Совместное использование станции активного подсвета и опорных источников сигналов при местоопределении наземных радиопередающих устройств, работающих через геостационарные ретрансляторы
https://doi.org/10.32603/1993-8985-2021-24-2-38-53
Аннотация
Введение. В настоящее время часто наблюдаются случаи постановки помех пользователям спутниковых систем связи, использующих, в частности, космические аппараты-ретрансляторы, расположенные на геостационарной орбите, а также нелегального использования ресурса таких космических аппаратов. Подобные действия могут быть как непреднамеренными, так и целенаправленными, и, в частности, приводят к несоблюдению норм электромагнитной совместимости с другими пользователями спутниковой системы связи. Для оперативного и качественного реагирования служб радиоконтроля и операторов космических аппаратов на нелегальные действия актуальна разработка методов, позволяющих с необходимой точностью определять местоположение источника помехового радиоизлучения.
Цель работы. Разработка метода повышения точности определения координат наземных источников радиоизлучения, работающих через геостационарные спутники-ретрансляторы, за счет совместного использования станции активного подсвета и опорных источников сигналов.
Материалы и методы. Используются статистическая теория радиотехнических систем, теория цифровой обработки сигналов и метод имитационного моделирования.
Результаты. Разработан метод повышения точности местоопределения наземных источников радиоизлучения, работающих через геостационарные ретрансляторы, за счет совместного использования станции активного подсвета и опорных источников сигналов. Описан метод разрешения неоднозначности относительно истинного корреляционного пика опорного источника сигнала с помощью сигнала станции активного подсвета. Получено выражение для вероятности правильного решения при разрешении неоднозначности. В результате имитационного моделирования получена оценка точности геолокации при использовании разработанного метода в сравнении с известным методом, предполагающим использование трех реперных станций.
Заключение. Метод, описываемый в данной статье, позволяет достичь относительно высокой точности определения местоположения наземных источников радиоизлучения в интересующих регионах Земли, не требуя организационных и финансовых затрат по установке большого количества реперных станций.
Об авторе
Р. Д. ГаллРоссия
Галл Роман Даниилович – магистр по направлению "Инфокоммуникационные технологии и системы
связи" (2017), аспирант Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета
"ЛЭТИ" (направление "Электроника, радиотехника и системы связи"), инженер-программист, главный алгорит-мист 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. Ho K. C., Chan Y. T. Geolocation of a known altitude object from TDOA and FDOA measurements // IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems. 1997. Vol. 33, no. 3. P. 770–783. doi: 10.1109/7.599239
2. Musicki D., Koch W. Geolocation using TDOA and FDOA Measurements // 11th Intern. Conf. on Information Fusion, Cologne, Germany, June 30–July 03 2008. Piscataway: IEEE, 2008. P. 1–8.
3. Passive satellite localization using TDOA/FDOA/AOA measurements / Y. Z. Bin, W. Lei, C. P.Qun, L. A. Nan // Proc. 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
4. 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.
5. 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.высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2014. № 4(32). С. 71–81.
6. 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. Piscataway: IEEE, 2010. P. 107–110. doi: 10.1109 /ICOSP.2010.5656806
7. 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. Piscataway: IEEE, 2017. doi: 10.23919/ICIF.2017.8009716
8. New Method about TDOA Measurement for Satellite Interference Location / L. Ying, H. Daochao, H. Yunlei, H. Jianying // 8th Intern. Symp. on Antennas, Propagation and EM Theory, Kunming, China, 2–5 Nov. 2008. P. 1314–1317. doi: 10.1109/ISAPE.2008.4735467
9. Zhang W., Zhang G. Geolocation Algorithm of Interference Sources from FDOA Measurements Using Satellites Based on Taylor Series Expansion // IEEE 83d Vehicular Technology Conference (VTC Spring), Nanjing, China, 15–18 May 2016. Acc. no. 16125476. doi: 10.1109/VTCSpring.2016.7504260
10. Stein S. Differential Delay/Doppler ML Estimation with Unknown Signals // IEEE Trans. on Signal Processing. 1993. Vol. 41, no. 8. P. 2717–2719. doi: 10.1109/78.229901.
11. Stein S. Algorithms for Ambiguity Function Processing // IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing. 1981. Vol. 29, no. 3. P. 588–599. doi: 10.1109/TASSP.1981.1163621
12. Hoots F. R., Roehrich R. L. Spacetrack Rep. № 3. Models for propagation of NORAD Element Sets // Aerospace defense center, Peterson air force base. 1980. 91 p. URL:https://celestrak.com/NORAD/documentation/spacetrk.pdf (дата обращения 27.04.2021).
13. Галл Р. Д. Точность местоопределения наземных источников, использующих геостационарные ретрансляторы // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2020. Т. 23, № 6. C. 17–27.
14. Севидов В. В., Чемаров А. О. Определение координат спутников-ретрансляторов в разностно-дальномерной системе геолокации // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2015. № 3. С. 41–47.
15. Определение канонических параметров спутников-ретрансляторов по радиосигналам опорных реперных станций / Р. В. Волков, С. Р. Малышев, В. В. Севидов, А. Н. Симонов // Тр. Военно-космической академии им. А. Ф. Можайского. 2016. № 655. C. 88 –92.
Рецензия
Для цитирования:
Галл Р.Д. Совместное использование станции активного подсвета и опорных источников сигналов при местоопределении наземных радиопередающих устройств, работающих через геостационарные ретрансляторы. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2021;24(2):28-53. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2021-24-2-38-53
For citation:
Gall R.D. Shared Operation of a Barrage Jammer and Reference Signal Sources for Determining Ground-Based Radio Transmitters Operating via Geostationary Relay Satellites. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2021;24(2):28-53. (In Russ.) https://doi.org/10.32603/1993-8985-2021-24-2-38-53