Статья: ИЗМЕРЕНИЕ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ СИГНАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЫСТРОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ В GNURADIO (2024)

В работе представлены результаты разработки и тестирования радиоволнового дефектоскопа полимерных композитов в терагерцовом диапазоне частот. Дефектоскоп был реализован по квазиоптической схеме, состоящей из генератора монохроматического излучения (лампа обратной волны), детектора (акустооптический преобразователь), системы позиционирования объекта на основе линейных трансляторов, модуля ввода-вывода и тефлоновых линз. Тестирование дефектоскопа проводилось на частоте 872 ГГц на многослойном объекте, включающим дефекты в виде текста, изготовленные методом послойного наплавления из электропроводящего полимерного материала между оптически непрозрачными диэлектрическими пластинами из акрилонитрилбутадиенстирола. Сопоставление результатов визуализации и оптической микроскопии поверхности подтверждает возможность использования терагерцового дефектоскопа в аддитивном производстве конструкций.

В статье проведено исследование современных моделей нейронных сетей, предназначенных для распознавания объектов на инфракрасных изображениях, полученных с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Рассмотрены различные архитектуры YOLO (You Only Look Once), включая версии YOLOv5, YOLOv8 и YOLOv9. Оценка моделей выполнена по ключевым метрикам, таким как точность (Precision), полнота (Recall) и средняя точность (mAP), с учетом вычислительных требований. Особое внимание уделено применению моделей в условиях ограниченных ресурсов и повышенной сложности данных, что делает их актуальными для задач мониторинга и анализа в сложных условиях эксплуатации. Также был проведен анализ эффективности моделей нейронных сетей при решении задачи поисково-спасательных операций. Исследование показало, что наилучшие результаты по точности классификации объектов продемонстрировали модели YOLOv8l и YOLOv5mu с соответствующими значениями 0.912 и 0.911. Наибольшую полноту показали модели YOLOv8s и YOLOv9c с результатами 0.836 и 0.827. По метрике mAP50-95 лучшие результаты были достигнуты моделями YOLOv9c и YOLOv8l-worldv2, с показателями 0.591 и 0.566 соответственно. Полученные результаты могут быть полезны для выбора оптимальной модели при решении задач обнаружения и распознавания объектов на инфракрасных изображениях. Модель Yolov8s является наилучшим выбором для поисково-спасательных операций, так как она демонстрирует высокие результаты полноты: 0.836 и mAP50: 0.861.

В статье рассматривается способ формирования частоты повторения импульсов, позволяющий в радиолокаторе с синтезированием апертуры антенны (РСА) авиационного базирования с телескопическим обзором упростить алгоритмы обработки сигналов и существенно снизить вычислительную нагрузку на бортовой процессор. На основе анализа геометрии телескопического режима съемки РСА получен алгоритм оптимального управления частотой повторения зондирующих сигналов, в котором компенсируются изменения наклонной дальности и угла визирования луча антенны в процессе картографирования. Важно отметить, что при этом одновременно компенсируются миграции сигналов по доплеровским фильтрам и появляется возможность перехода от двумерной обработки к обработке с использованием одной опорной функции, рассчитанной для центральной точки кадра. Приводятся результаты исследования предложенного закона изменения частоты повторения путем имитационного моделирования и в летных экспериментах. Полученные результаты наглядно показывают, что предложенная технология зондирования и синтеза радиолокационных изображений обеспечивает в РСА авиационного базирования субметровое пространственное разрешение.

В работе представлена антенная решетка с центральной рабочей частотой 2,44 ГГц, обладающая возможностью изменения расстояния между излучателями от 0,5λ до 2λ (где λ - длина волны на рабочей частоте) для исследования влияния пространственного распределения на форму диаграммы направленности (ДН). Антенная решетка содержит девять излучателей, каждый из которых реализован на отдельной плате, а изменение расстояния между излучателями реализовано с помощью нескольких направляющих. Такая конструкция обладает потенциалом для применения в качестве универсального лабораторного стенда, предназначенного для изучения влияния шага между излучателями на характеристики диаграммы направленности антенной решетки. Для повышения функциональности конструкции предлагается интеграция автоматизированной системы перемещения излучателей. Это обеспечит возможность быстрого и точного изменения шага антенной решетки, что расширит возможности исследований и улучшит гибкость настройки устройства.