Название статьи или книги, фамилия автора, DOI

Модель наблюдаемой аддитивной смеси абонентских сигналов с совмещением несущих частот в условиях динамического изменения взаимного пространственного положения элементов системы спутниковой связи

А.Н. Абакумов1, Р.Р. Саниев2, С.С. Семенюк3, Е.Ю. Шиловский4

научная статья УДК 621.396 Страницы: 55-69 doi.org/10.18127/j5604128-202303-07

  1. 1,3 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (Санкт-Петербург, Россия)
  2. 2,4 Военный университет радиоэлектроники (г. Череповец, Россия)

Аннотация

Постановка проблемы. По мере развития технологий в области спутниковой связи, удешевления аппаратуры абонентов, расширения спектра услуг, предоставляемых частным и корпоративным пользователям, в условиях ограниченного частотного ресурса ретрансляторов и высокой плотности спутников на геостационарной орбите, все большую актуальность приобретают задачи выявления нелегитимных абонентов, нарушающих регламент связи, и определения их местоположения. Одним из распространенных направлений эффективного использования частотного ресурса спутникового ретранслятора является метод, основанный на технологии совмещения несущих частот. Определение местоположения абонентских терминалов (АТ) системы спутниковой связи с повторным использованием частотного ресурса спутникового ретранслятора по технологии совмещения несущих частот может быть реализовано на основе последовательности измерений частотных смещений компонентных сигналов АТ, обусловленных эффектом Доплера в силу изменяющегося взаимного положения передатчиков, ретранслятора и приемника аддитивной смеси этих сигналов. Частотные смещения в этом случае выступают в качестве координатно-информативных параметров. Однако при определенных соотношениях взаимного пространственно-временного положения АТ, спутника-ретранслятора и приемника, осуществляющего радиомониторинг, спектры несущих колебаний компонентных сигналов в точке приема, получаемые в результате квадратичных преобразований аддитивной смеси, могут быть неразличимы, что не позволит произвести оценивание их несущих частот для каждого компонентного сигнала в отдельности.

Цель. Разработать модель наблюдаемой аддитивной смеси абонентских сигналов с совмещением несущих частот в условиях динамического изменения взаимного пространственного положения элементов системы спутниковой связи для решения задачи геолокации АТ нелегитимных пользователей.

Результаты. Представлена математическая модель аддитивной смеси абонентских сигналов с совмещением несущих частот, учитывающая условия динамического изменения взаимного пространственного положения передатчиков и приемников относительно спутника-ретранслятора. На основе разработанной модели произведено оценивание возможности различения несущих частот АТ в ходе измерения координатно-информативных параметров и геолокации нелегитимных пользователей.

Практическая значимость. Ценность полученных результатов состоит в определении граничных значений взаимного пространственного положения спутника-ретранслятора и АТ, обеспечивающих возможность различения и оценивания координатно-информативных параметров аддитивных компонентных сигналов с совмещением несущих частот на интервале наблюдения, что является основой для решения задачи геолокации АТ нелегитимных пользователей.

Поступила
11.04.2023
Одобрена
28.04.2023
Принята
26.05.2023

Для цитирования

Абакумов А.Н., Саниев Р.Р., Семенюк С.С., Шиловский Е.Ю. Модель наблюдаемой аддитивной смеси абонентских сигналов с совмещением несущих частот в условиях динамического изменения взаимного пространственного положения элементов системы спутниковой связи // Электромагнитные волны и электронные системы. 2023. № 3. С. 55–69. DOI: https://doi.org/10.18127/j5604128-202303-07

Список источников
  1. Вахрушева А.А. Технологии позиционирования в режиме реального времени // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2017. Т. 22. № 9. С. 170–177.
  2. Нормы Государственной комиссии по радиочастотам 17–13. Радиопередатчики всех категорий гражданского применения: требования на допустимые отклонения частоты с изменениями от 07.2015. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200107668?section=text, дата обращения 12.04.2023.
  3. Печурин В.В., Печурин М.В., Колбаско И.В. Расчет рабочих зон систем определения местоположения // Электромагнитные волны и электронные системы. 2020. Т. 25. № 6. С. 5–12. DOI 10.18127/j15604128-202006-01.
  4. Dankenberg M. Paired Carrier Multiple Access (PCMA) for Satellite Communications // Proceeding of Pacific Telecommunications Conference. 1998. DOI 10.2514/6.1998-1398.
  5. Волков С.А. Применение способа совместного оценивания при ведении радиомониторинга сигналов с совмещением несущих в системах спутниковой связи // Телекоммуникации. 2010. № 7. С. 24–31.
  6. Еремеев И.Ю., Семенюк С.С., Саниев Р.Р., Передрий А.В. Геолокация земных станций спутниковой связи доплеровским методом по излучениям спутника-ретранслятора в условиях неопределенности номинала несущей частоты // Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. 2022. № 5–6(167–168). С. 3–12.
  7. Передрий А.В., Саниев Р.Р., Семёнов К.В., Семенюк С.С. Методика оценивания частотного сдвига сигналов с совмещением несущих частот на основе априорных сведений о синхрокомбинации канального уровня // Журнал радиоэлектроники. 2022. № 6. DOI 10.30898/1684-1719.2022.6.4.
  8. Еремеев И.Ю., Теремов М.П. Обнаружение сигналов с ФМн-2 на основе локальной свертки спектра // Материалы XVII межвузов. военно-науч. конф. Череповец. ЧВИИРЭ. 2006. С. 83–85.
  9. Маринин В.М., Саниев Р.Р., Семёнов К.В., Семенюк С.С. Модель оценивания вектора скорости спутника-ретранслятора по сигналам трех реперных станций // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2021. № 677. С. 98 –106.
  10. Палей А.С. Методы распознавания радиоизлучений спутниковых ретрансляторов с наложением спектров по технологии «несущая в несущей» // Сб. докл. ХХ межвузов. военно-науч. конф. Череповец. 2012.
  11. Сизов А.С., Топалов С.А. Метод демодуляции сигналов систем спутниковой связи с совмещением несущих частот в условиях априорной неопределенности. Часть 1. Оценка параметров положения точек созвездия сигналов с совмещением несущих частот // Телекоммуникации. 2015. № 9. С. 19–26.
  12. Абакумов А.Н. Анализ особенностей движения космического аппарата-ретранслятора по квазистационарной орбите для решения задачи определения местоположения источников радиоизлучения // Сборник докладов Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2015. № 1(646). С. 7–17.
  13. Семенюк С.С., Печурин В.В., Саниев Р.Р. Оценивание возможностей повышения точности определения местоположения космических аппаратов разностно-дальномерным методом путем аппроксимации оценок координат // Электромагнитные волны и электронные системы. 2022. Т. 27. № 4. С. 41–48. DOI 10.18127/j5604128-202204-05.
  14. Семенюк С.С., Абакумов А.Н. Исследование влияния геометрической конфигурации разностно-дальномерной системы на точность определения местоположения абонентских терминалов спутниковых систем связи // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2014. № 644. С. 40–50.