Системы наблюдения ПБФ: от нас не укроешься

В мире стремительно растет использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Многие из них служат для разведки и поражения наземных объектов. Соответственно, очень важно отыскать незваных гостей как можно раньше на подлете. акий апарат стає схожим на комара – маленького, самостійного та ще й безшумного. Для обнаружения БПЛА традиционно используют радиолокационные, телевизионные, тепловизионные или акустические системы, отслеживающие отраженные радиосигналы, оптические энергетические контрасты в видимом и инфракрасном диапазонах спектра, звуковые сигнатуры. Но современные БПЛА малозаметны (малые размеры, тихие электрические двигатели). Если аппарат управляется дистанционно, можно перехватить радиосигнал, но для автономного БПЛА, где отсутствует радиообмен, этот признак также отсутствует. Вот, например, баражирующие (планирующие) боеприпасы – после вывода на цель радиосвязь отключается, а управление передается автономной оптико-электронной головке самонаведения. Такой аппарат становится похожим на комара – маленького, самостоятельного и еще и бесшумного.

Возможный метод выявления таких БПЛА предложен профессорами кафедры компьютерно-интегрированных оптических и навигационных систем В.Г.Колобродовым и В.И.Микитенком. Их проект "Мобильный оптико-электронный комплекс обнаружения беспилотных летательных аппаратов" стал финалистом в конкурсе инновационных проектов "Sikorsky Challenge" в августе 2021 года. Суть метода заключается в использовании отличий в поляризационных свойствах оптического излучения от БПЛА и от фона (неба). Поляризация излучения неба анизотропна, а элементы конструкции летательного аппарата частично поляризуют излучение. Таким образом можно существенно повысить контраст изображения аппарата на фоне неба. Техническая реализация такого метода предполагает наблюдение в видимом и инфракрасном диапазонах спектра. Минимальный состав оптико-электронного комплекса обнаружения беспилотных летательных аппаратов: телевизионная камера с переменным увеличением, тепловизионная камера с анализатором поляризации, блок обработки видеосигнала, компьютер со специализированным программным обеспечением, монитор, блок питания, корпус. За небом наблюдают через телевизионный и тепловизионный каналы (поле зрения примерно 6-8°).

Итак, главным демассирующим признаком является поляризационный контраст небольшого объекта на равномерном фоне неба. После автоматического обнаружения объекта в телевизионном канале формируется метка цели, благодаря которой можно увеличить масштаб изображения на экране монитора для более детального анализа изображения. Основным режимом функционирования является работа по уровню освещенности, достаточному для телевизионного канала, также можно работать ночью с ограничением зрительного наблюдения.

Над развитием предлагаемой идеи работает коллектив научной школы "Оптико-электронные системы наблюдения разного назначения" под руководством ее учредителя – профессора, лауреата Государственной премии Украины Валентина Георгиевича Колобродова. Фактически школа была начата в 1979 году, когда по инициативе Министерства оборонной промышленности СССР на базе приборостроительного факультета Киевского политехнического института совместно с заводом "Арсенал" (г. Киев) была создана отраслевая научно-исследовательская лаборатория по разработке оптико-электронных систем специального назначения. За годы существования в рамках научной школы было подготовлено 10 докторов и 23 кандидата технических наук, опубликованы десятки научных монографий и учебников в Украине, Германии, Китае.

Коллектив развивается и в настоящее время состоит из более чем 40 активно действующих исследователей, преподавателей, аспирантов и студентов. Одним из последних проектов, выполняемых по тематике научной школы, является амбициозный проект НАТО SPS G5526 – "Обнаружение взрывных следов для Standex (EXTRAS)" в рамках программы "Наука ради мира и безопасности" (SPS). Кроме учёных КПИ им. Игоря Сикорского в его исполнении принимают участие ученые Италии, Германии, Сербии, Нидерландов.

Владимир Микитенко, проф. кафедра КИОНС.