Загальні особливості акустичних сигналів, що випромінюються БпЛА
Акустичний сигнал БпЛА є сумою гармонік із частотами, кратними частоті обертання ротора та (або) колінвала двигуна внутрішнього згорання. Амплітуди гармонік, як правило, зменшуються зі збільшенням частоти. Причому в режимі рівномірного прямолінійного польоту амплітуда кожної наступної гармоніки, як правило, менша за амплітуду попередньої гармоніки. Під час виконання маневру змінюється орієнтація БпЛА відносно точки спостереження і через спрямованість акустичного сигналу змінюється інтенсивність акустичного поля в точці приймання. Електричні двигуни мають нижчі шумові характеристики порівняно з двигуном внутрішнього згорання. Рівень акустичних сигналів від гвинтів зростає зі збільшенням їх розмірів, а також швидкості обертання. Шум гвинта поділяють на шум обертання і широкосмуговий шум.
Акустичні сигнали БпЛА із двигуном внутрішнього згорання
Акустичні сигнали БпЛА із двигуном внутрішнього згорання зумовлені переважно акустичними випромінюваннями вихлопу двигуна. Сумарний рівень шуму силової установки БпЛА визначається переважно першими десятьма гармоніками шуму двигуна і першими п’ятьма гармоніками шуму обертання гвинта. У режимі малого газу інтенсивність випромінювання від вихлопу двигуна та від гвинта приблизно однакова. У крейсерському режимі рівень інтенсивності гармонічних складових від вихлопу двигуна приблизно на 2–3 дБ вищий, ніж від гвинта. У режимі повного газу інтенсивність гармонічного сигналу від вихлопу двигуна перевищує рівень шуму гвинта на 10–18 дБ.
Акустичні сигнали БпЛА з електричним двигуном (двигунами)
Акустичні сигнали БпЛА з електричним двигуном зумовлені переважно шумами гвинта.
Акустичні сигнали БпЛА з електричним двигуном мультироторного типу відрізняються більшою кількістю гармонік, які розташовані в спектральному портреті близько одна від одної аж до появи суцільного спектра.
Дальність виявлення БпЛА за його акустичними сигналами
Дальність виявлення БпЛА за його акустичними сигналами залежить від трьох груп чинників:
- чинники, що визначаються самим джерелом акустичних сигналів (динамікою польоту, режимом роботи силової установки, ракурсом);
- чинники, які характеризуються параметрами акустичного датчика (чутливість мікрофонів, спрямованість акустичних антен, можливості апаратно-програмних засобів, що забезпечують реєстрацію, розпізнавання та ідентифікацію прийнятих акустичних сигналів);
- чинники, що охоплюють фізико-географічні особливості ведення спостереження (стан атмосфери, в якій поширюються акустичні хвилі тощо).
Зменшення амплітуди акустичної хвилі в повітрі загалом пов’язано з двома факторами: втратами через сферичність поширення і згасання; втратами внаслідок наявності зустрічних потоків повітря, вихрів, вітру.
Акустичний сигнал БпЛА має певну просторову спрямованість. Для першої гармоніки рівень звукового тиску майже однаковий для всіх напрямків. Це чітка ознака того, що шум на цій частоті належить БпЛА із двигуном внутрішнього згорання, який становить собою точкове джерело. Шум повітряного гвинта має порівняно високу спрямованість випромінювання, про що свідчить зміна інтенсивності парних гармонік у разі зміни орієнтації БпЛА.