CC BY
30i-methods
ВОЕННЫЕ НАУКИ
Формализация понятия радиоресурса и направления повышения эффективности его использования
Шушков Александр Владимирович,
технический директор ООО «Гигалаб», г. Краснодар-5, Россия, bugs78rus@gmail.com
Понаморев Алексей Валерьевич,
преподаватель Краснодарского высшего военного авиационного училища летчиков, г. Краснодар-5, Россия, dimalex25@bk.ru
АННОТАЦИЯ.
Актуальность задачи. В работах посвященных совершенствованию радиотехнических систем широко используется понятие радиоресурса. Прежде всего это относится к системам радиосвязи, радионавигации, радиолокации, радиоэлектронной борьбы и радиоэлектронного мониторинга. Однако, несмотря на широкое распространение, данное понятие до сих пор не является строго формализованным. Целью работы является формализация понятия радиоресурса на основе частотно-энергетических, частотно-временных и сигнально-пространственных параметров функционирования радиотехнической системы. Кроме того, целью работы является систематизация направлений повышения эффективности использования радиоресурса в радиотехнических системах различного назначения. Результаты и их новизна. В статье представлено формальное описание понятия радиоресурса. К элементу новизны данного описания относится то, что радиоресурс формализован как интегральный показатель среды функционирования радиотехнической системы. В этот интегральный показатель осуществлена свертка частотно-энергетических, частотно-временных и сигнально-пространственных условий функционирования. Показано, что эффективность способов управления и распределения радиоресурса в радиотехнических системах, а также ущерб таким системам от воздействия радиоэлектронных помех можно оценить через количественное изменение показателя радиоресурса. Теоретическая значимость работы. Формальное описание радиоресурса позволяет осуществить взаимоувязку теоретических работ в области информационного конфликта, которые связанны с абстрактным понятием ресурса, с конкретными способами управления радиоресурсом в радиотехнических системах (радиосвязи, радионавигации, радиолокации), а также со способами постановки радиоэлектронных помех системами радиоэлектронной борьбы. Практическая значимость работы. Представленный в работе формальный подход к описанию радиоресурса позволяет на основе единых подходов оценить эффективность различных радиотехнических систем (системам радиосвязи, радионавигации, радиолокации, радиоэлектронной борьбы и радиоэлектронного мониторинга), а также предложить системные решения по повышению их эффективности.
том 11. № 3. 2019 http://intech-spb.com/i-methods/
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ресурс, радиоресурс, повышение эффективности, радиотехническая система, система радиосвязи, система радионавигации, радиолокационная система.
Введение
В настоящее время в ряде научных работ, получило широкое распространение понятие «радиоресурс». Вместе с тем, несмотря на широкое распространение, данное понятие семантически четко неопределенно. При этом, в стандартизирующих документах используется сходное понятие — «радиочастный ресурс».
Радиочастотный ресурс — это совокупность радиочастот, на каждой из которых можно передавать информацию путем модуляции излучения [1].
Как видно, понятие «радиочастотный ресурс» не включает в себя энергетические, временные и пространственные особенности среды функционирования радиотехнических систем, которые, как правило, рассматриваются в работах, связанных с радиоресурсом.
К известным работам, которые в наибольшей степени решают задачи классификации и формализации понятия «радиоресурс» относятся работы [2-4]. Однако, представленные в данных работах определения радиоресурса являются не в полной мере семантически согласованными, кроме того в данных работах не представлен общий подход к формализации данного понятия. Отсутствие формального подхода к определению радиоресурса, затрудняет выработку формализованных способов повышения эффективности его использования.
В связи с вышеуказанным, целью статьи является формализация понятия «радиоресурс», а также систематизация, на основе этой формализации, направлений повышения эффективности использования радиоресурса.
Формализация понятия «радиоресурс»
В большинстве работ, посвященных вопросам оптимизации использования радиоресурса, под радиоресурсом понимаются следующие категории ресурсов используемых для организации процессов радиосвязи:
— полосы частот, повторно или одновременно используемые несколькими радиотехническими средствами (работа [4]);
—число каналов с фиксированной полосой частот и с определенной пропускной способностью выделяемых абоненту для организации радиосвязи (работы [5-18]);
—частотно-энергетические параметры радиосигналов, обеспечивающих заданный уровень достоверности связи (работы [17, 19]);
— общая полоса частот и способ частотно-временного разделения данной полосы между абонентами (работы [5-16, 19-20]);
— взаимная радиовидимость и пространственное положение абонентов, а также их антенных систем, влияющие на частотно-энергетические параметры радиосвязи между абонентами (работы [21-24]).
Вместе с тем, как отмечается в работе [2], понятие радиоресурса свойственно не только системам радиосвязи, но и другим радиоэлектронным средствам (РЭС) использующим радиочастотный диапазон для выполнения своих функций — РЭС радиолокации, радионавигации и т.д. Применительно к такому обобщению в данной работе было дано следующее определение радиоресурса.
Радиоресурс РЭС — совокупность частотных, пространственно-энергетических, сигнальных и временных параметров функционирования РЭС [2].
При этом в работе [2] понятие радиоресурса, рассматривается как составная часть способов приема и обработки сигналов в приемо-передающих трактах РЭС. Однако, такой подход, во-первых, существенно сужает семантику понятия радиоресурса, представляя его как параметрическую категорию радиосигнала, а во-вторых, такое определение не позволяет рассматривать радиоресурс как некоторое общее пространство пересечения рабочих режимов нескольких РЭС, для организации их совместной работы в составе единой радиотехнической системы.
Предлагается следующее определение радиоресурса.
Радиоресурс — ресурс, используемый радиотехнической системой, который определяется используемой полосой частот электромагнитных волн, и возможностями использования данной полосы в энергетической, временной и пространственной области для решения целевых задач с требуемым качеством.
Данное понятие радиоресурса радиотехнической системы, в обобщенном виде может быть формализовано в виде следующей функции:
где: Я — объем доступного радиотехнической системе радиоресурса [дБ или безразмерная величина]; F — используемая системой полоса частот электромагнитных волн [Гц]; Q — отношение сигнал-шум в используемой полосе частот, которое определяет энергетическое возможности по передаче и приему сигналов с определенным уровнем достоверности [дБ или безразмерная величина]; Т — время, в течение которого используемая полоса частот доступна радиотехнической системе в целом или ее составным частям [с]; G — коэффициент, описывающий пространственные возможности использования полосы частот (если все РЭС радиотехнической системы находятся в зоне радиовидимости друг друга G = 1, если условия радиовидимости отсутствуют G = 0).
Фактически, количество радиоресурса равно объему четырехмерного пространства, с размерностями, которые соответствуют следующим параметрам: полоса используемых частот; энергетические условия приема радиосигналов; время совместной работы РЭС; условия радиовидимости. Единица измерения объема радиоресурса — безразмерная величина. Радиоресурс, в таком представлении является интегральным показателем, в который сворачиваются частотно-энергетические, частотно-временные и сигнально-пространственные условия, в которых функционирует радиотехническая система.
Необходимо отметить, что в ряде работ, под радиоресурсом понимается количество каналов с фиксированной пропускной способностью. Вышеуказанная формализация радиоресурса позволяет перейти к предельному (оптимистическому) показателю в числе каналов, на основании формулы Шеннона:
R=f ф, Q, Т, О),
(1)
N =
(2)
С
где F log2 (1 + Q — верхняя граница пропускной способности канала в бит/с которая достижима в полосе частот F, при отношении сигнал-шум Q; С1 — пропускная способность одного фиксированного канала; N — количество фиксированных каналов; ["•"I — функция округления до наибольшего целого.
Отметим, что при переходе в определении радиоресурса от выражения (1) к выражению (2), для последнего необходимо введение допущений о том, что радиоресурс доступен все время (временное разделение не используется) и присутствуют условия полной радиовидимости.
Предложенный подход к формализации радиоресурса позволяет не только обобщить известные подходы к его определению, представленные в работах [2-24], но предложить систематизацию способов повышения эффективности использования радиоресурса.
Способы повышения эффективности использования радиоресурса
Анализ работ [2-24] позволил сформулировать и систематизировать основные способы повышения эффективности использования радиоресурса, при этом указав на какой из параметров радиоресурса они направленны. Данная систематизация представлена в таблице 1.
При этом необходимо отметить, что представленные способы ориентированы, прежде всего, на связные радиотехнические системы (в соответствие с уровнями модели OSI (Open System Interconnect), однако большинство этих способов применимы к радиолокационным и радионавигационным радиотехническим системам.
В реальных радиотехнических системах, выигрыш от использования способов повышения эффективности радиоресурса может быть оценен в абсолютном выражении:
AR=R - ^- ^)( - а ) - т)( - ог),
или в относительном виде:
— -100% . Ъ
где: Л F Q Т — объем радиоресурса и значение его параметров до использования способов повышения эффективности; Л2, F2, Q2, Т2, G2 — объем радиоресурса и значение его параметров после использования способов повышения эффективности; АЛ — абсолютное значение изменения количества радиоресурса.
Отметим, что способы повышения эффективности использования радиоресурса могут по-разному отражаться на различных его составляющих. Повышая основной параметр, некоторые способы могут ухудшать другие параметры (являющиеся вторичными по отношению к основному). Так повышение мощности передатчика РЭС, без проведения мероприятий по совершенствованию антенной системы с целью организации направленного излучения, приведет к тому, что эта РЭС будет служить источником помех для других РЭС работающих в данном диапазоне.
Таблица 1
Способы повышения эффективности использования радиоресурса
Наименование способа Параметры радиоресурса на повышение которых ориентирован конкретный способ
Q т в
На физическом уровне 081 систем радиосвязи и на сигнальном уровне систем радиолокации и радионавигации
Повышение эффективности антенных систем + + +
Использование схем пространственно-направленного взаимодействия РЭС +
Использование разнесенного или многопозиционного излучения/приема сигналов + +
Использование сложных сигналов на основе ШПС + +
Использование сложных сигналов на основе ППРЧ + + +
Повышение эффективности обработки сигналов в приемнике + +
Использование режимов адаптивной смены сигнально-кодовых конструкций + +
Снижение коэффициента повторного использования частот +
Когнитивное (интеллектуальное) использования спектрального диапазона, режимов излучения сигналов, адаптации к радиоэлектронной обстановке + + + +
На канальном уровне 081 систем радиосвязи и на уровне вторичной обработки сигналов в системах радиолокации и радионавигации
Повышение эффективности частотного мультиплексирования/ разделения каналов +
Повышение эффективности временного мультиплексирования/ разделения каналов +
Повышение эффективности частотно-временного мультиплексирования/разделения каналов + +
Повышение эффективности кодового мультиплексирования/ разделения каналов + +
Повышение эффективности пространственного мультиплексирования/ разделения каналов +
На сетевом уровне 081 средств радиосвязи
Адаптация использования радиоресурса под интенсивность трафика абонентов + + +
Адаптация использования радиоресурса под пространственное местоположение абонентов + + + +
Оценка влияния воздействия радиоэлектронных помех через изменение показателя радиоресурса
Изменение количества радиоресурса может служить количественной оценкой ущерба наносимого условиям функционирования радиотехнической системы в результате воздействия преднамеренных и естественных радиоэлектронных помех.
Радиоэлектронные помехи от одного или группы источников с различным энергетическим уровнем, воздействующие с определенной частно-временной закономерностью вызывают снижение количества радиоресурса доступного радиотехнической системы, тем самым ухудшая условия ее функционирования.
По аналогии с вышеприведенным выражением, в количественном виде ухудшение условий функционирования радиотехнической системы может быть оценено в абсолютном выражении:
AR=щ - ^- Fl)( - а )(г2 - т )( - ог),
или в относительном виде:
— -100%,
где: Л1, F1, Q1, Т1, G1 — объем радиоресурса и значение его параметров в условиях функционирования радиотехнической системы без радиоэлектронных помех; Л F Q Т G2 — объем радиоресурса и значение его параметров при функционировании радиотехнической системы в условиях радиоэлектронных помех; АЛ — абсолютное значение изменения количества радиоресурса в результате воздействия радиоэлектронных помех.
На рис. 1 представлена общая классификация радиоэлектронных помех в соответствии с материалами работ [25-26].
При этом как показал анализ применения преднамеренных радиоэлектронных помех в вооруженных конфликтах, представленный в работах [27-29] к наиболее широко используемым радиоэлектронным помехам относятся следующие.
Для подавления систем радиосвязи:
— шумовая помеха прицельная по частоте РЭС;
— скользящая помеха в диапазоне частот РЭС;
— сосредоточенные помехи прицельные по частотам РЭС;
— заградительная помеха в сплошном диапазоне частот группы РЭС;
— имитирующие дезинформирующие помехи прицельные по структуре, частоте и времени сигнала.
Для подавления систем радиолокации:
— маскирующие импульсные помехи;
— имитирующие ответные импульсные помехи прицельные по структуре, частоте, направлению и времени сигнала РЭС.
Общая классификация радиоэлектронных помех
Для подавления систем радионавигации: шумовая маскирующая помеха прицельная по частоте радио-маяка; имитирующие помехи прицельные по структуре, направлению и времени сигнала радио-маяка.
Особенности воздействия данных радиоэлектронных помех на параметры радиоресурса приведены в таблице 2.
Таблица 2
Воздействие радиоэлектронных помех радиоресурс
Наименование способа Параметры радиоресурса на снижение которых ориентирован конкретный способ
Q т G
Помехи, ориентированные на подавление систем радиосвязи
Шумовая помеха прицельная по частоте РЭС + +
Скользящая помеха в диапазоне частот РЭС + + +
Сосредоточенные помехи прицельные по частотам РЭС + +
Заградительная помеха в сплошном диапазоне частот группы РЭС + +
Имитирующие дезинформирующие помехи прицельные по структуре, частоте и времени сигнала + + +
Помехи, ориентированные на подавление систем радиолокации
Маскирующие импульсные помехи + + +
Имитирующие ответные импульсные помехи прицельные по структуре, частоте, направлению и времени сигнала + + + +
Помехи, ориентированные на подавление систем радионавигации
Шумовая маскирующая помеха прицельная по частоте радио-маяка + +
Имитирующие помехи прицельные по структуре, направлению и времени сигнала радио-маяка + + + +
Заключение
В статье представлено формальное описание понятия «радиоресурс», а также систематизация направлений повышения эффективности использования радиоресурса в радиотехнических системах.
К элементам новизны данной работы, которая отличает ее от известных аналогичных работ [2-4] является то, что радиоресурс формализован как интегральный показатель среды функционирования радиотехнической системы в который осуществлена свертка частотно-энергетических, частотно-временных и сигнально-пространственных условий функционирования. Показано, что эффективность способов управления и распределения радиоресурса в радиотехнических системах, а также ущерб этим системам от воздействия радиоэлектронных помех можно оценивать через количественное изменение радиоресурса.
В качестве дальнейшего направления развития материала данной работы предполагается формирование математических моделей увязывающих теоретические работы в области информационного конфликта (например [30-37]), которые связанны с абстрактным понятием ресурса, с конкретными способами управления радиоресурсом в радиотехнических системах
(радиосвязи, радионавигации, радиолокации), а также со способами постановки радиоэлектронных помех системами радиоэлектронной борьбы.
Литература
1. Калинин И. Б. Правовой режим радиочастотного ресурса // Томский политехнический университет. 2018. URL: http://portal.tpu.ru/SHARED/i/IBK/trud/Tab1/32.pdf (дата обращения 10.05.2019).
2. Коробейников Ю. А., Сай П. А., Ягельников С. В. Обоснование понятия радиоресурса радиоэлектронных средств и систем // Радиотехника. 2008. № 7. С. 62-66.
3. Кувшинов А. В., Борисов И. В., Жук О. Г. Анализ задач оперативного управления радиоресурсом систем радиосвязи // Fbrnbrn жэне бшм [Наука и образование]. 2014. № 1 (34). С. 75-80.
4. Трофимов Ю. К. Технические решения, лежащие в основе эволюционного развития систем мобильной связи // T-Comm. 2010. № 9. С. 82-85.
5. Новиков Е. А., Павлов А. Р., Зиннуров С. Х. Метод оперативного планирования частотно-временного ресурса спутника-ретранслятора при нестационарном входном потоке сообщений // Авиакосмическое приборостроение. 2014. № 5. С. 14-23.
6. Косяков Е. Н., Новиков Е. А. Метод управления доступом к спутнику-ретранслятору с динамическим резервированием радиоканалов // Вопросы радиоэлектроники. 2014. Т. 3. № 1. С. 117-126.
7. Новиков Е. А. Оперативное распределение радиоресурса спутника-ретранслятора при нестационарном входном потоке сообщений с учетом запаздывания в управлении // Информационно-управляющие системы. 2014. № 2 (69). С. 79-86.
8. Косяков Е. Н., Новиков Е. А. Метод оперативного управления радиоресурсом спутника-ретранслятора на основе динамического резервирования каналов с запаздыванием // Информация и космос. 2014. № 3. С. 9-13.
9. Новиков Е. А., Косяков Е. Н., Павлов А. Р. Динамическое резервирование радиоресурса в сетях спутниковой связи при передаче самоподобного трафика // Труды НИИР. 2014. № 2. С. 49-60.
10. Новиков Е. А. Оценка пропускной способности спутника-ретранслятора при резервировании радиоресурса с упреждением // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2014. № 3 (15). С. 62-69.
11. Новиков Е. А. Применение моделей структурной динамики при решении задачи распределения частотно-временного ресурса сети спутниковой связи на основе стандарта DVB-RCS // Информационно-управляющие системы. 2013. № 3 (64). С. 78-83.
12. Новиков Е. А., Павлов А. Р., Селезенев Н. В. Подход к решению задачи распределения частотно-временного ресурса сети спутниковой связи на основе стандарта DVB-RCS // Труды Военно-космической академии имени А. Ф. Можайского. 2012. № 637-2. С. 44-52.
13. Зиннуров С. Х., Ковальский А. А., Митряев Г. А. Решение задачи оптимального планирования радиоресурса спутниковой системы связи для сеансов управления орбитальной группировкой космических аппаратов // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 1. С. 67-74.
14. Жуков С. Е., Ковальский А. А., Квасов М. Н., Митряев Г. А. Оперативное распределение радиоресурса системы спутниковой связи в целях обеспечения управления космическими аппаратами // Труды НИИР. 2017. № 2. С. 29-36.
15. Топорков И. С., Ковальский А. А., Зиннуров С. Х. Модель и алгоритм управления процессом резервирования ресурса сети спутниковой связи при обслуживании разнородного нестационарного трафика // Известия Института инженерной физики. 2016. Т. 1. № 39. С.37-47.
16. Кузичкин А. В., Зиннуров С. Х., Ковальский А. А. Оперативное распределение радиоресурса спутника ретранслятора при нестационарном входном потоке сообщений с учетом запаздывания в управлении // Инженерная физика. 2015. № 6. С. 49-57.
17. Илюхин А. А., Щербаков М. В. Структурные и динамические свойства многоуровневого иерархического управления процессами обработки и передачи пакетных данных в муль-тисервисных спутниковых сетях // T-Comm. 2014. № 5. С. 28-32.
18. Вишневский В. М., Самуйлов К. Е., Наумов В. А., Яркина Н. В. Модель соты LTE с межмашинным трафиком в виде мультисервисной системы массового обслуживания с эластичными и потоковыми заявками и марковским входящим потоком // Вестник РУДН. Серия: Математика. Информатика. Физика. 2016. № 4. С. 26-36.
19. Балабанов И. В., Сидорин В. В. Обеспечение доступности услуг в сетях подвижной связи // Науковедение. 2014. № 2. С. 1-7.
20. Башарин Г. П., Клапоущак С. Н., Коннон А.М., Митькина Н.В. Математическая модель системы стандарта GSM с поддержкой полноскоростных и полускоростных речевых кодеков // Вестник РУДН. Серия Математика. Информатика. Физика. 2009. № 2. С. 36-42
21. Cопин Э. С., Гудкова И. А., Маркова Е. В., Агеев К. А. Аппроксимация функции требований к ресурсам для анализа характеристик трафика межмашинного взаимодействия // Современные информационные технологии и ИТ-образование. 2016. Том 12. № 1. С. 64-70.
22. Зотов К. Н., Кузнецов И. В., Салов А. С. Симбирцева Д. С. Стрельникова Л. В. Разра ботка алгоритмов кластерного анализа концентрации абонентских устройств в системах мобильной связи // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2015. Т. 11. № 1. C. 90-96.
23. Кузнецов И. В., Зотов К. Н. Повышение точности позиционирования мобильных станций на основе расчета статических параметров электромагнитного поля с использованием уравнений Максвелла // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2013. Т. 9. № 1. C. 89-92.
24. Зотов К. Н., Кузнецов И. В., Жданов Р. Р. Разработка алгоритмического и программного обеспечения процессов управления радиоресурсами в сетях мобильной связи на основе методов Густафсона-Кесселя и Монжа-Канторовича // Вестник СибГУТИ. 2017. № 1. C. 65-74.
25. Макаренко С. И., Иванов М. С., Попов С. А. Помехозащищенность систем связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. СПб.: Свое издательство, 2013. 166 с.
26. Макаренко С. И., Сапожников В. И., Захаренко Г. И., Федосеев В. Е. Системы связи. Воронеж: ВАИУ, 2011. 285 с.
27. Перунов Ю. М., Мацукевич В. В., Васильев А. А. Зарубежные радиоэлектронные средства. В 4 кн. Кн. 2. Системы радиоэлектронной борьбы. М.: Радиотехника, 2010. 352 с.
28. Михайлов Р. Л. Радиоэлектронная борьба в вооруженных силах США: военно-теоретический труд. СПб.: Наукоемкие технологии, 2018. 131 с.
29. Макаренко С. И. Информационное противоборство и радиоэлектронная борьба в сетецентрических войнах начала XXI века. СПб.: Наукоемкие технологии, 2017. 546 с.
30. Макаренко С. И. Динамическая модель двунаправленного информационного конфликта с учетом возможностей сторон по наблюдению, захвату и блокировке ресурса// Системы управления, связи и безопасности. 2017. № 1. С. 60-97. URL: http://sccs.intelgr.com/ archive/2017-01/06-Makarenko.pdf (дата обращения 05.08.2019)
31. Макаренко С. И. Динамическая модель системы связи в условиях функционально-разноуровневого информационного конфликта наблюдения и подавления // Системы управления, связи и безопасности. 2015. № 3. С. 122-185. URL: http://sccs.intelgr.com/ archive/2015-03/07-Makarenko.pdf (дата обращения 05.08.2019)
32. Макаренко С. И. Оценка качества обслуживания пакетной радиосети в нестационарном режиме в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов // Журнал радиоэлектроники. 2012. № 6. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jun12/9/text.pdf (дата обращения 05.08.2019)
33. Макаренко С. И. Подавление пакетных радиосетей со случайным множественным доступом за счет дестабилизации их состояния // Журнал радиоэлектроники. 2011. № 9. URL: http://jre.cplire.ru/jre/sep11/4/text.pdf (дата обращения 05.08.2019)
34. Макаренко С. И. Модели воздействия средств радиоэлектронной борьбы на систему связи на основе методов популяционной динамики // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011. Т. 7. № 1. С. 96-99.
35. Михайлов Р. Л., Ларичев А. В., Смыслова А. Л., Леонов П. Г. Модель распределения ресурсов в информационном конфликте организационно-технических систем // Вестник Череповецкого государственного университета. 2016. № 6 (75). С. 24-29.
36. Михайлов Р. Л. Двухуровневая модель координации подсистем радиомониторинга и радиоэлектронной борьбы // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2018. Т. 10. № 2. С. 43-50.
FORMALIZING THE RADIO RESOURCE TERM AND CREATION DIRECTIONS FOR INCREASE OF EFFICIENCY IT USING
ALEXANDER V. SHUSHK0V Technical director of the Gigalab ltd. Research interests: radio engineering;
Krasnodar, Russia bugs78rus@gmail.com organization of communication in control systems of aircraft,
ALEXEY V. pONAMOREV, Lecturer of the Krasnodar higher military aviation school of pilots. Research
Krasnodar, Russia dimalex25@bk.ru interests: organization of communication in aircraft control systems.
ABSTRACT
Relevance of the problem. The term of radio resource is widely used in works which are aimed at improving radio systems. First of all, this applies to radio communication, radio navigation, radar, electronic warfare and electronic monitoring systems. However, despite the widespread use of the term, it has not exactly formalized still. The aim of the paper is to formalize the radio resource term on basis of frequency-energy, frequency-time and signal-spatial parameters of the radio systems. An additional purpose of the paper is to analyze ways to improve efficiency of using of radio resource in various radio systems for different purposes. Results and their novelty. The formal description of the radio resource term is presented in the paper. The formalization of radio resource as an integral index of the environment of functioning of the radio system is an element of novelty of the description. The integral indicator is a function of the frequency-energy, frequency-time and signal-spatial parameters of a radio system. In paper is shown that the effectiveness of control and distribution ways of radio resources in radio systems, as well as estimation negative effects to the systems from the electronic warfare ways can be estimated through a quantitative change of the radio resource index. Theoretical significance of the paper. The formal description of the radio resource allows to relationship of various abstract theoretical works in field of radio systems for different purposes (radio communication, radio navigation, radar), as well as with the ways of jamming formation. Practical significance of the paper. The formal approach to description of the radio resource, which is presented in the paper allows on basis of common approaches to assess the effectiveness of various radio systems (radio communication systems, radio navigation, radar, electronic warfare and electronic monitoring), as well as to offer system solutions to improve their efficiency.
Keywords: resource, radio resource; efficiency improvement; radio engineering system; radio communication system; radio navigation system; radar system.
REFERENCES
1. Kalinin I. B. Pravovoj rezhim radiochastotnogo resursa [Legal regime of radio frequency resource]. Tomsk Polytechnic University. 2018. Available at: http://portal.tpu.ru/SHARED/i7IBK/trud/Tab1/32.pdf (date of access 10.05.2019). (In Russian)
2. Korobejnikov Yu. A., Say P. A., Yagelnikov S V. Definition of Basic Concept the Radio Resource of Radio Electronic Stations and Systems. Radiotekhnika [Radioengineering]. 2008. No. 7. Pp. 62-66. (In Russian)
3. Kuvshinov A. V., Borisov I. V., Zhuk O. G. Analiz zadach operativnogo upravleniya radioresursom sistem radiosvyazi [Analysis of tasks of operational management of radio resource of radio communication systems]. Gylymjáne bilim [Science and education]. 2014. Vol. 34. No. 1. Pp. 75-80. (In Russian)
4. Trofimov Yu. K. Technical solutions underlying the evolutionary development of mobile communication systems. T-Comm. 2010. No. 9. Pp. 82-85. (In Russian)
5. Novikov E. A., Pavlov A. R., Zinnurov S. H. Operative planning method of satellite repeater''s time-frequency resource under unsteady input stream messages. Aerospace Instrument-Making. 2014. No. 5. Pp. 14-23. (In Russian)
6. Kosyakov E. N., Novikov E. A. The method of multiple access sheduling for satellite with dynamic reservation of radiochannels. Voprosy radioelektroniki [(Issues of radio electronics]. 2014. Vol. 3. No. 1. Pp. 117-126. (In Russian)
7. Novikov E. A. Operative Distribution of Satellite Repeater Radio Resource in Terms of Non-Stationary Ingress Flow with Account of Time Lagged Control. Information and Control Systems. 2014. No 2(69). Pp. 79-86. (In Russian)
8. Kosyakov E. N., Novikov E. A. Method of operational radio-resource management on the on the basis of dynamic reservation with delay. Information and Space. 2014. No. 3. Pp. 9-13. (In Russian)
9. Novikov E. A., Kosyakov E. N., Pavlov A. R. [Dynamic reservation of a radio resource in satellite communication networks by transfer of the self-similar traffic]. Trudy NIIR [Proceedings of the radio Research Institute]. 2014. No. 2. Pp. 49-60. (In Russian)
10. Novikov E. A. Assessment of reflecting satellite transmission capacity when reserving a feed-forward radio resource. Radio and telecommunication systems. 2014. Vol. 15. No. 3. Pp. 62-69. (In Russian)
11. Novikov E. A. Using of structural dynamics models in tasks of time-frequency source distribution in satellite communication system based on DVB-RCS standard. Information and Control Systems. 2013. Vol. 64. No 3. Pp. 78-83. (In Russian)
12. Novikov E. A., Pavlov A. R., Selezenev N. V. Podhod k resheniyu zadachi raspredeleniya chastotno-vremennogo resursa seti sput-nikovoj svyazi na osnove standarta DVB-RCS [Approach to solving the problem of distribution of time-frequency resource of satellite communication network based on DVB-RCS]. Trudy Voenno-kosmicheskoy akademiiimeni A. F. Mozhayskogo [Proceedings of the Mozhaisky Military Space Academy]. 2012. No 637-2. Pp. 44-52. (In Russian)
13. Zinnurov S. H, Kovalsky A. A., Mitryaev G. A. Task's solution of satellite communication system's optimal radio resource planning for the sessions of space appliance's orbital group managing. Trudy uchebnyh zavedenij svjazi [Proceedings of Educational Institutes of Communication]. 2018. Vol. 4. No. 1. Pp. 67-74. (In Russian)
14. Zhukov S. E., Kovalsky A. A., Kvasov M. N., Mitryaev G. A. Operational distribution of the radio resource of satellite communication system for the purpose of ensuring management of spacecrafts. Trudy NIIR [Proceedings of the radio Research Institute], 2017. No. 2. Pp. 29-36. (In Russian)
15. Toporkov I. S., Kovalskiy A. A., Zinnurov S. Kh. Model and algorithm of management of process of reservation of a resource of a network of satellite communication at service of the diverse non-stationary traffic. Izvestiya Instituta inzhenernoy phiziki [Proceedings Of the Institute of engineering physics]. 2016. Vol. 1. No. 39. Pp. 37-47. (In Russian)
16. Kuzichkin A. V., Zinnurov S. H., Kovalsky A. A. Operative distribution of the satellite repeater's resource under non stationary ingress flow by taking into account control's time lag. Engineering Physics. 2015. No. 6. Pp. 49-57. (In Russian)
17. Ilyukhin A. A., Shcherbakov M. V. Structural and dynamics properties of hierarchical queue management techniques in multiservice satellite networks. T-Comm. 2014. No. 5. Pp. 28-32. (In Russian)
18. Vishnevsky V. M., Samouylov K. E., Naumov V. A., Yarkina N. V. Multiservice Queuing System with Elastic and Streaming Flows and Markovian Arrival Process for Modelling LTE Cell with M2M Traffic. Bulletin of Peoples' Friendship University of Russia. Series Mathematics. Information Sciences. Physics. 2016. No. 4. Pp. 26-36. (In Russian)
19. Balabanov I. V., Sidorin V. V. Mobile network availability assurance. Naukovedenie. 2014. No. 2. Pp. 1-7. (In Russian)
20. Basharin G. P, Klapouschak S. N., Konnon A. M., Mitkina N. V. Mathematical Model of Standard GSM System Supporting Full and Half-Rate Speech Codecs. Bulletin of Peoples' Friendship University of Russia. Series Mathematics. Information Sciences. Physics. 2009. No. 2. Pp. 36-42. (In Russian)
21. Sopin E. S., Gudkova I. A., Markova E. V., Ageyev K. A. Approximation of resource requirements distribution for the analysis of M2M traffic characteristics. Modern Information Technology and IT-education. 2016. Vol. 12. No. 1. Pp. 64-70. (In Russian)
22. Zotov K. N., Kuznetsov I. V., Salov A. S., Simbirtseva D. S., Strelnikova L. V. Development of algorithms for analyzing the concentration of a cluster of subscriber devices in mobile communication systems. Electrical and data processing facilities and systems. 2015. Vol. 11. No. 1. Pp. 90-96. (In Russian)
23. Kuznetsov I. V., Zotov K. N. Improving accuracy of positioning mobile station based on the calculation of static parameters electromagnetic field with Maxwell equations. Electrical and data processing facilities and systems. 2013. Vol. 9. No. 1. Pp. 89-92. (In Russian)
24. Zotov K. N., Kuznetsov I. V., Zhdanov R. R. Algorithms and software development of management processes of radio resource in mobile systems based on Gustafson-Kessel and Monge-Kantorovich methods. VestnikSibGUTI. 2017. No. 1. Pp. 65-74. (In Russian)
25. Makarenko S. I., Ivanov M. S., Popov S. A. Pomekhozashchishchennost' sistem sviazi s psevdosluchainoi perestroikoi rabochei chastity [Interference Resistance Communication Systems with Frequency-Hopping Spread Spectrum]. St. Petersburg, Svoe Izdatel-stvo, 2013. 166 p. (In Russian)
26. Makarenko S. I., Sapozhnikov V. I., Zakharenko G. I., Fedoseev V. E. Sistemy sviazi [Radio Communications System]. Voronezh: Military Aviation Engineering University Publ., 2011. 285 p. (In Russian)
27. Perunov Ju. M., Matsukevich V. V., Vasil'ev A. A. Zarubezhnye radioelektronnye sredstva. Tom 2: Sistemy radioelektronnoibor'by [Overseas Radio-Electronic Equipment. Vol. 2: Electronic Warfare Systems]. Moscow: Radiotekhnika Publ., 2010. 352 p. (In Russian)
28. Mikhailov R. L. Radioelektronnaya borba v vooruzhennyh silah SSHA: voenno-teoreticheskij trud [Electronic warfare in the US armed forces: military-theoretical work]. St. Petersburg: Naukoemkie tekhnologii Publ., 2018, 131 p. (In Russian)
29. Makarenko S. I. Informatsionnoe protivoborstvo i radioelektronnaia borba v setetsentricheskikh voinakh nachala XXI veka. Mono-grafiia [Information warfare and electronic warfare to network-centric wars of the early XXI century. Monograph]. St. Petersburg: Naukoemkie Tekhnologii Publ., 2017. 546 p. (In Russian)
30. Makarenko S. I. Dynamic Model of the Bi-directional Information Conflict to Take into Account Capabilities of Monitoring, Capturing and Locking of Information Resources. Systems of Control, Communication and Security. 2017. No. 1. Pp. 60-97. URL: http:// sccs.intelgr.com/archive/2017-01/06-Makarenko.pdf (date of access 5.05.2019). (In Russian)
31. Makarenko S. I. Dynamic Model of Communication System in Conditions the Functional Multilevel Information Conflict of Monitoring and Suppression. Systems of Control, Communication and Security. 2015. No. 3. Pp. 122-185. URL: http://sccs.intelgr.com/ archive/2015-03/07-Makarenko.pdf (date of access 5.05.2019). (In Russian)
32. Makarenko S. I. Estimation of quality of service in radio network with package transmitting in unstationary mode under influence of external destructive factors. Zhurnal radioelektroniki [Journal of Radio Electronics]. 2012. No. 6. URL: http://jre.cplire.ru/jre/ jun12/9/text.pdf (date of access 5.05.2019). (In Russian)
33. Makarenko S. I. The Countermeasures of the Radio Networks with the Random Multiple Access by Changing the Radionet State to Non-Stable. Zhurnal radioelektroniki [Journal of Radio Electronics]. 2011. No. 9. URL: http://jre.cplire.ru/jre/sep11/4/text.pdf (date of access 5.05.2019). (In Russian)
34. Makarenko S. I. The Models of Influence of the Radio-Electronic Countermeasures Equipment on the Communication System by the Population Dynamic Methods. Vestnik Voronejskogo gosudarstvennogo technicheskogo universiteta [Bulletin of Voronezh state technical University]. 2011. Vol. 7. No 1. Pp. 96-99. (In Russian)
35. Mikhailov R. L., Larichev A. V., Smyslova A. L., Leonov P. G. Model of resource allocation in information conflict of complicated organizational and technical systems. Cherepovets State University Bulletin. 2016. No. 6. Pp. 24-29. (In Russian)
36. Mikhailov R. L. Two-level model of coordination of subsystems of radiomonitoring and electronic warfare. H&ESResearch. 2018. Vol.10. No. 2. Pp. 43-50. (In Russian)
