Название статьи или книги, фамилия автора, DOI

Оценка помехоустойчивости навигационной аппаратуры потребителей глобальной навигационной спутниковой системы с пространственной адаптацией на основе алгоритма поддержания уровня полезного сигнала

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

научная статья УДК 621.391.8:[527:629.783:621.396.62] Страницы: 32-41 doi.org/10.18127/j00338486-202307-04

  1. 1,2,3,4 АО НВП «ПРОТЕК» (г. Воронеж, Россия)

Аннотация

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.

Поступила
15.05.2023
Одобрена
22.05.2023
Принята
30.06.2023

Для цитирования

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

Список источников
  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.