Актуальность исследования

Современные системы радиомониторинга и пассивной радиопеленгации функционируют в условиях высокой плотности радиоизлучений, нестабильной помеховой обстановки и ограничений по времени обработки сигналов. Классические корреляционные и фазовые методы оценки времени задержки и угла прихода сигнала, как правило, требуют многоэтапной обработки и обладают ограниченной устойчивостью к шумам и нестационарным воздействиям.

В условиях практического радиомониторинга особую актуальность приобретает разработка алгоритмов, обеспечивающих одновременную оценку временных и пространственных параметров сигнала за минимальное число вычислительных операций. Интеграция спектрально-корреляционных методов с технологиями машинного обучения позволяет повысить точность оценки параметров радиосигнала, сократить время обработки и обеспечить адаптацию алгоритма к изменяющимся условиям приема.

Таким образом, разработка спектрально-корреляционного алгоритма пассивной радиопеленгации с применением методов машинного обучения является актуальной научно-практической задачей, направленной на повышение эффективности и интеллектуализации современных систем радиомониторинга.

Цель и задачи проекта

Общая цель этого проекта: разработка и исследование спектрально-корреляционного алгоритма пассивной радиопеленгации, обеспечивающего одновременную оценку времени задержки и направления прихода радиосигнала с использованием методов машинного обучения, с повышенной точностью и сниженной вычислительной сложностью.

Задачи проекта:

• Разработка математической спектрально-корреляционной модели для совместной оценки временных и пространственных параметров радиосигнала за одну корреляционную итерацию;
• Анализ вычислительных и численных свойств предложенного алгоритма, включая влияние спектрального разрешения, дискретизации и уровня шума;
• Формирование и генерация обучающих и тестовых наборов данных на основе моделирования и экспериментальных измерений;
• Разработка и обучение модели машинного обучения для прогнозирования параметров радиосигнала в условиях помех;
• Экспериментальная оценка точности и устойчивости предложенного метода и сравнение с классическими корреляционными подходами;
• Подготовка научных публикаций и внедрение полученных результатов в задачи радиомониторинга.

Ожидаемые результаты

• Будет разработан и математически обоснован спектрально-корреляционный алгоритм пассивной радиопеленгации, обеспечивающий совместную оценку времени задержки и угла прихода сигнала;
• Будет создана и обучена модель машинного обучения для повышения точности и устойчивости оценки параметров радиосигнала в шумовых условиях;
• Будут получены результаты численного моделирования и экспериментальной валидации алгоритма;
• Планируется публикация не менее 2 (двух) статей в научных журналах, индексируемых в базах данных Web of Science или Scopus (процентиль CiteScore не ниже 50).

Достигнутые результаты

• Проведен аналитический обзор существующих методов пассивной радиопеленгации и спектрально-корреляционной обработки сигналов, выявлены их ограничения в условиях интенсивных помех.
• Разработана концепция спектрально-корреляционного алгоритма однопроходной оценки параметров радиосигнала, обеспечивающая снижение вычислительной сложности.
• Сформирована структура обработки данных, включающая предварительную фильтрацию, спектральный анализ и интеллектуальный модуль прогнозирования параметров радиосигнала.

Исследовательская группа

Научный руководитель проекта – Сәбиболда Әкежан Мұратұлы, PhD. Область научных интересов: спектрально-корреляционная обработка радиосигналов, пассивная радиопеленгация, методы машинного обучения в задачах радиомониторинга.

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1186-7940

Scopus: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57479009700

Научный консультант – Тулешов Амандык Куатович, доктор технических наук, профессор. Область научных интересов: радиотехнические системы, цифровая обработка сигналов, системы радиомониторинга.

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9775-3049

Scopus: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=42062588900

Список публикаций

1. Sabibolda, A., Tsyporenko, V., Tsyporenko, V., Smailov, N., Zhunussov, K., Abdykadyrov, A., Baigulbayeva, M., & Duisenov, N. (2022). Improving the accuracy and performance speed of the digital spectral-correlation method for measuring delay in radio signals and direction finding. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(9(115)), 6–14. doi: 10.15587/1729-4061.2022.252561.
2. Tsyporenko, V. G., Tsyporenko, V. V., Andreiev, O. V., & Sabibolda, A. M. (2021). Цифровой спектрально-корреляционный метод оценки задержки приема радиосигнала и пеленгования. Техническая инженерия, (2(88)), 113–121. doi: 10.26642/ten-2021-2(88)-113-121.
3. Smailov, N., Tsyporenko, V., Sabibolda, A., Tsyporenko, V., Kabdoldina, A., Zhekambayeva, M., Kuttybayeva, A., Bektilevov, A., Kassimov, A., & Abdykadyrov, A. (2023). Improving the accuracy of a digital spectral correlation-interferometric method of direction finding with analytical signal reconstruction for processing an incomplete spectrum of the signal. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(9(125)), 14–25. doi: 10.15587/1729-4061.2023.288397.
4. Smailov, N., Tsyporenko, V., Ualiyev, Z., Issova, A., Dosbayev, Z., Tashtay, Y., Zhekambayeva, M., Alimbekov, T., Kadyrova, R., & Sabibolda, A. (2025). Improving accuracy of the spectral-correlation direction finding and delay estimation using machine learning. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(5(134)), 15–24. doi: 10.15587/1729-4061.2025.327021.
5. Smailov, N., Tsyporenko, V., Sabibolda, A., Tsyporenko, V., Abdykadyrov, A., Kabdoldina, A., Dosbayev, Z., Ualiyev, Z., & Kadyrova, R. (2024). Streamlining digital correlation-interferometric direction finding with spatial analytical signal. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 14(3), 43–48. doi: 10.35784/iapgos.6177.
6. Sabibolda, A., Tsyporenko, V., Smailov, N., Tsyporenko, V., & Abdykadyrov, A. (2024). Estimation of the time efficiency of a radio direction finder operating on the basis of a searchless spectral method of dispersion-correlation radio direction finding. In A. Tuleshov, A. Jomartov, & M. Ceccarelli (Eds.), Advances in Asian Mechanism and Machine Science (pp. 62–70). Springer, Cham. doi: 10.1007/978-3-031-67569-0_8.
7. Сәбиболда, Ә. М., Ципоренко, В. В., Тулешов, А. К., & Ципоренко, В. Г. (2025). Кеңістіктік сигналды қалпына келтіру арқылы цифрлық корреляциялық-интерферометриялық бағытты анықтау әдісінің дәлдігін талдау. Алматы энергетика және байланыс университетінің Хабаршысы, 2(69), 146–155. https://doi.org/10.51775/2790-0886_2025_69_2_146
8. Сәбиболда, Ә. М., Смайлов, Н. Қ., Тулешов, А. К., Сағындық, А. Б., & Наумов, В. В. (2025). Радиосигналдарды спектрлік-корреляциялық өңдеу міндеттері үшін математикалық модельдеу. Торайғыров университетінің хабаршысы. Энергетикалық серия, № 3, 336–343. https://doi.org/10.48081/CAEF3183
9. Смайлов, Н. Қ., Сәбиболда, Ә. М., Тулешов, А. К., Ертаева, Д., & Секенов, Б. Н. (2025). Күрделі электромагниттік жағдайдағы радиобақылау үшін спектралды-корреляциялық алгоритмді зерттеу және модельдеу. КазАТК Хабаршысы, 5(140), 178–187. https://doi.org/10.52167/1609-1817-2025-140-5-178-187