A műholdas rádiónavigációs rendszerek jelek elnyomásának hatékonysága szándékos felméréssel
A MŰHOLDAS RÁDIÓAVIGÁCIÓS RENDSZEREK JELZŐ JELZÉSEINEK HATÉKONYSÁGÁNAK ÉRTÉKELÉSE INTENTIONÁLIS INTERFERENCIA
AA Kashcheev, VI Koshelev
FGBOU VPO "Ryazan Állami Rádiómérnöki Egyetem"
Kivonat. Figyelembe kell venni a műholdas rádiónavigációs rendszerek (SRNS) GLONASS, GPS és Galileo szándékos beavatkozásának matematikai modelleit. Az interferencia-jelarány kritériuma alapján a fogyasztók földi berendezésének korrelátoránál az SRNS GLONASS, a GPS és a Galileo jelek hatásának hatékonyságát strukturális és zajinterferenciával becsülték.
Kulcsszavak: műholdas rádiónavigációs rendszerek; szándékos beavatkozás; zajos interferenciát okoz; szerkezeti beavatkozás; földi fogyasztói berendezések.
Kivonat. Figyelembe kell venni a szándékos akadályok műholdas rádiónavigációs rendszerének (SRNS) GLONASS, GPS és Galileo matematikai modelljeit. Az SRNS GLONASS, a GPS és a Galileo strukturált, és a zajhatás a fogyasztók földi berendezéseinek korrelátoránál a kapcsolat-akadályjelzés kritériumának megfelelően történik.
Kulcsszavak: műholdas navigációs rendszerek; a szándékos akadályok; a zajos kanyargók akadályozzák; a strukturált akadályok; a fogyasztók földi berendezéseit.
Az információs konfliktusok összefüggésében sürgető feladat a rádiónavigációs rendszerek és védelmi eszközeik elnyomásának hatékony eszközeinek kifejlesztése, amelyek lehetővé teszik a navigációs berendezés számára a fogyasztói berendezés (AP) működtetését, miközben zavarja az AP helyét. Az ilyen védőeszközök kifejlesztése érdekében meg kell vizsgálni a beavatkozás által okozott interferencia hatásának jellegét és mértékét.
A munka célja a különböző típusok szándékos beavatkozásának az SRNS GLONASS, a GPS és a Galileo jelek elnyomásának hatékonyságára gyakorolt hatásának összehasonlító értékelése.
A szándékos beavatkozás matematikai modellei
A műholdas rádiónavigációs rendszerek által előidézett szándékos interferencia feltételesen strukturális és zajszintre osztható [1. 2].
A szerkezeti interferencia megismétli a műholdas navigációs üzenetformátumok GLONASS, GPS vagy G alileo szerkezetét, és tetszőleges adatokat tartalmazhatnak az objektum helyéről. Ilyen zavarok közé tartoznak a következők: fázistranszformált billentyűzött interferenciák, modulált M-szekvencia (PFMP) vagy Gold kód (PFMG); zavaró zajszerű interferenciát (IMS).
A PFM és a PFMG interferenciája. Az M-szekvenciával modulált fázis-zárolt interferencia struktúrájában hasonló az SRNS GLONASS jelekhez, amelyek matematikailag a következőképpen ábrázolhatók [3]:
;
.
ahol - az i-th GLONASS műhold jelének interferencia ereje; - az i-edik GLONASS műhold adatait, amelyeket figyelembe vesz az interferencia kialakulásakor; - GLONASS műholdas kód; - az i-es GLONASS műhold körfrekvenciája, amely megfelel az L1 frekvenciának, figyelembe véve a Doppler műszakot; - az i-es GLONASS műhold körfrekvenciája, amely megfelel az L1 frekvenciának, figyelembe véve a Doppler műszakot; az első fáziseltolódás.
A Gold kóddal modulált fázissorrendû zavarás hasonló szerkezettel rendelkezik az SRNS GPS jelekhez. amelynek matematikai leírása formája [3]:
;
hol van az A kódszekvencia spektruma?
- egy téglalap alakú impulzus spektruma;
- téglalap alakú impulzus időtartama.
Itt az ak koefficiensek az A kódszekvencia elemei, azaz a PFMC M-szekvenciája vagy a PFMH Gold kódja.
A PFMW és a PFMG amplitúdó-spektruma az interferencia spektrumának komplex burok spektrumának modulja, amely a (3) kifejezés átalakulása után a következő alakú:
.
Mivel az interferencia egy fáziseltolódású oszcilláció egy frekvenciával. a végső formában lévő interferencia-spektrum a következőképpen ábrázolható:
.
A fenti kifejezés lehetővé teszi számunkra, hogy csak a spektrális teljesítménysűrűséget becsüljük meg a kétpozíciós fázissorrendű billentyűzeten. Figyelembe véve azt a tényt, hogy a PFM és a PFMG a többszörös fáziseltolásos billentyűzet karakterével rendelkezik, az (5) kifejezés a következőképpen ábrázolható:
.
Az interferencia-jel arányának számítása az AP korrelátor kimenetén, a (20) - (22) kifejezésből származtatva a 3. ábrán látható. 1 ... 3.
1. ábra. Az interferencia-jel arány az AP korrelátor kimeneténél
az SRNS GLONASS interferencia-generátor különböző üzemmódjaiban
2. ábra. Az interferencia-jel arány az AP korrelátor kimeneténél
Az SRNS GPS interferencia generátor különböző működési módjaival
3. ábra. Az interferencia-jel arány az AP korrelátor kimeneténél
az SRNS GLONASS interferencia-generátor különböző üzemmódjaiban
Az eredmények és következtetések elemzése
Az eredmények ezen számítások az alábbi következtetéseket: a hatékonysága a SRNS GLONASS jelek meghaladja PFMP szuppresszió hatékonysága MSHP szuppresszió 1,5 dB PFMG - 2,5 dB, és az interferencia pryamoshumovymi - akár 27 dB (1. ábra); PFMG hatékonyság SRNS GPS-jelek meghaladja a szuppresszió hatékonysága PFMP szuppresszió 2,5 dB MSHP - akár 7 dB, és az interferencia zaj - 28 dB (2. ábra); hatékonyság SRNS MSHP Galileo jelek meghaladja a szuppresszió hatékonysága PFMP, hogy elnyomja a 3 dB-es, PFMG - akár 4,8 dB, és az interferencia zaj - 30 dB (3. ábra).
A kapott eredmények egy navigációs űrjármű (NKA) jelének elnyomásán érvényesek. Az AP működtetésének megzavarása érdekében azonban rendszerint több NFA-ból származó jelek egyidejű elnyomása szükséges. Az SRNS GLONASS-ban használt csatornák frekvenciaosztása energia szempontból még zajszűrőbbé teszi, mint az SRNS GPS és a Galileo SRNS. amelyben a jelek kódosztását alkalmazzák.
Varakin L. E. Hangos jelekkel rendelkező kommunikációs rendszerek. - M. Rádió és kommunikáció. - 1985. - 344 oldal.