Т.В. Ясаков1, А.А. Палютин2, В.В. Макаренков3, М.В. Жерихова4, Н.А. Куприянов5

1–4 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (Санкт-Петербург, Россия)
5 Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков им. Героя Советского Союза А.К. Серова (г. Краснодар, Россия)
1 Ganibal.16@yandex.ru, 2 vka@mil.ru, 3 makar8722@mail.ru, 4 zherihova.mar@yandex.ru, 5 sektor-ussr@rambler.ru

Постановка проблемы. Интенсивное развитие космической отрасли сопровождается существенным ростом количества искусственных спутников Земли (ИСЗ) во всех операционных космических зонах, в том числе и в области геостационарных орбит (ГСО). Наряду с этим, накопление космического мусора, обусловленное разрушениями ракет-носителей и ИСЗ, а также длительным периодом его существования в области ГСО непрерывно повышает вероятность возникновения опасных ситуаций. Данные факторы обусловливают необходимость реализации систем непрерывного мониторинга с высокоточным измерением координатной информации о космических объектах (КО). Рассмотренные особенности функционирования систем непрерывного мониторинга в области ГСО стимулируют разработку новых методов получения координатной информации о КО. Перспективным направлением представляется использование радиолокационных систем (РЛС), основанных на принципе радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ), обеспечивающих высокоточное измерение координат КО. При этом особый интерес представляет использование активных источников подсвета (АИП) в системах с РСДБ, позволяющих повысить точность наблюдаемых КО за счет учета дополнительных пространственных и возмущающих факторов. Однако натурные испытания подобных систем сопряжены со значительными временными и ресурсными затратами. В этой связи актуальной задачей становится оценка точности измерений координатных параметров ИСЗ в области ГСО методами имитационного моделирования, позволяющего воспроизвести условия работы РСДБ с АИП в контролируемой виртуальной среде.

Цель. Разработать имитационную модель распределенной РЛС наблюдения области ГСО на основе радиоинтерферометра со сверхдлинной базой с АИП.

Результаты. Представлена модель распределенной РЛС, функционирующей с использованием принципов радиоинтерферометра со сверхдлинной базой с АИП. В разработанной модели предложена процедура определения координат КО в области ГСО с учетом точности позиционирования и степени синхронизации системы РСДБ, расположения структурных элементов наблюдаемых объектов, ошибок распространения сигнала в атмосфере.

Практическая значимость. Использование АИП в системах РСДБ позволяет повысить точность определения КО в области ГСО за счет учета дополнительных пространственных и возмущающих факторов. Применение активного подсвета в радиолокационном диапазоне частот устраняет ограничения оптико-электронных средств, зависящих от погодных условий и освещенности, обеспечивая непрерывное наблюдение системой за КО. Внедрение принципов активной радиолокации в систему РДСБ на основе использования АИП расширяет возможности классической радиоинтерферометрии, позволяя отслеживать объекты с неизвестными параметрами излучения.

Ясаков Т.В., Палютин А.А., Макаренков В.В., Жерихова М.В., Куприянов Н.А. Модель радиолокационной системы наблюдения области геостационарных орбит на основе радиоинтерферометра со сверхдлинной базой с активным источником подсвета // Наукоемкие технологии. 2025. Т. 26. № 4. С. 26−34. DOI: https://doi.org/ 10.18127/j19998465-202504-03

1. Варгаузин В.А., Кистанов П.А., Щербинина Е.А. Пассивные методы определения координат спутников на геостационарной орбите // Научно-техническая конференция Санкт-Петербургского НТО РЭС им. А.С. Попова, посвященная Дню радио: материалы конференции. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2021. № 1 (76). С. 50–53.
2. Логунов С.В., Рогов Д.А., Чистяков С.В. Критериальные условия возможности наблюдения геостационарных спутников связи наземными оптическими средствами // Вестник воздушно-космической обороны. 2017. № 1(13). С. 44–48.
3. Жуков А.О., Иванов К.А., Дугин Н.А. Бондарева М.К., Нечаева М.Б., Окунев Е.В., Зиньковский Б.М. Перспективы развития систем сложения сигналов на базе современных технологий РСДБ // Вопросы контроля хозяйственной деятельности и финансового аудита, национальной безопасности, системного анализа и управления: материалы VII Всерос. науч.-практ. конф. Москва. 29 декабря 2021 года. М.: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Экспертно-аналитический центр». 2022. С. 445–448.
4. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: учебник для академического бакалавриата. Изд. 7-е. М.: Юрайт. 2015. 343 с.
5. Жаров В.Е. Основы радиоастрометрии. М.: Физический факультет МГУ. 2011. 280 с.
6. Томсон А.Р., Моран Д.М., Свенсон Д.У. Интерферометрия и синтез в радиоастрономии. Изд. 2-е. М.: Физматлит. 2003. 624 с.
7. Richards M.A., Melvin W. L. Principles of Modern Radar: Advanced Techniques. 2nd ed. Raleigh, NC: SciTech Publishing. 2022. 850 p.
8. Oppenheim A.V., Schafer R.W. Discrete-Time Signal Processing. 4th ed. London: Pearson. 2021. 1120 p.
9. Сюзев В.В. Основы теории цифровой обработки сигналов: Учеб. пособие. М.: РТСофт. 2014. 752 с.
10. Куприянов Н.А., Куракин С.З., Пореченская Л.А. Применение нейросетевых методов для обработки радиолокационной информации в сложных гелиогеофизических условиях // Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды: Материалы VI Всероссийской научной конференции, Санкт-Петербург, 16–18 сентября 2020 года. СПб.: Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского. 2020. С. 153–158.
11. Конникова В.К. Практическая радиоастрономия: Учеб. пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та. 2011. 304 с.
12. Bourda G., Charlot P. VLBI for Geodesy and Astrometry. Cham: Springer. 2023. 315 p.
13. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. Изд. 5-е. М.: Физматлит. 2010. 560 с.
14. Валайтите А.А. Анализ точности оценки зенитных тропосферных задержек, полученных с помощью метода высокоточного абсолютного местоопределения // Труды МАИ. 2020. Вып. 110. С. 1–17.
15. Тяпкин В.Н., Гарин Е.Н. Методы определения навигационных параметров подвижных средств с использованием спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС: Монография. Красноярск: Сиб. федер. ун-т. 2012. 260 с.
16. Leick A., Rapoport L., Tatarnikov D. GPS Satellite Surveying. Wiley. 2015. 840 p.