Мониторинг судоходства в прибрежных морских районах полуактивной радиолокационной системы с использованием сигналов подсвета спутникового базирования

Введение. С развитием технологии и науки система полуактивной радиолокации, работающая на основе сторонних передатчиков источников сигналов подсвета, стала более интересной для радиолокационного сообщества. Использование спутниковых систем в качестве источников подсвета полуактивной радиолокационной станции дает возможность мониторинга прибрежных морских районов, где отсутствуют наземные источники сигналов подсвета. Сигналы спутниковых систем охватывают любую точку земной поверхности. Данная радиолокационная система дает возможность определения местонахождения судов и также контроля судоходства и в дальнейшем развитии может дополнить систему управления движением судов.
Цель работы. Создание макета полуактивной радиолокационной системы с использованием спутниковых систем в качестве сторонних источников сигнала подсвета и проведение экспериментального исследования системы мониторинга судов в прибрежных акваториях.
Материалы и методы. Используются антенны спутниковых сигналов АА2ККС и инструменты записи радиосигналов на основе универсальной платы USRP B210, разработанная программа в прикладной среде MATLAB для обработки сигналов.
Результаты. Предложен алгоритм обработки спутникового сигнала глобальной навигационной системы GPS в полуактивной радиолокационной системе. Создан экспериментальный макет приемной станции полуактивной радиолокационной системы мониторинга судоходства в прибрежных морских акваториях на основе устройства ввода данных универсальной платы USRP серии B210. Получены результаты экспериментальных исследований макета приемной станции полуактивной радиолокации при использовании спутникового сигнала GPS L1 С/А-кода мониторинга судов в прибрежных акваториях.
Заключение. Результаты экспериментальных исследований на созданном макете полуактивной радиолокационной системы с использованием сторонних передатчиков сигналов подсвета спутникового базирования GPS показали возможность ее использования для мониторинга судоходства в речных и прибрежных морских акваториях. В дальнейшем предполагается многопозиционная модификация такой системы мониторинга, которая позволит обеспечить лучшее качество обнаружения и повышенную точность определения местоположения цели.

1. Радиолокация по сигналам сторонних источни-ков. Ч. 1: Современное состояние / А. В. Бархатов, В. И. Веремьев, Д. А. Ковалев, А. А. Коновалов, В. Н. Михайлов // Инновации. 2013. № 9. С. 8–13.

2. Пассивная когерентная радиолокация / А. В. Бар-хатов, В. И. Веремьев, Е. Н. Воробьев, А. А. Конова-лов, Д. А. Ковалев, В. М. Кутузов, В. Н. Михайлов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2016. 162 с.

3. Maritime moving target indication using passive GNSS-based bistatic radar / M. Hui, A. Michail, D. Pasti-na, F. Santi, F. Pieralice, M. Bucciarelli, M. Cherniakov // IEEE transactions on aerospace and electronic systems. 2018. Vol. 54, № 1. P. 115–130. doi: 10.1109/TAES.2017.2739900

4. Santi F., Pastina D., Bucciarelli M. Maritime moving target detection technique for passive bistatic radar with GNSS transmitters // The 18th intern. radar symp. IRS. Prague, Czech Republic, 28–30 June 2017. IEEE, 2017. P. 1–10. doi: 10.23919/IRS.2017.8008214

5. Нгуен Ван Куан, Маркелова М. А., Веремь-ев В. И. Анализ возможности использования спутни-ковых сигналов подсвета для пассивной радиолока-ционной системы // Вестн. Новгород. гос. ун-та. Сер. Технические науки. 2019. № 4 (116). С. 86–91. doi: 10.34680/2076-8052.2019.4(116).86-91

6. Нгуен Ван Куан. Пассивная радиолокационная система мониторинга движения судов в прибрежных районах с использованием спутниковых сигналов подсвета // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2020. Т. 23, № 3. С. 41–52. doi: 10.32603/1993-8985-2020-23-3-41-52

7. Santi F., Antoniou M., Pastina D. Point Spread Function Analysis for GNSS-Based Multistatic SAR // IEEE Geoscience and Remote Sensing Lett. 2015. Vol. 12, № 2. P. 304–308. doi: 10.1109/LGRS.2014.2337054

8. GPS Interface Specification IS-GPS-200, Revision M – May 2021. URL: https://www.gps.gov/technical/icwg/IS-GPS-200M.pdf (дата обращения 11.01.2022)

9. Kaplan E. D. Understanding GPS: principles and applications. 2nd ed. London: Artech House, 2006. 723 p.

10. Навигационные антенные модули аппарату-ры ГНСС / С. Н. Бойко, А. В. Исаев, С. В. Косякин, Ю. С. Яскин // Ракетно-космическое приборострое-ние и информационные системы. 2016. Т. 3, вып. 3. С. 4–11.

11. USRP B200, B210. USRP hardware driver and USRP manual. URL: https://files.ettus.com/manual/page_usrp_b200.html (дата обращения 10.11.2021)

12. Нгуен Ван Куан, Воробьев Е. Н. Концепция по-строения многопозиционной радиолокационной си-стемы мониторинга движения судов с использовани-ем сигналов спутниковых навигационных систем // 76-я науч.-техн. конф. Санкт-Петерб. НТО РЭС им. А. С. Попова, посвященная Дню радио: сб. докл. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2021. С. 38–41.

13. Veremyev V. I., Vorobev E. N., Kokorina Yu. V. Fea-sibility Study of Air Target Detection by Passive Radar Using Satellite-based Transmitters // 2019 IEEE Conf. of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). St Petersburg, Russia, 28–31 January 2019. IEEE, 2017. P. 154–157. doi: 10.1109/EIConRus.2019.8656630

14. Навигационный радиосигнал в диапазонах L1, L2. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. URL: https://russianspacesystems.ru/wp-content/uploads/2016/08/ICD_GLONASS_rus_v5.1.pdf (дата обращения 11.01.2022)

15. European GNSS (Galileo) open service. Signal-in-space interface control document. OS SIS ICD, Issue 1.3. December 2016. URL: https://www.gsc-europa.eu/sites/default/files/sites/all/files/Galileo-OS-SIS-ICD.pdf (дата обращения 11.01.2022)