С.И. Бабусенко1, В.В. Кирюшкин2, А.В. Журавлев3, В.Г. Маркин4

1-4 АО НВП «ПРОТЕК» (г. Воронеж, Россия)

Постановка проблемы. На сегодняшний день эффективным средством обеспечения устойчивости и непрерывности позиционирования подвижных объектов является применение пространственной фильтрации сигналов в адаптивных антенных решетках (ААР) навигационной аппаратуры потребителей (НАП) глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) в условиях преднамеренных помех. Специфика решения данной задачи - низкий уровень принимаемых из верхней полусферы пространства навигационных сигналов на фоне мощных сосредоточенных помех, значительно превышающих шум. Большинство компактных ААР L-диапазона состоят из 4-8 элементов, а используемые алгоритмы оптимизируют показатели компенсации без наличия априорной информации о положении полезных и мешающих сигналов. В то же время формируемые провалы на источники помех по ширине могут приводить к потере доступности сигналов космических аппаратов (КА) для последующих навигационных определений, что определяет актуальность оценки эффективности алгоритма диаграммообразования с учетом комплексирования показателей ослабления помех и сохранения уровня полезного сигнала.

Цель. Провести исследование характеристик алгоритма с пространственной компенсацией помех при линейном ограничении на направление приема полезного сигнала и оценка его влияния на показатели НАП ГНСС.

Результаты. Выполнен анализ уровня компенсации пространственно-распределенных источников помех с использованием алгоритма обработки, минимизирующего среднюю мощность ААР за исключением направления приема полезного сигнала в зенит. Предложена модель оценки алгоритма, поддерживающего постоянное усиление в зените и минимумы на направлениях помех для четырехэлементной ААР L-диапазона. Исследовано влияние пространственного компенсатора на показатели доступности сигналов КА для последующей обработки в зависимости от числа, уровня и угловых координат источников помех.

Практическая значимость. Полученные в результате исследования значения ослабления помех в зависимости от числа, уровня, угла места и азимута воздействия позволяют уточнить показатели помехоустойчивости НАП ГНСС, оборудованной пространственным компенсатором.

Бабусенко С.И., Кирюшкин В.В., Журавлев А.В., Маркин В.Г. Оценка помехоустойчивости навигационной аппаратуры потребителей глобальной навигационной спутниковой системы с пространственной адаптацией на основе алгоритма поддержания уровня полезного сигнала // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 7. С. 32-41. DOI: https://doi.org/10.18127 /j00338486-202307-04

1. Ряполов А.В., Фамбулов Н.В. Модель помехозащищенной антенной решетки для аппаратуры спутниковой навигации // Вестник Концерна ВКО «Алмаз – Антей». 2018. № 3. С. 20-29.
2. Qiong Yang, Yi Zhang, Chengkai Tang, Jie Lian. A Combined Antijamming and Antispoofing Algorithm for GPS Arrays // Internetional Journal of Antennas and Propagation. V. 2019. Article ID 8012569. 9 p. (https://doi.org/10/1155/2019/8012569).
3. Журавлев А.В., Маркин В.Г. Пространственная компенсация помех, направления прихода которых известны // Радиотехника. 2018. Т. 82. № 7. С. 105-108.
4. Lang R., Xiao H., Li Z., Yu L. A anti-jamming method for satellite navigation system based on multi-objective optimization technique // PLoS ONE. July 13 2017. V. 12(7): e0180893. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0180893.
5. Borre K., Akos D.M., Bertelsen N., Rinder P., Jensen S.H. A Software-defined GPS and Galileo Receiver a Single-frequency Approach. Birkh¨auser. Boston. 2006.
6. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: Пер. с англ. Изд. 2-е, испр. М.: ИД «Вильямс». 2007. 1104 с.
7. Ратынский М.В. Адаптация и сверхразрешение в антенных решетках. М.: Радио и связь. 2003. 200 с.