Доклады АМАН. Т. 25, № 4. С. 21–35. 

Читать статью                                                                                                           Содержание выпуска

DOI: https://doi.org/10.47928/1726-9946-2025-25-4-21-35
EDN: JBJJBU

ФИЗИКА

УДК 621.396.67

Научная статья

Анализ взаимного влияния и устойчивости

воздушной активной фазированной антенной решётки на базе роя БПЛА

Бавижев Михаил Данильевич
доктор физико-математических наук, профессор, лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, действительный член АМАН, вице-президент, директор научно-исследовательского центра Акционерного общества Научно-производственное предприятие «Радий» (125057, Россия, Москва, ул. Часовая, 28), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3074-5591, Mbavizhev@mail.ru

Аннотация. В работе представлены результаты комплексного моделирования и анализа устойчивости характеристик воздушной активной фазированной антенной решётки (АФАР), формируемой роем из 100 беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), к ошибкам позиционирования для двух рабочих частот: 230 МГц (радиолокация) и 500 МГц (беспроводная передача видео). Решётка расположена в узлах прямоугольной сетки 10 × 10, моделирование проведено для обеих частот с межэлементным расстоянием 0.9 λ. Исследуется влияние случайных ошибок позиционирования БПЛА (СКО σ r = 5 см) на ключевые параметры системы. Методом статистического моделирования (Монте-Карло) показано, что при заданном уровне ошибок потери в коэффициенте направленного действия составляют 0.25 дБ для 230 МГц и 1.18 дБ для 500 МГц. Взаимное влияние элементов решётки оказывает критическое воздействие для частоты 500 МГц (потери до 2.1 дБ) из-за соизмеримости расстояния между дронами (0.54 м) с их геометрическими размерами. Электронное сканирование ограничено диапазоном ±30º, что существенно уменьшает объем обрабатываемой информации. Применение амплитудного взвешивания по Тейлору позволяет снизить уровень боковых лепестков до –25.3 дБ при дополнительных потерях 0.65 дБ. Рассчитан энергетический потенциал системы с учётом суммарной мощности излучения 5 кВт (50 Вт на элемент).

Ключевые слова: активная фазированная антенная решётка (АФАР), рой БПЛА, воздушная антенна, ошибки позиционирования, устойчивость, диаграмма направленности, статистическое моделирование, беспроводная передача видео.

Финансирование. Работа не выполнялась в рамках фондов.
Конкурирующие интересы. Конфликтов интересов в отношении авторства и публикации нет.
Авторский вклад и ответственность. Автор участвовал в написании статьи и полностью несет ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать.

Для цитирования. Бавижев М. Д.Анализ взаимного влияния и устойчивости воздушной активной фазированной антенной решётки на базе роя БПЛА // Доклады АМАН. 2025. Т. 25, № 4. С. 21–35. DOI: https://doi.org/10.47928/1726-9946-2025-25-4-21-35; EDN: JBJJBU

Поступила 10.10.2025; одобрена после рецензирования 23.11.2025; принята к публикации 29.11.2025.

© Бавижев М. Д., 2025

Список использованных источников

1. Бавижев М. Д., Рахманов А. А. Мобильная воздушная АФАР на базе роя БПЛА: концепция, моделирование и прототипирование // Научный Вестник ОПК России. 2025. № 4. С. 15–23.
2. Debnath B. et al. Design and Experimental Validation of UAV Swarm-Based Phased Arrays. arXiv:2507.22295, 2025.
3. Марков Г. Т., Сазонов Д. М. Антенны. М.: Энергия, 1975. 528 с.
4. Марков Г. Т., Чаплин А. Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь, 1983. 296 с.
5. Сазонов Д. М., Гридин А. А., Мишустин Б. А. Антенно-фидерные устройства. М.: Высшая школа, 1990. 352 с.
6. Пшихопов В. Х., Медведев М. Ю. Групповое управление движением мобильных роботов в неопределённой среде с использованием неустойчивых режимов // Труды СПИИРАН. 2018. Вып. 5(60). С. 39–63.
7. Ванке В. А. Фазированные антенные решётки. Теория и проектирование. М.: Радиотехника, 2012. 488 с.
8. Петров Б. М., Рыжов Е. В. Статистическая теория антенных решёток с случайными ошибками // Радиотехника и электроника. 2008. Т. 53, № 3. С. 291–298.
9. Balanis C. A. Antenna Theory: Analysis and Design. 4th Edition. John Wiley & Sons, 2016. 1104 p. ISBN 978-1-118-64206-1
10. Гончаренко И. В. Влияние флуктуаций положения элементов на характеристики фазированных антенных решёток // Антенны. 2015. № 2. С. 45–52.
11. SciPy Ecosystem: Citing Scientific Python Libraries. Available at URL: https://projects.scipy.org/citing.html (accessed October 2025).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.