Explorando las Firmas Micro-Doppler del Radar para el Reconocimiento de Tipos de Drones
Autores: Yan, Jun; Hu, Huiping; Gong, Jiangkun; Kong, Deyong; Li, Deren
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Explorando las Firmas Micro-Doppler del Radar para el Reconocimiento de Tipos de Drones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Estudio
Señales micro-doppler
Cuchillas
Reconocimiento de objetivos basado en radar
Drones pequeños
Tipos de drones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, examinamos el uso de señales micro-Doppler producidas por diferentes hélices (es decir, hélices de tracción y hélices de elevación) para ayudar en el reconocimiento de objetivos basado en radar de pequeños drones. Clasificamos los pequeños drones en tres tipos según sus tipos de hélices: drones de ala fija con solo hélices de tracción, drones multirrotor con solo hélices de elevación y drones híbridos de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) de ala fija con hélices tanto de elevación como de tracción. Cuantificamos las firmas de radar de los tres drones utilizando medidas estadísticas, como la relación señal-ruido (SNR), la relación señal-contaminación (SCR), la velocidad Doppler, la diferencia de frecuencia Doppler (DFD) y la relación de magnitud Doppler (DMR). Nuestros hallazgos muestran que las señales micro-Doppler de las hélices de elevación en los tres tipos de drones eran más fuertes que las de las hélices de tracción. Específicamente, los valores de DFD y DMR de las hélices de empuje estaban por debajo de 100 Hz y 0.3, respectivamente, que eran mucho menores que los valores de 200 Hz y 0.8 para las hélices de elevación. Las señales micro-Doppler de las hélices de tracción eran más débiles y más estables que las de las hélices de elevación. Nuestro estudio demuestra el potencial de utilizar firmas micro-Doppler moduladas por diferentes hélices para mejorar la detección de drones y la identificación de tipos de drones mediante radar de detección de drones.
Descripción
En este estudio, examinamos el uso de señales micro-Doppler producidas por diferentes hélices (es decir, hélices de tracción y hélices de elevación) para ayudar en el reconocimiento de objetivos basado en radar de pequeños drones. Clasificamos los pequeños drones en tres tipos según sus tipos de hélices: drones de ala fija con solo hélices de tracción, drones multirrotor con solo hélices de elevación y drones híbridos de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) de ala fija con hélices tanto de elevación como de tracción. Cuantificamos las firmas de radar de los tres drones utilizando medidas estadísticas, como la relación señal-ruido (SNR), la relación señal-contaminación (SCR), la velocidad Doppler, la diferencia de frecuencia Doppler (DFD) y la relación de magnitud Doppler (DMR). Nuestros hallazgos muestran que las señales micro-Doppler de las hélices de elevación en los tres tipos de drones eran más fuertes que las de las hélices de tracción. Específicamente, los valores de DFD y DMR de las hélices de empuje estaban por debajo de 100 Hz y 0.3, respectivamente, que eran mucho menores que los valores de 200 Hz y 0.8 para las hélices de elevación. Las señales micro-Doppler de las hélices de tracción eran más débiles y más estables que las de las hélices de elevación. Nuestro estudio demuestra el potencial de utilizar firmas micro-Doppler moduladas por diferentes hélices para mejorar la detección de drones y la identificación de tipos de drones mediante radar de detección de drones.