CC BY
9
DOI 10.36622^Ти.2022.18.2.006 УДК 621.396
КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА РАСПОЗНАВАНИЯ РАДИОИЗЛУЧЕНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАДИОКОНТРОЛЯ ЛИНИЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ
Р.И. Буров, В.В. Капитанов
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж, Poccия
Аннотация: при проведении радиоконтроля линий спутниковой связи методом активной диагностики их трактов ретрансляции возникает необходимость в решении ряда задач по поиску, обнаружению и сопоставлению диагностируемых линий спутниковой связи заданному для контроля ретранслятору в интересах выявления достоверных сведений о реальном использовании выделенного частотного ресурса и его соответствия выданным разрешениям на эксплуатацию радиоэлектронных средств. В условиях наличия недокументируемых возможностей по изменению конфигурации трактов ретрансляции и возможного функционирования самовольно эксплуатируемых радиоэлектронных средств решение задачи распознавания наблюдаемых радиоизлучений становится наиболее актуальной задачей. Целью работы является определение на качественном уровне потенциальных возможностей распознавания радиоизлучений при радиоконтроле линий спутниковой связи методом активной диагностики их трактов ретрансляции. Элементом новизны представленного подхода является составление словаря признаков распознавания из наиболее информативных параметров радиоизлучений, позволяющих отследить характерные особенности контролируемых трактов ретрансляции. Показано, что наблюдением в течение определенного времени за изменением параметров диагностирующего сигнала можно добиться однозначного решения задачи определения принадлежности наблюдаемых линий спутниковой связи контролируемому спутнику-ретранслятору. Предложенный подход позволяет обосновать рациональные требования к словарю признаков распознавания радиоизлучений при радиоконтроле линий спутниковой связи при использовании метода активной диагностики их трактов ретрансляции
Ключевые слова: испытательные сигналы, радиоконтроль, спутник-ретранслятор, тракт ретрансляции, электромагнитная обстановка
Актуальность
По мере возрастания возможностей спутниковой связи (СпС), увеличения числа и категорий пользователей, расширения зон обслуживания возрастает загруженность орбит и частотных диапазонов, выделенных для организации спутниковой связи. В этих же частотных диапазонах функционирует множество других радиоэлектронных средств (РЭС): радиорелейных станций, различных сетей сотовой связи, сетей беспроводного доступа и т.д., что в крупных городах и промышленных центрах значительно повышает вероятность возникновения взаимных непреднамеренных помех между указанными сетями и линиями спутниковой связи. Кроме того, наличие недокументируемых возможностей по изменению конфигурации трактов ретрансляции (изменение частотных подставок ствола, поляризации приемной и/или передающей антенн, варьирование шириной диаграммы направленности и точкой прицеливания антенн, смена модуляции сигналов и вида уплотнения каналов и т.д.), а также работа самовольно эксплуатируемых РЭС может при-
© Буров Р.И., Капитанов В.В., 2022
вести в этих условиях к возникновению недопустимого уровня взаимных радиопомех [1,2].
Указанные обстоятельства могут привести, с одной стороны, к значительному отличию параметров, предоставленных для согласования в Международный совет электросвязи, от их реальных значений на этапе эксплуатации систем СпС, а с другой - обуславливают необходимость контроля заявленных характеристик ретрансляторов и общей оценки электромагнитной обстановки в системах спутниковой связи. Поэтому основными целями процедуры радиоконтроля будут являться верификация заявленных значений параметров линий СпС их реальному состоянию в интересах формирования на этой основе предложений для надзорных органов, а также поиск, обнаружение и выявление местоположения самовольно эксплуатирующихся РЭС и источников радиопомех.
Важным элементом радиоконтроля является наблюдение за изменением характеристик входа и выхода спутника-ретранслятора, которое будет иметь место, в том числе и при принятии мер помехозащиты (или любом изменении заявленной конфигурации). Высокую оперативную ценность будут нести полученные сведения о характеристиках коммутации входа
и выхода спутника-ретранслятора. При этом решение задач радиоконтроля должно обеспечивать как установление факта изменения конфигурации (смена частотных подставок стволов, вида поляризации, центра и границы зон обслуживания и т.д.), так и определение конкретных значений характеристик линий СпС. Кроме того, необходимо учитывать возможную низкую достоверность сведений о системах СпС, публикуемых в открытой печати, а также неопределенность о целом ряде неопубликованных параметрах (недокументированных возможностях) [3,4].
Радиоконтроль параметров спутников-ретрансляторов и линий СпС может осуществляться либо путем наблюдения сигналов этих линий, либо путем активного воздействия на тракт спутника-ретранслятора (активной диагностики) с последующим определением (оценкой) параметров тракта по изменению характеристик диагностирующего сигнала (ДС). Главным ограничением на способ их применения является требование недопущения снижения пропускной способности (нарушения функционирования) контролируемой линии СпС. В этом случае наиболее целесообразно применение шумоподобных (ШПС) диагностирующих сигналов [5]. При этом решение задачи распознавания наблюдаемых радиоизлучений становится наиболее актуальной задачей.
В общем случае распознавание можно представить в виде преобразования поступающих на вход сведений, в качестве которых рассматриваются значения некоторых параметров (признаков), в выходную информацию, представляющую собой заключение о классе (типе) распознаваемого образа (объекта). Распознавание сложных объектов требует разработки (синтеза) специальных систем, в процессе которой необходимо классифицировать распознаваемые объекты, составить словарь признаков х1...хп, используемый для априорного описания классов с учетом ограничений, и разработать алгоритмы распознавания и управления функционированием системы [6]. По выбранному алгоритму распознавания с учетом сопоставления апостериорных данных о неизвестном объекте гр с априорной информацией требуется определить к какому классу из Я1.Яг он может быть отнесен. Кроме того, необходимо учитывать ограничения, накладываемые на время распознавания и на достоверность принятия решения в условиях различных дестабилизирующих факторов.
Применительно к линиям спутниковой связи при их радиоконтроле имеется возможность классификации объектов и описания классов на нескольких уровнях, на первом из которых объектом распознавания является собственно линия радиосвязи (тракт ретрансляции), а класс представлен отдельным спутником, на втором же должно приниматься решение о принадлежности ИСЗ-ретранслятора соответствующей системе спутниковой связи. Однако при проведении радиоконтроля возможны ситуации, когда число спутников, ретранслирующих испытательный сигнал, неизвестно. В этом случае в зависимости от решаемых задач радиоконтроля возможными путями их решения являются либо попарное различение наблюдаемых радиоизлучений, либо использование процедуры самообучения системы распознавания на основе определения границ классов.
Цель работы - определение на качественном уровне потенциальных возможностей распознавания радиоизлучений при проведении радиоконтроля линий спутниковой связи методом активной диагностики их трактов ретрансляции.
Описание словаря признаков распознавания
При разработке словаря признаков имеют место следующие ограничения: необходимость априорных сведений, достаточных для определения классов распознаваемых объектов на языке этих признаков; низкая информативность некоторых признаков о динамических параметрах объектов; отсутствие соответствующих измерителей для определения значений некоторых признаков; ограничение на стоимость процедуры распознавания. В этих условиях априорный набор признаков может быть использован лишь в качестве основы при разработке реально применяемого в системе рабочего словаря, в котором необходимо задействовать только наиболее информативные признаки. Выбор признаков, в общем случае, имеет целью разработку алгоритма анализа принимаемых случайных процессов, приводящего к выявлению совокупности достаточно информативных характеристик минимально необходимого объема. Одним из способов выбора признаков может являться содержательный анализ, когда используется некоторая априорная информация о порядке возникновения наблюдаемой реализации случайного процесса.
Частотные признаки
К частотным признакам распознавания будем относить следующие параметры трактов ретрансляции: частота приема f , частота передачи f1, полоса частот А/^ ствола ИСЗ-ретранслятора и частотная подставка ствола fpst, определяемая как разность частот приема и
передачи. При отсутствии априорных данных о конфигурации контролируемого спутника-ретранслятора и/или при изменении частотного плана использование данных параметров в качестве признаков распознавания становится малоинформативным. Вместе с тем, известно [4], что спутник, размещенный на геостационарной орбите, под воздействием ряда дестабилизирующих факторов будет со временем в течение суток описывать на небесной сфере фигуру типа «восьмерки» или «эллипса» с отклонением около одного градуса в направлении север-юг и полградуса в направлении запад-восток. Отказ от учета возникающего при этом доплеровского сдвига частоты (неизвестного в точке контроля) может привести к фазовому рассогласованию опорного и ретранслированного сигналов и результирующему отклику коррелятора, близкому к нулю.
В интересах оценки воздействия допле-ровского сдвига частоты ретранслированных диагностирующих сигналов может быть разработана модель дрейфа ИСЗ-ретранслятора, которая с достаточной степенью точности аппроксимирует характер смещения спутника относительно точек наблюдения на поверхности Земли. При этом могут быть определены максимальные скорости дрейфа спутника, зависимости этой скорости в течение суток из нескольких точек наблюдения с различным местоположением, а также выявлены зависимости снижения уровня корреляции ретранслированных сигналов от величины и характера изменения доплеровского сдвига частоты.
Известно, что нормированный отклик коррелятора при структурном согласовании диагностирующего и ретранслированного сигналов определяется величиной их частотно-временного рассогласования. Для сигналов, квадрат огибающей которых равен единице (а именно к такому виду сигналов относятся фа-зоманипулированные шумоподобные диагностирующие сигналы), частотно-корреляционная функция (функция неопределенности сигнала) при нулевом временном сдвиге т = 0 будет иметь вид [5]
ЩА£!Л) = (зшат^/Аот^), (1)
где Тшдс - длительность диагностирующего сигнала; АОа - доплеровский сдвиг частоты.
При наличии постоянного на длительности сигнала доплеровского сдвига частоты на интервале интегрирования будет укладываться больше или меньше (в зависимости от сближения или удаления ИСЗ-ретранслятора и точки наблюдения) периодов высокочастотного заполнения ШПС. Это адекватно появлению дополнительного рассогласования с опорным колебанием или дополнительного набега фазы, определяемого соотношением
А¥д = АО,Т д . (2)
доп а шдс \ /
Нетрудно заметить, что при определенном значении неучтенного доплеровского сдвига частоты дополнительный набег фазы на длительности интервала наблюдения будет кратен
п ( А^доп =А^аТшдс = ^ , где k = 1'2... ). В этом случае результирующий отклик коррелятора, определяемый соотношением (1), практически будет равен нулю. Следовательно, допустимая в рамках заданной достоверности обнаружения ШПС расстройка частот может быть определена исходя из предельного для известной длительности сигнала дополнительного набега фазы А Тдоп. В свою очередь, управление длительностью при известном значении дает возможность обеспечить беспоисковый по частоте режим синхронизации принимаемого и опорного колебаний и избежать при этом ошибок контроля электромагнитной обстановки в системах спутниковой связи.
Расчет значений скорости дрейфа спутника может быть проведен на основе анализа изменения геометрических соотношений в его взаимном положении относительно точки наблюдения, как иллюстрируется на рис. 1.
Рис. 1. Геометрическая модель радиоконтроля
Так как заранее неизвестно, по какой из возможных траекторий (лемниската, овал Кас-сини, эллипс и т.д.) происходит дрейф спутника, то моделирование смещения спутника-ретранслятора можно провести с использованием кривых четвертого порядка с изменением их параметров [7]:
р2 = с2с:ж2рисз ±^1 с4с:ж2рисз + (а* -с) , (3)
где с - фокусное расстояние. При этом варьированием произвольного параметра а можно обеспечить моделирование дрейфа спутника относительно подспутниковой точки по различным траекториям (например, по лемнискате, как представлено на рис. 2).
Рис. 2. Моделирование траектории дрейфа ИСЗ-ретранслятора
При движении спутника-ретранслятора значение величины х (проекция направления из точки А на спутник в плоскости его орбиты) будет определяться выражением:
X = т](- р cos р) + (R3cos£sin в - р sinр)2 , (4) где £наб и вна6 - широта и долгота наблюдения относительно подспутниковой точки, соответственно; R3 - радиус Земли. Величина Н1, характеризующая расстояние от точки наблюдения до плоскости дрейфа ИСЗ, будет постоянной и определяться в виде
H1 = H + R3(1 - COS Zua6COS Рнаб) ,
(5)
где Н - высота орбиты спутника-ретранслятора. Следовательно, будет изменяться угол наблюдения анаб, под которым просматривается ИСЗ из точки А на поверхности Земли анаб = аГС% ( Н1/Х) .
Для расчета числовых значений доплеров-ской скорости Vd в каждой точке моделируемой траектории необходимо вычислить проекцию вектора скорости Vмгн на проекции направления на спутник х , после чего получим
^ = ^гнС^вС^анаб . (6)
Угол в между проекцией х и вектором скорости Vмгн может быть получен из выражения:
в = ИГЩ I ^ ^ ^наб Рнаб - р ^П Рш
- arctg I ctgq>i
2 2 c - P
c2 + p
(7)
Вектор мгновенной скорости спутника Vмгн направлен по касательной к траектории дрейфа, а его значение (модуль) может быть как постоянным, так и переменным во времени, что обуславливает соответствующие изменения допле-ровского сдвига частоты ретранслированных сигналов. При равномерном дрейфе спутника по рассмотренным выше фигурам средняя скорость движения ¥срд будет составлять от 44 м/с
до 54 м/с. Для учета неравномерности изменения скорости дрейфа ИСЗ относительно подспутниковой точки в модели были рассмотрены следующие ситуации.
Вариант 1. Максимальное значение, равное ¥мгн = 2 • ¥срд, модуль вектора скорости принимает на краях малой полуоси для эллипса и овала Кассини, для лемнискаты - в точке перегиба, а минимальное значение, равное Vмгн = 0 -
по краям большой полуоси для всех типов фигур.
Вариант 2. Минимальное значение, равное Vмгн = 0, модуль вектора скорости принимает на краях малой полуоси для эллипса и овала Кас-сини, для лемнискаты - в точке перегиба, а максимальное значение, равное ¥мгн = 2 • ¥с
срд
- по
краям большой полуоси для всех типов фигур.
Вариант 3. Модуль вектора скорости в течение суток остается постоянным при движении по всем типам фигур и равным ¥мгн = Усрд.
Диагностирующий сигнал на частоте f^ будет принят спутником на частоте fi* = fl ± fd , где c - ск°р°сть света, fd = (vd/c)fl - доплеровский сдвиг частоты, и ретранслирован на частоте f¿ = /1* - AfR, где AfR - значение частотной подставки ствола ретранслятора. На рис. 3 представлены графики зависимости величины доплеровского сдвига частоты fd от времени при дрейфе ИСЗ по фигуре типа лемниската для различных вариантов изменения V.™. .
различным диапазонам частот, что иллюстрируется на рис. 4.
Рис. 3. Зависимость доплеровского сдвига частоты в течение суток
Представленные зависимости изменения частоты принимаемых ИСЗ испытательных сигналов вследствие эффекта Доплера получены на основе моделирования процесса ретрансляции сигналов движущимся спутником применительно к диапазону частот 6 ГГц и размещении точки наблюдения в координатах Çm6 = 58°, ßHa6 = 40°. Из представленных зависимостей можно сделать вывод о том, что во всех случаях имеется монотонное периодическое изменение скорости дрейфа ИСЗ в направлении точек наблюдения, индивидуальное для каждого из вариантов дрейфа.
Ретранслированный испытательный сигнал будет принят средствами радиоконтроля на частоте
/t:=(fli- a/r) ± (vd/c)(fl:~ A/r) . (8)
Следовательно, сдвиг частоты ретранслированного диагностирующего сигнала, обусловленного эффектом Доплера вследствие дрейфа ИСЗ-ретранслятора на геостационарной орбите, может быть определен по формуле
f = flj(2vd/c) ± (vd/c)2] - ÄfR(vd/c) , (9) а в случае разнесения точек излучения и приема диагностирующих сигналов f = fltt(vdl + vd2)/c] ± (vdl • V22)/c2]} - A/r(v,2 /c) , (10) где vdl - доплеровская скорость смещения ИСЗ-ретранслятора в направлении точки передачи; vd2 - доплеровская скорость смещения
ИСЗ-ретранслятора в направлении точки приема.
Реализация разработанной модели позволяет определить области пространства (поверхности Земли) с одинаковым доплеровским сдвигом частоты в зависимости от пространственного разнесения точек передачи (приема) диагностирующих сигналов применительно к
Рис. 4. Зависимость доплеровского сдвига частоты в течение суток
Расчеты показывают, что для различных диапазонов частот, используемых в практике систем СпС, максимальный доплеровский сдвиг частоты будет составлять величину от единиц до десятков сотен герц. В то же время перемещение спутника по рассматриваемым фигурам приводит к появлению так называемых «окон прозрачности», где приращение (уменьшение) частоты диагностирующих сигналов будет весьма незначительным. Особенно этот эффект может появляться при экваториальном размещении точек наблюдения и движении ИСЗ-ретранслятора по эллипсу, когда влияние эффекта будет незначительным в течение более полутора часов в сутки.
Доплеровский сдвиг частоты ведет к появлению дополнительного набега фазы А¥доп, влекущего за собой возможную компенсацию откликов от различных частей сигнала и результирующему отклику коррелятора, определяемому соотношением, практически равным нулю. При задании максимальных потерь энергии ШПС величиной в 20% предельный набег фазы составит А ¥доп = п/4 . В этом случае, учитывая (1), могут быть найдены области длительностей ШПС, обеспечивающих заданное неразрушение отклика коррелятора при обработке сигнала. Следовательно, задавая максимальный дополнительный набег фазы диагностирующего сигнала, можно расчетным путем определить допустимую длительность ШПС, при которой разрушение отклика коррелятора будет не больше заданного. Ориентируясь на полученное значение тшдс, можно выбирать полосу частот ШПС и управлять энергетическим
и частотно-временным ресурсом средств активной диагностики.
Поляризационные параметры
Результаты моделирования показывают, что в условиях априорной неопределенности об используемом виде поляризации антенн спутника-ретранслятора для гарантированного приема ретранслированных сигналов необходимо увеличить мощность диагностирующих сигналов на величину от 7 до 40 Дб. Устранение указанной неопределенности и полученные при этом сведения могут быть использованы для решения задачи распознавания и определения принадлежности линий спутниковой связи заданному для контроля ретранслятору. Однако определение лишь вида используемой поляризации сигналов в сложной электромагнитной обстановке, когда может наблюдаться до 10-15 спутников (50-85 трактов ретрансляции) или при изменении конфигурации контролируемой системы, не позволяет в большинстве случаев провести распознавание наблюдаемых линий спутниковой связи. Именно поэтому требуется выявить дополнительные поляризационные параметры, на основании которых возможно сформировать признаки распознавания, позволяющие однозначно определить принадлежность обнаруженных сигналов заданному для контроля ретранслятору.
Модуль напряжения на нагрузке будет зависеть от степени согласования поляризации передающей антенны спутника и приемной антенны средств контроля
И = E 1 1 2
1 + -
4кка + (1 - к2с )(1 - к2а) cos 2 ß (1 + к2с )(1 + к2 )
(11)
где k - коэффициент, учитывающий ослабление диагностирующего сигнала при ретрансляции и распространении, Е0 - напряженность электромагнитной волны (ЭМВ), кс - коэффициент эллиптичности приемной антенны средств радиоконтроля, ка - коэффициент эллиптичности передающей антенны спутника, ¡Зе - угол между большими полуосями эллипсов поляризации передающей антенны спутника и приемной антенны средств радиоконтроля.
В случае строго круговой поляризации электромагнитной волны диагностирующего сигнала модуль напряжения на нагрузке (11) может быть определен выражением
к.
где знак минус характеризует несовпадение поляризации передающей ИСЗ и приемной антенн средств радиоконтроля, а знак плюс - совпадение.
При строго линейной поляризации электромагнитной волны диагностирующего сигнала формула (11) трансформируется к виду
|Т7 , „ (1 - к2)cos2Д Иь\=кЕj1 ±' /:'l2 Pe
(13)
(1 + к2) V } Совместное решение (12) и (13) относительно ка и ße
к = И-" 1
, ße =— arccos -
. (14)
позволяет определить значения искомых параметров приемной антенны спутника-ретранслятора при проведении радиоконтроля. Зависимости, рассчитанные согласно (14) и представленные на рис. 5, наглядно иллюстрируют возможность выявления характерных особенности антенных систем контролируемых ретрансляторов, обусловленных, в том числе, и возможными флуктуациями поляризации при распространении диагностирующих сигналов.
(1 + К)
(12)
Рис. 5. К определению поляризационных параметров
Следовательно, определение поляризационных параметров приемных антенн ИСЗ-ретрансляторов может быть проведено аналитически на основе измерения уровней принимаемых диагностирующих сигналов, излученных последовательно с круговой правой, круговой левой и линейными поляризациями ЭМВ. Это, в свою очередь, обуславливает необходимость использования антенных устройств, обеспечивающих функционирование средств радиоконтроля как при линейных, так и при круговых видах поляризации ЭМВ. Техническая реализация данного принципа может быть построена на базе параболических или зеркаль-
2
2
2
2\UA\UH
с
H
ных антенн с различными видами облучателей, с выходов которых снимается уровень ретранслированного сигнала, и по результатам сравнения определяется тип и характеристики поляризации излученной спутником ЭМВ.
Пространственные характеристики
Повышение загруженности орбит систем спутниковой связи, неидеальность диаграмм направленности антенных систем ИСЗ-ретрансляторов и средств радиоконтроля, а также наличие дестабилизирующих факторов и ошибок в юстировке антенн обуславливает возможность приема радиосигналов, ретранслированных различными спутниками. При этом количество орбитальных позиций, излучение с которых доступно в точке контроля, прямо пропорционально ширине диаграммы направленности антенных систем средств радиоконтроля. Кроме того, из-за наличия вышеизложенных дестабилизирующих факторов орбиты спутников возможен прием сигналов от ретрансляторов, расположенных вне непосредственно видимых орбитальных позиций. В этих условиях предварительная селекция принимаемых излучений может основываться на оценке времени задержки ретранслированных сигналов, которая в общем случае имеет вид
* = К + k + tkc, (I5)
где tr - время распространения сигнала, tks -время коммутации на борту ретранслятора, tkc -время реакции аппаратуры средств контроля. Так как слагаемые в выражении (15) являются случайными величинами, то и общее время задержки т также является случайным, и возможны ситуации равенства задержек сигналов, ретранслированных спутниками, расположенными в соседних орбитальных позициях, что иллюстрируется на рис. 6 в виде графика зависимости времени распространения t* от разностной долготы точки контроля и заданной орбитальной позиции, рассчитанной согласно t* = 2 VH2 + R - 2HRz cos £ sin (ps - PJ r c
где H - высота геостационарной орбиты, Rz -радиус Земли, Pc - долгота орбитальной позиции контролируемого ИСЗ, Ps,%s - географические координаты средств радиоконтроля, c -скорость света.
255
254.5
254
253 5
- tr ,мс
Рг.
-15
-10
-5
10
15
Рис. 6. Зависимость времени распространения при изменении относительной долготы орбитальной позиции
Данный график наглядно демонстрирует равенство , значение которого априорно может быть принято в качестве математического ожидания т для спутников, расположенных в диаметральных относительно заданной орбитальных позициях. В этих условиях возможным выходом может являться использование данных о характерном изменении в течение суток времени распространения сигнала, обусловленном паразитным дрейфом спутника-ретранслятора вокруг подспутниковой точки. Следуя приведенным выше рассуждениям, можно показать, что даже в наихудших для распознавания условиях (диагностирующие сигналы ретранслированы спутниками, размещенными в одной орбитальной позиции и дрейфующими с минимальным угловым разносом ( Аф = 10°) между положениями на траекториях одного вида) выбором рациональной длительности сигнала имеется принципиальная возможность получения значительного (до 80 процентов) отличия между откликами коррелятора.
Выводы
Проведенное моделирование дрейфа спутников-ретрансляторов показывает, что дополнительный признак распознавания, основанный на учете обусловленного этим дрейфом допле-ровского сдвига частоты, обладает высокой разрешающей способностью и является информативным в течение большей части суток. С другой стороны, изменяя длительность и отслеживая характер изменения откликов коррелятора на диагностирующие сигналы распознаваемых линий связи, имеется возможность с использованием данного признака определить как количество функционирующих в контролируемом диапазоне спутников, так и сопоставить (идентифицировать) каждому из них наблюдаемые тракты ретрансляции.
Анализируя представленные зависимости, нетрудно заметить, что изменением параметров
диагностирующего сигнала можно добиться однозначного решения задачи определения принадлежности наблюдаемых линий СпС с использованием признака распознавания, учитывающего изменение времени распространения сигнала вследствие дрейфа ИСЗ-ретранслятора. Кроме того, в условиях априорной неопределенности о характеристиках дрейфа спутника-ретранслятора (вид траектории, угловой сдвиг между положениями на траектории) данные зависимости могут служить исходными данными для выбора (формирования) параметров диагностирующих сигналов в целях обеспечения информативности рассматриваемого признака в течение большей части суток.
Проведенный анализ возможностей использования метода активной диагностики при радиоконтроле линий СпС указывает, что потенциально решение задач оценки (фильтрации) параметров шумоподобных диагностирующих сигналов дает возможность попарного разделения наблюдаемых радиоизлучений и
определение на этой основе конфигураций контролируемых спутников-ретрансляторов.
Литература
1. Кантор Л.Я. Справочник по спутниковой связи и вещанию. М.: Радио и связь, 1983. 287 с.
2. Бородин С.В. ЭМС наземных и космических радиослужб. М.: Радио и связь, 1990. 272 с.
3. Калашников Н.И. Системы связи через ИСЗ. М.: Связь, 1989. 211 с.
4. Фортушенко А.Д. Основы технического проектирования систем связи через ИСЗ. М.: Связь, 1990. 261 с.
5. Тузов Г.И. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 264 с.
6. Горелик А.Л. Методы распознавания. М.: Высш. шк., 1977. 221 с.
7. Бронштейн И.Н. Справочник по математике. М.: Наука, 1986. 574 с.
8. Гурский Д.А. Вычисления в MathCad. СПб.: Питер, 2006. 544 с.
9. Петров Ю.М. Обеспечение достоверности и надежности компьютерных расчетов. СПб.: БХВ-Петербург, 2010. 160 с.
10. Грибов Э.Б. Нелинейные явления в приемопередающем тракте аппаратуры связи. М.: Связь, 1971. 246 с.
Поступила 04.03.2022; принята к публикации 19.04.2022 Информация об авторах
Буров Роман Иванович - канд. техн. наук, доцент кафедры радиотехники, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (394064, Россия, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54а), тел.: +7 908 130 67 09, e-mail: bri555@mail.ru
Капитанов Владимир Валерьевич - канд. техн. наук, преподаватель кафедры радиотехники, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (394064, Россия, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54а), тел.: +7 904 211 47 08, е-mail: kap56@ mail.ru
QUALITATIVE ASSESSMENT OF THE RECOGNITION OF RADIO EMISSIONS DURING RADIO MONITORING OF SATELLITE COMMUNICATION LINES
R.I. Burov, V.V. Kapitanov
Military Scientific Educational Center of Military-Air Forces "N.E. Zhukovsky and Ju.A. Gagarin Military-Air Academy", Voronezh, Russia
Abstract: when carrying out radio monitoring of satellite communication lines by the method of active diagnostics of their relay paths, it becomes necessary to solve a number of problems of searching, detecting and comparing diagnosed satellite communication lines with a repeater specified for monitoring in order to identify reliable information about the actual use of the allocated frequency resource and its compliance with the issued operating permits radio electronic means. In the presence of undocumented possibilities for changing the configuration of relay paths and the possible functioning of unauthorized radio electronic means, solving the problem of recognizing observed radio emissions becomes the most urgent task. The aim of the work is to determine at a qualitative level the potential possibilities of recognizing radio emissions during radio monitoring of satellite communication lines by the method of active diagnostics of their relay paths. The element of novelty of the presented approach is the compilation of a glossary of recognition features from the most informative parameters of radio emissions, which make it possible to trace the characteristic features of the controlled relay paths. We showed that by monitoring for a certain time the change in the parameters of the diagnostic signal, it is possible to achieve an unambiguous solution to the problem of determining whether the observed satellite communication lines belong to a controlled relay satellite. The proposed approach makes it possible to substantiate the rational requirements for the dictionary of radio emission recognition features in the radio monitoring of satellite communication lines using the method of active diagnostics of their relay paths
Key words: test signals, radio monitoring, repeater satellite, retransmission tract, electromagnetic environment
References
1. Kantor L.Ya. "The handbook on a satellite communication and broadcasting" ("Spravochnik po sputnikovoy svyazi i vesh-chaniyu"), Moscow: Radio i svyaz', 1983, 287 p.
2. Borodich S.V. "EMS of land and space radio services" ("EMS nazemnykh i kosmicheskikh radiosluzhb"), Moscow: Radio i svyaz', 1990, 272 p.
3. Kalashnikov N.I. "Communication system through an artificial satellite" ("Sistemy svyazi cherez ISZ"), Moscow: Svyaz', 1989, 211 p.
4. Fortushenko A.D. "Bases of technical designing of communication systems through an artificial satellite" ("Osnovy tekhnicheskogo proektirovaniya sistem svyazi cherez ISZ"), Moscow: Svyaz', 1990, 261 p.
5. Tuzov G.I. "Noise immunity of radio systems with difficult signals" ("Pomekhozashchishchennost' radiosistem so slozhnymi signalami"), Moscow: Radio i svyaz', 1985, 264 p.
6. Gorelik A.L. "Identification methods" ("Metody raspoznavaniia"), Moscow: Vysshaia shkola, 1977, 221 p.
7. Bronstein I.N. "Handbook of mathematics" ("Spravochnik po matematike"), Moscow: Nauka, 1986, 574 p.
8. Gurskiy D.A. "Calculation in MathCad" ("Vychisleniya v MathCad"), St.-Petersburg: Piter, 2006, 544 p.
9. Petrov Yu.M. "Providing reliability and reliability of computer calculations" ("Obespechenie dostovernosti i nadezhnosti komp'yuternykh raschetov"), St.-Petersburg: BHV-Peterburg, 2010, 160 p.
10. Gribov E.B. "Nonlinear phenomena in the receiving-transmitting path of communication equipment" ("Nelineynye yavleniya v priyemo-peredayushchem trakte apparatury svyazi"), Moscow: Svyaz', 1971, 246 p.
Submitted 04.03.2022; revised 19.04.2022
Information about the authors
Roman I. Burov, Cand. Sc. (Technical), Associate Professor, Military Scientific Educational Center of Military-Air Forces "N.E. Zhukovsky and Ju.A. Gagarin Military-Air Academy" (54a Starykh Bolshevikov str., Voronezh 394064, Russia), tel.: +7 908 130 67 09, e-mail: bri555@mail.ru
Kapitanov V. Valerevich, Cand. Sc. (Technical), Assistant Professor, Military Scientific Educational Center of Military-Air Forces "N.E. Zhukovsky and Ju.A. Gagarin Military-Air Academy" (54a Starykh Bolshevikov str., Voronezh 394064, Russia), tel.: +7 904 211 47 08, e-mail: kap56@ mail.ru
