Научная статья на тему 'Izviđanje radio-komunikacija u VF opsegu u funkciji savremenih operacija'

Izviđanje radio-komunikacija u VF opsegu u funkciji savremenih operacija Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
260
42
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
obaveštajno obezbeđenje / radio-izviđanje / radio-goniometrisanje / lociranje / MUSIC metoda / triangulacija / digitalna obrada signala / intelligence support / radio reconnaissance / radio direction finding / emitter location / MUSIC method / triangulation / digital signal processing

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Erić Miljko, Marković Radoje

U ovom radu je, polazeći od opštih principa izviđanja radio-komunikacija analiziran problem izviđanja radio-komunikacija u VF opsegu 1,6-30 MHz na operativno-strategijskom nivou koje se sprovodi u funkciji obaveštajnog obezbeđenja. Izložen je koncept širokopojasnog multifunkcionalnog radio-goniometra u kojem su integrisane funkcije automatskog presretanja i goniometrisanja signala, koji treba da omogući trenutni i potpuni nadzor (otkrivanje i goniometrisanje) svih aktivnih emisija u kompletnom VF frekvencijskom opsegu koje nisu kraće od 10 ms. Ovaj goniometar predstavlja osnovicu budućeg automatizovanog radioizviđačkog sistema za VF opseg, koji sistemu komandovanja savremenim operacijama treba da omogući potpuni uvid u stanje, odnosno praćenje aktivnosti radio-komunikacija u kompletnom VF opsegu, što postojeći sistem za izviđanje VF frekvencijskog opsega ne obezbeđuje. Izložena problematika zasniva se na analizi iskustava i trendova u ovoj oblasti u svetu, na iskustvima stečenim u VTI kroz dosadašnje istraživačke i razvojne zadatke, posebno kroz razvoj i terenska ispitivanja radio-goniometra za VVF/UVF opseg.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Communication intelligence in HF range as support of modern operations

Starting from the elaboration of the basic principles of communication intelligence, a problem of communication intelligence in HF range 1,6-30 MHz on the operational-strategic level is analyzed in detail. A concept of the wide-band multifunctional direction finder with integrated intercept and direction finding functions is presented. The direction finder should provide complete surveillance of the HF range and interception with direction finding of all active signals in given frequency range which are not shorter than 10 ms. The direction finder is the key element of the future automated radio reconnaissance system for the HF range, that should provide a complete insight of the signal activities in the HF range, which the existing communication intelligence system does not provide. The subject matter of this paper is based on the analysis of experiences and current trends in this field in the world, on experiences gained in VTI in previous research and development projects, especially in development and testing of the prototype of the direction finder fot the VHF/UHF frequency range.

Текст научной работы на тему «Izviđanje radio-komunikacija u VF opsegu u funkciji savremenih operacija»

IZVIĐANJE RADIO-KOMUNIKACIJA U VF OPSEGU U FUNKCIJISAVREMENIH

UDC: 621.396 : 355.535.2

Rezime:

U ovom radu je, polazeći od opštih principa izviđanja radio-komunikacija, analiziran problem izviđanja radio-komunikacija u VF opsegu 1,6—30 MHz na operativno-strategijskom nivou koje se sprovodi u funkciji obavestajnog obezbeđenja. Izlo'en je koncept širokopoja-snog multifunkcionalnog radio-goniometra u kojem su integrisane funkcije automatskog pre-sretanja i goniometrisanja signala, koji treba da omoguci trenutni i potpuni nadzor (otkriva-nje i goniometrisanje) svih aktivnih emisija u kompletnom VFfrekvencijskom opsegu koje ni-su kraće od 10 ms. Ovaj goniometar predstavlja osnovicu budućeg automatizovanog radio-izviđačkog sistema za VF opseg, koji sistemu komandovanja savremenim operacijama treba da omoguci potpuni uvid u stanje, odnosno praćenje aktivnosti radio-komunikacija u kompletnom VF opsegu, {to postojeci sistem za izviđanje VF frekvencijskog opsega ne obezbeđu-je. Izlo'ena problematika zasniva se na analizi iskustava i trendova u ovoj oblasti u svetu, na iskustvima stečenim u VTI kroz dosadašnje istraživačke i razvojne zadatke, posebno kroz raz-voj i terenska ispitivanja radio-goniometra za VVF/UVF opseg.

Ključne reči: obaveštajno obezbeđenje, radio-izviđanje, radio-goniometrisanje, lociranje, MUSIC metoda, triangulacija, digitalna obrada signala.

Dr Miljko Eric,

pukovnik, dipl. inž.

Vojnotehnički institut, Beograd

Radoje MarkoviC,

potpukovnik, dipl. inž. Uprava za EI i PED GŠ VSCG, Beograd

COMMUNICATION INTELLIGENCE IN HF RANGE AS SUPPORT OF MODERN OPERATIONS

Summary:

Starting from the elaboration of the basic principles of communication intelligence, a problem of communication intelligence in HF range 1,6—30 MHz on the operational-strategic level is analyzed in detail. A concept of the wide-band multifunctional direction finder with integrated intercept and direction finding functions is presented. The direction finder should provide complete surveillance of the HF range and interception with direction finding of all active signals in given frequency range which are not shorter than 10 ms. The direction finder is the key element of the future automated radio reconnaissance system for the HF range, that should provide a complete insight of the signal activities in the HF range, which the existing communication intelligence system does not provide. The subject matter of this paper is based on the analysis of experiences and current trends in this field in the world, on experiences gained in VTI in previous research and development projects, especially in development and testing of the prototype of the direction finder fot the VHF/UHF frequency range.

Key words: intelligence support, radio reconnaissance, radio direction finding, emitter location, MUSIC method, triangulation, digital signal processing.

Uvod

Izviđanje radio-komunikacija predstavlja veoma znacajan aspekt savreme-nih operacija. Sprovodi se kontinuirano i

sveobuhvatno, u miru i ratu, i pokriva sve frekvencijske opsege i sve komuni-kacione tehnike prenosa. U skoro svim savremenim armijama preko 70% obave-stajnih podataka prikuplja se na ovaj na-

356

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

cin. Na operativno-strategijskom nivou, izviđanje radio-komunikacija dominant-no se sprovodi u funkciji obave{tajnog obezbeđenja koje treba da obezbedi pra-vovremene i pouzdane informacije o ci-ljevima i namerama protivnika, razme-{taju njegovih snaga i sredstava, a radi definisanja, pripreme i sprovođenja opti-malnog modela vlastitih odbrambenih i/ili ofanzivnih operacija. Na taktickom nivou, izviđanje radio-komunikacija do-minantno se sprovodi radi formiranja elektronske slike boji{ta (Electronic Order of Battle - EOB) i vođenja protive-lektronskih dejstava (PED) i protivelek-tronskih borbenih dejstava (PEBD).

Izviđanje radio-komunikacija je slo-žena delatnost koja obuhvata sledeće osnovne procese: pretrazivanje radio-fre-kvencijskog spektra, prijem signala, go-niometrisanje, tehnicku analizu signala i obradu podataka. Složenost procesa izvi-đanja radio-komunikacija u direktnoj je korelaciji sa složeno{ću primenjenih ko-munikacionih tehnika prenosa.

Pretraživanje elektromagnetskog spektra vr{i se radi detekcije (otkrivanja, presretanja) aktivnih emisija. Postoje dve kategorije emisija koje su od interesa. U prvu kategoriju spadaju poznate emisije (sa poznatim parametrima: frekvencija nosioca, tip i parametri modulacije, vrsta prenosa, spektralna {irina, pripadnost, lo-kacija ili {iri reon lokacije) pri cemu su nepoznati vreme pojavljivanja, informa-cioni sadržaj i eventualno lokacija. U ovom slucaju pretraživanje se svodi na detekciju aktivnosti emisija na predefini-sanim frekvencijskim kanalima. Ova funkcija je integrisana u većini savreme-nih izviđackih prijemnika i može se rea-lizovati bez posebne dodatne opreme.

U drugu kategoriju spadaju nepo-znate emisije sa nepoznatim parametrima prenosa i modulacije (frekvencija nosioca, modulacija, spektralna {irina, itd.). Proces otkrivanja ovih emisija pretraži-vanjem daleko je složeniji i komplikova-niji. Uvođenjem savremenih tehnika prenosa u pro{irenom spektru (frekvencijsko skakanje i direktna sekvenca) koje spadaju u klasu emisija sa malom verovatno-ćom presretanja (Low Probability of Intercept - LPI), proces presretanja - detekcije ovih emisija postaje veoma složen i prakticno nemoguć bez kori{ćenja slo-ženih tehnickih sredstava.

Praćenje emisija ima za cilj da se do-đe do informacionog sadržaja. Prate se uglavnom emisije za koje su poznati tip i parametri modulacije, a u slucaju digital-nog prenosa i podaci o primenjenom ko-du, brzini prenosa, itd. Goniometrisanjem se određuje smer dolaska signala, a na ba-zi podataka o smerovima dobijenim sa vi-{e prostorno dislociranih radio-goniome-tarskih stanica procenjuje se lokacija ra-dio-predajnika. Tehnicka analiza signala vr{i se sa ciljem procene tehnickih para-metara nepoznatih emisija ili procene ne-poznatih parametara poznatih emisija. Ovi parametri se koriste u procesu identifika-cije predajnika ili su neophodni za klasifi-kaciju, demodulaciju, dekodiranje odno-sno prijem signala. Obrada podataka ima za cilj da se na osnovu podataka dobijenih procesom pretraživanja, prijema, tehnicke analize i goniometrisanja generi{e izve{taj sa rezultatima izviđanja koji se prosleđuje pretpostavljenim komandama.

Izviđanje radio-komunikacija na operativno-strategijskom nivou, koje je u funkciji obave{tajnog obezbeđenja, ima

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

357

za prevashodni cilj dolazak do informaci-ja. Uvodenjem digitalizovanog prenosa, savremenih tehnika prenosa signala u prosirenom spektru (frekvencijsko skaka-nje i direktna sekvenca), integracijom sa-obraćaja (govor, podaci, slika, faks), kao i primenom kriptozastite pri digitalnom prenosu, smanjuju se mogućnosti da se procesom izvidanja neposredno dole do informacija obavestajnog karaktera. Do obavestajnih podataka sve vise će se do-laziti neposrednim putem, praćenjem ak-tivnosti radio-saobraćaja, odnosno nad-gledanjem stanja u elektromagnetskom spektru (u zapadnoj literaturi za ovaj pro-ces koristi se pojam Activity detection).

Izvidanje na taktickom nivou za prevashodni cilj ima detekciju i lociranje izvora elektromagnetskog zracenja elek-tronskih i borbenih sistema protivnika i njihovu identifikaciju. Na osnovu podataka o lokaciji i tehnickim parametrima signala do kojih se dolazi kroz obradu primljenog signala, kao i primljenih obavestajnih podataka, preduzimaju se odgo-varajuće elektronske i/ili borbene protiv-mere. Radi toga na taktickom nivou izu-zetno je znacajno da postoji direktna sprega izvidackih i borbenih sistema. S obzirom da je goniometrisanje u principu uvek moguće, bez obzira na primenjenu modulaciju i kriptozastitu, ono će sve vise dobijati na znacaju narocito na taktic-kom nivou.

Pored navedenog, proces izvidanja ima i specificnosti koje proisticu iz spe-cificnosti propagacije radio-signala u po-jedinim frekvencijskim podopsezima. U ovom radu detaljnije je razmatrana pro-blematika izvidanja radio komunikacija u VF frekvencijskom opsegu 1,6-30 MHz.

Aktuelni problemi izvidanja

radio-komunikacija u VF opsegu

Osnovne specificnosti

radio-saobraćaja u VF opsegu

Osnovne specificnosti radio-saobra-ćaja u VF frekvencijskom opsegu su sle-deće:

- propagacija radio-signala u VF opsegu obavlja se jonosferskim i povr-sinskim talasom;

- postoje efekti zamiranja signala (fedinga) na mestu prijema zbog vise-strukog prostiranja (narocito pri jonosfer-skom prostiranju);

- veliki broj razlicitih modulacionih postupaka i razlicitih spektralnih sirina emisija;

- velika zauzetost VF frekvencij-skog opsega;

- ne postoji standardizacija u pogle-du korisćenja frekvencija u VF opsegu.

U VF opsegu signal se prenosi po-sredstvom povrsinskog i jonosferskog ta-lasa. Domet povrsinskog talasa zavisi od snage predajnika, karakteristika vodljivo-sti tla, i tipicno iznosi 50-tak kilometara. Pri jonosferskom prostiranju radio-talas se jednostruko ili visestruko reflektuje od jo-nosfere. Korisćenjem jonosferskog talasa moguće je ostvariti komunikacione dome-te od vise hiljada kilometara. Zbog toga VF opseg se dominantno koristi za radio-komunikaciju na velikim udaljenostima (komunikacije izmedu visih komandi na operativno-strategijskom nivou, diplomat-ske radio-komunikacije, radio-komunika-cije mornarickih i vazduhoplovnih snaga, komunikacije meteoroloskih i drugih spe-cificnih službi i servisa, itd.). Uslovi pro-stiranja jonosferskim talasom uslovljeni

358

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

su stanjem jonosfere koje se menja u toku dana ali i sezonski. Pri jonosferskom pro-stiranju gotovo uvek je prisutno višestru-ko prostiranje signala, pri cemu superpo-nirani talasi imaju razlicita vremenska ka-snjenja i fTekvencijske (Doplerove) poma-ke, sto ima za posledicu zamiranje radio-signala (feding) na mestu prijema. Jonos-ferski radio-kanal se modelira kao kanal sa vremenski promenljivim parametrima. Postojanje fedinga veoma komplikuje proces detekcije, identifikacije i prijema radio-signala, pogotovu pri digitalnom prenosu podataka. U VF opsegu koristi se veliki broj razlicitih modulacionih postu-paka i vrsta prenosa (klasicna Morzeova telegrafija, FSK telegrafija, SSB prenos govora, modemski prenos podataka kori-šćenjem razlicitih varijanti jednotonskih i multitonskih modema, prenos analognog i digitalnog FAX-a, digitalizovani kriptoza-štićeni prenos govora, itd.). U VF opsegu spektralne širine emisija tipicno se kreću od par stotina Hz do 4 kHz, rede do 16 kHz. Iz navedenih razloga u savremenim izvidackim prijemnicima novije generaci-je integrisane su programabilne banke medufrekvencijskih (MF) filtera razlicitih spektralnih širina kao i banke demodula-tora koji pokrivaju osnovne modulacione postupke koji se susreću u VF opsegu.

U VF opsegu odredenim službama i servisima dodeljene su na upotrebu fre-kvencije, ali u principu u VF opsegu ne postoji standardizacija u pogledu kori-šćenja frekvencija. To dodatno komplikuje proces izvidanja jer je zbog jonos-ferskog prostiranja na mestu prijema ce-sto prisutna interferencija signala od više radio-predajnika koji rade na istim fre-kvencijama na razlicitim lokacijama.

Karakteristika radio-saobraćaja u VF opsegu je i velika zauzetost elektromag-netskog spektra u VF opsegu, odnosno aktivnost velikog broja emisija u relativno uskom fTekvencijskom podopsegu.

Osnovni problemi automatizacije procesa izvidanja radio-komunika-cija u VF opsegu

Da bi se povećala efikasnost izvidanja radio-komunikacija, pojedini izvidacki procesi moraju da se automatizuju. Auto-matizacija procesa izvidanja radio-komuni-kacija, posebno komunikacija u VF opsegu, predstavlja veoma složen tehnicki problem.

U proteklom periodu u VTI su vršena intenzivna istraživanja metoda i tehnickih rešenja za izvidanje radio-komunikacija u VF i VVF/UVF opsegu. Cilj istraživanja je bio da se procesi pretraživanja, detekcije, prijema, praćenja i goniometrisanja radio-komunikacija u celini ili parcijalno auto-matizuju. Pri tome se krenulo od neodgo-varajuće pretpostavke da koncepcija auto-matizovanog izvidackog sistema treba da bude u funkcionalnom smislu potpuno ekvivalentna sa postojećom koncepcijom neautomatizovanog sistema za izvidanje VF opsega. Na slici 1 prikazana je struktu-ra automatizovanog sistema za VF opseg koji je bio predmet istraživanja. Sistem se sastoji od više podsistema a to su: za pri-jem i praćenje signala - PIPS, za pretraži-vanje i primarnu analizu signala - PROPAN, za tehnicku analizu signala - TASI, za nadzor i upravljanje - PNOP i podsi-stem radio-goniometarske mreže koja se sastoji od stanice za upravljanje radio-go-niometarskom mrežom SURGM i više prostorno dislociranih radio-goniometar-skih stanica uvezanih u mrežu komunika-

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

359

cionim linkovima. Podsistemi su uvezani u racunarsku mrežu.

Kljucni problemi automatizacije iz-viđanja VF opsega, koje je trebalo istra-žiti, vezani su za procese pretraživanja i detekcije - otkrivanja novih emisija. U uslovima kada ne postoje informacije o aktivnim emisijama u zadatom frekven-cijskom opsegu detekcija se vrsi na ener-getskom principu, na taj nacin sto se po-stavi prag koji je u funkciji izmerene energije signala u zadatom frekvencij-skom opsegu i uporedi energija sa funk-cijom praga (slika 2). Izbor vrednosti

praga predstavlja kljucni problem pri de-tekciji na ovom principu, pogotovu u uslovima zamiranja signala. S druge stra-ne pri ovom nacinu detekcije uvek posto-ji problem detektibilnosti „slabih“ signala u prisustvu „jakih“ signala. Pri auto-matskoj detekciji, u uslovima kada ne postoje prethodne informacije o broju i parametrima aktivnih signala i u situaciji kada postoji sirok spektar modulacionih tehnika i spektralnih sirina emisija, poja-vljuje se novi tehnicki problem tipa zdru-živanja detektovanih pikova u istu emisi-ju. Ovaj problem je u literaturi poznat

360

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

Sl. 2 — Energetska detekcija signala u VF opsegu na principu praga

kao problem segmentacije spektra ili identifikacije informacionih kanala.

Identifikacija informacionih kanala predstavlja klju~ni problem automatiza-cije izvi|anja radio-komunikacija. Bez re{enja ovog problema nije mogu}e auto-matizovati dalje procese automatskog prepoznavanja tipa modulacije, automatskog prijema, demodulacije i dekodira-nja. Tako|e, s obzirom da klasi~ne meto-de za goniometrisanje koje se naj~e{}e primenjuju u VF opsegu (Watson-Watt-ova i inteferometarska) zahtevaju da bu-de izdvojen informacioni kanal (da goni-ometar bude pode{en na emisiju), nije mogu}e automatizovati proces goniome-trisanja bez prethodnog re{enja problema identifikacije informacionog kanala. Problem identifikacije informacionih ka-nala prakti~no je nere{iv na bazi klasi~ne obrade signala u vremensko-fTekvencij-skom domenu. Drugim re~ima, ovaj problem je prakti~no nere{iv u izvi|a~kom sistemu koji je funkcionalno ekvivalentan sa tradicionalnom tehnologijom ru~nog ili poluautomatskog izvi|anja radio-komunikacija. Problem je re{iv na bazi prostorno-frekvencijske analize signala na taj na~in {to se detektovanim pikovima procesom prostorno-frekvencijske analize pridružuje podatak o smeru dolaska signala, a zatim se po kriterijumu istog smera dolaska sig-

nala, detektovani pikovi združuju u istu emisiju. Koncepcija automatizovanog iz-vila~kog sistema se radikalno menja. Osnovica automatizovanog izvila~kog sistema postaje {irokopojasni radio-gonio-metar koji ima funkcije stanice za presre-tanje i goniometrisanje signala.

Prvi {irokopojasni goniometar ovog tipa realizovala je polovinom 90-tih godina kompanija Telefunken (VKP4000). Za razliku od klasi~ne tehnologije izvila-nja, gde se detekcija signala vr{i na pri-slu{nim radnim mestima, u ovoj tehnolo-giji prislu{nim radnim mestima se prosle-luju na pra}enje emisije koje su prethod-no automatski detektovane i goniometri-sane. U ovakvom automatizovanom izvi-la~kom sistemu goniometrisanje postaje deo procesa presretanja. Problem auto-matske identifikacije informacionih ka-nala, kao klju~ni problem automatizacije procesa izvilanja radio-komunikacija, u kasnijim godinama bio je predmet inten-zivnih teorijskih i prakti~nih istraživanja u Vojnotehni~kom institutu.

Koncepcija {irokopojasnog multifunkcionalnog radio--goniometra za VF opseg

U ovom radu izložena je koncepcija {irokopojasnog multifunkcionalnog ra-dio-goniometra za VF opseg u kojem su

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

361

integrisane funkcije presretanja i gonio-metrisanja signala (intercet/DF).

Blok-sema idejnog resenja siroko-pojasnog multifunkcionalnog goniometra za VF opseg prikazana je na slici 3.

Koncepcija goniometra iz razvoja treba da zadovolji zahtev multifunkcio-nalnosti koji se ogleda u:

- postojanju razlicitih režima rada (sirokopojasni i uskopojasni);

Sl. 3 — Blok-sema idejnog resenja multifunkcionalnog širokopojasnog radio-goniometra za VF opseg

362

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

- mogućnosti korišćenja razlicitih tipova stacionarnih i polustacionarnih an-tenskih nizova (postojeći antenski nizovi koji se nalaze u operativnoj upotrebi u postojećoj stacionarnoj VF radiogonio-metarskoj mreži);

- primeni više razlicitih metoda za goniometrisanje (metoda MUSIC i Watson Watt-ova metoda);

- mogućnosti pamćenja višekanalno digitalizovanih radio-signala i naknadnog (odloženog) goniometrisanja;

- mogućnost trenutne i naknadne analize signala.

Vršni zahtev iz koga proistice pred-log tehnicke koncepcije radio-goniome-tra vezan je za zahtev za širokopojasnim režimom rada. U širokopojasnom režimu rada radio-goniometar treba da omogući automatsko pretraživanje zadatog fre-kvencijskog opsega, presretanje aktivnih signala i njihovo goniometrisanje, prikaz i sortiranje rezultata presretanja i goniometrisanja po unapred zadatim kriteriju-mima. Filtrirani rezultati presretanja -goniometrisanja prema zadatom kriteriju-mu (smer dolaska - prostorni sektor, fre-kvencija, primarna modulacija,...,) pro-sleđuju se na prislušna radna mesta gde se vrši prijem, praćenje, memorisanje, demodulacija, dekodiranje, itd.

U širokopojasnom režimu rada go-niometar funkcioniše potpuno automati-zovano. Ovim režimom rada stanice obezbeđuje se funkcija presretanja radio-signala u VF opsegu sa verovatnoćom presretanja (probability of intercept) koja je bliska jedinici za sve signale cije je trajanje duže od 10-tak ms. To prakticno

znaci da se širokopojasnim režimom rada omogućava potpuni trenutni nadzor VF frekvencijskog opsega u smislu detekci-je, otkrivanja i goniometrisanja svih aktivnih signala u VF frekvencijskom opse-gu, što postojeća stacionarna radio-goni-ometarska mreža ne omogućava. Rad ši-rokopojasnih goniometarskih stanica je slican nacinu rada stanica za radio-teh-nicko izviđanje.

U praksi postoji potreba i za usko-pojasnim režimom rada pod kojim se podrazumeva goniometrisanje jedne emisije. Uskopojasni režim rada može se implementirati na hardverskoj platformi širokopojasnog goniometra kao poseban režim rada. Međutim, u tom slucaju go-niometar može da radi sekvencijalno u uskopojasnom ili u širokopojasnom reži-mu rada. Tokom trajanja uskopojasnog režima rada smanjuje se verovatnoća presretanja signala cime se gube osnovne prednosti širokopojasnog režima rada. S druge strane, postavlja se i problem sin-hronog rada radio-goniometarske mreže u razlicitim režimima rada.

Zbog svega toga planira se da se uskopojasni režim rada realizuje na poseb-noj hardverskoj platformi. Dakle, kom-plet radio-goniometra sastoji se od širo-kopojasnog i uskopojasnog radio-gonio-metarskog kompleta koji bi istovremeno obavljali svoje funkcije. Operator inicira rad širokopojasnog goniometra a zatim interaktivno upravlja radom uskopoja-snog radio-goniometra i goniometarskom mrežom. Sirokopojasni radio-goniometar potpuno automatski obavlja funkcije presretanja sa goniometrisanjem i prosleđuje uskopojasnom goniometru informacije o novim emisijama i njihovim procenjenim

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

363

smerovima. Informacije o novim emisija-ma se filtriraju po dodatnim kriterijumi-ma (prostorni sektor, frekvencija, primar-na modulacija, itd.). Osnovni kriterijum za novu emisiju je promenjeni smer dola-ska signala. Budući da je trajanje signala u VF opsegu najcesće veće od trajanja opservacionog intervala, pod kojim se podrazumeva vremenski interval u kome se prijemnik zadržava na selektovanom podopsegu (tipicno 10 ms) broj novih emisija uvek je manji od broja emisija koje su presretnute u procesu pretraživa-nja. Ideja je da uskopojasni goniometar goniometrise samo nove emisije. Zahtev za goniometrisanje uskopojasnom gonio-metru mogu opciono da izdaju i prislusni kompleti po istoj tehnologiji kao do sada.

Operator prati stanje u pogledu po-javljivanja novih emisija na osnovu in-formacija koje sirokopojasni goniometar prosleduje uskopojasnom i izdaje zahtev goniometarskoj mreži za goniometrisanje uskopojasnih emisija od interesa. Proces goniometrisanja se ponavlja uskopoja-snim goniometrisanjem ili se koristi po-datak o smeru koji daje sirokopojasni go-niometar. Pri uskopojasnom goniometri-sanju može se izabrati duže trajanje goniometrisanja kako bi se obezbedila veća tacnost. S druge strane, na uskopojasnom goniometru se primenom prostorno-fre-kvencijske analize tacnije odreduju spek-tralna sirina i centralna frekvencija emisije koja se goniometrise. Ovi parametri se dalje koriste u procesu demodulacije emisije koja je od interesa.

Triangulacija smer ova dobijenih us-kopojasnim ili sirokopojasnim goniome-trima vrsi se na bazi jedinstvene vremen-ske reference u goniometarskoj mreži. Da

bi bila moguća triangulacija smerova koje daju sirokopojasni goniometri, oni moraju da obavljaju funkcije pretraživanja sa go-niometrisanjem potpuno sinhrono. Taj sinhronizam se obezbeđuje korisćenjem jedinstvene vremenske reference u siste-mu koja se zasniva na korisćenju GPS (Global Position System) sistema.

S obzirom na to da će se obezbediti jedinstveno vreme u sistemu, moguće je za lociranje predajnika, pored klasicnog principa triangulacije smerova, primeniti i princip lociranja koji se zasniva na me-renju relativnih vremenskih kasnjenja u propagaciji radio-signala između parova radio-goniometara i presecanju hiperpo-vrsina koje odgovaraju istim vremenskim kasnjenjima signala između parova radio-goniometara. Ovaj princip lociranja je manje osetljiv na visestruko prostira-nje signala (multipath), koje je tipicno za jonosfersko prostiranje VF signala i koje ima za posledicu zamiranje signala (fe-ding). S druge strane, uskopojasni goniometar se vezuje na isti antenski niz na koji se vezuje i sirokopojasni, tako da je moguće realizovati prostorno filtriranje signala formiranjem dijagrama usmere-nosti antenskog niza cime se povećava odnos signal/sum prijemnog signala i po-većava tacnost procene parametara signala i vremenskih kasnjenja. Ocekuje se da se kombinacijom navedenih principa lociranja može postići bolja tacnost i po-uzdanost određivanja lokacije goniome-trisanog predajnika, sto će se prakticno verifikovati u fazi formiranja goniome-tarske mreže. Logika rada radio-gonio-metra prikazana je na slici 4 gde su dati rezultati simulacije koji se zasnivaju na prethodno verifikovanom modelu signala

364

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

Sl. 4 — Prikaz logike rada radio-goniometra za VF opseg

na antenskom nizu, i na primeni metode MUSIC za procenu smera, na identican nacin kako će biti primenjena u gonio-metru iz razvoja.

Zaključak

Radio-komunikacije u VF opsegu ko-riste se za razmenu informacija na velikim udaljenostima van zone opticke vidljivosti. Bez obzira na veoma aktuelan i dinamican razvitak drugih komunikacionih sistema, kao sto su satelitske komunikacije, komu-nikacije u VF opsegu jos dugo će biti aktu-elne, pa prema tome biće aktuelan i problem izvidanja VF oprega. U radu je izlo-žen koncept sirokopojasnog multifunkcio-nalnog radio-goniometra koji treba da omogući trenutni i potpuni nadzor (otkri-vanje i goniometrisanje) svih aktivnih emi-

sija u kompletnom VF fTekvencijskom opsegu koje nisu kraće od 10 ms.

Primenom sirokopojasnog multi-funkcionalnog radio-goniometra moguće je realizovati novi pristup izvidanja VF frekvencijskog opsega i u potpunosti se menja tehnologija izvidanja VF opsega. U sirokopojasnom režimu rada, koji se izvrsava potpuno automatski, vrsi se pre-sretanje - detekcija i goniometrisanje svih aktivnih radio-signala u celokupnom VF frekvencijskom opsegu, sa verovat-noćom presretanja koja je bliska jedinici. To prakticno znaci da u ovom režimu rada goniometar obezbeduje trenutni uvid u stanje u VF frekvencijskom opsegu, ot-krivanje i odredivanje smera svih aktivnih emisija cije je trajanje veće od 10-tak ms. Podaci o detektovanim emisijama se filtriraju po unapred zadatim kriterijumi-ma kao sto su frekvencija, prostorni sek-

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

365

tor koji je od interesa, primarna modula-cija i šalju uskopojasnom goniometru, i/ili prislušnim radnim mestima.

U uskopojasnom režimu rada vrši se analiza, procena parametara i naknadno uskopojasno goniometrisanje ali samo novih emisija. Određivanje lokacije vrši se samo za nove aktivne predajnike, ~ime se drasticno smanjuju zahtevi u pogledu kapaciteta komunikacionih linkova u ra-dio-goniometarskoj mreži. Prislušnim kompletima se prosleđuju parametri o

emisijama koje su po definisanom krite-rijumu interesantne za dalje praćenje. Upotrebom ovakvog radio-goniometra zna~ajno se povećava efikasnost gonio-metrisanja i izviđanja VF opsega.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Literatura:

[1] Monografija: 50 godina Vojnotehničkog instituta, 1998, str. 83.

[2] Erić, M.: Prostomo-frekvencijska analiza radio-frekvencij-skog spektra, doktorska disertacija, Fakultet tehničkih nau-

ka, Novi Sad, 1999.

[3] Program realizacije za razvoj radio-goniometra za VF op-seg 1,6-30 MHz, RG-1/VF, VTI, mart 2004.

366

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3-4/2004.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.