А.С. Подстригаев1, А.В. Смоляков2, А.С. Лукиянов3

1–3 СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Пеленгование используется в средствах радиотехнического мониторинга, радиоконтроля и когнитивных радиосистем. Эти средства часто устанавливаются на различные носители, конструкции которых требуют располагать аппаратуру обработки сигналов на значительном расстоянии от антенной системы. Например, на борту самолета антенны
могут быть расположены в крыльях, а аппаратура обработки – в фюзеляже, на расстоянии до десятков метров. При передаче сигнала от антенн к аппаратуре по СВЧ-кабелю это приводит к значительным потерям сигнала и снижению чувствительности пеленгатора. Для сохранения чувствительности при большом разнесении антенн и аппаратуры обработки целесообразно
использовать многоканальный оптико-электронный тракт. Однако при резком изменении температуры среды, в которой
работает радиопеленгатор (например, при изменении высоты полета самолета), групповое время задержки каналов оптико-электронного тракта (ОЭТ) может изменяться по-разному, что приводит к непредсказуемому изменению разности фаз между сигналами в каналах ОЭТ, снижающему точность фазового или корреляционного пеленгования. Такое изменение носит инерционный характер и вызывает постепенное накопление систематической ошибки пеленгования. Данная ошибка может быть устранена периодической калибровкой пеленгатора.

Цель. Провести исследование возможности использования оптико-электронного тракта в фазовом радиопеленгаторе в условиях динамических температурных воздействий.

Результаты. Выполнена экспериментальная оценка скорости изменения групповых задержек каналов макета ОЭТ, следующего за резкой сменой температуры окружающей среды. На примере двухантенного радиоинтерферометра рассчитан максимально допустимый период калибровки пеленгатора, обеспечивающий удержание систематической ошибки в заданных
пределах. Оценена доля полезной информации, теряемой за время калибровки. Подтверждена возможность применения
оптико-электронного тракта в фазовом радиопеленгаторе СВЧ-диапазона в условиях динамических температурных воздействий. Показана целесообразность повышения идентичности каналов ОЭТ и принятия ряда конструктивных мер.

Практическая значимость. Полученная оценка периода калибровки радиопеленгатора может использоваться при разработке
алгоритмов работы средств радиомониторинга, радиоконтроля и когнитивных радиосистем.

Подстригаев А.С., Смоляков А.В., Лукиянов А.С. Возможность использования оптико-электронного тракта в фазовом радиопеленгаторе СВЧ-диапазона в условиях динамических температурных воздействий // Успехи современной радиоэлектроники. 2022. T. 76. № 9. С. 55–65. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202209-03

1. Zhao Y., Huang J., Wang W., Zaman R. Detection of primary user's signal in cognitive radio networks: Angle of Arrival based
   approach // IEEE Global Communications Conference. 2014. P. 3062–3067. Doi: 10.1109/GLOCOM.2014.7037275.
2. Dhope T.S., Simunic D., Dhokariya N., Pawar V., Gupta B. Performance analysis of angle of arrival estimation algorithms for
   dynamic spectrum access in cognitive radio networks // International Conference on Advances in Computing, Communications and Informatics (ICACCI). 2013. P. 121–126. Doi: 10.1109/ICACCI.2013.6637157.
3. Fu X., Sidiropoulos N.D., Ma W., Tranter J. Blind spectra separation and direction finding for cognitive radio using temporal correlation-domain ESPRIT // IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP). 2014. P. 7749–7753. Doi: 10.1109/ICASSP.2014.6855108.
4. Рембовский А.М., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. Радиомониторинг – задачи, методы, средства. Изд. 2-е. М.: Горячая линия–Телеком. 2010.
5. Нгуен В. Мониторинг судоходства в прибрежных морских районах полуактивной радиолокационной системы с использованием сигналов подсвета спутникового базирования // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2022. № 25(1). С. 6–16. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2022-25-1-6-16.
6. Joshi G., Nam S., Kim S. Cognitive Radio Wireless Sensor Networks:  Applications, Challenges and Research Trends // Sensors. Aug. 2013. V. 13. № 9. P. 11196–11228. Doi: 10.3390/s130911196.
7. Yanbin S., Zhongji T., Xu L. The Application of the Cognitive Radio in the Aviation Communication Spectrum Management // Physics Procedia. 2012. V. 25. P. 1720–1725. Doi: 10.1016/j.phpro.2012.03.301.
8. Podstrigaev А.S., Smolyakov А.V., Maslov I.V. Probability of Pulse Overlap as a Quantitative Indicator of Signal Environment Complexity // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2020. № 23(5). С. 37–45. DOI: 10.32603/1993-8985-2020-23-5-37-45.
9. Воскобойников М.А., Подстригаев А.С., Давыдов В.В. Моделирование и оценка ветровых воздействий на парашютируемый модуль радиомониторинга // Труды МАИ. 2019. № 104. 19 с. Режим доступа: http://trudymai.ru/published.php?ID=102392.
10. Kailasam M., Sankararajan R., Rajendran H. Improved Collaborative Spectrum Sensing Scheme for Maritime Cognitive Radio // Indian Journal of Geo-Marine Sciences. 2021. V. 50. № 8. P. 603–612.
11. Suchański M., Kaniewski P., Matyszkiel R., Gajewski P. Dynamic spectrum management in Legacy Military Communication Systems // Military Communications and Information Systems Conference (MCC). 2012. P. 1–5.
12. Jacob P., Sirigina R.P., Madhukumar A.S., Prasad V.A. Cognitive Radio for Aeronautical Communications: A Survey // IEEE
    Access. V. 4. P. 3417–3443. 2016. Doi: 10.1109/ACCESS.2016.2570802.
13. Microwave cable assemblies. HUBER+SUHNER, 2022. [Online]. Available: https://literature.hubersuhner.com/Technologies/
    Radiofrequency/MicrowavecabelesEN/. [Accessed: 09-Feb-2022].
14. Подстригаев А.С., Лукиянов А.С., Смоляков А.В. и др. О целесообразности использования волоконнооптической линии связи в различных схемах приемного тракта комплекса радиомониторинга // Сб. трудов ИТНТ-2019. Самара: Новая техника. 2019. С. 146–152.
15. Group and Phase Delay Measurements with Vector Network Analyzer ZVR (Application Note 1EZ35 1E). Rohde & Schwarz, 10-Jul-1997. [Online]. Available: https://scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads/dl_application/application_notes/1ez35/ 1ez35_1e.pdf. [Accessed: 09-Feb-2022].
16. Refai H.H., Sluss J.J., Refai H.H., Atiquzzaman M. Comparative study of the performance of analog fiber optic links versus free-space optical links // Optical Engineering. V. 45. № 2. P. 025003. Feb. 2006.
17. 10 MHz – 18 GHz SCM FIBER OPTIC LINK. Narda-MITEQ. [Online]. Available: https://nardamiteq.com/docs/MITEQ-SCML-100M18G.PDF. [Accessed: 09-Feb-2022].
18. Куприянов А.И., Перунов Ю.М. Радиоэлектронная борьба в информационных каналах. М., Вологда: Инфра-Инженерия. 2021.