П.В. Луферчик1

1 «АО НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск, Россия)

1 luferchikp@gmail.com

Постановка проблемы. Современные высокотехнологичные приложения, такие как управление беспилотными летательными аппаратами, автономное вождение транспортных средств и городская воздушная мобильность, предъявляют жесткие требования к точности и достоверности навигационных решений глобальных спутниковых радионавигационных систем (СРНС). В условиях городской застройки сигналы СРНС подвержены блокировке, сильной многолучевости и радиопомехам. Дополнительную угрозу представляет спуфинг – преднамеренная трансляция ложных навигационных сигналов, способная привести к грубым ошибкам определения местоположения и ориентации. Использование антенных решеток открывает возможности для пространственной обработки сигналов: диаграммообразования в направлении на спутник (LOS) и формирования нулей для подавления многолучевых сигналов и помех. Однако эффективность таких методов критически зависит от знания ориентации антенной решетки и возможности оценки направления прихода (DOA) сигналов, включая спуфинговые.

Цель. Дать математическое обоснование применения метода фазовой автоподстройки частоты для совместной оценки многолучевости и ориентации (ФАПЧ-МО) в задачах обнаружения и подавления спуфинга, обеспечивающего одновременную оценку углов ориентации платформы, параметров многолучевых сигналов и выявление спуфинговых атак без предварительной калибровки антенной решетки.

Результаты. Рассмотрена пост-корреляционная адаптивная пространственная обработка сигналов и дано математическое обоснование ее алгоритмов применительно к задаче обнаружения спуфинга. Проанализированы оптимальные критерии обработки, структура построения и преимущества данного метода. Показано, что метод ФАПЧ-МО, реализованный в виде алгоритма пост-корреляционной обработки сигналов антенных решеток, позволяет одновременно и с высокой точностью определять ориентацию антенной решетки (единицы угловых минут), параметры многолучевых помех и обнаруживать спуфинговые сигналы по несоответствию оцененного направления прихода априорным данным эфемерид. Приведены результаты имитационного моделирования, подтверждающие эффективность предложенного подхода.

Практическая значимость. При использовании данного метода повышаются точность и помехоустойчивость навигации беспилотных летательных аппаратов, подвижных объектов на местности и в городах. Возможность совместной оценки ориентации, параметров многолучевых сигналов и обнаружения спуфинга позволяет эффективно подавлять как многолучевость, так и преднамеренные помехи. Отсутствие необходимости калибровки, применимость для GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou, а также возможность диаграммообразования в направлении на спутник существенно повышают эффективность работы в условиях сложной помеховой обстановки.

Луферчик П.В. Применение метода фазовой автоподстройки частоты для совместной оценки многолучевости и ориентации платформы в задачах обнаружения и подавления спуфинга в глобальных навигационных спутниковых системах // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. Т. 80. № 9. С. 62−68. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202609-05

1. Тяпкин И.В., Луферчик П.В., Тяпкин В.Н., Ратушняк В.Н., Штро П.В. Посткорреляционная адаптивная пространственная обработка в приемниках глобальных навигационных систем связи с антенной решеткой // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 8. С. 33–42. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202608-04
2. Тяпкин И.В. Методология использования цифровых КИХ-фильтров с линейной фазочастотной характеристикой в трактах навигационных приемников с адаптивными антенными решетками // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. Т. 80. № 7. С. 78–90. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202607-08
3. Tyapkin V.N., Dmitriev D.D., Shtro P.V. et al. Modification of Spatiotemporal Interference Suppression Algorithms to Improve Their Computational Efficiency and Accuracy of Navigation Parameter Measurements // Journal of Siberian Federal University. Mathematics and Physics. 2026. V. 19. № 3. P. 357–368.
4. Тяпкин В.Н., Луферчик П.В., Тяпкин И.В. и др. Повышение вычислительной эффективности адаптивных алгоритмов пространственно-временной обработки в навигационных и радиолокационных системах // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 12. С. 16–24. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202512-02
5. Штро П.В., Тяпкин В.Н., Луферчик П.В. и др. Оценка точностных характеристик навигационных приемников с компенсатором помех в сложной помеховой обстановке // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 2. С. 65–72. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202502-09
6. Tyapkin V.N., Dmitriev D.D., Shtro P.V. et al. Model of Receiving Channels of an Adaptive Antenna Array to Assess the Impact of Differences in their Characteristics on the Efficiency of Interference Suppression // Journal of Siberian Federal University. Mathematics and Physics. 2025. V. 18. № 1. P. 81–90.
7. Штро П.В., Тяпкин И.В., Кириченко В.Н. и др. Пеленгации точечных источников шумовых излучений // Журнал Сибирского федерального университета. Сер.: Техника и технологии. 2024. Т. 17. № 7. С. 967–981.
8. Патент № 2618520 С Российская Федерация, МПК G01S 1/00, G01S 5/02. Способ угловой ориентации объекта по радионавигационным сигналам космических аппаратов: № 2016114995: заявл. 18.04.2016: опубл. 04.05.2017 / В.Н. Тяпкин, В.Н. Ратушняк, Д.Д. Дмитриев и др.