350 руб
Журнал «Радиотехника» №5 за 2020 г.
Статья в номере:
Результаты математического моделирования помехоустойчивости спутниковых систем радиосвязи при воздействии преднамеренных помехПостановка проблемы. В настоящее время широкое применение нашли системы подвижной спутниковой радиосвязи (ССРС), которые позволяют передавать информацию между абонентами, в том числе специальными, по всему миру, включая труднодоступные и удаленные районы от объектов основной инфраструктуры для наземных средств радиосвязи. В этом случае, с точки зрения радиоэлектронного воздействия (РЭВ), возможно воздействие как на бортовой ретранслятор космического аппарата (КА) наземными (авиационными) средствами РЭВ, так и на абонентские терминалы (АТ) или магистральные земные станции (ЗС) при условии обеспечения прямой радиовидимости между средствами РЭВ и объектом воздействия – АТ или ЗС. При этом «прямых» средств защиты от помехового воздействия у АТ или магистральных ЗС систем подвижной спутниковой радиосвязи, в отличие, например, от навигационной аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем, недостаточно. Основными методами обеспечения помехоустойчивости АТ ССРС являются расширение спектра связного сигнала (прямое или с ППРЧ), применение современных методов кодирования, переход в более высокочастотный диапазон с целью сужения главного лепестка диаграммы направленности. Причем под абонентскими терминалами в данном случае можно понимать как непосредственно терминалы персональной спутниковой радиосвязи, так и терминалы в составе подвижных роботизированных (беспилотных, автоматических) объектов, например, беспилотных летательных аппаратов (БЛА), осуществляющих передачу командно-телеметрической и целевой информации на удаленный наземный пункт управления и обработки информации (НПУОИ) с использованием орбитально-частотного ресурса космического аппарата. Цель. Рассмотреть техническую возможность радиоэлектронного воздействия на современные АТ ССРС. Результаты. Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи: приведены параметры современных ССРС; разработана упрощенная структурная схема цифровой модели приемника АТ; проведено математическое моделирование работы АТ ССРС при отсутствии и наличии помех в пакете MathCad; получены количественные оценки коэффициентов воздействия, приводящие к сбою в работе СРНС с вероятностью не менее 0,9. Практическая значимость. Представленные результаты анализа и исследований позволяют сформировать соответствующие предложения и рекомендации по повышению помехоустойчивости ССРС.
Тип статьи: научная статья
DOI: 10.18127/j00338486-202005(10)-03
УДК: 621.396
Ключевые слова: Спутниковая система радиосвязи абонентский терминал отношение помеха/сигнал коэффициент воздействия помехоустойчивость математическое моделирование результаты моделирования оценки помехоустойчивости.
Авторы:

Д.Г. Пантенков − к.т.н., зам. главного конструктора  по радиосвязи,

АО «Кронштадт» (Москва)

E-mail: Dmitrii.Pantenkov@kronshtadt.ru

Аннотация:

Постановка проблемы. В настоящее время широкое применение нашли системы подвижной спутниковой радиосвязи (ССРС), которые позволяют передавать информацию между абонентами, в том числе специальными, по всему миру, включая труднодоступные и удаленные районы от объектов основной инфраструктуры для наземных средств радиосвязи. В этом случае, с точки зрения радиоэлектронного воздействия (РЭВ), возможно воздействие как на бортовой ретранслятор космического аппарата (КА) наземными (авиационными) средствами РЭВ, так и на абонентские терминалы (АТ) или магистральные земные станции (ЗС) при условии обеспечения прямой радиовидимости между средствами РЭВ и объектом воздействия – АТ или ЗС. При этом «прямых» средств защиты от помехового воздействия у АТ или магистральных ЗС систем подвижной спутниковой радиосвязи, в отличие, например, от навигационной аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем, недостаточно. Основными методами обеспечения помехоустойчивости АТ ССРС являются расширение спектра связного сигнала (прямое или с ППРЧ), применение современных методов кодирования, переход в более высокочастотный диапазон с целью сужения главного лепестка диаграммы направленности. Причем под абонентскими терминалами в данном случае можно понимать как непосредственно терминалы персональной спутниковой радиосвязи, так и терминалы в составе подвижных роботизированных (беспилотных, автоматических) объектов, например, беспилотных летательных аппаратов (БЛА), осуществляющих передачу командно-телеметрической и целевой информации на удаленный наземный пункт управления и обработки информации (НПУОИ) с использованием орбитально-частотного ресурса космического аппарата.

Цель. Рассмотреть техническую возможность радиоэлектронного воздействия на современные АТ ССРС. 

Результаты. Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи: приведены параметры современных ССРС; разработана упрощенная структурная схема цифровой модели приемника АТ; проведено математическое моделирование работы АТ ССРС при отсутствии и наличии помех в пакете MathCad; получены количественные оценки коэффициентов воздействия, приводящие к сбою в работе СРНС с вероятностью не менее 0,9. 

Практическая значимость. Представленные результаты анализа и исследований позволяют сформировать соответствующие предложения и рекомендации по повышению помехоустойчивости ССРС.

Страницы: 20-30
Список источников
  1. Горностаев Ю.М. Перспективные спутниковые системы связи. М.: Горячая линия – Телеком. 2007. 298 с. 
  2. Камнев В.Е. Преимущества и недостатки различных спутниковых систем связи. Сб. докладов «Спутниковая связь−2007». М. 2007. Т. 1. 452 c. 
  3. Машбиц Л.М. Компьютерная картография и зоны спутниковой связи. СПб: Системы связи. 2008. 312 с.
  4. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс». 2004.
  5. Радиорелейные и спутниковые системы передачи / Под ред. А.С. Немировского. М.: Радио и связь. 1986.
  6. Аскинази Г.Б., Быков В.Л., Дьячкова М.Н. и др. Спутниковая связь и вещание: Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Под ред. Л.Я. Кантора. М.: Радио и связь. 1988. 344 с.
  7. Бартенев В.А., Болотов Г.В., Быков В.Л. и др. Спутниковая связь и вещание: Справочник. Изд. 3-е, перераб. и доп. / Под ред. Л.Я. Кантора. М.: Радио и связь. 1997. 528 с.
  8. Егоров А.Т., Ломакин А.А., Пантенков Д.Г. Математические модели оценки скрытности спутниковых каналов радиосвязи с беспилотными летательными аппаратами. Ч. 1 // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. № 3. С. 19‒26.
  9. Ломакин А.А., Пантенков Д.Г., Соколов В.М. Математические модели оценки скрытности спутниковых каналов радиосвязи с беспилотными летательными аппаратами. Ч. 2 // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. № 4. С. 37−48.
  10. Патент РФ на полезную модель 191 165, МПК Н04 В 7/02 (2006.01). Бортовой терминал радиосвязи беспилотного летательного аппарата / Долженков Н.Н., Абрамов А.В., Егоров А.Т., Ломакин А.А., Пантенков Д.Г.; заявитель и патентообладатель АО «Кронштадт». 26.07.2019. Бюл. № 21.
  11. Патент РФ на изобретение 0002556429, МПК Н04 В 1/10 (2006.01). Некогерентный цифровой демодулятор «в целом» кодированных сигналов с фазовой манипуляцией / Литвиненко В.П., Глушков А.Н., Пантенков Д.Г.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет». 10.07.2015. Бюл. № 19. 
  12. Долженков Н.Н., Пантенков Д.Г., Егоров А.Т., Ломакин А.А., Литвиненко В.П., Великоиваненко В.И., Лю-Кэ-Сю Е.Ю. Технические характеристики комплекса средств спутниковой радиосвязи с беспилотными летательными аппаратами // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2019. Т. 15. № 3. С. 74−82.
  13. Долженков Н.Н., Пантенков Д.Г., Литвиненко В.П., Ломакин А.А., Егоров А.Т., Гриценко А.А. Интегрированный комплекс дальней радиосвязи для повышения эффективности решения целевых задач беспилотными летательными аппаратами // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2019. Т. 15. № 3. С. 102−108.
  14. Системы спутниковой связи: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Л.Я. Кантора. М.: Радио и связь. 1992.
  15. Пантенков Д.Г., Ломакин А.А. Оценка устойчивости спутникового канала управления беспилотными летательными аппаратами // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 11(17). С. 43−50. DOI: 10.18127/j00338486-201911(17)-04.
  16. Пантенков Д.Г. Результаты математического моделирования помехоустойчивости спутниковых радионавигационных систем при воздействии преднамеренных помех // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. № 2. С. 57−68. DOI: 10.18127/j20700784-202002-05.
Дата поступления: 12 марта 2020 г.