А.Н. Абакумов1, Р.Р. Саниев2, С.С. Семенюк3, Е.Ю. Шиловский4

1,3 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (Санкт-Петербург, Россия)

2,4 Военный университет радиоэлектроники (г. Череповец, Россия)

Постановка проблемы. По мере развития технологий в области спутниковой связи, удешевления аппаратуры абонентов, расширения спектра услуг, предоставляемых частным и корпоративным пользователям, в условиях ограниченного частотного ресурса ретрансляторов и высокой плотности спутников на геостационарной орбите, все большую актуальность приобретают задачи выявления нелегитимных абонентов, нарушающих регламент связи, и определения их местоположения. Одним из распространенных направлений эффективного использования частотного ресурса спутникового ретранслятора является метод, основанный на технологии совмещения несущих частот. Определение местоположения абонентских терминалов (АТ) системы спутниковой связи с повторным использованием частотного ресурса спутникового ретранслятора по технологии совмещения несущих частот может быть реализовано на основе последовательности измерений частотных смещений компонентных сигналов АТ, обусловленных эффектом Доплера в силу изменяющегося взаимного положения передатчиков, ретранслятора и приемника аддитивной смеси этих сигналов. Частотные смещения в этом случае выступают в качестве координатно-информативных параметров. Однако при определенных соотношениях взаимного пространственно-временного положения АТ, спутника-ретранслятора и приемника, осуществляющего радиомониторинг, спектры несущих колебаний компонентных сигналов в точке приема, получаемые в результате квадратичных преобразований аддитивной смеси, могут быть неразличимы, что не позволит произвести оценивание их несущих частот для каждого компонентного сигнала в отдельности.

Цель. Разработать модель наблюдаемой аддитивной смеси абонентских сигналов с совмещением несущих частот в условиях динамического изменения взаимного пространственного положения элементов системы спутниковой связи для решения задачи геолокации АТ нелегитимных пользователей.

Результаты. Представлена математическая модель аддитивной смеси абонентских сигналов с совмещением несущих частот, учитывающая условия динамического изменения взаимного пространственного положения передатчиков и приемников относительно спутника-ретранслятора. На основе разработанной модели произведено оценивание возможности различения несущих частот АТ в ходе измерения координатно-информативных параметров и геолокации нелегитимных пользователей.

Практическая значимость. Ценность полученных результатов состоит в определении граничных значений взаимного пространственного положения спутника-ретранслятора и АТ, обеспечивающих возможность различения и оценивания координатно-информативных параметров аддитивных компонентных сигналов с совмещением несущих частот на интервале наблюдения, что является основой для решения задачи геолокации АТ нелегитимных пользователей.

1. Вахрушева А.А. Технологии позиционирования в режиме реального времени // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2017. Т. 22. № 9. С. 170–177.
2. Нормы Государственной комиссии по радиочастотам 17–13. Радиопередатчики всех категорий гражданского применения: требования на допустимые отклонения частоты с изменениями от 07.2015. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200107668?section=text, дата обращения 12.04.2023.
3. Печурин В.В., Печурин М.В., Колбаско И.В. Расчет рабочих зон систем определения местоположения // Электромагнитные волны и электронные системы. 2020. Т. 25. № 6. С. 5–12. DOI 10.18127/j15604128-202006-01.
4. Dankenberg M. Paired Carrier Multiple Access (PCMA) for Satellite Communications // Proceeding of Pacific Telecommunications Conference. 1998. DOI 10.2514/6.1998-1398.
5. Волков С.А. Применение способа совместного оценивания при ведении радиомониторинга сигналов с совмещением несущих в системах спутниковой связи // Телекоммуникации. 2010. № 7. С. 24–31.
6. Еремеев И.Ю., Семенюк С.С., Саниев Р.Р., Передрий А.В. Геолокация земных станций спутниковой связи доплеровским методом по излучениям спутника-ретранслятора в условиях неопределенности номинала несущей частоты // Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. 2022. № 5–6(167–168). С. 3–12.
7. Передрий А.В., Саниев Р.Р., Семёнов К.В., Семенюк С.С. Методика оценивания частотного сдвига сигналов с совмещением несущих частот на основе априорных сведений о синхрокомбинации канального уровня // Журнал радиоэлектроники. 2022. № 6. DOI 10.30898/1684-1719.2022.6.4.
8. Еремеев И.Ю., Теремов М.П. Обнаружение сигналов с ФМн-2 на основе локальной свертки спектра // Материалы XVII межвузов. военно-науч. конф. Череповец. ЧВИИРЭ. 2006. С. 83–85.
9. Маринин В.М., Саниев Р.Р., Семёнов К.В., Семенюк С.С. Модель оценивания вектора скорости спутника-ретранслятора по сигналам трех реперных станций // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2021. № 677. С. 98 –106.
10. Палей А.С. Методы распознавания радиоизлучений спутниковых ретрансляторов с наложением спектров по технологии «несущая в несущей» // Сб. докл. ХХ межвузов. военно-науч. конф. Череповец. 2012.
11. Сизов А.С., Топалов С.А. Метод демодуляции сигналов систем спутниковой связи с совмещением несущих частот в условиях априорной неопределенности. Часть 1. Оценка параметров положения точек созвездия сигналов с совмещением несущих частот // Телекоммуникации. 2015. № 9. С. 19–26.
12. Абакумов А.Н. Анализ особенностей движения космического аппарата-ретранслятора по квазистационарной орбите для решения задачи определения местоположения источников радиоизлучения // Сборник докладов Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2015. № 1(646). С. 7–17.
13. Семенюк С.С., Печурин В.В., Саниев Р.Р. Оценивание возможностей повышения точности определения местоположения космических аппаратов разностно-дальномерным методом путем аппроксимации оценок координат // Электромагнитные волны и электронные системы. 2022. Т. 27. № 4. С. 41–48. DOI 10.18127/j5604128-202204-05.
14. Семенюк С.С., Абакумов А.Н. Исследование влияния геометрической конфигурации разностно-дальномерной системы на точность определения местоположения абонентских терминалов спутниковых систем связи // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2014. № 644. С. 40–50.