С.И. Бабусенко¹, В.В. Кирюшкин², А.В. Журавлев³

¹²³АО НВП «ПРОТЕК» (г. Воронеж, Россия)

Постановка проблемы. Одним из эффективных способов парирования сосредоточенных помех в аппаратуре потребителей глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) является применение компенсаторов на базе адаптивных антенных решеток. Наибольшее распространение получили четырехэлементные адаптивные антенные решетки, имеющие компактные размеры и позволяющие реализовать менее ресурсоемкие алгоритмы пространственной компенсации помех. Задача обоснованного выбора алгоритма компенсации является актуальной и практически значимой, поскольку ее решение основано на компромиссе между повышением коэффициента компенсации помехового сигнала и сокращением вычислительной сложности алгоритма для его реализации на заданной аппаратной платформе. Кроме того, в ходе работы алгоритма компенсации формируются «провалы» в диаграмме направленности антенной решетки в направлении на источники помех, что будет приводить не только к желаемому ослаблению помеховых сигналов, но и к нежелательному ослаблению уровня полезных сигналов спутников ГНСС, близких по направлению с источниками помех.

Цель. Исследовать характеристики алгоритма пространственной компенсации помех в адаптивной антенной решетке, обосновать его выбор, а также оценить его влияние на характеристики точности аппаратуры потребителей ГНСС.

Результаты. Предложен адаптивный алгоритм пространственной компенсации помех, минимизирующий среднюю мощность на выходе адаптивной антенной решетки при линейных ограничениях на направление приема полезного сигнала. Выполнен анализ изменения диаграммы направленности антенной решетки в зависимости от числа, уровня и угловых координат источников помех. Исследовано влияние пространственного компенсатора помех на точностные показатели аппаратуры потребителей ГНСС.

Практическая значимость. Предложена реализация алгоритма, поддерживающего постоянное усиление в зените и минимумы на направлениях помех на основе использования QR-разложения обратной матрицы для четырехэлементной антенной решетки. Приводимые значения ослабления помех в зависимости от числа, уровня, угла места и азимута воздействия позволяют уточнить показатели помехоустойчивости и точности аппаратуры потребителей ГНСС, оборудованной пространственным компенсатором.

Бабусенко С.И., Кирюшкин В.В., Журавлев А.В. Исследование характеристик пространственного компенсатора помех на основе адаптивной антенной решетки аппаратуры потребителей глобальной навигационной спутниковой системы // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2022. Т. 20. № 1-2. С. 5−17.

1. Электронный ресурс. URL = https:// www.vniir-progress/production/navi/malogabaritnaya-antennaya-reshetka-serii-kometa (accessed 12.08.2021).
2. Электронный ресурс. URL = https:/www.ntlab.lt/product-category/anti-jamming-modules (accessed 12.08.2021).
3. Тяпкин В.Н., Гарин Е.Н. Методы определения навигационных параметров подвижных средств с использованием спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС. Красноярск: СФУ. 2012. 260 с.
4. Журавлев А.В., Маркин В.Г. Пространственная компенсация помех, направления прихода которых известны // Радиотехника. 2018. № 7. С. 105−108.
5. Ратынский М.В. Адаптация и сверхразрешение в антенных решетках. М.: Радио и связь. 2003. 200 с.
6. Шабшеевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. и др. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / Под ред. П.П. Дмитриева и В.С. Шабшеевича. М.: Радио и связь. 1982. 272 с.
7. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. Изд. 3-е, перераб. М.: Радиотехника. 2005. 688 с.