Метод пасивного визначення положення та напрямку руху об’єкта за зміною його доплерівського зсуву

Анотація

В роботі запропоновано метод (далі метод OwlEars-1) визначення місця знаходження та напрямку руху об’єкта за зміною доплерівського зсуву сигналу, що випромінюється цим об’єктом. Для визначення місця знаходження здійснюється три короткі (мінімум на 1 період сигналу) виміри сигналу з метою визначення відносної зміни доплерівського зсуву між цими трьома вимірами. Метод передбачає ряд передумов, які є необхідними для отримання адекватних результатів, зокрема передбачається, що відома швидкість руху об’єкта з певною похибкою, траєкторія руху є лінійна на проміжку трьох послідовних вимірювань. Відсутність або неповне задоволення цих передумов впливатиме на точність методу в більші чи меншій мірі. Дослідження міри такого впливу не є ціллю даної роботи, а є подальшими кроками дослідження методу OwlEars-1.

Серед ключових переваг методу варто відзначити наступне: 1) вхідними даними для методу є зміна доплерівського зсуву, а не сигнал без доплерівського зсуву, що дає змогу застосувати метод для сигналів, які однозначно невідомі; 2) синхронізація приймачів не вимагає високої точності як у випадку фазового методу, оскільки зсув фази (time difference of arrival - TDoA) не використовується в методі, а використовується лише зміна доплерівського зсуву.

Реалізована математична модель методу та підтверджена його адекватність на ряді обчислювальних експериментів, зокрема для рухомого об’єкта, що випромінює звуковий сигнал. Визначено подальші кроки досліджень спрямовані на дослідження точності методу за різних відхилень від передумов передбачених в методі.