Dizi kusurları altında varış yönü kestirimi için hacimsel dizi geometrisi tasarımı

Varış-açısı (DOA) kestirimi birkaç on yıldır kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. DOA kestirim performansı birkaç parametreye bağlıdır. Bu parametrelerden önemli olan bazıları kaynakların sayısı, kaynakların yönü, dizideki algılayıcıların sayısı ve konumudur. Pratik DOA kestirim sistemlerinde, yakın aralıklı antenler kaçınılmaz olarak elektromanyetik ortak bağlaşıma (MC) neden olur, ve geniş aralıklı dizi elemanları açı kestirimi belirsizliğine neden olur. Ayrıca yayılan dalgaların yansıma, kırılma, kırınım ve saçılması, iyi bilinen dizi modelini bozmaktadır. Dizi kusurları olarak adlandırılabilecek olan tüm bu pratik etkiler, DOA sistemleri için zorlu konulardır. Günümüzde DOA kestirim sistemleri sadece yerde değillerdir, uçuyorlar, ve ayrıca hedefler de hareketlidirler. Bu dinamik senaryoda, hem yanca hem de yükseklik açı (yani iki boyutlu, 2-B) kestirim performansı yön-bağımsız (izotropik) olmalıdır. Yön-bağımsız diziler, tüm yanca ve yükseklik yönleri için eşit Cramer-Rao alt sınır seviyelerine sahiptir. Bu özellik sadece bazı özel hacimsel dizilerle mümkün olabilmektedir. Bu çalışmada, yeni hacimsel (yani üç boyutlu, 3-B) algılayıcı dizi geometrisi tasarımları araştırılmış ve dizi kusurları altında analiz edilmiştir. Önerilen yöntemler 2-B yön-bağımsızlık, ortak bağlaşım ve açı belirsizliği kısıtlamaları altında minimum sayıda ek algılayıcı eklemeye dayanmaktadır. Verilen dizilere eklenecek algılayıcıların konumları ve sayıları üzerindeki kısıtlamalar analitik olarak türetilmiştir. İlk olarak, 2-B yön-bağımsız DOA kestirimi için Hacimsel V-şekilli dizilerin potansiyelleri üzerine durulmuştur. Ardından, merkez simetrik düzlemsel diziler için daha genel bir genişletme düzeni sunulmuştur. Son olarak, 2-B yön-bağımsız DOA kestirimi için rastgele doğrusal ve düzlemsel dizilere uygulanabilen en iyi (optimum) dizi genişletme yaklaşımı önerilmiştir. Tüm bu diziler için analitik sonuçlar çeşitli benzetim sonuçlarıyla doğrulanmıştır. Ayrıca, geleceğin senaryosu olarak, gizli yayıcıların 2-B DOA kestirimi için hacimsel algılayıcı dizisi olarak uçan (dinamik) çoklu İHA'ları ele aldık. Ayrıca, geleceğin uçmakta olan DF sistemi senaryosu olarak, gizli yayıcıların 2-B DOA kestirimi için hacimsel sensör dizisi olarak birden fazla İHA'yı ele aldık.