Исследование электромагнитной совместимости спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС с орбитальными источниками непреднамеренных радиопомех

• Автор: Дементьев, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ЭМС СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ГЛОНАСС В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

1.1 Условия современной электромагнитной обстановки при работе

спутниковых навигационных радиосистем.

1.1 Общая характеристика радиоканалов СНС ГЛ1АСС

1.2 Потенциальные орбитальные источники . непреднамеренных

радиопомех для РЭС ГЛОНАСС в современных условиях.

2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МЕТОДИК ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭМС СНС ГЛОНАСС С ОРБИТАЛЬНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ НЕПРЕДНАМЕРЕННЫХ РАДИОПОМЕХ.

2.1 Критерии и методы обеспечения ЭМС СНС с бортовыми источниками

непреднамеренных помех
2.2. Разработка алгоритма идентификации негеостационарных источников
непреднамеренных помех
2.3. Систематизация способов защиты частотных присвоений приемных
устройств ГЛОНАСС от непреднамеренных радиопомех
3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АНАЛИЗА ЭМС РЭС ГЛОНАСС С ОРБИТАЛЬНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ РАДИОПОМЕХ
3.1 Математическая модель временного поведения орбитальных
источников непреднамеренных радиопомех
3.2. Формирование математической модели описания радиолиний с
орбитальными источниками непреднамеренных помех.
3.3. Разработка алгоритмов идентификации негеостационарных
орбитальных источников непреднамеренных помех.
4. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ЭМС СНС ГЛОНАСС С ПОТЕНЦИАЛЬНЫМИ ОРБИТАЛЬНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ НЕПРЕДНАМЕРЕННЫХ РАДИОПОМЕХ .
4.1. Систематизация исходных данных РЭС ГЛОНАСС для конкретизации
условий воздействия непреднамеренных помех
4.2. Системный анализ потенциальных радиоканалов непреднамеренных
помех на приемные станции СНС ГЛОНАСС
4.3. Характеристика потенциальных орбитальных источников радиопомех
и моделирование сценариев их действия на наземные станции.
4.4. Использование фильтров для улучшения ЭМС навигационного сигнала с радиопомехой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


При анализе сценария одновременного присутствия нескольких источников непреднамеренных помех (КА) на негеостационарных орбитах, результирующая математическая модель записывается в геоцентрической экваториальной системе координат. Математическая модель временного поведения орбитальных источников радиопомех позволяет определить расстояние между источником помех и приемной станцией и его изменение во времени. Это используется далее в математической модели описания радиолиний. БВтдля СТ; (минус) ШдБВтдля ВТ в диапазоне 1. БВт для СТ; (минус)5дБВт для ВТ в диапазоне 1. ГГц. В> качестве критерия- допустимых помех для приемных устройств-зарубежных систем СНС во всех диапазонах частот принимаются уровни, указанные в Рекомендации МСЭ-Р М. На основе математической модели движения источника помех по орбите, посредством описания энергетики полезной и мешающей радиолинии получены результаты оценки помехового воздействия на навигационные приемники при различных углах прихода "мешающего" космического аппарата, что позволяет сравнить полученные значения с измеренными характеристиками помех на входе приемных устройств и определить правильность выбора помеховой станции. Исходной информацией для разработки алгоритма иде! КА. При расчете орбитального движения "мешающего" космического аппарата учитывается как собственное орбитальное движение КА в инерциальной системе координат, так и суточное вращение места расположения радиоприемника. Измерения следящей узконаправленной антенной углов азимута и высоты, а также их скоростей и ускорений позволяет не только уточнить высоту орбиты "мешающего", но и определить направление на нее. Это необходимо для вычисления расстояния до орбитального источника помехового воздействия, на основании которого идентифицируется мощность мешающего радиопередатчика. При описании движения одиночных источников радиопомех на КА удобнее вводить собственные орбитальные системы координат. Для описания перемещения в пространстве места установки радиоприемной антенны, использовалась экваториальная система координат. Кроме расчета функций изменения углов азимута и высоты, часто требуются оценки их угловых скоростей. Для этого использовались формулы численного дифференцирования. На основе зависимостей, представленных в работе, решается обратная задача: по измеренным временным зависимостям углов азимута и- высоты, восстанавливается орбитальное движение источника помехового воздействия-(включая плоскость орбиты мешающего КА). Орбитальное движение мешающего КА определялось через измерение углов следящей узконаправленной антенны. Если такая антенна отсутствует, то плоскость орбиты можно попробовать идентифицировать при условии определения высоты орбиты с помощью нескольких ненаправленных, пространственно разнесенных приемников радиомониторинга. Орбитальное положение радиопомехи позволяет определить положение его луча в диаграмме направленности наземного приемника. Таким образом, в ходе исследований разработана комплексная методика идентификации параметров мешающего КА, которая позволяет решить задачу поиска источника помех из многообразия спутниковых систем и неконтролируемых объектов, использующих различные орбиты и группировки. На этой основе разрабатываются необходимые организационно-технические мероприятия по устранению помех и обеспечения, беспомехового функционирования спутниковой системы ГЛОНАСС. В четвертой главе проводится анализ электромагнитной совместимости ГЛОНАСС с неконтролируемыми орбитальными источниками непреднамеренных радиопомех, предусматривающий: 1) расширенную систематизацию исходных данных по РЭС ГЛОНАСС; 2) определение потенциальных радиоканалов непреднамеренных помех на приемные станции ГЛОНАСС; 3) моделирование отдельных сценариев взаимодействия космических и земных станций; 4) разработку и использование радиочастотного фильтра для обеспечение ЭМС РЭС ГЛОНАСС в определенной практической ситуации. Для конкретизации условий воздействия непреднамеренных помех проведена расширенная систематизация исходных данных по РЭС ГЛОНАСС и построены соответствующие таблицы.