Точность местоопределения наземных источников, использующих геостационарные ретрансляторы
https://doi.org/10.32603/1993-8985-2020-23-6-17-27
Аннотация
Введение. В настоящее время наблюдается значительное увеличение количества спутников-ретрансляторов на геостационарной орбите, при этом часто фиксируются случаи незаконного использования частотного ресурса таких спутников, а также непреднамеренного и преднамеренного создания помех другим пользователям. В связи с этим возникает необходимость оценки точности и применимости различных методов определения местоположения источников нелегального и помехового радиоизлучения при различных параметрах сигналов и различной степени неопределенности относительно координат и векторов скорости спутников-ретрансляторов.
Цель работы. Исследование и оценка точности методов геолокации источников радиоизлучения (ИРИ), работающих через геостационарные спутники-ретрансляторы, при различных параметрах сигналов геолоцируемых ИРИ и различной степени априорной неопределенности относительно координат и векторов скорости спутников-ретрансляторов.
Материалы и методы. Используются метод имитационного моделирования и теория цифровой обработки сигналов.
Результаты. Рассмотрены факторы, влияющие на точность оценки параметров TDOA (Тime Difference of Arrival) и FDOA (Frequency Difference of Arrival) при определении местоположения (ОМП) ИРИ, работающих через спутники-ретрансляторы, расположенные на геостационарной орбите. В результате имитационного моделирования получена оценка точности рассмотренных методов геолокации в зависимости от ширины полосы сигнала ИРИ, длительности записи и степени априорной неопределенности относительно координат и векторов скорости спутников-ретрансляторов. Сформулированы рекомендации по применению рассмотренных методов в различных условиях.
Заключение. Выводы и рекомендации, сформулированные в результате исследования, позволят в зависимости от конкретных условий и параметров сигналов выбирать наиболее подходящий метод геолокации для повышения точности ОМП ИРИ.
Об авторе
Р. Д. Галл
ООО Научно-производственное предприятие "Новые технологии телекоммуникаций"
Россия
Россия
Галл Роман Даниилович – магистр по направлению "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (2017), аспирант Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" (направление "Электроника, радиотехника и системы связи"), инженер-программист ООО НПП "НТТ", главный алгоритмист отдела геолокации. Сфера научных интересов - радиолокация, радионавигация, радиотехника, обработка сигналов.
ул. Софьи Ковалевской, д. 20, корп. 1, лит. А, пом. 22Н, Санкт-Петербург, 195256
Список литературы
1. Алгоритм определения координат земных станций по сигналам, спутников-ретрансляторов / Р. В. Волков, В. Н. Саяпин, В. В. Севидов, Л. М. Севидова // Теория и практика современной науки. 2016. № 10 (16). С. 69–72.
2. Оценка координат источника радиоизлучения на основе решения линеаризованной системы уравнений разностно-дальномерного метода / И. В. Гринь, Р. А. Ершов, О. А. Морозов, В. Р. Фидельман // Изв. вузов. Поволжский регион. Техн. науки. 2014. № 4 (32). С. 71–81.
3. Ho K. C., Chan Y. T. Geolocation of a known altitude object from TDOA and FDOA measurements // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1997. Vol. 33, № 3. P. 770–783. doi: 10.1109/7.599239
4. Musicki D., Koch W. Geolocation using TDOA and FDOA Measurements // 11th Inter. Conf. on Information Fusion, June 30-July 2008, Cologne, Germany.
5. TDOA-FDOA source geolocation using moving horizon estimation with satellite location errors / C. Shan, L. Yang, L. Yang, X. Li, W. Li // IEEE Pacific Rim Conf. on Communications, Computers and Signal Processing (PACRIM), Victoria, BC, 2017. P. 1-6. doi: 10.1109/PACRIM.2017.8121932
6. Passive satellite localization using TDOA/FDOA/AOA measurements / Y. Z. Bin, W. Lei, C. P. Qun, L. A. Nan // Proceedings of the 2011 IEEE Intern. Conf. on Intelligent Computing and Integrated Systems (ICISS), Guilin, China, 1–8 Jan. 2013. P. 1–5. doi: 10.1109/ANTHOLOGY.2013.6784815
7. Space Electronic Reconnaissance: Localization Theories and Methods / F. Guo, Yu. Fan, Yi. Zhou et al. John Wiley & Sons Singapore Pte Ltd, 2014. 384 c.
8. Liu C., Yang L., Mihaylova L. S. Dual-Satellite Source Geolocation with Time and Frequency Offsets and Satellite Location Errors // 20th Intern. Conf. on Information Fusion (Fusion), Xi'an, China, 10-13 July 2017. doi: 10.23919/ICIF.2017.8009716
9. New method about TDOA measurement for satellite interference location / Yi. Liu, D. Huang, Yu. Han, Ji. Han // 8th Intern. Symp. on Antennas, Propagation and EM Theory, Kunming, 2008. P. 1314-1317. doi: 10.1109/ISAPE.2008.4735467
10. The influence of sampling mode on the accuracy of satellite interference geolocation / P. Zhou, Q. Zhang, H. Lin, P. Yu // IEEE Intern. Conf. on Signal Processing, Communications and Computing (ICSPCC), Xiamen, 2017. P. 1-5. doi: 10.1109/ICSPCC.2017.8242447
11. Pattison T., Chou S. I. Sensitivity analysis of dualsatellite geolocation // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. Vol. 36, iss. 1. P. 56-71. doi: 10.1109/7.826312
12. Deng B., Xiong J., Xia C. The observability analysis of aerial moving target location based on dual-satellite geolocation system // Proc. Intern. Conf. Comput. Sci. Inf. Process. (CSIP), Aug. 24–26, 2012. P. 12–15. doi: 10.1109/CSIP.2012.6308782
13. Zhang W., Zhang G. Geolocation Algorithm of Interference Sources from FDOA Measurements Using Satellites Based on Taylor Series Expansion // IEEE 83rd Vehicular Technology Conf. (VTC Spring), Nanjing, 2016. P. 1-5. doi: 10.1109/VTCSpring.2016.7504260
14. Yan H., Cao J. K., Chen L. Study on location accuracy of dual-satellite geolocation system // Proc. of the 10th Intern. Conf. on IEEE ICSP, Beijing, China, 24–28 Oct. 2010. P. 107–110. doi: 10.1109/ICOSP.2010.5656806
15. Stein S. Differential delay/Doppler ML estimation with unknown signals // IEEE Transactions on Signal Processing, Aug. 1993. Vol. 41, iss. 8. P. 2717-2719. doi: 10.1109/78.229901
16. Stein S. Algorithms for ambiguity function processing // IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, June. 1981. Vol. 29, iss. 3. P. 588-599. doi: 10.1109/TASмелирSP.1981.1163621
Рецензия
Для цитирования:
Галл Р.Д. Точность местоопределения наземных источников, использующих геостационарные ретрансляторы. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2020;23(6):17-27. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2020-23-6-17-27
For citation:
Gall R.D. Accuracy of Positioning of Ground Sources Using Geostationary Repeaters. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2020;23(6):17-27. (In Russ.) https://doi.org/10.32603/1993-8985-2020-23-6-17-27
Просмотров: 495
Послать статью по эл. почте 