Научная статья на тему 'Тепловизуальный метод высотного обнаружения низколетящих дронов с электронно-цветовым камуфлированием поверхности'

Тепловизуальный метод высотного обнаружения низколетящих дронов с электронно-цветовым камуфлированием поверхности Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
630
161
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДРОНЫ / ТЕРМОВИЗУАЛЬНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ / СИГНАТУРА / ЭЛЕКТРОХРОМНОЕ СВОЙСТВО / КАМУФЛЯЖ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Пашаев Намик Мухтар Оглы

Обнаружение и наблюдение за беспилотными летательными аппаратами может быть осуществлено с помощью средств инфракрасного слежения, акустического прислушивания и радарного сопровождения, а также визуально. Вместе с тем, цветовое камуфлирование дронов может значительно снизить эффективность визуального метода их обнаружения и в этом случае целесообразно применить другой более доступный метод метод теплового обнаружения. Следует отметить, что большое разнообразие инфракрасных сигнатур существующих дронов приводит к нечеткости получаемой из этих устройств информации, к тому же велика вероятность обнаружения различных высокотемпературных выбросов газов и шлейфов. Вышеуказанное диктует необходимость применения термовизуального метода обнаружения дронов, где совместно используется визуальный и термальный метод обнаружения. Технически этот метод реализуется путем построения бортовых двухдиапазонных оптических систем обнаружения, включающих видимый и инфракрасный диапазоны. Рассмотрены вопросы оценки эффективности тепловизуального метода обнаружения дронов с электронно-цветовым камуфлированием нижней поверхности. Предложен метод термовизуального обнаружения дронов снабженных электронным цветовым камуфляжем. В статье также анализируется эффективность термовизуального высотного бортового обнаружения низколетящих дронов, снабженных электрически управляемым цветоизменяющим покрытием. Определено рациональное условие эффективной работы системы термовизуального обнаружения дронов. Определены методы повышения эффективности цветового камуфляжабеспилотных летательных аппаратов. Получено выражение, определяющее условие максимальной эффективности цветового камуфляжа дрона. Показано, что в дронах с высокой инфракрасной сигнатурой электронный цветовой камуфляж может дать более высокий положительный эффект. Оценена эффективность метода термовизуального обнаружения дронов с электронным цветовым камуфляжем.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Пашаев Намик Мухтар Оглы

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Тепловизуальный метод высотного обнаружения низколетящих дронов с электронно-цветовым камуфлированием поверхности»

ТЕПЛОВИЗУАЛЬНЫЙ МЕТОД ВЫСОТНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ НИЗКОЛЕТЯЩИХ ДРОНОВ С ЭЛЕКТРОННО-ЦВЕТОВЫМ КАМУФЛИРОВАНИЕМ ПОВЕРХНОСТИ

Пашаев Намик Мухтар оглы,

к.т.н., директор научно-исследовательского института аэрокосмической информатики, г. Баку, Азербайджан, pnm@mail.ru

АННОТАЦИЯ

Обнаружение и наблюдение за беспилотными летательными аппаратами может быть осуществлено с помощью средств инфракрасного слежения, акустического прислушивания и радарного сопровождения, а также визуально. Вместе с тем, цветовое камуфлирование дронов может значительно снизить эффективность визуального метода их обнаружения и в этом случае целесообразно применить другой более доступный метод - метод теплового обнаружения. Следует отметить, что большое разнообразие инфракрасных сигнатур существующих дронов приводит к нечеткости получаемой из этих устройств информации, к тому же велика вероятность обнаружения различных высокотемпературных выбросов газов и шлейфов. Вышеуказанное диктует необходимость применения термовизуального метода обнаружения дронов, где совместно используется визуальный и термальный метод обнаружения. Технически этот метод реализуется путем построения бортовых двухдиапа-зонных оптических систем обнаружения, включающих видимый и инфракрасный диапазоны. Рассмотрены вопросы оценки эффективности тепловизуального метода обнаружения дронов с электронно-цветовым камуфлированием нижней поверхности. Предложен метод термовизуального обнаружения дронов снабженных электронным цветовым камуфляжем. В статье также анализируется эффективность термовизуального высотного бортового обнаружения низколетящих дронов, снабженных электрически управляемым цветоизменяющим покрытием. Определено рациональное условие эффективной работы системы термовизуального обнаружения дронов. Определены методы повышения эффективности цветового камуфляжа беспилотных летательных аппаратов. Получено выражение, определяющее условие максимальной эффективности цветового камуфляжа дрона. Показано, что в дронах с высокой инфракрасной сигнатурой электронный цветовой камуфляж может дать более высокий положительный эффект. Оценена эффективность метода термовизуального обнаружения дронов с электронным цветовым камуфляжем.

Ключевые слова: дроны; термовизуальное обнаружение; сигнатура; электрохромное свойство; камуфляж.

Для цитирования: Пашаев Н. М. Тепловизуальный метод высотного обнаружения низколетящих дронов с электронно-цветовым камуфлированием поверхности // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2017. Т. 9. № 4. С. 22-28.

Хорошо известно, что одним из способов камуфлирования дронов является изменение их цветовой окраски путем нанесения на поверхность деталей дрона специального покрытия, изменяющего свою цветовую окраску под воздействием управляющего сигнала. В качестве таких покрытий в настоящее время используются элекгрохромные [1-8] и фосфорные материалы [9-15]. Что касается подсистемы управления цветом свечения дрона, то она может быть адаптивной или программно управляемой. В случае адаптивного управления подсистема управления содержит измерители цвета излучения фона, сигнал с которых снимается, обрабатывается и на основе результатов обработки формируется соответствующий управляющий сигнал, подаваемый на цветоформирующее покрытие. В случае программного управления цветом свечения создается специальная программа управления цветом, с учетом времени и траектории полета.

Бортовое обнаружение и наблюдение за низколетящими беспилотными летательными аппаратами может быть осуществлено визуально или с помощью средств инфракрасного (ИК) слежения, акустического прослушивания и радарного сопровождения. Вместе с тем цветовое камуфлирование дронов может значительно снизить эффективность визуального метода их обнаружения и в этом случае целесообразно применить другой наиболее доступный метод — метод теплового обнаружения. Следует отметить, что большое разнообразие ИК сигнатур существующих дронов приводит к нечетности получаемой из этих устройств информации, к тому же велика вероятность обнаружения различных высокотемпературных выбросов газов и шлейфов. Вышеуказанное диктует необходимость применения термовизуального метода обнаружения дронов, где совместно используется визуальный и термальный метод обнаружения. Технически этот метод реализуется

путем построения двухдиапазонных оптических систем обнаружения, включающих видимый и ИК диапазоны. Оптическая схема термовизуального двухдиапазонного обнаружителя дронов показана на рис. 1.

Следует отметить, что задача обнаружения низколетящих разведывательных дронов с высотных бортовых устройств может быть решена путем последовательного решения следующих задач:

1. Формирование качественного изображения объекта;

2. Идентификация объекта на полученном изображении.

Для получения качественных изображений низколетящих дронов с помощью бортовых сканирующих спек-трорадиометров высокого разрешения необходимо учесть воздействие всех мешающих факторов, приводящих к снижению качества полученных снимков в разных спектральных диапазонах.

Последовательность вспомогательных операций для реализации предлагаемого двухдиапазонного термовизуального метода обнаружения низколетящих дронов заключается в следующем:

1. Формирование изображения низколетящего дрона в видимом диапазоне.

2. Формирование изображения низколетящего дрона в инфракрасном диапазоне.

3. Идентификация дрона путем вычисления сигнатур дрона в двух диапазонах.

4. Вычисления вероятностных характеристик идентификации с учетом камуфлирования дронов.

Прежде всего несколько подробно рассмотрим вопросы формирования изображения дронов в плане учета внешних мешающих факторов.

Следует отметить, что изображения низколетящих объектов, получаемых с помощью сканирующих спекгроради-ометров установленных на высотных летательных аппара-

Рис. 1. Оптическая система бортового двухдиапазонного обнаружителя дронов. Цифрами указаны: 1 — фотоприемник видимого и ИК диапазона; 2 — револьверный механизм со встроенными фильтрами ИК и видимого диапазона; 3 — линза; 4 — дрон; 5 — фоновое излучение

тах подвержены воздействию прежде всего атмосферных факторов. Атмосферный аэрозоль, начиная от мелкодисперсного аэрозоля до аэрозольных частиц гигантских размеров, достигающих десятки микрометров является одним из основных атмосферных факторов. Основным условием получения качественных высотных снимков низколетящих объектов является компенсация влияния атмосферного аэрозоля. При этом следует учесть, что влияние атмосферного аэрозоля сводится как к искажению цветности, так и уменьшению отношения сигнал/шум в видеоканале. Для устранения влияния аэрозоля, предпринимаются различные технические меры. Так, для частичного устранения искажений цветности в работе [1] используется шумоподавляющий фильтр, а в работе [2] в качестве критерия компенсации влияния аэрозоля предложено достижение максимальной видимости по трассе прохождения оптических лучей. Согласно [3] использование комбинирования «темного» канала и локального усиления контраста может привести к искажению цветности. Известны и другие методы [1,5-6], базирующиеся на фильтрации основного сигнала и совместной обработке этого сигнала с сигналом, поступающим с «темного» канала. Согласно работе [1], снижение уровня зашумленности сигнала, а также учет неравномерного свечение объекта и сигнала «темного канала» приводит к улучшению качества бортовых изображений, получаемых в реальных условиях функционирования изображающих систем. В общем случае, чем качественнее исходное бортовое изображение, тем слабее сигнал «темного канала» [5]. Согласно технике машинного зрения входным изображением высотной камеры является излучение с исследуемой сцены [6]. В изображениях наземных объектов так называемые «темные» пиксели часто имеют очень низкую интенсивность по крайней мере по одному цвету (R, G или В). Интенсивности этих пикселей в основном поддерживаются за счет свечения воздуха [6]. Это предположение позволяет на практике улучшить качество бортовых изображений.

Принцип работы изображающей системы, установленной на высотном летательном аппарате проанализируем на основе схемы распределения потоков оптического излучения, изложенной в [7].

На рис. 2 показано распределение радиационных потоков при функционировании бортовой изображающей системы.

Математическая модель оптического потока формирования спектрального изображения с помощью сканирующего спекгрорадиометра, установленного на высотном носителе, находящейся в гомогенно загрязненной аэрозолем атмосфере имеет следующий вид:

g(к) = f (к) • T(к) + Л(к) • (1 -T(X)) (1)

где: g(X)— поток излучения попиксельного формирования зашумленного изображения.

f (к) = fun (к) + f sy (к) (2)

где: /X) — поток излучения от низколетящего БПЛА; А(Х) — поток излучения атмосферы; T(X)—пропускание атмосферы.

2

Рис. 2. Радиационная модель представления высотной системы

формирования изображений низколетящего БПЛА, размещенного в гомогенно-загрязненной аэрозолем атмосфере: /san(X) — свечение Солнца;/8ку(Х) — свечение неба, т.е. свет, рассеянный в атмосфере [7]

В уравнении (1)/(X)-T(X)— компонента общего потока входного излучения радиометра, подвергнувшаяся прямому ослаблению; ^4(^)-(1-Т(^))-компонента, отображающая оптическое излучение воздуха, т.е. результат рассеяния света аэрозолем в атмосфере.

Таким образом, в классическом случае проблема устранения влияния аэрозоля заключается в восстановлении/^) используя данные об g(X), T(X) и А(Х) [7]. При попиксель-ном вычислении/^) следует учесть, что согласно [6], для гомогенной атмосферы

T (к) = ead (3)

где: о—коэффициент рассеяния; d—расстояние до объекта.

Далее анализируется эффективность термовизуального метода обнаружения дронов, снабженных электрически управляемым цветоизменяющим покрытием. Проанализируем сигналы, формируемые в такой системе.

В качестве источников фонового сигнала в системе наблюдения выступают наземный фон и эффект аэрозольного рассеяния. Сигнал формируемый фотоприемником бортового обнаружителя может быть вычислен по следующей формуле

nD2 к2

Is = 4RT ■Top, J T(к) • f (Wк (4)

к1

где: Topt — пропускание оптической системы;

T(X)~ пропускание атмосферы;

D — диаметр линзы;

R —расстояние до цели;

/(X) — спектральное излучение цели;

Xj, Х2 — пределы.

Шумовой сигнал, формируемый на фотоприемнике может быть вычислен по следующей формуле [3]

2 D2

Ib = —— • Topl J (1 - T(к)) • Ub (к)dк (5) 4 к

где: ю — мгновенный угол обзора пикселя;

Пв — спектральное фоновое излучение. При этом собственным излучением Земли и переизлучением пренебрегаем.

Вероятность обнаружения цели определим как

APdt . =-

det. vis

+ IB

AIS

(12)

, -AISvi. + IB

. -AISvis + IB

P =

det

IS + IB

(6)

Согласно (6) при нулевых шумов считаем, что объект обнаруживается с вероятностью единицы.

Отметим, что формулы (4)-(6) универсальны по существу и могут быть применены как ПК, так и видимому диапазону. В этом случае для ПК и видимого диапазона имеем

P

I,, . + IB

S. ir B

(7)

Примем, что в методе термовизуального обнаружения дронов критерием оценки является произведение двух вероятностей:

1. Вероятности обнаружения в ПК диапазоне ¡Леиг

2. Вероятности обнаружения в видимом диапазоне ¡Леиг. Следовательно,

P =P -P

det.l det. M det.m.l

P =P ■P

det.2 det.ir2 det.vif.2

Представим I и I в следующем виде

(13)

(14)

P

+ Ib

(8)

где индекс 1 обозначает отсутствие системы цветного камуфляжа.

Очевидно, что применение электронно управляемой подсистемы изменения цветного излучения приводит к снижению I . до величины I . — Ы .. так как полезный сиг-

S.VlS S.ViS'

нал, снимаемый с камуфлированного дрона должно снижаться. Вместе с тем, установка дополнительных узлов, а также дополнительного источника электроэнергии приведет к увеличению ПК сигнатуры дрона, т.е. I увеличится до значения I .+А/ . В этом случае вероятности I,,. и Л .

$.1Г $.1Г 1 аео г аег.у/л

могут быть определены как

P

I„ . +AIS. + IB

S. ir S. ir B

AI,

IS.r + AIS.r + IB

P =p + др

det. ir .1 det. M det./r 1

P =P +AP

det. vis. 1 det. vis 1 det. vis. 1

С учетом (14), (15), (16) получим

P =P ■P -P -AP +

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

det.2 det./rl detvw.l det. ir 1 det.vis.l

+ P .др -др .др

det.vw. 1 det./r.l det./r.l det.m.l

(15)

(16)

(17)

Общее приращение вероятности двухдиапазонного обнаружения ДР вычислимкак

АР =P --P =-P -АР +

t.b det.2 det.l det. Irl det.vii.l

+ р .др —др .др

det. vir. 1 det./r.l det./r.l det.m.l

(18)

(9)

Очевидно, что при термовизуальном методе обнаружения дронов цветовой камуфляж можно считать эффективным в том случае, если ДР 4 является отрицательной величиной. В этом случае, условие эффективности цветового камуфляжа имеет следующий вид

P

ISvs AIS. vis + IB

AIS

IS.vS AIS .vis + IB

(10)

С учетом (7) и (9) положительный прирост вероятности обнаружения в видимом диапазоне вычислим как

P -AP <AP -AP +ДР -ДР (19)

det. vît. 1 det. M det./r.l det.m.l det./r.l det.m.l v '

Из(19) имеем

P < P

det.vis.l det. irl

AP.

AP

Выражение (20) запишем как

APdet.vis.1

(20)

APdet. ir

I,, ■ +AI,,. + IB.

S. ir S. ir B. ir

AIS

(11)

IS. + AIS, . + IB . IS. + IB .

S .ir S .ir B.ir S .ir B.ir

С учетом (8) и (10) отрицательный прирост вероятности обнаружения в видимом диапазоне вычислим как

P < P

det.vis.2 det. irl

AP,

AP,

(21)

Из выражения (21) окончательно получим условие эффективности цветового камуфляжа

Р -АР <АР -АР

det. vir. 2 det. ir.l det./r.l det.vw.l

(22)

Графическая интерпретация условия (22) дана на рис. 3.

S

+

+

ч IS vs + AIS ,„s + IB vs IS vs + AIS ,„s + IB v Is r r

IS- + AIS- + IB . IS- + AIS- + IB . I?- + IB ■ j суг\

S .ir S.ir B. ir S.ir S.ir B. ir S.ir Bж J (Z.Jl

AIS

. IS v,s + IB vS IS . * - AIS vS + IB vS IS . * - AIS vU + IB v

(ISr + IBr )

APt b ^ max

- P AP

det. ir1 det. vis . 1

P AP

det. vis 1 de

^ max

APdet. ir.1 APdet.vis.1

Примем следующее соотношение

АР., . -=k-AP,t. = k-AP

det.vw. 1 det.; r.l

(26)

С учетом (25) и (26) условие (24) принимает следующий вид:

,1 •к • AP + Pdetvis.1 AP - к • AP2

• max

(27)

Исследуем выражение (27) на максимум методом производных. Имеем:

dP,,

= -Pdet . ir .1 •к + Pdet. vis .1 - 2k • AP = 0 (28)

Рис. 3. Графическая интерпретацияусловия (22). Принятые обозначения: £ — площадь квадрата, численно равная правой стороне условия (22); £— площадь квадрата, количественно равная левой стороне условия (22)

С учетом выражений (7), (10), (11) и (12) полученное условие эффективности цветового камуфляжа дронов представим в виде

AIS

d AP

Из выражения (28) находим

AP =

P - P •к

1 det.vis.1 1 det. ir .1 2k

(29)

Для выяснения типа экстремума проверка по второй производной дает

d2 P,.b.

d AP2

= -2k

(30)

Как видно из диаграммы, показанной на рис. 3, повышение эффективности цветового камуфляжа может быть осуществлено следующими методами:

1. УвеличениеI,,

аео г.1.

2. Снижение 1.^..

3. Снижение I,,. „.

При этом предпочтительным методом повышения эффективности цветового камуфляжа оказывается увеличение 1Леиг1, так как в этом случае уменьшается £ и увеличивается £

Физически, это означает, что в дронах с высокой величиной ИК сигнатуры цветовой камуфляж может обеспечить более высокую эффективность обнаружения.

Что касается эффективности самого метода термовизуального обнаружения дронов, то условие их эффективности можно сформулировать как

(24)

С учетом (18)и (24) получим

Следовательно, при соблюдении условия (29) метод термовизуального контроля обеспечивает максимальную эффективность работы.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Отсюда можно сделать вывод о том, что рациональным условием эффективной работы системы термовизуального обнаружения является соблюдение условия (29). В то же время выражение (29) можно принять в качестве условия минимальной эффективности цветового камуфляжа дрона.

В заключение сформулируем основные выводы и положения проведенного исследования:

1. Предложен метод термовизуального обнаружения дронов снабженных электронным цветовым камуфляжем.

2. Получено условие эффективности осуществления электронного цветового камуфлирования дронов.

3. Показано, что в дронах с высокой ИК сигнатурой электронный цветовой камуфляж может дать наибольший эффект.

4. Оценена эффективность метода термовизуального обнаружения дронов с электронным цветовым камуфляжем.

Литература

1. Heikenfeld J., StecklA.J. Rare-Earth-deped GaN Switch-able Color Electroluminiscent Devices // IEEE Transactions on Electron Devices. 2002. Vol. 49. No. 9. Pp. 1545-1550.

2. Shi W., Arabadjis G., Bishop В., Hill P., Plasse R., Yoder J. Detecting, Tracking and identifying Airborne Threats with Netted SensorFence. URL: http://www.intechopen.com

3. BarrettR., MelkertJ. UAV visual signature suppression via adaptive materials. SPIE Paper No. 5762-15. Presented at the Society of Photo — Optical Instrumentation Engineers An-

S. ir

<

X

<

+

X

nual International Symposium on Smart Structures and Materials, San Diego, California 6-10 March 2005.

4. Yoon I., Jeong S., Jeong J., Seo D., Paik J. Wavelength — Adaptive dehazing using histogram merging — based classification for UAV images // Sensors. 2015. No. 15. Pp. 6633-6651. Doi:10.3390/sl50306633.

5. Abidin T., Zhang Q., Wang K.-L., Liaw D.-J. Recent advances in electrochromic polymers II Polymer. 2014. No. 55. Pp. 5293-5304.

6. Zhang Y.M., WangX., Zhang W., Li W., FangX., Yang B., LiM., Zhang X.-A. A single — molecule multicolor electrochromic device generated through medium engineering. Light: Science & Applications (2015) 4, e249; doi:10.1038/Isa.2015.22.

7. Higuchi M. Electrochromic Organic — Metallic Hybrid Polymers: Fundamentals and Device Applications II Polymer Journal. 2009. No. 41. Pp. 511-520. Doi:10.1295/polymj. PJ2009053.

8. Yagmurl., AkM., Bayrakceken A. Fabricating multicolored electrochromic devices using conducting copolymers. SmartMater. Struct. 22(2013), 115022 (9pp).

9. Ji L., Dai Y., Yan Sh., LvX., Su Ch.,Xu L., Lv Y., Ouyang M., Chen Z., Zhang Ch. A fast electrochromic polymer based on TEMPO substituted polytriphenylamine. Scientific Re-post|6:30068|DOI:10.1038/srep30068J

10. Mecerreyes D., Marcilla R., Ochoteco E., Grande H., PomposoJ.A., Vergaz R., PenaJ.M.S. A simplified all — polymer flexible electrochromic device II Electrochimica Acta. 2004. No. 49. Pp. 3555-3559.

11. Yashiro T., Okada Y., Naijoh Y., Hirano Sh., Sagisaka T., Gotoh D., Inoue M., Kim S., Tsuji K., Takahashi H., Fuji-mura K. Flexible Electrochromic Display. ISSN — L 18832490/20/1300. 2013 ITE and SID.

12. Yen H.-J., Chen C.-J., Liou G.-Sh. Flexible Multicolored Electrochromic and Volatile Polymer Memory Derived from Starburst Triarylamine-Based Electroactive Po-lumide. URL: http://homepage.ntu.edu.tw/~gsliou/FPML/ Paper?2013/Adv. %20Funct.%20Mater. %202013,%2023,%20 5307%e2%80%935316.pdf

13. RunnerstromE.L., Hordes A., LounisS.D., Mil-limn D. J. Nanostructured Electrochromic Smart Windows: Traditional Materials and NIR—selective Plasmonic Nanocrys-tals//Chem. Commun. 2014. No. 50. Pp. 10555-10572.

14. Azens A., Granqvist C. Electrochromic Smart Windows: Energy Efficiency and Device Aspects //J. Solid State Electrochem. 2003. No. 7. Pp. 64-68.

15. ThakurV.K., Ding G, MaJ., LeeP.S., ZwXHybrid Materials and Polymer Electrolytes for Electrochromic Device Applications. Adv. Mater. 2012. No. 24. Pp. 4070.

ASSESSMENT OF EFFECTIVENESS OF THERMO-VISUAL METHOD FOR DETECTION OF DRONES PROVIDED WITH ELECTROCHROM CAMOUFLAGE ON SURFACE

Pashayev Namik Mukhtar oglu,

Baku, Azerbaijan, pnm@mail.ru

ABSTRACT

Detection and control of unmanned vehicles can be carried out by help of instruments of infrared or radar tracking, acoustic hearing and visually. At the same time the color type camouflage of drones can significantly decrease the effectiveness of visual method of their detection. In this case the other more acceptable method - method of thermodetection should be applied. It should be noted that the great variety of infrared signatures of existing drones lead to non - accuracy of information receipt from these devices, besides the non-zero probability of detection of plume of emitted high temperature gases does exists. The above said requires utilization of thermo - visual method for detection of drones combining joint utilization of visual and thermal methods of detection. Technically this method should be realized using two - band on board optical systems of detection containing visible and infrared bands. The questions on assessment of effectiveness of thermo visual method for detection of drones with electrochrom camouflage of down surface are considered. The method of thermo - visual detection of drones provided with electron color camouflage. In the article the effectiveness of thermo visual method for high-height on-board detection of low height flying drones provided with electrically controlled electrochrom cover is also analyzed. The rationality condition

for effectiveness of operation of systems of thermo-visual detection of drones is determined. The methods for increase of effectiveness of color camouflage of unmanned aerial vehicles are determined. The formula determining the condition of maximum effectiveness of drones color camouflage is given. It is shown that in drones with high infrared signature the electronic color camouflage may give more positive effect. The effectiveness of method of thermo - visual detection of drones with electronic control of color camouflage is estimated.

Key words: drones; thermo - visual detection; signature; electrochrom property; camouflage. References

1. Heikenfeld J. Steckl A. J. Rare-Earth-deped GaN Switchable Color Electroluminiscent Devices. IEEE Transactions on Electron Devices. 2002. Vol. 49. No. 9. Pp. 1545-1550.

2. Shi W., Arabadjis G., Bishop B., Hill P., Plasse R., Yoder J. Detecting, Tracking and identifying Airborne Threats with Netted Sensor Fence. URL: http://www.intechopen.com

3. Barrett R., Melkert J. UAV visual signature suppression via adaptive materials. SPIE Paper No. 5762-15. Presented at the Society of Photo - Optical Instrumentation Engineers Annual International Symposium on Smart Structures and Materials, San Diego, California 6-10 March 2005.

4. Yoon I., Jeong S., Jeong J., Seo D., Paik J. Wavelength - Adaptive dehazing using histogram merging - based classification for UAV images. Sensors. 2015. No. 15. Pp. 6633-6651. Doi:10.3390/ s150306633.

5. Abidin T., Zhang Q., Wang K.-L., Liaw D.-J. Recent advances in electrochromic polymers. Polymer. 2014. No. 55. Pp. 5293-5304.

6. Zhang Y.M., Wang X., Zhang W., Li W., Fang X., Yang B., Li M., Zhang X.-A. A single - molecule multicolor electrochromic device generated through medium engineering. Light: Science & Applications (2015) 4, e249; doi:10.1038/Isa.2015.22.

7. Higuchi M. Electrochromic Organic - Metallic Hybrid Polymers: Fundamentals and Device Applications. Polymer Journal. 2009. No. 41. Pp. 511-520. Doi:10.1295/polymj.PJ2009053.

8. Yagmur I., Ak M., Bayrakceken A. Fabricating multicolored electrochromic devices using conducting copolymers. Smart Mater. Struct. 22(2013), 115022 (9pp).

9. Ji L., Dai Y., Yan Sh., Lv X., Su Ch., Xu L., Lv Y., Ouyang M., Chen Z., Zhang Ch. A fast electrochromic polymer based on TEMPO substituted polytriphenylamine. Scientific Repost|6:30068|D0I:10.1038/ srep30068.

10. Mecerreyes D., Marcilla R., Ochoteco E., Grande H., Pomposo J. A., Vergaz R., Pena J. M.S. A simplified all - polymer flexible electrochromic device. Electrochimica Acta. 2004. No. 49. Pp. 3555-3559.

11. Yashiro T., Okada Y., Naijoh Y., Hirano Sh., Sagisaka T., Gotoh D., Inoue M., Kim S., Tsuji K., Takahashi H., Fujimura K., Flexible Electrochromic Display. ISSN - L 1883-2490/20/1300. 2013 ITE and SID.

12. Yen H.-J., Chen C.-J., Liou G.-Sh. Flexible Multi - Colored Electrochromic and Volatile Polymer Memory Derived from Starburst Triarylamine-Based Electroactive Polumide. URL: http://home-page.ntu.edu.tw/~gsliou/FPML/Paper?2013/Adv.%20Funct.%20Mater.%202013,%2023,%20 5307%e2%80%935316.pdf

13. Runnerstrom E.L., Llordes A., Lounis S. D., Milliron D. J. Nanostructured Electrochromic Smart Windows: Traditional Materials and NIR - selective Plasmonic Nanocrystals. Chem. Commun. 2014. No. 50. Pp.10555-10572.

14. Azens a., Granqvist C. Electrochromic Smart Windows: Energy Efficiency and Device Aspects. J. Solid State Electrochem. 2003. No. 7. Pp.64-68.

15.Thakur V.K., Ding G., Ma J., Lee P. S., Lu X. Hybrid Materials and Polymer Electrolytes for Electrochromic Device Applications. Adv. Mater. 2012. No. 24. Pp. 4070.

Information about author:

Pashayev N. M., PhD, director of research Institute of aerospace informatics of National aerospace agency.

For citation: Pashayev N. M. Assessment of effectiveness of thermo-visual method for detection of drones provided with electrochrom camouflage on surface. H&ES Research. 2017. Vol.9. No. 4. Pp. 22-28. (In Russian)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.