Registration Number
0826U005195, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
08-09-2026
popup.evolution
o
Title
Methods for Adaptation of Radio-Acoustic Atmospheric Sounding Systems
Author
Oleksandr Kartashov,
popup.head Volodymyr M. Oliynikov
popup.opponent Oleksandr V. Osadchuk
popup.opponent Oleksandr O. Kostyria
popup.review Yuriy V. Lykov
popup.review Sergiy O. Sheyko
popup.rada
Kharkiv National University Of Radio Electronics
Description
Карташов Олександр Володимирович. Методи адаптації систем радіоакустичного зондування атмосфери. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 172 Телекомунікації та радіотехніка. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2026.
В дисертації вирішена науково-прикладна задача з розробки методу адаптації систем радіоакустичного зондування атмосфери (РАЗ) до змін навколишнього середовища шляхом управління частотою зондувального радіосигналу в процесі вимірювання профілів метеопараметрів.
У вступі обґрунтовано актуальність теми дослідження, сформульовано мету, завдання, об’єкт, предмет, розкрито наукову новизну, практичне значення отриманих результатів, визначено особистий внесок здобувача, наведено дані стосовно апробації та впровадження в практику результатів дослідження, наведено кількість публікацій за темою роботи.
Перший розділ містить огляд літературних джерел за темою дисертації. Розглянуто наявні системи зондування, відомі методики вимірювання профілів метеопараметрів, стан науково-методичного апарату для синтезу та аналізу систем. Показано, що відомі методи частотної адаптації систем РАЗ до змін метеорологічної ситуації не забезпечують вимог практики, з погляду точності та оперативності отримання профілів метеопараметрів, розроблені евристичним шляхом без використання наявних математичних методів оптимізації інформаційних систем. Вибрано та обґрунтовано напрямок досліджень.
У другому розділі відповідно до системного підходу розроблено послідовність проєктування структури та елементів структурної схеми систем РАЗ. Відокремлено основні задачі дослідження та оптимізації систем: синтез (вибір) видів векторних зондувальних радіо та акустичних сигналів; синтез алгоритмів просторової та часової обробки сигналів; розробка алгоритмів управління комплексом і адаптації до зовнішніх умов.
У третьому розділі виконано удосконалення і дослідження адекватної математичної моделі радіоакустичного інформаційного локаційного каналу для використання її в контурі управління частотою зондувального радіосигналу з метою адаптації систем РАЗ до наявної метеорологічної ситуації. Модель відрізняється використанням просторових хвильових частотних уявлень зондувальних акустичного та електромагнітного сигналів, що дозволяють фізично змістовно та наочно описати процес їх взаємодії в атмосфері та процес формування розсіяного радіосигналу при різних видах зондувальних коливань та різних станах атмосфери. Досліджено основні види сигналів, визначено рекомендації щодо використання зондувальних сигналів систем РАЗ, режимів роботи та вимірювань у станціях зондування з метою реалізації на практиці методів та алгоритмів частотної адаптації систем до метеорологічної ситуації, що змінюється.
У четвертому розділі розроблено ефективний метод частотної адаптації систем РАЗ до метеорологічної ситуації, що змінюється, з використанням адекватної моделі радіоакустичного інформаційного каналу і на основі теореми розділення, відомої з теорії оптимального стохастичного управління. Метод управління частотою зондувального радіосигналу включає послідовно виконувані операції формування оцінок інформаційного параметра розсіяного радіосигналу, оптимальної лінійної фільтрації отриманих оцінок і детермінованого управління частотою зондувального радіосигналу.
Синтезовано структуру та визначено параметри оптимального лінійного фільтра, що використовується для фільтрації оцінок вектора стану акустичного хвильового пакета (АХП) в контурі адаптації. Показано, що у задачі фільтрації оцінок вектора стану АХП необхідно використовувати стохастичні моделі, що описують зміни інформаційного параметра в атмосфері в просторі та в часі. Детерміновані моделі висотних профілів параметрів вектора стану не забезпечують потрібних результатів.
Показано, що використання алгоритмів лінійної послідовної фільтрації в контурі адаптації систем РАЗ дозволяє суттєво зменшити випадкові похибки результатів вимірювань та значно знизити вплив динамічних помилок на ефективність керування частотою сигналу шляхом екстраполяції вектора стану пакета до наступної точки профілю.
Запропоновано метод вимірювання швидкості звуку в каналі частотної адаптації, що відрізняється використанням схеми оцінювання енергетичного параметра радіосигналу, що дозволяє усунути систематичні похибки вимірювань, підвищити точність управління частотою зондувального радіосигналу при налаштуванні на умову Брегга і точність вимірювання висотних профілів метеопараметрів.
Registration Date
2026-09-11
popup.nrat_date
2026-09-11 / 2026-09-26
