В.Б. Сучков1, В.В. Глазков2, Д.А. Власенко3

1,2,3 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

1 vbs-2014@bmstu.ru, 2 glazkovv@bmstu.ru, 3 da.vlasenko@bmstu.ru

Постановка проблемы. Определение местоположения источников радиоизлучения в многопозиционных системах радиомониторинга на основе разностно-дальномерного метода требует точной оценки взаимных временных задержек стохастических сигналов, регистрируемых пространственно-разнесенными приемными пунктами. При этом влияние отношения сигнал/шум на точность базово-корреляционной обработки исследовано недостаточно, что ограничивает возможности обоснованного выбора параметров систем радиомониторинга.

Цель. Исследовать влияние отношения сигнал/шум на точность оценивания временной задержки стохастических сигналов в многопозиционных системах радиомониторинга с базово-корреляционной обработкой.

Результаты. Приведена математическая постановка задачи определения местоположения источников радиоизлучения разностно-дальномерным способом. Разработана математическая модель оценки времени запаздывания посредством базово-корреляционной обработки в непрерывном и дискретном времени. Получены статистические оценки временной задержки сигналов с внутриимпульсной линейной частотной модуляцией при различных значениях отношения сигнал/шум и девиации частоты. Установлено наличие порогового эффекта и выявлено ограничение точности оценивания половиной интервала дискретизации при высоких значениях отношения сигнал/шум.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют обосновать выбор параметров цифровой обработки сигналов и оценить условия применимости базово-корреляционной обработки при проектировании многопозиционных систем радиомониторинга, включая системы на основе беспилотных летательных аппаратов.

Сучков В.Б., Глазков В.В., Власенко Д.А. Особенности применения базово-корреляционной обработки стохастических сигналов от источников радиоизлучений в многопозиционных системах радиомониторинга // Наукоемкие технологии. 2026. Т. 27. № 5. С. 7−21. DOI: https://doi.org/10.18127/j19998465-202605-02

1. Рембовский А.М., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. Радиомониторинг: задачи, методы, средства: Учеб. пособие / Под ред. А.М. Рембовского. Изд. 4-е, испр. М.: Горячая линия Телеком. 2015. 640 с.
2. Ашихмин А.В., Козьмин В.А., Рембовский А.М. Автоматизированная система радиомониторинга // Спецтехника и связь. 2012. № 1. С. 43–50.
3. Радзиевский В.Г., Сирота А.А. Теоретические основы радиоэлектронной разведки. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Радиотехника. 2004. 432 с.
4. Зайцев Д.В. Многопозиционные радиолокационные системы: методы и алгоритмы обработки информации в условиях помех. М.: Радиотехника. 2007.
5. Ширман Я.Д. и др. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория: Справочник. М.: Радиотехника. 2007. 512 с.
6. Мельников Ю.П., Попов С.В. Радиотехническая разведка. Методы оценки эффективности местоопределения источников излучения. М.: Радиотехника. 2008. 432 с.
7. Griffiths H., Baker C.J. An introduction to passive radar: Artech house radar series. Boston: Artech house. 2017.
8. Черняк В.С. Многопозиционная радиолокация. М.: Радио и связь. 1993. 416 с.
9. Охрименко А.Е. Основы радиолокации и радиоэлектронная борьба. Ч. 1. М.: Воениздат. 1983.
10. Кондратьев В.С., Котов А.Ф., Марков Л.Н. Многопозиционные радиотехнические системы [Электронный ресурс]. М.: Радио и связь. 1986. 264 с.
11. Маркович И.И., Панычев А.И., Завтур Е.Е. Цифровая обработка сигналов в пассивной многопозиционной РЛС, созданной на базе группировки БЛА // Изв. ЮФУ. Сер.: Технические науки. 2022. № 1(225). С. 6–17. DOI 10.18522/2311-3103-2022-1-6-17.
12. Кустков И.А., Тектинов А.О., Волков Э.В., Ломакина Д.Ю. Разработка воздушного комплекса определения координат наземных источников радиоизлучения базово-корреляционным методом // Вестник РАЕН. 2024. Т. 24. № 3. С. 66–71. DOI 10.52531/1682-1696-2024-24-3-66-71.
13. Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы: Учебник. М.: Радиотехника. 2005. 224 с.
14. Дмитренко А.А., Седышев С.Ю. Минимизация сектора обзора по разности времен запаздывания в корреляционно-базовых системах обнаружения источников радиоизлучения с псевдообзором по азимуту // Вестник Полоцкого гос. ун-та. Сер. С., фундаментальные науки. 2014. № 4. С. 85–88.
15. Дмитренко А.А., Седышев С.Ю. Межпозиционное пространственно-временное отождествление сигналов в многопозиционных базово-корреляционных комплексах пассивной локации // Докл. БГУИР. 2016. № 5 (99). С. 85–91.
16. Булычев Ю.С. и др. Радиотехнические методы определения местоположения и параметров движения объектов: монография. Ростов-н/Д: СКФ МТУСИ. 2015.
17. Zekavat S.A., Buehrer R.M. Handbook of position location: theory, practice, and advances // IEEE series on mobile & digital communication. Handbook of position location. Second edition. Hoboken, New Jersey: Wiley-IEEE Press. 2019.
18. Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации. Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь. 1992. 304 с.
19. Кустков И.А. Модель оценки погрешности определения координат наземных источников радиоизлучения базово-корреляционным методом // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 5. С. 45–54. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202505-05.
20. Лощин И.В., Архипенков Д.В. Методы определения пространственных координат постановщиков активных помех в базово-корреляционных системах пассивной локации // Мат-лы 56-я Юбилейной науч. конф. аспирантов, магистров и студентов БГУИР. 2020. С. 180–181.
21. Зюзин А.В., Филонович А.В., Ворначева И.В. Устранение ложных пеленгов в адаптивных базово-корреляционных системах пассивной радиолокации // Успехи современной радиоэлектроники. 2024. T. 78. № 11. С. 41–49. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j20700784-202411-05.
22. Филонович А.В., Ворначева И.В., Степанова В.В., Артюхова В.И. Адаптивная обработка стохастических сигналов различной структуры в базово-корреляционных системах пассивной радиолокации // Изв. ТулГУ. Сер.: Технические науки. 2023. Вып.7 С. 531–536.
23. Патент № RU2798923C1. Способ обнаружения и определения координат источников радиоизлучений / И. В. Колбаско, С.А. Мущенко, А. В. Васильев, А.В. Квасов, С.Т. Аверьянов. 2022.
24. Патент № RU2674265C1. Корреляционно-базовая система локации неподвижных источников радиоизлучения с использованием беспилотного летательного аппарата / И. В. Колбаско, А. В. Васильев, А. Н. Нехайков. 2018.
25. Дмитренко А.А., Седышев С.Ю. Методика расчета параметров устройства пространственно-временного отождествления сигналов в базово-корреляционных комплексах пассивной локации // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2017. № 2(104). С. 17–24.
26. Кулишов В.Г., Бурканов В.Н. Информационно-измерительный комплекс оперативного радиомониторинга (концепция и принципы построения) // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2005. № 2(7). С. 52–56.
27. Степанов О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Часть 1. Введение в теорию оценивания. Изд. 3-е, испр. и доп. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». 2017.
28. Перов А.И. Статистическая теория радиотехнических систем: Учеб. пособие. М.: Радиотехника. 2003.
29. Бендат Дж., Пнрсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа: Пер. с англ. М.: Мир. 1983.
30. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: учеб. для вузов по специальности «Радиотехника». Изд. 5-е, стер. М.: Высшая школа. 2005. 462 с.
31. Обработка сигналов в радиотехнических системах: Учеб. пособие для радиотехн. спец. вузов / М-во высш. и сред. спец. образования РСФСР; Под ред. А.П. Лукошкина. Л.: Изд-во ЛГУ. 1987.
32. Солонина А.И. Цифровая обработка сигналов в зеркале MATLAB: Учеб. пособие. СПб.: БХВ-Петербург. 2018.
33. Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов. М. СПб. Киев: Вильямс. 2004.
34. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. Изд. 3-е. СПб.: БХВ-Петербург. 2011.
35. Nanzer J.A., Sharp M.D., Richard Brown D. Bandpass signal design for passive time delay estimation // 2016 50th Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers 2016 50th Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers. Pacific Grove. CA. USA: IEEE. 2016. P. 1086–1091.
36. Bidigare P., Obranovich C., Raeman D., Chang D., Brown D.R. Modeling, Estimation, and Bounds for Precision Two-way Time Transfer and Ranging // 2022 IEEE Aerospace Conference (AERO) 2022 IEEE Aerospace Conference (AERO). Big Sky. MT. USA: IEEE. 2022. P. 1–9.
37. Neretti N., Intrator N., Cooper L.N. Pulse-train based time-delay estimation improves resiliency to noise // Proceedings of the 2004 14th IEEE Signal Processing Society Workshop Machine Learning for Signal Processing, 2004. 2004 14th IEEE Signal Processing Society Workshop Machine Learning for Signal Processing, 2004. Sao Luis, Brazil: IEEE. 2004. P. 213–222.
38. Svilainis L. Review of high resolution time of flight estimation techniques for ultrasonic signals. In Proceedings of the 52nd Annual Conference of the British Institute of Non-Destructive Testing. Telford. UK. 10–12 September 2013.
39. Svilainis L. Review on Time Delay Estimate Subsample Interpolation in Frequency Domain // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2019. V. 66. № 11. P. 1691–1698.
40. Viola F., Walker W.F. A spline-based algorithm for continuous time-delay estimation using sampled data // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 2005. V. 52. № 1. P. 80–93.
41. Wu R., Wang W., Ji Q. FFT-Based Efficient Algorithms for Time Delay Estimation // Fourier Transform Signal Processing / Ed. S. Salih. InTech. 2012.
42. Song J., Zeng Y., Lu C., Zhao X., Yu Y., Sun G. High-Precision Time Delay Estimation Algorithm Based on Multi-Path Fractional Farrow Structure // Proceedings of the 3rd International Conference on Signal Processing, Computer Networks and Communications SPCNC 2024: The 3rd International Conference on Signal Processing, Computer Networks and Communications. Sanya China: ACM. 2024. P. 549–556.
43. Bai Yechao, Zhang Xinggan, Qiu Xiaojun. Subsample Time Delay Estimation Based on Weighted Straight Line Fitting to Cross-Spectrum Phase in Chinese Journal of Electronics. July 2010. V. 19. № 3. P. 553–556. DOI: 10.23919/CJE.2010.10167458.
44. Yang C., Xu Y., Yu Y., Ning G., Zhu X. A New Subsample Time Delay Estimation Algorithm for LFM-Based Detection // IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. 2023. V. E106.A. № 3. P. 575–581.
45. Гущина О.А., Шевгунов Т.Я. Временные корреляционные методы оценки задержки комплексных сигналов, некратной периоду дискретизации, на основе полиномиальной интерполяции. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. № 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.12.19.
46. Мардиев А. А., Купцов В. Д. Адаптивный выбор базовых линий на основе слияния оценок TDOA в системах пеленгации // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 3. С. 90–106. DOI 10.18127/j00338486-202603-08.