Giải pháp định vị theo bản đồ địa hình cho máy bay không người lái sử dụng radar trên khoang

Công nghệ thông tin & Khoa học máy tính

GIẢI PHÁP ĐỊNH VỊ THEO BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH CHO MÁY BAY
KHÔNG NGƯỜI LÁI SỬ DỤNG RADAR TRÊN KHOANG
Phạm Văn Hòa*, Lê Kỳ Biên
Tóm tắt: Bài báo trình bày một số kết quả trong việc nghiên cứu xây dựng giải
pháp tự động định vị theo bản đồ địa hình cho máy bay không người lái sử dụng
radar trên khoang. Trên cơ sở sử dụng phương pháp tương quan cực trị giữa mảng
cường độ tín hiệu phản xạ của địa hình quan sát hiện tại và trên bản đồ địa hình
chuẩn, bộ định vị trên khoang sẽ xác định tọa độ của máy bay không người lái với
độ chính xác cao, làm thông tin hiệu chỉnh cho hệ thống dẫn đường INS.
Từ khóa: Máy bay không người lái, Định vị theo địa hình, Radar trên khoang, Tương quan cực trị.

1. MỞ ĐẦU

Hiện nay, máy bay không người lái (MBKNL) đang trở thành phương tiện tác
chiến hết sức lợi hại, trong đó việc tự động định vị cho MBKNL đóng vai trò quyết
định đến độ chính xác trong dẫn đường và các hoạt động của MBKNL. Hầu hết
các hệ thống dẫn đường cho MBKNL đều sử dụng thông tin từ định vị vệ tinh
(GPS, GLONASS…) để hiệu chỉnh cho hệ thống dẫn đường quán tính INS
(Inertial Navigation Systems). Tuy nhiên trong tác chiến hiện đại, đối phương
thường sử dụng các hệ thống chế áp và tác chiến điện tử, gây nhiễu làm sai lệch
hoặc vô hiệu hóa các hệ thống định vị vệ tinh, khiến cho hoạt động của UAV trở
nên khó khăn [2,4,5]. Bài báo sẽ trình bày một số kết quả trong việc nghiên cứu
xây dựng giải pháp tự động định vị cho MBKNL theo bản đồ địa hình sử dụng
radar trên khoang. Trên cơ sở sử dụng phương pháp tương quan cực trị, bộ định vị
trên khoang sẽ thực hiện so ghép và tìm mức độ giống nhau nhất giữa mảng các
giá trị cường độ tín hiệu phản xạ của địa hình quan sát được với các mảng chuẩn
tương ứng đã được nạp trước trong máy tính trên khoang để xác định tọa độ của
MBKNL với độ chính xác cao, làm thông tin hiệu chỉnh cho hệ thống INS cũng
như cho phép UAV có thể định vị và bám theo các mục tiêu trên mặt đất.

2. KHẢ NĂNG PHẢN XẠ TÍN HIỆU RADAR TỪ ĐỊA HÌNH MẶT ĐẤT

2.1. Diện tích phản xạ hiệu dụng của địa hình mặt đất
Xét radar đặt tại điểm O trên khoang của MBKLN đang bay ở độ cao H, có độ
rộng búp sóng theo phương ngang  (thường rất nhỏ), độ rộng xung phát , chiếu
xạ trên mặt đất tại một khu vực với góc nâng anten  như trên hình 1a. Khi đó, cự
ly đến tâm vùng chiếu xạ liên hệ với độ cao bay là R  H / sin  (do kích thước
vùng chiếu xạ thường rất nhỏ so với cự ly). Với mỗi xung phát khi gặp địa hình

104

Phạm Văn Hòa, Lê Kỳ Biên, “Giải pháp định vị theo bản đồ …. radar trên khoang.”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

mặt đất, đặc trưng bởi diện tích phản xạ hiệu dụng , tín hiệu sẽ phản xạ trở lại
anten và tới máy thu radar sau khoảng thời gian ttr  2.R / c , với c  3.108 m/s.

a) Sơ đồ chiếu xạ của radar trên khoang.

b) Vùng chiếu xạ.

Hình 1. Sơ đồ chiếu xạ của radar trên khoang lên bề mặt trái đất [1,3,5].
Tuy nhiên, theo lý thuyết radar, phần tử phân giải radar của vùng chiếu xạ thực
tế có dạng hình quạt với các kích thước R và B tương ứng là độ phân giải cự ly và
phương vị (hình 1b), được tính theo công thức [1,3,5]:
 R  c. / (2 cos  )

(1)





2.
R
/
sin

R
.

B

2



Để thuận tiện trong tính toán, có thể xấp xỉ hóa phần tử phân giải radar thực tế
trên mặt đất thành dạng hình chữ nhật có diện tích tương đương [1,3,5]:
R. .c.
S '   R . B 
(2)
2 cos 
Do đó, diện tích của vùng tiết diện với mặt cắt búp sóng radar là [1,3,5]:
R. .c. .tg 
(3)
S  S '.sin  
2
Gọi  là hệ số phản xạ của vùng chiếu xạ trên mặt đất, đặc trưng cho khả năng

phản xạ sóng radar của lớp phủ và chất liệu bề mặt, diện tích phản xạ hiệu dụng
(RCS-Radar Cross Section)  của vùng chiếu xạ được tính theo công thức [1,3,5]:
 .R. .c. .tg   .H . .c. .cos 
(4)
   .S 

2
2
Như vậy, với một bề mặt trái đất cụ thể (tương ứng với hệ số phản xạ ), hoàn
toàn có thể xác định  theo các tham số đã biết gồm: , , R (hoặc H) và .
2.2. Phương trình radar và các yếu tố suy giảm cường độ tín hiệu phản xạ
Phương trình radar dạng phổ biến nhất có dạng [1,3,5]:
( SNR) o 

Pр .G 2 . 2 .
(4 )3 .k .Te .B.F .Ls .R 4



Pр .G 2 . 2 . .sin 4 
(4 )3 .k .Te .B.F .Ls .H 4

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Điện tử, 10 - 2015

(5)

105


Công nghệ thông tin & Khoa học máy tính

Phương trình (5) chỉ ra mối liên hệ giữa các tham số bao gồm:
- Cường độ tín hiệu ở đầu ra máy thu radar: xác định bởi tỷ số tín hiệu trên tạp
âm (SNR-Signal to Noise Ratio) tại đầu ra máy thu ( SNR)o  So / N o ;
- Các tham số cho trước của radar: công suất phát đỉnh Pp, tăng ích của anten G
(dùng chung cho cả thu và phát), bước sóng radar , băng thông của máy thu radar
B = 1/, đặc tính nhiễu radar F (RNF - Radar Noise Figure);
- Các tham số của môi trường: hằng số Boltzman k = 1.38×10−23 [J/K], nhiệt độ
làm việc của radar Te tính theo oK, tổng suy giảm tín hiệu Ls;
- Các tham số của vùng chiếu xạ: RCS của vùng chiếu xạ mặt đất  được tính
theo (4), cự ly R từ radar đến vùng chiếu xạ (hoặc biểu diễn qua độ cao bay H).
Trong thực tế, do tác động của môi trường truyền sóng (mưa, khí quyển), đặc
tính bề mặt của vùng chiếu xạ, tín hiệu radar luôn chịu nhiều tác động làm suy hao
hoặc thăng giáng ngẫu nhiên, đặc trưng bởi hệ số tổng suy giảm Ls (giá trị trung
bình được thống kê khoảng 21dB). Các yếu tố suy hao cố định gồm: giản đồ búp
sóng anten, các khối trong máy thu và máy phát radar, một phần do môi trường
truyền sóng và sự hấp thụ sóng của bề mặt trái đất. Sự thăng giáng tín hiệu (fading)
đặc trưng bởi tham số Lf (thường trong dải ±4.2dB tùy theo bước sóng radar và cự
ly) gây ra bởi truyền sóng đa đường hoặc sự hấp thụ, tán xạ không ổn định của môi
trường truyền sóng và bề mặt địa hình trái đất [3,5,6]. Các nội dung dưới đây sẽ
phân tích kỹ hơn ảnh hưởng của các yếu tố này đến chất lượng của bộ định vị trên
khoang theo bản đồ địa hình, từ đó đưa ra một số khuyến nghị trong việc lập các
bài toán bay và lựa chọn các tham số thích hợp cho bộ định vị.
3. GIẢI PHÁP ĐỊNH VỊ THEO BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

3.1. Bài toán định vị theo bản đồ địa hình cho MBKNL
Bài toán định vị cho MBKNL theo bản đồ địa hình đặt ra với giả thiết:
- MBKNL đang ở trạng thái bay bằng và ổn định, các tham số của radar trên
khoang đã được xác định;
- Radar cung cấp các tham số đủ chính xác và tức thời, gồm: cự ly, phương vị,

góc nâng anten, cường độ tín hiệu phản xạ từ địa hình mặt đất;
- Việc phân tích tín hiệu phản xạ và xử lý thông tin định vị có thể xem là quá
trình dừng so với tốc độ tính toán.
Nhiệm vụ cần giải quyết bao gồm:
- Lựa chọn một bộ các tham số của radar trên khoang cụ thể, xây dựng bản đồ
địa chình chuẩn và vùng địa hình quan sát thực tế trên mặt đất trong khu vực bay;
- Sử dụng thuật toán tương quan cực trị để xác định vị trí của tâm vùng quan sát
trên bản đồ chuẩn, từ đó xác định tọa độ của MBKNL;
- Mô phỏng, phân tích một số yếu tố (kích thước vùng quan sát, suy hao cố
định, thăng giáng tín hiệu…) tác động đến chất lượng của bộ định vị trên khoang.

106

Phạm Văn Hòa, Lê Kỳ Biên, “Giải pháp định vị theo bản đồ …. radar trên khoang.”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

3.2. Bản đồ địa hình theo cường độ tín hiệu phản xạ radar
Trong bài toán định vị cho MBKNL theo bản đồ địa hình, có hai loại bản đồ địa
hình cần xác định tương ứng với loại radar đang sử dụng (có các tham số radar xác
định cụ thể) và cự ly tới vùng địa hình bay (hay ở độ cao bay, góc nâng anten xác
định) là: bản đồ địa hình chuẩn và bản đồ địa hình quan sát thực tế. Cả hai loại bản
đồ đều có dạng các ô lưới liên tiếp phân bố theo 2 trục (x,y) với các đặc điểm sau:
- Kích thước mỗi ô lưới chính là kích thước của một phần tử phân giải radar trên
mặt đất và được xác định theo biểu thức (1), RCS của phần tử phân giải được tính
theo (4) nhưng hệ số phản xạ  đã được chuẩn hóa theo 14 mức giá trị (xấp xỉ hóa
khả năng phản xạ của địa hình mặt đất thành 14 mức cố định).
- Có màu biểu diễn theo giá trị (SNR)o xác định theo biểu thức (5) tương ứng
với xung chiếu xạ radar tại phần tử phân giải đó.

Trong đó, bản đồ địa hình chuẩn được xác định trước khi thực hành bay, là vùng
bao phủ địa hình bay dự kiến, có kích thước M x N ô lưới. Giá trị cường độ tín
hiệu phản xạ tại các ô lưới được xác định trong cùng một điều kiện khảo sát (suy
hao không đổi và ở độ cao bay xác định). Do đó với mỗi dải độ cao bay khác nhau,
bản đồ chuẩn tương ứng sẽ được xác định và có thể biểu diễn dưới dạng mảng
chuẩn 2 chiều АCh gồm M x N phần tử, được nạp vào bộ định vị trên khoang trước
khi bay. Hình 2 là ví dụ minh họa cho một bản đồ địa hình chuẩn (diện tích
1.2x2.2km) tại khu vực sân bay Cát Bi (Hải Phòng) ở độ cao bay H=300m (kích
thước phần tử phân dải 16x16m) và mảng chuẩn АCh có 14x27 phần tử (hình 2b).

a) Bản đồ chuẩn 14 mức kích thước 14x27 phần tử phân giải.

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Điện tử, 10 - 2015

107


Công nghệ thông tin & Khoa học máy tính
-14.1,-14.1,-13.5,-14.1,-14.1,-16.5,-16.5,-16.5,-14.8,-16.5,-16.5,-16.5,-15.6,-14.8,-15.6,-16.5,-17.8,-15.6,-13.5,-14.1,-14.1,-14.8,-16.5,-13.5,-15.6,-15.6 
-14.1,-14.1,-14.1,-13.5,-14.1,-15.6,-15.6,-16.5,-15.6,-15.6,-15.6,-16.5,-16.5,-15.6,-15.6,-16.5,-15.6,-15.6,-14.1,-14.1,-14.1,-16.5,-15.6,-15.6,-15.6,-16.5 


-14.1,-14.1,-14.1,-14.1,-16.5,-17.8,-15.6,-15.6,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-14.1,-13.5,-14.1,-15.6,-17.8,-16.5,-14.8,-16.5,-15.6 


-14.1,-14.1,-14.8,-14.8,-16.5,-16.5,-17.8,-14.8,-15.6,-17.8,-17.8,-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-14.8,-14.1,-14.1,-14.8,-16.5,-16.5,-15.6,-16.5,-16.5 
-14.8,-15.6,-16.5,-15.6,-15.6,-14.8,-16.5,-17.8,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-15.6,-16.5,-15.6,-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-15.6,-14.1,-14.8,-15.6 


-16.5,-16.5,-15.6,-14.8,-14.8,-15.6,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-15.6,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6 

-16.5,-15.6,-14.8,-14.8,-15.6,-15.6,-14.8,-15.6,-16.5,-15.6,-16.5,-17.8,-16.5,-16.5,-15.6,-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6 


-16.5,-15.6,-16.5,-16.5,-16.5,-14.8,-15.6,-14.8,-16.5,-14.8,-14.1,-14.1,-14.1,-14.1,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-16.5,-16.5,-17.8 
-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-13.5,-13.5,-13.5,-13.5,-14.8,-15.6,-16.5,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-14.8,-16.5,-17.8,-16.5,-16.5 


-16.5,-16.5,-14.8,-14.8,-14.1,-14.1,-14.8,-15.6,-16.5,-16.5,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-16.5,-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5 


-16.5,-15.6,-15.6,-15.6,-16.5,-16.5,-16.5,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-16.5,-16.5,-17.8,-16.5,-15.6,-14.8,-14.8,-15.6,-16.5,-14.8,-16.5 
-17.8,-16.5,-16.5,-16.5,-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-16.5,-16.5,-16.5,-17.8,-17.8,-16.5,-16.5,-15.6,-15.6,-14.8,-15.6,-16.5,-15.6,-16.5 


-16.5,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-15.6,-16.5,-16.5,-16.5,-15.6,-16.5,-17.8,-17.8,-17.8,-17.8,-17.8,-16.5,-14.8,-15.6,-16.5,-14.8,-14.1,-16.5,-16.5,-14.8 
-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-16.5,-17.8,-16.5,-16.5,-16.5,-17.8,-17.8,-16.5,-15.6,-16.5,-16.5,-15.6,-14.8,-15.6,-15.6,-15.6 

b) Mảng chuẩn 14 mức kích thước 14x27 phần tử.
Hình 2. Bản đồ địa hình chuẩn tại khu vực sân bay Cát Bi ở độ cao bay 300m
(với các tham số radar: Pp=100W, G=12dB, =3cm, =0.1µm (B=10MHz),
F=7dB, =3o, =23o, Te=290oK, Ls=21dB).
Bản đồ địa hình quan sát là một vùng hẹp nằm trong địa hình bay, được xác
định trên quỹ đạo bay khi bộ định vị trên khoang được mở để định vị cho
MBKNL, có dạng n x n các ô lưới liên tiếp (với n << N, M). Nhưng giá trị (SNR)o
tương ứng với các ô lưới được xác định trong điều kiện thực tế và chịu tác động
của nhiều yếu tố, đặc trưng bởi hệ số suy giảm Ls, gây suy hao cố định hoặc thăng
giáng tín hiệu radar. Bản đồ quan sát được biểu diễn dưới dạng mảng 2 chiều АQS
gồm n x n phần tử. Hình 3 là ví dụ của một bản đồ địa hình quan sát kích thước
5x5 phần tử phân giải tại khu vực sân bay Cát Bi (Hải Phòng) ở độ cao bay
H=300m (kích thước phần tử phân dải 16x16m) và mảng quan sát АQS có 5x5 phần

tử (hình 3b), các giá trị quan sát được trong điều kiện: Ls = 21dB, Lf = ±2dB.
-14.5,-13.1,-16.3,-16.4,-16.8 
-12.2,-16.0,-17.8,-15.8,-17.5 


-15.1,-18.4,-16.5,-18.0,-14.7 


-14.7,-15.4,-13.9,-15.5,-18.5 
-13.5,-16.2,-13.8,-17.8,-18.3 

a) Bản đồ quan sát 14 mức 5x5 phần tử.

b) Mảng quan sát 14 mức 5x5 phần tử.

Hình 3. Bản đồ địa hình quan sát tại khu vực sân bay Cát Bi ở độ cao bay 300m
(với các tham số radar: Pp=100W, G=12dB, =3cm, =0.1µm (B=10MHz),
F=7dB, =3o, =23o, Te=290oK, Ls=21dB, Lf=±2dB).
3.3. Tương quan cực trị trong bài toán định vị theo bản đồ địa hình
Với mảng chuẩn АCh có kích thước M x N đã được xác định trước tại một độ
cao bay Ht của MBKNL xác định, giả thiết: MBKNL đang bay trong khu vực, ở độ
cao bay và góc nâng anten tương ứng với mảng chuẩn АCh, bộ định vị trên khoang
xác định được mảng quan sát АQS có kích thước n x n (với n << N, M). Xét mảng

108

Phạm Văn Hòa, Lê Kỳ Biên, “Giải pháp định vị theo bản đồ …. radar trên khoang.”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

АCh-xy có kích thước n x n bất kỳ trong mảng chuẩn АCh, hệ số tương quan tuyến
tính Pearson cho hai mảng АCh-xy và АQS có dạng [2,5]:

 А

Ch  xy

Rxy ( А , АQS ) 
Ch-xy

(i , j )  А

Ch  xy

(i, j )   АQS (i, j )  АQS (i, j ) 

 А

Ch-xy

(i, j )  А

Ch  xy

(i, j ) 

( i , j )n

trong đó А

Ch  xy

(6)

( i , j )n

2

 А

QS

(i, j )  АQS (i, j ) 

2

( i , j )n

(i, j ), АQS (i, j ) là giá trị trung bình của các phần tử mảng АCh-xy và АQS.

Hệ số tương quan (6) có các tính chất quan trọng sau [2,5]:
1) -1  Rxy ( А , АQS )  1 với  АCh-xy, АQS;
Ch-xy

2) Rxy ( А , АQS ) = 1  АQS = a.АCh-xy + b với a > 0, b;
Ch-xy

3) Rxy ( А , АQS ) = -1  АQS = a.АCh-xy + b với a < 0, b,
Ch-xy

được gọi là tương quan ngược.
Nhiệm vụ là tìm mảng АCh-xy trong mảng chuẩn АCh hay tìm bộ chỉ chỉ số (x, y)
sao cho Rxy đạt cực trị. Nếu tồn tại duy nhất một cực trị và thỏa mãn Rxy ≥ Rmin nào
đó thì định vị được coi là đủ tin cậy, với (x,y) tìm được cùng tọa độ gốc của bản đồ
chuẩn và các tham số radar (cự ly, phương vị, góc nâng anten), sẽ xác định được
tọa độ của MBKNL. Ngược lại, mảng quan sát được coi là bất khả xác định.
3.4. Một số kết quả mô phỏng và đánh giá

Hình 4. Sơ đồ mô phỏng thống kê xác suất định vị đúng.
Phương pháp mô phỏng trên Matlab, thực hiện thống kê đánh giá khả năng và
độ chính xác định vị của giải pháp được thực hiện qua các bước như trên hình 4.
Với các tham số radar như trong mục 3.2, các kết quả mô phỏng và thống kê xác
xuất định vị đúng (tương ứng với các kích thước mảng quan sát khác nhau) theo
mức suy hao cố định và thăng giáng tín hiệu cho thấy:
- Các suy hao cố định không ảnh hưởng đến khả năng và chất lượng định vị, trừ
khi suy hao quá lớn làm cho máy thu radar không thể nhận biết tín hiệu;
- Thăng giáng tín hiệu ngẫu nhiên ảnh hưởng đáng kể đến xác suất định vị đúng,
được trình bày trong hình từ 5a đến 5d (với số mẫu thống kê là 1000).
Kết quả mô phỏng cho các kích thước mảng quan sát khác nhau cho thấy:
- Với mảng 3x3: đạt xác suất định vị đúng 100% với thăng giáng 0.7dB;
- Với mảng 5x5: đạt xác suất định vị đúng 100% với thăng giáng 2.0dB;
- Với mảng 7x7: đạt xác suất định vị đúng 100% với thăng giáng 2.5dB;

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Điện tử, 10 - 2015

109


Công nghệ thông tin & Khoa học máy tính

- Với mảng 9x9: đạt xác suất định vị đúng 100% với thăng giáng 3.0dB;
Xac suat dinh vi dung cua mang 3x3

Xac suat dinh vi dung cua mang 5x5
100

90

90

80

80

70

70

60

60

P [%]

P [%]

X: 0.7
Y: 100

100

50

50

40

40

30

30

20

20

10
0

X: 2
Y: 100

10

0

1

2

3

4

5

6

0

7

0

1

2

3

Lf [dB]

a) Mảng quan sát 3x3 phần tử.

6

7

Xac suat dinh vi dung cua mang 9x9
100

100
X: 2.5
Y: 100

90
80

80

70

70

60

60

50

50

40

40

30

30

20

20

10

10
0

0

1

2

X: 3
Y: 100

90

P [%]

P [%]

5

b) Mảng quan sát 5x5 phần tử.

Xac suat dinh vi dung cua mang 7x7

0

4

Lf [dB]

3

4

5

6

Lf [dB]

c) Mảng quan sát 7x7 phần tử.

7

0

1

2

3

4

5

6

7

Lf [dB]

d) Mảng quan sát 9x9 phần tử.

Hình 5. Thống kê xác suất định vị đúng theo mức thăng giáng.
Mô phỏng với mảng 11x11 cũng cho thấy có thể đạt xác suất định vị đúng
100% với thăng giáng 3.7dB, với mảng 13x13 là 4.7dB. Do đó, khi mức thăng
giáng thực tế đạt lớn nhất (theo số liệu thống kê trong [3,5,6]) là 4.2dB), chỉ cần
sử dụng mảng 13x13 là đủ để định vị đúng. Với các trường hợp định vị đúng, sai
số định vị bằng với kích thước của phẩn tử phân giải (trong ví dụ trên là ≤16m).
Tuy nhiên, việc tăng kích thước mảng quan sát sẽ dẫn đến việc tăng số lượng và
thời gian tính toán. Do đó, tùy từng bài toán bay và điều kiện thăng giáng cụ thể,
có thể chọn kích thước mảng quan sát phù hợp mà vẫn đáp ứng được các yêu cầu
về khả năng định vị đúng và thời gian tính toán. Ngoài ra, có thể chọn các đường
bay đi qua các điểm mốc chuẩn, mà trên đó địa hình tại các ô lưới phân giải có sự
khác nhau rõ rệt và phân biệt với toàn bộ địa hình hoặc có thể sử dụng các thuật
toán lọc và xử lý tín hiệu hỗ trợ khác nhằm hạn chế cao nhất tác động của các yếu
tố thăng giáng tín hiệu đến khả năng và chất lượng định vị.

110

Phạm Văn Hòa, Lê Kỳ Biên, “Giải pháp định vị theo bản đồ …. radar trên khoang.”

Nghiên cứu khoa học công nghệ

4. KẾT LUẬN

Bài báo đã trình bày một số nội dung chính trong việc xây dựng giải pháp tự
động định vị cho MBKNL theo cường độ tính hiệu phản xạ địa hình của radar trên
khoang sử dụng phương pháp tương quan cực trị. Với các kết quả mô phỏng, bài
báo đã phân tích và đưa ra một số khuyến nghị trong việc lựa chọn các tham số cho
bộ định vị phù hợp với điều kiện bay thực tế, đồng thời đặt ra các nội dung nghiên
cứu tiếp theo nhằm cải thiện khả năng và chất lượng định vị của giải pháp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. А. А. Коростелев, Н. Ф. Клюев, Ю. А. Мельник, А. А. Вегетягин, В. Е.
Дулевича, Ю.С. Зиновьев, А.В. Петров, “Теоретические основы
радиолокации”, Издательство “Советское радио”, 1978.
[2]. М. Н. Красильщикова, Г. Г. Себрякова, “Современные информационные
технологии в задачах навигации и наведения беспилотных маневренных
летательных аппаратов”, М.: Физматлит, 2009.
[3]. Merrill I. Skolnik, “Radar Handbook”, 3rd Edition, McGraw-Hill, 2008
[4]. Niclas Bergman, Lennart Ljung, and Fredrik Gustafsson, “Terrain Navigation
using Bayesian Statistics”, Linkoping University, Swiden, 1999.
[5]. Philippe Lacomme, Jean-Philippe Hardange, Jean-Claude Marchais, Eric
Normant, “Air and Spaceborne Radar Systems: An Introduction”, William
Andrew Publishing, 2001.
[6]. />20Budget.en.html.
ABSTRACT
A POSITIONING SOLUTION BASED ON THE TERRAIN IMAGES FOR
UNMANNED AERIAL VEHICLES USING THE ON BOARD RADAR
The article presents some results in researching and building a automatically

positioning solution based on the terrain images for unmanned aerial vehicles
using the on board radar. By using the extreme correlation function between the
reflective signal intensity of the current observed terrain and the stored standard
terrain, the on board position unit determines high accuracy position of
unmanned aerial vehicles in order to correcting errors of the INS.
Keywords: Unmanned aerial vehicles, Terrain-aided position, On board radar, Extremum correlation.

Nhận bài ngày 21 tháng 07 năm 2015
Hoàn thiện ngày 03 tháng 09 năm 2015
Chấp nhận đăng ngày 07 tháng 09 năm 2015
Địa chỉ: Viện Điện tử, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự;
*Email:

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Điện tử, 10 - 2015

111