(LUẬN án TIẾN sĩ) nghiên cứu giải pháp nâng cao khả năng phát hiện mục tiêu cho hệ thống ra đa biển tầm xa sóng bề mặt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ HÀ HUY DŨNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG PHÁT HIỆN MỤC TIÊU CHO HỆ THỐNG RA ĐA BIỂN TẦM XA SÓNG BỀ MẶT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI-2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ HÀ HUY DŨNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG PHÁT HIỆN MỤC TIÊU CHO HỆ THỐNG RA ĐA BIỂN TẦM XA SÓNG BỀ MẶT Chuyên ngành: Kỹ thuật Ra đa dẫn đường Mã số: 52 02 04 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Bùi Ngọc Mỹ TS Lê Duy Hiệu HÀ NỘI- 2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết trình bày luận án hồn tồn trung thực chưa công bố công trình khác, liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Hà Huy Dũng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ii LỜI CẢM ƠN Luận án thực hoàn thành Viện Ra đa, Viện Khoa học Công nghệ quân Lời đầu tiên, NCS xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Bùi Ngọc Mỹ TS Lê Duy Hiệu, người hướng dẫn tận tình, giúp đỡ, động viên tơi vượt qua nhiều khó khăn q trình nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Viện KH-CNQS; Thủ trưởng cán bộ, nhân viên Phòng Đào tạo, Thủ trưởng Ban chức Viện Ra đa, Viện Khoa học Công nghệ quân hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận án Xin bày tỏ lòng biết ơn tới nhà khoa học Viện Khoa học Công nghệ quân sự, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Trường đại học Bách khoa Hà Nội, Trường đại học Công nghệ/đại học Quốc gia Hà Nội có nhận xét gợi ý vơ q báu luận án Cuối cùng, xin trân trọng cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp gia đình ủng hộ, động viên giúp đỡ thời gian nghiên cứu hoàn thành luận án Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com iii MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT………….…………… v DANH MỤC CÁC BẢNG……………………………………………… DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ…………………………………………… viii ix MỞ ĐẦU………………………………………………………………… CHƯƠNG RA ĐA TẦM XA SÓNG BỀ MẶT VÀ CÁC VẤN ĐỀ ĐẶT RA…………………………………………………………………… 1.1 Tổng quan đa tầm xa sóng bề mặt…………………… 1.2 Một số hệ thống đa vượt đường chân trời…………………….… 13 1.3 Tình hình nghiên cứu nâng cao chất lượng xử lý phát đa tầm xa sóng bề mặt…………………… ……………………………… 16 1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước………………………………… 16 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước………………………………… 29 1.4 Định hướng nghiên cứu…………………………………………… 29 1.5 Phương pháp thực đánh giá kết nghiên cứu…………… 30 1.6 Kết luận Chương 1………………………………………………… 32 CHƯƠNG TUYẾN XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG RA ĐA TẦM XA SÓNG BỀ MẶT……………………………………… ……….………… 33 2.1 Cấu trúc kênh xử lý tín hiệu HFSWR………………….…… 33 2.2 Mơ hình tín hiệu HFSWR…………………………………… 39 2.2.1 Mơ hình tín hiệu phát…………………………………………… 39 2.2.2 Mơ hình tín hiệu mục tiêu………………………………… 40 2.2.3 Mơ hình nhiễu ………………….………………………… 42 2.3 Mơ hình tốn xử lý tín hiệu ………………… ……….……….…… 50 2.4 Mô đánh giá kết … ………………………………… 53 2.5 Kết luận Chương 2……………………………………………….… 58 CHƯƠNG ỔN ĐỊNH CHẤT LƯỢNG GIẢN ĐỒ HƯỚNG MẠNG ĂNG TEN THU CỦA RA ĐA TẦM XA SÓNG BỀ MẶT……… 59 3.1 Yêu cầu tham số giản đồ hướng ăng ten ULA………………… 59 3.1.1 Hiện tượng búp lặp độ lệch góc quét………………………… 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com iv 3.1.2 Tham số đánh giá chất lượng giản đồ hướng…………………… 62 3.2 Đánh giá ảnh hưởng HPBW tới chất lượng phát mục tiêu 65 3.3 Định dạng búp sóng phương pháp cửa sổ…………………… 70 3.4 Giải pháp trì chất lượng giản đồ hướng thay đổi tần số…… 75 3.4.1 Tính cần thiết giải pháp thực hiện………………… 75 3.4.2 Phương pháp thay đổi hệ số cửa sổ……………………………… 77 3.5 Ứng dụng phương pháp thay đổi hệ số cửa sổ mở rộng vùng quan sát…………………………………………………………………… 85 3.5.1 Giới hạn thực hiện………………………………………………… 85 3.5.2 Kiểm tra kết thực theo mô phỏng……………………… 86 3.5.3 Phương án thực thực tế……………………………………… 87 3.6 Kết luận Chương 3………………………………………………… 88 CHƯƠNG BỘ PHÁT HIỆN HAI GIAI ĐOẠN TRONG MÔI TRƯỜNG NHIỄU ĐỘT BIẾN…………………… …………………… 90 4.1 Sự biến thể, thích nghi giải pháp CFAR HFSWR……… 90 4.2 Bộ phát CFAR hai giai đoạn cho môi trường nhiễu đột biến … 93 4.2.1 Bộ phát hai giai đoạn……………………………………… 93 4.2.2 Phương pháp đánh giá xác định tham số phát xây dựng liệu mô phỏng………………………………………………………… 101 4.3 Kết thực đánh giá hoạt động TSA-CFAR………… 107 4.4 Kết luận Chương 4…………………………… ……………… … 116 KẾT LUẬN ……………………………………………………………… 117 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ…… 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… 121 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU,CHŨ VIẾT TẮT Phép toán lấy phần thực biểu thức I0(.) Hàm hiệu chỉnh Bessel bậc [.]H Chuyển vị liên hợp phức [.]T Phép tốn chuyển vị A(ri) Diện tích vùng biển quan sát [m2] c Tốc độ ánh sáng [m/s] d Khoảng cách phần tử ăng ten k0 Số sóng g Gia tốc trọng lực [m/s2] f0 Tần số làm việc đa [MHz] Gt Hệ số khuếch đại ăng ten phát [dB] Gr Hệ số khuếch đại ăng ten thu [dB] Ls Hệ số suy hao hệ thống [dB] Lp Hệ số suy hao lan truyền [dB] Pfa Xác suất báo động lầm Pd Xác suất phát Vc Vận tốc dòng chảy [m/s] T Tham số ngưỡng cố định Tp Chu kỳ phát xạ [s]  Pha phần tử ăng ten [độ] σ Diện tích phản xạ hiệu dụng [m2]  n2 Năng lượng nhiễu trung bình ɛr Điện mơi tương đối λ Bước sóng tần số [m]  Thời gian trễ tín hiệu phản xạ theo cự ly [s] Δτ Giá trị sai lệch thời gian hai tần số trùng [s] Δf Giá trị sai lệch tần số thời điểm [Hz] ΔR Độ phân giải cự ly [m] NR Số ô cự ly vùng quan sát ND Số ô Đốp-ple vùng quan sát LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vi θ Góc búp sóng [độ] ψL Hướng quan sát [độ] yFB ( L ) Năng lượng thu chuẩn hóa búp sóng tổng yDB ( L ) Năng lượng thu chuẩn hóa búp sóng hiệu yEB ( L ) Năng lượng thu chuẩn hóa búp sóng trung gian ACMES Giản đồ đơn xung so sánh biên độ (Amplitude Compare Mono-pulse Estimation Scheme) AF Hệ số mảng (Array Factor) BF Định dạng búp sóng (BeamForming) CA-CFAR Ổn định xác suất báo động lầm theo đa trung bình (Cell Average CFAR) CCBF Định dạng búp sóng lọc nhiễu (Clutter Cancel BeamForming) CFAR Ổn định xác xuất báo động lầm (Constant False Alarm Rate) CIT Thời gian tương quan (Coherent Integration Time) [s] CML-CFAR Ổn định xác suất báo động lầm kiểm duyệt mức trung bình (Censored Maximum-Likelihood) CUT Ơ đa xử lý phát (Cell Under Test) DB Búp sóng hiệu (Deference Beam) DBF Định dạng búp sóng số (Digital BeamForming) DFT Biến đổi Fu-riê rời rạc (Discrete Fourier Transform) DS-FMCW Tần số điều chế liên tục phổ rời rạc (Discrete Spectrum-FMCW) EB Búp sóng trung gian (đánh giá) (Evaluate Beam) EEZ Vùng đặc quyền kinh tế (Explosive Economic Zone) FB Búp sóng tổng (phẳng) (Flat Beam) FFT Biến đổi Fourier nhanh (Fast Fourier Transform) FMCW Tín hiệu liên tục điều tần (Frequency Modulated Continuous Wave) GO-CFAR Ổn định xác suất báo động lầm theo trung bình lớn (Greatest Of CFAR) HF Tần số cao (High Frequency) HFSWR Ra đa sóng bề mặt tần số cao (HF Surface Wave Radar) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vii HPBW Độ rộng búp sóng nửa công suất (Half Power Beam Width) IID Phân bố xác định độc lập (Independent Identify Density) ISR Ra đa thám thông minh (Intelligent Surveillance Radar) JORN Mạng đa mở Jindalee (Jindalee Operational Radar Network) Km Kilo mét LDPA Mảng phân cực đứng lưỡng cực lôgarit (Log-Periodic Dipole Array) LFM Điều tần tuyến tính (Linear Frequency Modulation) OS-CFAR Ổn định xác suất báo động lầm xếp hạng thống kê ( Order Statistic CFAR) OTHR Ra đa vượt đường chân trời (Over The Horizon Radar) PMCC Tích mơ men tham số tương quan Pearson (Pearson Momen Correlation Coefficient) PDF Hàm phân bố xác suất (Probability Density Function) RCS Diện tích phản xạ hiệu dụng (Radar Cross Section) [m2] ROC Tham số hoạt động thu (Receiver Operation Characteristic) RTD Bộ phát ngưỡng hồi qui (Registration Threshold Detector) SkW Sóng trời (Sky Wave) SLL Mức búp sóng bên (Side Lode Level) SNR Tỉ số tín tạp (Signal Noise Ratio) SO-CFAR Ổn định xác suất báo động lầm theo trung bình nhỏ (Smalles Of CFAR) STAP Xử lý thích nghi khơng gian-thời gian (Space Time Adaptive Process) TSA-CFAR Ổn định xác xuất báo động lầm thích nghi hai giai đoạn (Two Stage Adaptive CFAR) ULA Mạng đồng dạng tuyến tính (Uniform Linear Array) VI-CFAR Ổn định xác suất báo động lầm lựa chọn theo số (Variable Index CFAR) VTSKD Vùng tần số khả dụng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com viii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Bảng qui đổi tương đối trọng lượng-chiều cao tàu biển… Bảng 2.2 Tham số hoạt động hệ thống HFSWR………………………… 42 54 Bảng 2.3 Tham số mục tiêu mô phỏng………………………………… 54 Bảng 2.4 Tham số mục tiêu sau phần mềm xử lý tín hiệu……………… 56 Bảng 3.1 Độ rộng búp sóng Bảng 3.2 Tham số giản đồ hướng ăng ten phương pháp cửa sổ cửa sổ theo cấu trúc mảng ăng ten …………………………… 66 73 Bảng 3.3 Tham số giản đồ hướng ăng ten phương pháp cửa sổ ưu theo tham số giản đồ hướng……………………………… Bảng 3.4 Các tham số thực giải pháp ổn định độ rộng búp sóng hiệu chỉnh trọng số cửa sổ Chebyshev với HPBW = 4,50 Bảng 3.5 Các tham số thực giải pháp ổn định độ rộng búp sóng 75 hiệu chỉnh trọng số cửa sổ Chebyshev với HPBW = 50 Bảng 3.6 So sánh hiệu thực phương pháp ổn định chất lượng giản đồ hướng HFSWR thay đổi tần số làm việc……… Bảng 4.1 Các phép toán thực biến thể CFAR TSA-CFAR… Bảng 4.2 Các phép toán thực lọc nhiễu TSA-CFAR………… 84 84 101 102 Bảng 4.3 Các phép toán thực biến thể CFAR phát theo dấu hiệu tương quan……………………………………… Bảng 4.4 Các phép toán thực dấu hiệu tương quan………………… Bảng 4.5 Tham số hoạt động hệ thống HFSWR………………………… 102 103 104 Bảng 4.6 Tham số mục tiêu mô phỏng………………………………… Bảng 4.7 Các tham số TSA-CFAR……………………………… … Bảng 4.8 Kết phát TSA-CFAR VI-CFAR………………… 105 111 114 84 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 114 thể Bảng 4.8 Doppler 10 Mục tiêu đượcphát Doppler Hình 4.21 Kết thực GO-CFAR Bảng 4.8 Kết phát TSA-CFAR VI-CFAR Mục tiêu TSA-CFAR VI-CFAR Mục tiêu TSA-CFAR VI-CFAR 100% 100% 100% 100% 100% 90% 100% 90% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 10 100% 100% Sự kết hợp phương pháp CFAR trung bình cho kết phát cao Tuy nhiên với nhóm mục tiêu sử dụng vị trí dễ bị che lấp, CFAR trung bình bỏ sót mục tiêu, số mục tiêu xuất khơng ổn định vị trí xảy nhiễu đột biến thường xuất tương tự mục tiêu Phép so sánh TSA-CFAR CFAR trung bình cho thấy hiệu TSA-CFAR hai tham số đánh giá chất lượng phát xác suất phát mục tiêu xác suất báo động lầm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 115 Doppler Hình 4.22 Dữ liệu RD Map HPBW = 12,10 Doppler 10 Hình 4.23 Kết phát TSA-CFAR góc quan sát mở rộng tới 700 Trong trường hợp, góc hướng đa mở rộng tới 700, lượng nhiễu tỉ lệ với HPBW giản đồ hướng, liệu sau kênh xử lý HFSWR mơ tả Hình 4.22 với biên độ nhiễu biển bậc tăng mạnh, lượng phần phổ mở rộng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 116 nhiễu biển gần che khuất lượng mục tiêu Kết phát mục tiêu sử dụng phát hai giai đoạn TSA-CFAR với N = 32, k = 16, T = thể Hình 4.23 Có thể thấy với tham số tương tự vùng góc chưa mở rộng, mục tiêu hồn tồn phát Năng lượng lớn nhiễu gây nhiều điểm phát không đồng bộ, điểm hồn tồn loại bỏ thuật tốn tích lũy Với nhiễu tín hiệu thu lớn, liệu phát xuất nhiều điểm dấu nhiễu không đồng số lượng mục tiêu phát trì với trường hợp thực mơ góc hướng 00 4.4 Kết luận Chương Môi trường hoạt động không đồng HFSWR đặt yêu cầu sử dụng phát CFAR có khả thích nghi cao Trong đó, yếu tố dịng chảy bề mặt biển tồn thực tế nguyên nhân làm cho vị trí theo Doppler nhiễu biển bậc trước Việc nghiên cứu xây dựng phát mục tiêu đáp ứng khả nhận biết vị trí nhiễu đột biến lượng nói chung hay nhiễu biển bậc HFSWR có ý nghĩa hoàn thiện khả tận dụng đầy đủ hiểu biết nhiễu biển đặc biệt nhiễu biển bậc để loại bỏ phát lầm nhiễu gây Đồng thời, thích nghi phát theo điều kiện thực tế đảm bảo khả ứng dụng, phát triển thực tiễn hướng nghiên cứu Chương 4, nghiên cứu giải pháp xây dựng phát TSA-CFAR hai giai đoạn Giai đoạn một, sử dụng kỹ thuật CFAR xếp hạng thống kê nhằm tận dụng khả phát nhiều mục tiêu liền kề, đồng thời làm bật dấu hiệu nhiễu biển bậc thay cố gắng loại bỏ phần nhiễu Giai đoạn hai, lọc bỏ vị trí nhiễu theo dấu hiệu đặc trưng Trên sở liệu mô phỏng, thực so sánh đánh giá hoạt động giải pháp xây dựng Kết thực mô cho thấy giải pháp TSA-CFAR hai giai đoạn có xác suất bỏ sót mục tiêu thấp, phát mục tiêu nằm lân cận vùng phổ nhiễu biển bậc trì chất lượng phát lượng nhiễu tăng mạnh góc hướng đa mở rộng ngồi giới hạn ±600 Giải pháp TSA-CFAR đề xuất công bố [CT5] LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 117 KẾT LUẬN Kết nghiên cứu Luận án nghiên cứu sở lý thuyết mạng ăng ten đồng dạng tuyến tính, lý thuyết truyền sóng HF, kỹ thuật xử lý tín hiệu đa cấu trúc hệ thống đa sóng bề mặt Trên tảng đại số tuyến tính, cơng cụ xử lý số tín hiệu, với mục tiêu nâng cao chất lượng phát mục tiêu cho đa biển tầm xa sóng bề mặt ảnh hưởng điều kiện không lý tưởng, luận án nghiên cứu đề xuất số giải pháp nhằm giải hai vấn đề: Vấn đề xây dựng mơ hình tính tốn kênh xử lý tín hiệu đa biển tầm xa sóng bề mặt: Từ sở lý thuyết đa sử dụng tín hiệu liên tục điều tần đặc trưng băng tần HF, đặc trưng nhiễu gây tương tác sóng phát xạ HF sóng biển, luận án hình thành phương trình tốn học tổng qt mơ tả mối quan hệ tín hiệu phát, tín hiệu phản xạ mục tiêu nhiễu biển Thực phép biến đổi toán học phù hợp với thành phần kênh xử lý tín hiệu đa biển tầm xa sóng bề mặt Thơng qua cơng cụ xử lý số tín hiệu phần mềm Matlab, phương trình toán học tổng quát kiểm tra cho thấy độ xác tin cậy Mơ hình tính tốn kênh xử lý tín hiệu hồn tồn sử dụng cho q trình tạo giả tín hiệu phục vụ đánh giá, nghiên cứu, thiết kế hệ thống đa biển tầm xa sóng bề mặt Vấn đề trì, nâng cao chất lượng phát hiện: Luận án tập trung nghiên cứu giải pháp để giải vấn đề liên quan đến gia tăng lượng nhiễu mở rộng giản đồ hướng búp sóng thu Đánh giá ảnh hưởng độ rộng búp sóng đến chất lượng phát hiện, luận án sử dụng phương pháp đánh giá theo qui luật biến đổi tín hiệu Square law thiết bị thu Phương pháp thực độc lập với giải pháp thích nghi kênh xử lý tín hiệu Kết phương pháp so sánh với kết đánh giá theo phương pháp thống kê tập đoàn Helzel cung cấp cho kết tương đương Những giải pháp nâng cao chất lượng phát cụ thể nghiên cứu luận án gồm: + Giải pháp thay đổi trọng số cửa sổ Chebyshev để trì độ rộng búp sóng ứng dụng cho mạng ăng ten đồng dạng tuyến tính cố định, tần số làm việc thay đổi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 118 để tránh vùng can nhiễu mở rộng vùng quan sát vượt qua 1200 Các nội dung thực gồm có: phương pháp tính tốn vùng tần số di chuyển; phương pháp xác định góc quan sát mở rộng tối đa; phương pháp tính giá trị trọng số cửa sổ tương ứng với tần số, góc mở thay đổi Các thực kiểm chứng qua phần mềm Matlab Kết đạt trì độ rộng búp sóng mức búp bên thỏa mãn giới hạn cho phép với giá trị tần số, góc mở nằm phạm vi tính tốn + Giải pháp xây dựng phát hai giai đoạn TSA-CFAR: Luận án thực phát điểm dấu mục tiêu với thông tin đầy đủ nhiễu biển bậc nhờ ba phát OS-CFAR hoạt động đồng thời giai đoạn Nhờ thông tin đầy đủ nhiễu biển bậc tái sau giai đoạn một, giai đoạn hai phát tiến hành lọc bỏ nhiễu biển bậc qua bước kiểm tra dấu hiệu đặc trưng Phương pháp khắc phục điểm hạn chế phát thích nghi Cụ thể, TSA-CFAR không làm thay đổi thuộc tính xác suất thống kê tín hiệu, đồng thời áp dụng kết nghiên cứu nhiễu biển bậc vào phát Bằng liệu mơ theo mơ hình xây dựng, luận án thực thử nghiệm 260 tham số OS-CFAR để tìm nhóm tham số phù hợp Kết mô cho thấy TSA-CFAR phát đầy đủ mục tiêu nhiễu biển bậc loại bỏ Luận án tiến hành so sánh TSA-CFAR với VI-CFAR, kết cho thấy phát hai giai đoạn lọc nhiễu biển bậc đạt hiệu mong muốn xác suất phát mục tiêu lân cận nhiễu biển bậc ổn định Đóng góp luận án Trên sở kết nghiên cứu đạt được, luận án có ba đóng góp mặt khoa học: • Xây dựng mơ hình tín hiệu nhiễu cho đánh giá khả phát mục tiêu biển tầm xa sóng bề mặt Mơ hình xây dựng có tham số nhiễu biển bậc gồm vị trí vị trí đỉnh lượng tỷ số hai đỉnh phổ phù hợp với nhiễu biển thực tế công bố [62]; • Đề xuất giải pháp ổn định tham số giản đồ hướng ăng ten thu tần số làm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 119 việc dải HF thay đổi nằm khoảng đến MHz góc quan sát vượt dải 1200 đa sóng bề mặt; • Đề xuất phát giai đoạn TSA-CFAR đảm bảo nâng cao khả phát mục tiêu có nhiễu biển đột biến lượng so với phát OS/VI-CFAR có báo động lầm vị trí nhiễu đột biến không phát mục tiêu nằm sát vùng nhiễu đột biến Các kết luận án ứng dụng thực tế: Sử dụng làm tài liệu tham khảo giảng dạy chuyên ngành đa dẫn đường; Sử dụng nghiên cứu thiết kế hệ thống, nâng cấp mở rộng vùng quan sát đa sóng bề mặt đơn trạm; Hướng phát triển luận án Các nghiên cứu luận án tập trung vào giải pháp nâng cao chất lượng phát mục tiêu Vì vậy, hướng nghiên cứu giải pháp đề xuất gồm có: + Khảo sát đánh giá khả phát nghiên cứu phương án hiệu chỉnh tham số phát hai giai đoạn với mục tiêu có diện tích phản xạ hiệu dụng nhỏ; + Nghiên cứu xây dựng đầy đủ mô hình tổng hợp tín hiệu HFSWR tảng sử dụng liệu thực tế (có tính đến nhiễu biển bậc cao, góc chiếu xạ mục tiêu ); + Nghiên cứu hệ thống ăng ten cong phát triển vùng quan sát theo phương vị tiệm cận 1800 giải pháp tự động trì chất lượng giản đồ hướng có phần tử ăng ten thu khơng hoạt động LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 120 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ [CT1] Hà Huy Dũng, Bùi Ngọc Mỹ, Lê Duy Hiệu, Cao Việt Linh, (2021) “Xây dựng tín hiệu mơ đặc trưng đánh giá mơ hình nhiễu biển bậc đa biển tầm xa sóng bề mặt tần số cao”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Qn sự, ISSN 1859-1043, số 73, tr 55-64 [CT2] Hà Huy Dũng, Bùi Ngọc Mỹ, Lê Duy Hiệu, Nguyễn Văn Tiến, (2021) “Phương pháp đánh giá ảnh hưởng độ rộng búp sóng tới chất lượng phát mục tiêu đa biển tầm xa sóng bề mặt qua qui luật biến đổi tín hiệu”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Quân sự, ISSN 1859-1043, số 73, tr 93-99 [CT3] Hà Huy Dũng, Bùi Ngọc Mỹ, Lê Duy Hiệu, Đồn Văn Tùng, (2021) “Phương pháp trì độ rộng búp sóng mở rộng vùng quan sát phương vị đa biển tầm xa sóng bề mặt dải tần số cao”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Qn sự, ISSN 1859-1043, số đặc san Ra đa, tr 38-45; [CT4] Ha Huy Dung, Bui Ngoc My, Le Duy Hieu , Cao Viet Linh, (2021) “A solution to stabilize the receiver beamwidth when changing the operating frequency of high-frequency surface wave radar” Design Engineering,ISSN : 0011-9342, Issue :7, pp 2614-2624, Toronto Canada [CT5] Ha Huy Dung, Bui Ngoc My, Le Duy Hieu , Cao Viet Linh, (2022) “A method for sea clutter elimination in the detector of high frequency surface wave radar” Tạp chí “Khoa học Cơng nghệ Qn sự”, ISSN 1859-1043, số 77 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: H.H.Dũng, L.D.Hiệu, B.N.Mỹ, N.X.Thái, P.K.Cương (2018), “Giải pháp xây dựng hệ thống đa cảnh giới biển vượt đường chân trời Việt Nam”, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân (64), tr 1-5 Lê Duy Hiệu (2015) “Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng đa dùng anten mạng”, Luận án tiến sĩ khoa học Viện KHCNQS, tr 6-31 Tham số WERA-HFSWR (2018), Over-the-Horizon-Radar Ship Detection & Tracking Tiếng Anh: Balanis C.A (2016), Antenna Theory Analysis and Design, 4nd Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, pp 285-310 Barrick D (1972), “First-order theory and analysis of MF/HF/VHF scatter from the sea” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol 20, pp – 10 Bole A., Norris A., (2014) “The Radar System – Technical Principles”, Radar and ARPA Manual (Third Edition) Chan H C.,(1998), Detection and tracking of low-altitude aircraft using hf surface-wave radar, Defence Research Establishment Ottawa, pp.30-35 Cheeseman A (2017), Adaptive Waveform Design and CFAR Processing for High Frequency Surface Wave Radar, Graduate Department of The Edward S Rogers Sr Department of Electrical & Computer Engineering University of Toronto Chinese OTHR (2007) http://bbs.tiexue.net/post_1169441_1.html 10 Davies K., (1965) Ionospheric Radio Propagation, chapter 3, U.S Department of Commerce, National Bureau of Standards Monograph 80 11 Delos P., Bronghton B., Kraft J., (2020), Phased Array Antenna Patterns— Part 2: Grating Lobes and Beam Squint, Analog Devices 12 Dzvonkovskaya A and Rohling H , (2012) ,Hf radar performance analysis LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 122 based on ais ship information, 2010 IEEE Radar Conference, pp 1239–1244 13 Dzvonkovskaya A and Rohling H., (2006) “Target detection with adaptive power regression thresholding for HF radar” International Conference on Radar 14 Dzvonkovskaya A., Rohling H., (2013) Software-improved range resolution for oceano-graphic HF FMCW radar, in Proceedings of the 14th International Radar Symposium(IRS’13), pp.411–416 15 Emery B M.,Washburn L.,Whelan, C., et al, (2014) “Measuring Antenna Patterns for Ocean Surface Current HF Radars with Ships of Opportunity”, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 16 Fabrizio G.A., (2013), HF OVER-HORIZON RADAR, McGraw Hill Education, pp 260-270 17 Fawcett T., (2006), “An introduction to ROC analysis”, Pattern Recognition Letters 18 Fickenscher T., Gupta A., Ludwig P., and Razza B (2012), “Impact of pattern distortion on clutter canceller beamformer” Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings (APMC) 19 Gill.E.W, Walsh J (2001) “High-frequency bistatic cross sections of the ocean surface” Radio Science, vol 36, no 06, pp 1459–1475 20 Grosdidier S., Baussard A (2012), Ship detection based on morphological component analysis of highfrequency surface wave radar images, IET Radar, Sonar & Navigation, pp 813–821 21 Gupta A., (2015), Theory and Measurement Validation of Novel HFSWR Receiver Architecture: Antenna Design,Clutter Suppression and Detection,Department of Electracal Engineering of Helmut Schmidt University,Germany,pp 80-100 22 HansenV.G (1973), Constant false alarm rate processing in search radars, Proceedings of the IEEE International Radar Conference, London, pp 325-332 23 Heron M L., (1985) “Directional spreading of short-wavelength fetch-limited wind waves,” submitted to J Phys Oceanogr LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 123 24 Hinz J.O., Holters M., Zăolzer U.,Gupta A and Fickenscher T., (2012) “Presegmentation-based adaptive CFAR detection for HFSWR” IEEE Radar Conference 25 Hinz J.O., Zolzer U., (2011) “A MIMO FMCW radar approach to HFSWR”, Advances in Radio Science 9:159-163 26 Http://wera.cen.uni-hamburg.de/WERA_Guide.shtml 27 http://www.utdallas.edu/research/spacesciences/ionosphere.htm 28 Huang L., Cha H., Li H., Xiang S (2014) “Analysis of the Waveform of the High Frequency Surface Wave Radar”, Asia-Pacific Radio Science Conference 29 Huang Y., Song T.L., Lee J.H (2018) “Joint integrated track splitting for multi-path multi-target tracking using OTHR detections”, EURASIP Journal on Advances in Signal Processing 30 Immink, Schouhamer K.; Weber J (2010) "Minimum Pearson distance detection for multilevel channels with gain and / or offset mismatch" IEEE Transactions on Information Theory 60 (10):5966– 5974 CiteSeerX 10.1.1.642.9971 31 Jane’s C4I systems 2001-2002 (2001), Alenia Marconi Over-the-Horizon (OTH) radar, Intelligence systems in Surveillance and Reconnaissance 32 Jane’s C4I systems 2001-2002 (2001), IRIDA Over-the-Horizon Surface Wave (OTH-SW) Radar, Intelligence systems in Surveillance and Reconnaissance 33 Jane’s International Defense Review (2002), French Radar Tracks Lowflying Light Aircraft, Weapons and Equipment 34 Jane's Radar and Electronic Warfare Systems, (2007),SWR series HighFrequency Surface Wave Radars (HFSWR), Naval/Coastal Surveillance and Navigation Radars 35 Jane's Radar and Electronic Warfare Systems, Land-based Air Defence Radars (2001) , “AN/FPS-118 Over-The-Horizon radar” LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 124 36 Ji Y.G., Zhang J et al., (2015), “A small array hfswr system for ship surveillance”, IET International Radar Conference 2015 37 John C.,Wise J.C (2004), “Summary of Recent Australian Radar Developments”, IEEE Aerospace and Electronic systems magazine 38 Joseph F Thomason, U.S Naval Research Laboratory,(2003) “Development of Over-the Horizon Radar in the United States”, Proc of IEEE International Conference on Radar, pp 599-60 39 Kaiser J F., (1974) “Nonrecursive digital filter design using the I_0-sinh window function”, In Proceedings of IEEE International Symposium on Circuit & System 40 Klemm R (2006), Principles of Space-Time Adaptive Processing, Institution for Engineering and Technology; 3th edition 41 Kolosov A A., et al., (1987), Over-the-Horizon Radar, Artech House, MA 42 Kumar M., Sreenivasulu K (2013) “Receive signal path design for Active phased array radars” ,Presented at International Radar symposium of India 43 Leong H., Ponsford A (2008), “The effects of sea clutter on the performance of HF Surface Wave Radar in ship detection”, IEEE Radar Conference 44 Lin J.J, Ping Y., Hsu W.C.,Lee T S (2016) “Design of an FMCW radar baseband signal processing system for automotive application”, SpingerPlus, Article number:42 45 Lipa B and Nyden B (2005),“Directional wave information from the seasonde” IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol 30, pp 221–231 46 Lu X., Wang J.2004 “A switching constant false alarm rate technique for high frequency surface wave radar”, Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering 4:2081 - 2084 Vol.4 47 Lynch P., (1997), “The Dolph-Chebyshev window:A Simple Optimal Filter”, Monthly Weather Review, American Meteorological Society 48 Lyons R.G., (2011),Understanding Digital Signal Processing, 3rd Edition.;Pearsion Education: Delhi, India LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 125 49 Mashade M B EL, (1995) Analysis of the censored-mean level CFAR processor in multiple target and nonuniform clutter, Radar, Sonar and Navigation, IEE Proceedings,Vol: 142 Issue: 5, pp 259 -266 50 Middlestead R.W (2017), Digital Communications with Emphasis on Data Modems: Theory, Analysis, Design, Simulation, Testing, and Applications, John Wiley and Sons 1st Edition, Appendix C 51 Millington G and Isted G.,(1950), Ground-wave propagation over an in homogeneous smooth earth part 2: Experimental evidence and practical implications, Journal of the Institution of Electrical Engineers, vol 1950, Issue: 7, pp 188 – 191 52 Millington G.,(1949), Ground-wave propagation over an inhomogeneous smooth earth Journal of the Institution of Electrical Engineers, vol 1949, Issue: 3, pp 77 – 78 53 Ming W.Y., Peng M.X., Jie Z., Gang J.Y (2015) “Ship target detection in sea clutter of HFSWR based on spatial blind filtering” Harbin Institude of Technology 54 N Stojkovic, D Nikolic, P Petrovic, N Tosic, I Gluvacevic, N Stojiljkovic, (2019) , “An Implementation of DBF and CFAR Models in OTHR Signal Processing”, IEEE 15th International Colloquium on Signal Processing & its Applications, Penang, Malaysia 55 Nikolic D., Stojkovic N, Lekic N (2018) “Maritime over the Horizon Sensor Integration: High Frequency Surface-Wave-Radar and Automatic Identification System Data Integration Algorithm”, Sensors 2018, 18, 1147; doi:10.3390/s18041147 56 Nikolic D., Stojkovic N.,(2019) “The high frequency surface wave radar solution for vessel tracking beyond the horizon”, Electronics and Energetics Vol 33, No 1, pp 37-59 57 OTHR-ST_Specification,(2018) “Over-the-Horizon-Radar Ship Detection & Tracking”, HELZEL Messtechnik LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 126 58 Pan M., Chen B., Yang M., (2016) “A General Range-Velocity Processing Scheme for Discontinuous Spectrum FMCW Signal in HFSWR Applications”, Hindawi Publishing Corporation International Journal of Antennas and Propagation 59 Paolo T.,Terrill E (2007),”Properties of HF RADAR Compact Antenna Arrays and Their Effect on the MUSIC Algorithm”, Scripps Institution of Oceanography, La Jolla, California 60 Ponsford A , Dizaji R M , McKerracher R (2003), “HF surface wave radar operation in adverse conditions”, IEEE Proc Of the Int Conf On Radar, Adelaide, Australia 61 Ponsford A M , Sevgi L and Chan H C (2001), “An integrated maritime surveillance system based on high-frequency surface-wave radars Operational status and system performance”, IEEE Antennas and Propagation Magazine , Vol 43, No 5, pp 52-63 62 Ponsford A M., Wang J., (2010), “A review of high frequency surface wave radar for detection and tracking of ships”, Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences 63 Ponsford A.M (2007) “The Effects of Sea Clutter on the Performance of HF Surface Wave Radar in Ship Detection and the Implication on the Radar Design” Defence R & D Canada-Ottawa technical report 64 Ponsford A.M, Dizaji R., Dinh Z (2003)“A HF Surface Wave Radar Based Integrated Maritime Surveillance System”, 34th International Scientific Symposium - Military equipment and Technologies Research Agency At: Bucharest 65 Protopapadakis E., Voulodimos A, et al (2017) “Stacked Autoencoders for Outlier Detection in Over-the-Horizon Radar Signals”, Computational Intelligence and Neuroscience Volume 2017, Article ID 5891417 66 Richards M A., (2015), Fundamentals of Radar system processing, Second Edition, Mc Graw Hill Education, pp 354-360 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 127 67 Richards M., Scheer J., Holm W (2010), “Principles of Modern Radar: Vol - Basic Principles” SciTech Publishing Inc 68 Roarty H J., Smith M., Handel E., et al (2012) “Expanding the coverage of HF radar through the use of wave powered” ,Buoys[C] Oceans, IEEE, tr 1-4 69 Rotheram S., (1981), Ground-wave propagation part 2: Theory for medium and long distances and reference propagation curves, Communications, Radar and Signal Processing, IEE Proceedings F, vol.128, pp 285–295 70 Saleh O (2008), Adaptive Processing in High Frequency Surface Wave Radar, University of Toronto 71 Sevgi L.,Ponsford A., Chan A., (2001) “An integrated maritime surveillance system based on high frequency surface wave radars, Part - Theory of operation”, IEEE Proc Ant And Prop., Vol 43 72 Shearman E (2011), Monopulse Principles and Techniques Artech House 73 Smith M and Varshney P.,(2000) “Intelligent CFAR processor based on data variability”, IEEE Trans Aerospace Elec Syst., vol 36 74 Sun H (2018) “Conceptual study on bistatic shipborne high frequency surface wave radar” IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, Volume:33, Issue:3 75 Trunk G.V., (1978), Range resolution of targets using automatic detectors, IEEE Trans onAerospace and Electronic Systems, Vol.14 pp 750-755 76 United Nations, (2011), Law of the Sea, Part V – Exclusive Economic Zone 77 Van Trees H L., (2002), “Optimum Array Processing” John Wiley & Sons, Inc., ISBN 9780471093909 78 Venkata Rama Rao S., Mallikarjuna Prasad A., Santhi Rani Ch (2019), “Antenna Array Weight Synthesis for Low Side Lobe Levels using Window Functions”, International Journal of Engineering and Advanced Technology 79 Wait J R., (1966) “Theory of HF Ground Wave Backscatter from Sea Waves”, J Geophys Res 71, 4839-4842 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 128 80 Walsh J and Gill E (2000), “An analysis of the scattering of high-frequency electromagnetic radiation from rough surfaces with application to pulse radar operating in backscatter mode” RADIO SCIENCE, vol 35, No 6, pp 1337– 1359 81 Wang Y., Mao X., Zhang J., Ji Y., (2018) “Detection of Vessel Targets in Sea Clutter Using In Situ Sea State Measurements With HFSWR”,IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 82 Xiaodong M., Yonggang J., Yiming W., et al, (2014) Separation of first-order spectral region in detecting ocean current with HFSWR, Advances in Marine Science, pp 99–106 83 Xiaoli L., (2009), Enhanced Detection of Small Targets in Ocean Clutter for High Frequency Surface Wave Radar, A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy in the Department of Electrical and Computer Engineering, pp 67-87 84 Xie J., Ji Z (2013), “First order ocean surface cross-section for shipborne HFSWR”, Electronics letters Vol.49-No.16 85 Xie J., Sun M., Ji Zh., Yao G, (2017), “Remote Sensing with Shipborne Hight Frequency Surface Wave Radar” Recent Advances and Applications in Remote Sensing 86 Yang D., Nguyen T Viet el.at (2013), “Observational and model studies of the circulation in the Gulf of Tonkin, South China Sea”, Journal of Geophysical Research Ocean, VOL 118, 1–16, doi:10.1002/2013JC009455 87 Yiming W., Xingpeng M., Hong H., Jie Z., et al (2014) “A Generalized Oblique Projection Filter with Flexible Parameter for Interference Suppression”, International Journal of Antennas and Propagation 88 Zhu Y., Wei Y, (2017) “First Order Sea Clutter Cross Section for HF Hybrid Sky-Surface Wave Radar” J of Applied Remote Sensing, 11(1), 014001 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... ? ?Nghiên cứu giải pháp nâng cao khả phát mục tiêu cho hệ thống đa biển tầm xa sóng bề mặt? ?? đề xuất giải pháp thay đổi tần số hoạt động băng thông bị chiếm hữu, nghiên cứu giải pháp nâng cao khả. .. thống đa biển tầm xa sóng bề mặt thực tiễn Trong trình tiếp cận xây dựng hệ thống đa tầm xa Việt Nam, Luận án lựa chọn đề tài nghiên cứu ? ?Nghiên cứu giải pháp nâng cao khả phát mục tiêu cho hệ thống. .. NGHỆ QUÂN SỰ HÀ HUY DŨNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG PHÁT HIỆN MỤC TIÊU CHO HỆ THỐNG RA ĐA BIỂN TẦM XA SÓNG BỀ MẶT Chuyên ngành: Kỹ thuật Ra đa dẫn đường Mã số: 52 02 04 LUẬN ÁN TIẾN