Використання поляризаційного підходу до виявлення цілей з метою підвищення ефективності ідентифікації малих надводних об’єктів та забезпечення безпеки судноплавства
This research introduces a groundbreaking approach to significantly enhance the performance of navigation radars under adverse weather conditions. Traditional ship radars, relying on horizontal polarization, encounter difficulties in effectively suppressing rain interference. In response, this study...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/291462 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | System research and information technologies |
Institution
System research and information technologies| _version_ | 1856543586454077440 |
|---|---|
| author | Stetsenko, Maksym Melnyk, Oleksiy Vorokhobin, Igor Korban, Dmytro Onishchenko, Oleg Ternovsky, Valentin Ivanova, Iryna |
| author_facet | Stetsenko, Maksym Melnyk, Oleksiy Vorokhobin, Igor Korban, Dmytro Onishchenko, Oleg Ternovsky, Valentin Ivanova, Iryna |
| author_sort | Stetsenko, Maksym |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-08-11T01:12:49Z |
| description | This research introduces a groundbreaking approach to significantly enhance the performance of navigation radars under adverse weather conditions. Traditional ship radars, relying on horizontal polarization, encounter difficulties in effectively suppressing rain interference. In response, this study proposed an innovative method employing circular polarization for detecting navigation targets. This technique capitalizes on the distinct polarization properties exhibited by stable navigation targets and fluctuating interfering objects. Theoretical analysis and model experiments substantiate consistent ellipticity parameter values of scattered waves, independent of rain intensity, for both rain interferers and surface metallic objects. The practical implications of our research are highly promising. They enable detection irrespective of the noise-to-signal ratio by integrating an additional channel of circularly polarized waves and applying straightforward mathematical functions. This advancement marks a significant stride towards overcoming the challenges posed by rainy conditions in maritime navigation radar systems. |
| first_indexed | 2025-07-17T10:28:24Z |
| format | Article |
| id | journaliasakpiua-article-291462 |
| institution | System research and information technologies |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T10:28:24Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" |
| record_format | ojs |
| spelling | journaliasakpiua-article-2914622024-08-11T01:12:49Z Polarization-based target detection approach to enhance small surface object identification ensuring navigation safety Використання поляризаційного підходу до виявлення цілей з метою підвищення ефективності ідентифікації малих надводних об’єктів та забезпечення безпеки судноплавства Stetsenko, Maksym Melnyk, Oleksiy Vorokhobin, Igor Korban, Dmytro Onishchenko, Oleg Ternovsky, Valentin Ivanova, Iryna safety of shipping navigational safety maritime transportation radar interference unfavorable weather conditions rain and snow interference suppression navigational targets automonous surface vehicles radiolocation principles ship detection principles framework Safety of Shipping, Navigational Safety, Maritime Transportation, Radar Interference, Unfavorable Weather Conditions, Rain and Snow Interference Suppression, Navigational Targets, Automonous Surface Vehicles, Radiolocation Principles, Ship Detection Principles Framework, Radar Accuracy безпека судноплавства навігаційна безпека морські перевезення радіолокаційні перешкоди несприятливі погодні умови придушення перешкод навігаційні цілі автономні надводні транспортні засоби принципи радіолокації виявлення суден точність радіолокації This research introduces a groundbreaking approach to significantly enhance the performance of navigation radars under adverse weather conditions. Traditional ship radars, relying on horizontal polarization, encounter difficulties in effectively suppressing rain interference. In response, this study proposed an innovative method employing circular polarization for detecting navigation targets. This technique capitalizes on the distinct polarization properties exhibited by stable navigation targets and fluctuating interfering objects. Theoretical analysis and model experiments substantiate consistent ellipticity parameter values of scattered waves, independent of rain intensity, for both rain interferers and surface metallic objects. The practical implications of our research are highly promising. They enable detection irrespective of the noise-to-signal ratio by integrating an additional channel of circularly polarized waves and applying straightforward mathematical functions. This advancement marks a significant stride towards overcoming the challenges posed by rainy conditions in maritime navigation radar systems. Досліджено новаторський підхід, що дає змогу значно підвищити ефективність навігаційних радіолокаційних станцій за несприятливих погодних умов. Традиційні суднові радари, які використовують горизонтальну поляризацію, стикаються з труднощами в ефективному придушенні дощових перешкод. Запропоновано інноваційний метод, що використовує кругову поляризацію для виявлення навігаційних цілей. Цей метод використовує відмінні поляризаційні властивості, які демонструють стабільні навігаційні цілі і флуктуаційні об’єкти, що заважають. Теоретичний аналіз і модельні експерименти обґрунтовують узгоджені значення параметра еліптичності розсіяних хвиль, незалежні від інтенсивності дощу, як для дощових перешкод, так і для поверхневих металевих об’єктів. Практичні наслідки таких досліджень є дуже перспективними, адже вони уможливлюють виявлення об’єктів незалежно від співвідношення шум/сигнал шляхом інтегрування додаткового каналу циркулярно поляризованих хвиль і застосування простих математичних функцій. Такий підхід знаменує собою значний крок до подолання проблем ідентифікації малих надводних об’єктів, пов’язаних із метеорологічними умовами в морських навігаційних радіолокаційних системах. The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2024-06-28 Article Article application/pdf http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/291462 10.20535/SRIT.2308-8893.2024.2.03 System research and information technologies; No. 2 (2024); 35-51 Системные исследования и информационные технологии; № 2 (2024); 35-51 Системні дослідження та інформаційні технології; № 2 (2024); 35-51 2308-8893 1681-6048 en http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/291462/301076 |
| spellingShingle | безпека судноплавства навігаційна безпека морські перевезення радіолокаційні перешкоди несприятливі погодні умови придушення перешкод навігаційні цілі автономні надводні транспортні засоби принципи радіолокації виявлення суден точність радіолокації Stetsenko, Maksym Melnyk, Oleksiy Vorokhobin, Igor Korban, Dmytro Onishchenko, Oleg Ternovsky, Valentin Ivanova, Iryna Використання поляризаційного підходу до виявлення цілей з метою підвищення ефективності ідентифікації малих надводних об’єктів та забезпечення безпеки судноплавства |
| title | Використання поляризаційного підходу до виявлення цілей з метою підвищення ефективності ідентифікації малих надводних об’єктів та забезпечення безпеки судноплавства |
| title_alt | Polarization-based target detection approach to enhance small surface object identification ensuring navigation safety |
| title_full | Використання поляризаційного підходу до виявлення цілей з метою підвищення ефективності ідентифікації малих надводних об’єктів та забезпечення безпеки судноплавства |
| title_fullStr | Використання поляризаційного підходу до виявлення цілей з метою підвищення ефективності ідентифікації малих надводних об’єктів та забезпечення безпеки судноплавства |
| title_full_unstemmed | Використання поляризаційного підходу до виявлення цілей з метою підвищення ефективності ідентифікації малих надводних об’єктів та забезпечення безпеки судноплавства |
| title_short | Використання поляризаційного підходу до виявлення цілей з метою підвищення ефективності ідентифікації малих надводних об’єктів та забезпечення безпеки судноплавства |
| title_sort | використання поляризаційного підходу до виявлення цілей з метою підвищення ефективності ідентифікації малих надводних об’єктів та забезпечення безпеки судноплавства |
| topic | безпека судноплавства навігаційна безпека морські перевезення радіолокаційні перешкоди несприятливі погодні умови придушення перешкод навігаційні цілі автономні надводні транспортні засоби принципи радіолокації виявлення суден точність радіолокації |
| topic_facet | safety of shipping navigational safety maritime transportation radar interference unfavorable weather conditions rain and snow interference suppression navigational targets automonous surface vehicles radiolocation principles ship detection principles framework Safety of Shipping Navigational Safety Maritime Transportation Radar Interference Unfavorable Weather Conditions Rain and Snow Interference Suppression Navigational Targets Automonous Surface Vehicles Radiolocation Principles Ship Detection Principles Framework Radar Accuracy безпека судноплавства навігаційна безпека морські перевезення радіолокаційні перешкоди несприятливі погодні умови придушення перешкод навігаційні цілі автономні надводні транспортні засоби принципи радіолокації виявлення суден точність радіолокації |
| url | http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/291462 |
| work_keys_str_mv | AT stetsenkomaksym polarizationbasedtargetdetectionapproachtoenhancesmallsurfaceobjectidentificationensuringnavigationsafety AT melnykoleksiy polarizationbasedtargetdetectionapproachtoenhancesmallsurfaceobjectidentificationensuringnavigationsafety AT vorokhobinigor polarizationbasedtargetdetectionapproachtoenhancesmallsurfaceobjectidentificationensuringnavigationsafety AT korbandmytro polarizationbasedtargetdetectionapproachtoenhancesmallsurfaceobjectidentificationensuringnavigationsafety AT onishchenkooleg polarizationbasedtargetdetectionapproachtoenhancesmallsurfaceobjectidentificationensuringnavigationsafety AT ternovskyvalentin polarizationbasedtargetdetectionapproachtoenhancesmallsurfaceobjectidentificationensuringnavigationsafety AT ivanovairyna polarizationbasedtargetdetectionapproachtoenhancesmallsurfaceobjectidentificationensuringnavigationsafety AT stetsenkomaksym vikoristannâpolârizacíjnogopídhodudoviâvlennâcílejzmetoûpídviŝennâefektivnostíídentifíkacíímalihnadvodnihobêktívtazabezpečennâbezpekisudnoplavstva AT melnykoleksiy vikoristannâpolârizacíjnogopídhodudoviâvlennâcílejzmetoûpídviŝennâefektivnostíídentifíkacíímalihnadvodnihobêktívtazabezpečennâbezpekisudnoplavstva AT vorokhobinigor vikoristannâpolârizacíjnogopídhodudoviâvlennâcílejzmetoûpídviŝennâefektivnostíídentifíkacíímalihnadvodnihobêktívtazabezpečennâbezpekisudnoplavstva AT korbandmytro vikoristannâpolârizacíjnogopídhodudoviâvlennâcílejzmetoûpídviŝennâefektivnostíídentifíkacíímalihnadvodnihobêktívtazabezpečennâbezpekisudnoplavstva AT onishchenkooleg vikoristannâpolârizacíjnogopídhodudoviâvlennâcílejzmetoûpídviŝennâefektivnostíídentifíkacíímalihnadvodnihobêktívtazabezpečennâbezpekisudnoplavstva AT ternovskyvalentin vikoristannâpolârizacíjnogopídhodudoviâvlennâcílejzmetoûpídviŝennâefektivnostíídentifíkacíímalihnadvodnihobêktívtazabezpečennâbezpekisudnoplavstva AT ivanovairyna vikoristannâpolârizacíjnogopídhodudoviâvlennâcílejzmetoûpídviŝennâefektivnostíídentifíkacíímalihnadvodnihobêktívtazabezpečennâbezpekisudnoplavstva |