Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Конфигурация сенсорной сети из 9 датчиков и траектория движения БПЛА

Адаптивная фильтрация параметров движения источника радиоизлучения при комплексном использовании данных сенсорной сети, полученных на основе методов TDOA и RSS

Игорь Олегович Товкач, Сергей Яковлевич Жук

Аннотация


На основе математического аппарата смешанных марковских процессов в дискретном времени синтезированы оптимальный и квазиоптимальный адаптивные алгоритмы фильтрации параметров движения источника радиоизлучения с различными видами маневра при комплексном использовании данных сенсорной сети, полученных на основе методов TDOA и RSS. Реализующие их устройства, являются многоканальными и относятся к классу устройств с обратными связями между каналами. Наличие обратных связей между каналами обусловлено марковским свойством дискретного компонента, описывающего виды движения источника радиоизлучения. В квазиоптимальном адаптивном алгоритме обработка измерений, поступающих от датчиков сенсорной сети, выполняется с помощью последовательной процедуры выполнения вычислений. При этом он обеспечивает полигаусовскую аппроксимацию апостериорной плотности вероятности оцениваемого вектора параметров движения источника радиоизлучения. Анализ квазиоптимального алгоритма выполнен с помощью статистического моделирования на ЭВМ на примере оценивания параметров движения БПЛА с различными видами маневра, излучающего радиосигнал.

Ключевые слова


БПЛА; метод TDOA; метод RSS; сенсорная сеть; оптимальный адаптивный алгоритм; квазиоптимальный адаптивный алгоритм; параметры движения источника радиоизлучения; комплексное использование данных сенсорной сети

Полный текст:

PDF

Литература


Баскаков, С. С. Исследование способов повышения эффективности маршрутизации по виртуальным координатам в беспроводных сенсорных сетях. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия Приборостроение, № 2, С. 112–124, 2009. URI: http://vestnikprib.ru/catalog/it/hidden/197.html.

Wallace, R. J.; Loffi, J. M. Examining unmanned aerial system threats & defenses: A conceptual analysis. Int. J. Aviation, Aeronautics, and Aerospace, Vol. 2, No. 4, 2015. DOI: https://doi.org/10.15394/ijaaa.2015.1084.

Защита от дронов — небесный рубеж вашей безопасности. URI: http://dronebouncer.com/.

El Gemayel, Noha; Koslowski, Sebastian; Jondral, Friedrich K.; Tschan, Joachim. A low cost TDOA localization system: Setup, challenges and results. Proc. of 10th Workshop on Positioning Navigation and Communication, WPNC, 20-21 May 2013, Dresden, Germany. IEEE, 2013. DOI: https://doi.org/10.1109/WPNC.2013.6533293.

Rullan-Lara, Jose L.; Sanahuja, Guillaume; Lozano, Rogelio; Salazar, Sergio; Garcia-Hernandez, Ramon; Ruz-Hernandez, Jose A. Indoor localization of a quadrotor based on WSN: A real-time application. Int. J. Advanced Robotic Syst., Vol. 10, No. 1, 2013. DOI: https://doi.org/10.5772/53748.

Black, Timothy J.; Pathirana, Pubudu N.; Nahavandi, Saeid. Position estimation and tracking of an autonomous mobile sensor using received signal strength. Proc. of Int. Conf. on Intelligent Sensors, Sensor Networks and Information Processing, ISSNIP, 15-18 Dec. 2008, Sydney, Australia. IEEE, 2008, p. 19–24. DOI: https://doi.org/10.1109/ISSNIP.2008.4761956.

Masiero, A.; Fissore, F.; Guarnieri, A.; Pirotti, F.; Vettore, A. UAV positioning and collision avoidance based on RSS measurements. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., Vol. XL-1/W4, pp. 219–225, 2015. DOI: https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XL-1-W4-219-2015.

Tiwari, S.; Darraji, R.; Bassam, S. A.; Kwan, A.; Rawat, K.; Rawat, M.; Fattouche, M.; Ghannouchi, F. M. Practical result of wireless indoor position estimation by using hybrid TDOA/RSS algorithm. Proc. of 23rd Canadian Conf. on Electrical and Computer Engineering, CCECE, 2-5 May 2010, Calgary, AB, Canada. IEEE, 2010. DOI: https://doi.org/10.1109/CCECE.2010.5575134.

Жук, С. Я. Синтез цифровых обнаружителей-измерителей смешанных марковских процессов. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 32, № 11, С. 31–37, 1989. URI: http://radio.kpi.ua/article/view/S002134701989110063.

Tovkаch, Igor О.; Zhuk, Serhii Ya. Adaptive filtration of parameters of the UAV movement on data from its location calculated on the basis the time difference of arrival method. Proc. of 2017 IEEE First Ukraine Conf. on Electrical and Computer Engineering, UKRCON, 29 May-2 June 2017, Kyiv, Ukraine. IEEE, 2017, pp. 160–165. DOI: https://doi.org/10.1109/UKRCON.2017.8100466.

Tovkach, I. O.; Zhuk, S. Ya. Recurrent algorithm for TDOA localization in sensor networks. J. Aerosp. Technol. Manag., Vol. 9, No. 4, pp. 489–494, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.5028/jatm.v9i4.727.

Товкач, И. О.; Жук, С. Я. Адаптивная фильтрация параметров движения БПЛА по данным сенсорной сети на основе измерения мощности принимаемого сигнала. Вестник НТУУ «КПИ». Серия Радиотехника. Радиоаппаратостроение, № 69, С. 41–48, 2017. URI: http://radap.kpi.ua/ru/radiotechnique/article/view/1385.

Евланов, П. А.; Жук, С. Я. Комплексирование измерителей с отказами. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 33, № 7, С. 49–53, 1990.




DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347017120020

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2018
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта