і усунення неоднорідностей за допомогою нелінійної гаусівської фільтрації.

Уперше проведений статистичний аналіз великомасштабних нерівностей для ділянок порядку 10-20 км, і відповідно до проведеного статистичного аналізу нерівностей земної поверхні, запропоновано просторову модель сигналу.

Розроблено та реалізовано методи побудови карт багатопроменевого ослаблення сигналу та спостереження об’єктів для РТС із заданими характеристиками з урахуванням нерівності земної поверхні і рослинності.

Проведені дослідження показали, що рішення задач моделювання полів завад від земної поверхні вимагає інформації про її характеристики, кути нахилу, умови поширення сигналу. Для практичного моделювання найбільш ефективними є емпіричні залежності, засновані на аналізі експериментальних даних. Отриманий в роботі статистичний опис рельєфів земних поверхонь дозволяє оцінити просторові характеристики сигналу завад для різних типів місцевості. Представлення рельєфу за допомогою фрактальних залежностей дозволяє одержати уточнені статистичні моделі земної поверхні і поля завад.

Уточнена модель поля завад від земної поверхні є результатом побудови кусочно-гладкої асоціативної функції на підставі зіставлення експериментальних зображень полів завад і мультиспектральних зображень цієї ж поверхні. Розробка алгоритмів побудови цієї функції проведена на базі принципів функціонування розробленої автором нейроструктури – дерева укрупнення.

Важливою для практичних цілей є побудова карти спостереження маловисотних об’єктів з обліком поля завад землі й особливостей багатопроменевого поширення сигналу.

У дисертаційній роботі були отримані наступні результати:

1. Проведено порівняльний аналіз моделей завад від земної поверхні для різних діапазонів хвиль. Визначено найбільш належний метод для моделювання просторової структури поля завад від земної поверхні, і розроблена методика моделювання поля завад для ММХ і СМХ.

2. Для удосконалювання просторової моделі, було розроблено метод відновлення рельєфу земної поверхні по опорних крапках (ізолініях), що дає прийнятні похибки по висотах і кутах нахилу поверхні.

3. На основі статистичного аналізу великомасштабних нерівностей і узагальнення результатів досліджень дрібномасштабних нерівностей, проведених раніше, уперше побудована модель рельєфу з використанням фрактальних залежностей і уточнена просторова модель сигналу. Проаналізовано залежності областей затінення і питомої ЕПР від характеристик рельєфу.

4. Для одержання просторового розподілу рослинного покриву (класифікації по типах відповідно до моделі) з мультиспектральних космічних знімків була розроблена спеціальна нейроструктура – дерево укрупнення, що дозволяє мінімізувати витрати при класифікації.

5. Розроблено уточнену модель завад від земної поверхні на основі дерева укрупнення, що є асоціативною кусочно-гладкою функцією, побудованою на базі наявних експериментальних даних. Це дозволяє істотно розширити клас розв’язуваних методами моделювання задач.

6. Розроблено методи і методики побудови карт спостереження об’єктів, розташованих поблизу земної поверхні, з урахуванням багатопроменевого ослаблення сигналу і діаграми спрямованості антеною системи.

Розроблено методику представлення й узагальнення різних даних для моделювання полів завад, полів багатопроменевого ослаблення та карти спостереження об’єктів, розроблені та реалізовані відповідні алгоритми в пакеті програм «RadarMap».

Публікації автора:

1. Кулемин Г. П., Горошко Е. А., Тарнавский Е. В. Помехи работе РЛС миллиметрового диапазона, создаваемые отражениями от земной поверхности // Прикладная радиоэлектроника. - 2002. - № 1. - C.15-24.

2. Kulemin G. P., Tarnavsky E. V. Modeling of radar land clutter map for small grazing angles / Proc. XXVII GA URSI (Maastricht, Netherland, Aug. 2002).

3. Кулемин Г. П., Горошко Е. А., Тарнавский Е. В. Помехи работе РЛС миллиметрового диапазона, создаваемые отражениями от земной поверхности / 1-й Межд. радиоэлектр. форум «Прикладная радиоэлектроника». Состояние и перспективы развития»: Тез. докл. - Харьков. - 2002. - C.45-48.

4. Kulemin G. P., Tarnavsky E. V.. Modeling of radar land clutter map for small grazing angles / Proc. SPIE, (2004, April 12-15). - 2004. - V. 5484. - P.702-706.

5. Kulemin G. P., Tarnavsky E. V. Spatial characteristics of soil // Telecommunication and Radio Engineering. - 2003. - V. 59, № 3-4. - P.141-150.

6. Kulemin G. P., Tarnavsky E. V. Land clutter map development for millimeter-wave radar / IEEE Radar Conference “Radar03”( May 2003). - Proc. 2003 IEEE. - P.399-404.

7. Kulemin G. P., Goroshko E. A., Tarnavsky E. V. Land Backscattering Model for Millimeter Wave Radar / Конференция TCSET’2004, (Lviv, February 2004). - Proceedings. - P.138-141.

8. Кулемин Г. П., Тарнавский Е. В. Пространственные статистические характеристики почвы // Радиофизика и электроника. - 2003. - Т. 8, № 1. - С.42-47.

9. Kulemin G. P., Tarnavsky E. V. Spatial statistical characteristics of land and development of radar clutter maps / Proc. SPIE, (2004, April 12-15). - 2004. - V. 5410A. - P.162-173.

10. Кулемин Г. П., Горошко Е. А., Тарнавский Е. В. Пространственно-временные характеристики обратного рассеяния от земной поверхности // Успехи современной радиоэлектроники. - 2004. - № 12. - С.60-71.

11. Тарнавський Е. В. Метод дерева укрупнения для распознавания образов// Авиационно-космическая техника и технология. - 1998. - № 7. - C.118-121.

12. Кулемин Г. П., Тарнавский Е. В. Моделирование карты помех от земной поверхности для РЛС ММД при малых углах скольжения // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. - № 1. - 2004. - C.5-12.

13. Кулемин Г. П., Тарнавский Е. В. Учет многолучевого распространения миллиметровых радиоволн при построении карт наблюдаемости объектов над земной поверхностью // Радиофизика и электроника. - 2003. - Т. 8, № 3. - С.346-353.

14. Kulemin G. P., Tarnavsky E. V. The radiowave visibility map model development / Int. Radar Symposium IRS 2004 (19-21 May 2004, Warszava, Poland). - Proceedings. - P.281-287.