Е.И. Минаков1, Н.С. Антипов2, С.В. Богдановский3, А.В. Зюзин4

1 ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет» (г. Тула, Россия)

2,4 Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны имени Маршала Советского Союза Л.А. Говорова (г. Ярославль, Россия)

3 Военный ордена Жукова университет радиоэлектроники (г. Череповец, Вологодская область, Россия)

1 eminakov@bk.ru, 2 nikita.antipov@internet.ru, 3 bogdan141@mail.ru, 4 aleksey.zyuzin@mail.ru

Постановка проблемы. Традиционные энергетические методы обнаружения, используемые в существующих пассивных радиолокационных комплексах (ПРЛК), демонстрируют снижение эффективности при приеме и обработке радиосигналов динамической пространственно-поляризационной структуры. Возникающее при этом поляризационное рассогласование приводит к значительным энергетическим потерям и уменьшению вероятности правильного обнаружения радиосигналов. В связи с этим актуальной задачей является разработка метода обнаружения радиосигналов, основанного на учете их пространственно-поляризационной структуры.

Цель. Представить метод обнаружения радиосигналов динамической пространственно-поляризационной структуры на основе вычисления коэффициента аномальности поляризационных параметров, а также проанализировать его эффективность и чувствительность к изменению отношения сигнал/шум (ОСШ) в сравнении с традиционным энергетическим методом.

Результаты. Представлен метод обнаружения радиосигналов динамической пространственно-поляризационной структуры, базирующийся на вычислении коэффициента аномальности поляризационных параметров и применении критерия Неймана–Пирсона. Приведена его программная реализация в среде «LabVIEW». Выполнено моделирование разработанного метода с использованием биортогональной (БО) и триортогональной (ТО) антенных систем (АС), результаты которого показали, что предлагаемый метод обладает высокой селективностью, позволяя разделять радиосигналы с различными пространственно-поляризационными параметрами. В ходе сравнительного анализа продемонстрировано преимущество предлагаемого метода перед традиционно применяемым энергетическим методом в условиях поляризационного рассогласования, а также подтверждена чувствительность коэффициента аномальности к изменению ОСШ, что доказывает его пригодность для использования в качестве параметра обнаружения радиосигналов.

Практическая значимость. Представленный метод за счет использования коэффициента аномальности поляризационных параметров снижает значение ОСШ, необходимое для обнаружения радиосигналов с требуемой вероятностью правильного обнаружения, по сравнению с энергетическим методом в условиях поляризационного рассогласования, что обуславливает перспективность его применения для решения задач обнаружения и селекции радиосигналов с различными пространственно-поляризационными параметрами, а также в пассивном поляризационном (поляриметрическом) радиолокаторе для обнаружения и селекции радиолокационных сигналов.

Минаков Е.И., Антипов Н.С., Богдановский С.В., Зюзин А.В. Метод обнаружения радиосигналов динамической пространственно-поляризационной структуры на основе аномальности поляризационных параметров // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 9. С. 108−117. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202609-11

1. Рембовский А.М., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. Радиомониторинг: задачи, методы, средства / Под ред. А.М. Рембовского. Изд. 3-е, перераб. и доп. М: Горячая линия – Телеком. 2012. 640 с.
2. Антипов Н.С., Богдановский С.В. Применение радиосигналов сложной поляризационной структуры в командных радиолиниях управления перспективных беспилотных летательных аппаратов // Материалы XXV Всеросс. науч.-практич. конф. «Проблемы развития и применения средств ПВО на современном этапе. Средства ПВО России и других стран мира, их сравнительный анализ». Ярославль: Изд-во ЯВВУ ПВО. 2024. С. 351–355.
3. Бондарев А. Обзор методов множественного доступа в беспроводной связи. Ч. 5. Поляризация и закрученные волны [Электронный ресурс]. 2022. URL: https://habr.com/ru/companies/etmc_exponenta/articles/687866/ (дата доступа 03.05.2026).
4. Воробьев Е.Г. Управляемая поляризация электромагнитных волн как средство повышения скрытности передачи информации // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2014. № 9. С. 44−49. [Электронный ресурс]. URL: https://izv.etu.ru/assets/files/9_14l_p44-49.pdf (дата доступа 03.05.2026).
5. Гусев К.Г., Филатов А.Д., Сополев А.П. Поляризационная модуляция. М.: Советское радио. 1974. 288 с.
6. Корнеев П.Е. Метод 128-позиционной квадратурной амплитудно-поляризационной манипуляции // Научный Вестник МГТУ ГА. 2022. Т. 25. № 5. С. 70–79. DOI: 10.26467/2079-0619-2022-25-5-70-79.
7. Яманов Д.Н., Жаворонков С.С. Многопозиционные сигналы с поляризационной манипуляцией // Научный Вестник МГТУ ГА. 2007. № 112. С. 52–56.
8. Jian Wang, Jun Liu, Shuhui Li. Orbital angular momentum and beyond in free-space optical communications [Электронный ресурс]. 2021. URL: https://www.degruyter.com/ document/doi/10.1515/ nanoph-2021-0527/html (дата обращения 03.05.2026).
9. Padgett M., Courtial J., Allen L. Light's Orbital Angular Momentum [Электронный ресурс]. 2004. URL: https://hub-back.exponenta.ru/storage/users/211008/files/P4ptEL9gigGvKDN1BSrPyc4zWKK5ukFlhmyG9Uop.pdf (дата доступа 03.05.2026).
10. Yan Yan, Guodong Xie, Martin P.J. Lavery. High-capacity millimetre-wave communications with orbital angular momentum multiplexing [Электронный ресурс]. 2014. URL: https://www.nature.com/articles/ncomms5876 (дата обращения 03.05.2026).
11. Zhang L., Liu J., Xiao M., Wu G., Wang S., Polarization Shift Keying (PolarSK): system scheme and performance analysis // IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2017.
12. Павлов В.А. Адаптивные пространственно-поляризационные методы обработки сигналов и помех в условиях радиоэлектронного конфликта. Воронеж: ВВАИУ. 2007. 244 с.
13. Патент № 2840500 (РФ), МПК G01S 7/02 (2025.01), G01S 7/024 (2025.01). Способ обнаружения и селекции радиосигналов по комплексному поляризационному признаку. / Богдановский С.В., Зюзин А.В., Антипов Н.С. и др.: № 2024122923: заявл. 09.08.2024: опубл. 26.05.2025; заявитель ЯВВУ ПВО.
14. Козлов Н.И., Логвин А.И., Сарычев В.А. Поляризация радиоволн. Поляризационная структура радиолокационных сигналов. М.: Радиотехника. 2005. 704 с. (Сер. Поляризация радиоволн).
15. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025619175. Программный модуль формирования пространственно-поляризационных параметров радиосигнала. / Антипов Н.С.; заявл. 30.03.2025; опубл. 14.04.2025.
16. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025662464. Программный модуль приема и обработки пространственно-поляризационных параметров радиосигналов. / Антипов Н.С.; заявл. 12.05.2025; опубл. 21.05.2025.
17. Антипов Н.С., Богдановский С.В. Способ определения поляризационных характеристик сигналов бортового радиоэлектронного оборудования беспилотных летательных аппаратов // Материалы XXI Всеросс. молодежная науч.-технич. конф. «Радиолокация и связь – перспективные технологии». М.: Мир науки. 2024. С. 21–25.
18. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025618793. Программный модуль обнаружения радиосигналов на основе оценки математического ожидания числа положительных решений о неравномерности распределения измеренных поляризационных параметров. / Антипов Н.С.; заявл. 30.03.2025; опубл. 08.04.2025.
19. Патент № 2649097 (РФ). Антенна триортогональная. / Демичев И.В., Шмаков Н.П., Колесников Р.В., Иванов А.В.; заявл. 28.11.2016; опубл. 29.03.2018.