МЕТОД ОБРОБКИ ПРОСТОРОВО-ЧАСОВИХ СИГНАЛІВ КОСМІЧНИХ НАВІГАЦІЙНИХ СИСТЕМ ПРИЙМАЧАМИ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Лггература

1. ABS - American bureau of shipping [Электронный ресурс] / Амери-канское бюро судоходства (АБС). - Режим доступа: http://ww2.eagle.org, сво-бодный. (Дата обращения: 05.05.2017 г.)

2. BV - Bureau Veritas [Электронный ресурс] / Бюро Веритас (БВ). - Режим доступа: http://www.bureauveritas.com, свободный. (Дата обращения: 05.07.2020 г.)

3. Det Norske Veritas (DNV) [Электронный ресурс] / Норвежское класси-фикационное общество. - Режим доступа: https://www.dnvgl.com, свободный. (Дата обращения: 15.06.2020 г.).

4. Качество электроэнергии на судах / Ю.Я. Зубарев, О.Н. Климанов, Ю.И. Пайкин, В.В. Шейни-хович. - Л.: Судостроение, 1988. - 155 с.

5. Алаев В.В. Системы регулирования напряжения судовых синхронных генераторов и их математическое описание. Сб. науч. тр. СВМИ им. П.С. Нахимова. - Севастополь, 2003. - N 3. - С. 102-106.

6. Антипов А.М. Патент RU 71011 U1 «Устройство управления дизель-генераторным агрегатом» / А.М. Антипов, В.Ю. Лемешко; Заявлено 08.08.2007; Опубл 20.02.2008 г.

7. Пупин В.М. Устройства защиты от провалов напряжения / В.М. Пупин // Энергетик (Приложение к журналу). - М.: НТФ Энергопрогресс, 2011. -Вып. 5 (149). - 100 с.

8. Балыкшов А. Ионисторы. Электронные компоненты - Украина. - 2005. - №11. - С. 91-97

9. Беляков А.И. Электрохимические суперконденсаторы: текущее состояние и развитие. Электрохимическая энергетика. - 2006. - №3. - С. 146-149.

10. Burke A. Comparisons of Ultracapacitors and Advanced Batteries for Pulse Power in Vehicle Applications: Performance, Life, and Cost [text] / А. Burke, M. Miller // 19th Electric Vehicle Symposium. -Busan, 2002.

11. Кузнецов В.П. Конденсаторы с двойным электрическим слоем (ио-нисторы): новые разработки / В.П. Кузнецов [и д.р.] // Электрическое питание. - 2006. - № 2. - С. 42-49.

12. BOOSTCAP Ultracapacitors. Maxwell Technologies, 2009. [Режим доступа]: https://www.max-well.com/images/docu-ments/PG_boostcap_product_guide.pdf

13. Хрусталев Д.А. Аккумуляторы / Д.А. Хру-сталев. - М.: Изумруд, 2003. - 224 c.

14. Портнягин Н.Н. Современные источники электрической энергии как альтернатива на пути к модернизации судовой автоматизированной электроэнергетической системы рыбодобывающих судов Камчатского края / Н.Н. Портнягин, С.Ю. Труд-нев // Наука, образование, инновации: пути развития: мат. 3-ей Всерос. науч.-техн. конф. (24-26 апр. 2012 г.). - Петропавловск-Камчатский, 2012. - Ч. 1. - С. 140-145.

15. Труднев С.Ю. Исследование влияний импульсного источника электрической энергии на динамическую устойчивость САЭЭС при помощи имитационных моделей / С.Ю. Труднев, Н.Н. Порт-нягин // Соврем. проблемы науки и образования. -Пенза, 2012. - № 6. - С. 111.

16. Труднев С.Ю. Разработка компьютерной модели параллельной работы генераторного агрегата и трехфазного безынерционного источника питания. Вестник государственного университета морского и речного флота имени адм. Макарова. -СПб, 2015. - Вып. 2 (30). - С. 191-198.

17. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB Sim Power Systems и Simulink. - СПб.: Питер, 2008. - 288 с.

18. Герман-Галкин С.Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК. - М.: Корона-Век, 2008. - 368 с.

МЕТОД ОБРОБКИ ПРОСТОРОВО-ЧАСОВИХ СИГНАЛ1В КОСМ1ЧНИХ НАВ1ГАЦ1ЙНИХ СИСТЕМ ПРИЙМАЧАМИ Л1ТАЛЬНИХ АПАРАТ1В

Хлоп 'ячий В.А.

к.т.н., Харювський нацiональний yuieepcumem Повiтряних Сил iM. 1вана Кожедуба,

Украша

METHOD OF PROCESSING SPACE-TIME SIGNALS OF SPACE NAVIGATION SYSTEMS BY

AIRCRAFT RECEIVERS

Khlopiachyi V.

Ph.D., Ivan Kozhedub Kharkiv National Air Force University,

Ukraine

АНОТАЦ1Я

У статп розглянуто особливосл обробки просторово-часових сигналiв космiчних нав^ацшних систем приймачами лгтальних апарапв. Удосконалено метод синтезу оптимальних систем обробки просторово-часових сигналiв. Метод дозволяе при побудовi оптимально! системи обробки просторово-часових сигна-лiв нерухомих (стацюнарних) споживачiв наыгацшно! шформацп видшити шдсистему оптимально! прос-торово! обробки (оптимальна антена) i пвдсистему оптимально! часово! обробки (оптимальний приймач). Для кожно! точки апертури антени приймача легального апарату запропонована оптимальна схема обробки наыгацшного сигналу у виглядi сукупносп паралельних часових каналiв, кожен з яких включае в себе узгоджений фшьтр, налаштований на певш фжсоваш значення параметрiв сигналу.

ABSTRACT

The article considers the peculiarities of processing space-time signals of space navigation systems by aircraft receivers. The method of synthesis of optimal systems of space-time signal processing is improved. The method allows to select the subsystem of optimal spatial processing (optimal antenna) and the subsystem of optimal time processing (optimal receiver) when constructing the optimal system of processing space-time signals of fixed (stationary) consumers of navigation information. For each point of the aperture of the antenna of the receiver of the aircraft, the optimal scheme of processing the navigation signal in the form of a set of parallel time channels, each of which includes a matched filter tuned to certain fixed values of signal parameters.

Ключовi слова: метод, ттальт апарати, наюгацщт параметри.

Keywords: method, aircraft, navigation parameters.

Постановка проблеми

Безпечне використання лтгальних апарапв пе-редбачае точне визначення гх просторовог орieнта-ци, особливо в областях штенсивного аыацшного руху [1, 2]. При цьому використовуються наземш радюлокацшш станцп, яш контролюють навта-цшш параметри легального апарату в повг^ (шви-дшсть, висота, азимут, кутовi параметри польоту тощо). Однак, застосування супутникових наыга-цшних систем для визначення нав^ацшних параме-трiв лiтального апарату дозволяе не тшьки шдви-щити точнiсть гх визначення, а й може застосовува-тися в комплексах забезпечення безпеки ашацшного руху на складних дшянках повiтряних трас [3, 4].

Анат останнiх досл1джень i публiкацiй

Розглянемо особливосп обробки просторово-часових сигналiв космiчних навiгацiйних систем приймачами лггальних апаратiв.

Незважаючи на досить повно розроблену в да-ний час теорш просторово-часовоГ обробки сигна-тв, що знайшла вiддзеркалення в роботах [4 - 10], вщсутш конкретш результати щодо синтезу сис-теми просторово-часовоГ обробки сигналiв при ст-льнiй оцiнцi кутових параметрiв - кутових координат, кутових швидкостей i прискорень. Застосування неоптимальних алгоршадв обробки завжди пов'язане з енергетичними втратами i, як наслщок, з погiршенням якiсних характеристик системи обробки навп-ацшног iнформацiями лгтальних апара-тiв [8].

Радiонавiгацiйний сигнал, який приймае лгга-льний апарат пiд час польоту, характеризуеться низкою параметрiв. Такими параметрами е: амплпуда та фаза сигналiв ввд кожного навiгацiйного космiч-ного апарату (НКА), час затзнювання сигналiв, ку-товi координати НКА й ряд шших параметрiв [11, 12]. Для того, щоб можна було повнютю охаракте-ризувати полiт лiтального апарату, необхвдно одно-часне знання вах навiгацiйних параметрiв. Це мо-жливо лише при спiльному вимiрюваннi вах пара-метрiв в апаратурi споживача (лiтального апарату). У свою чергу, включения всiх параметрiв до шль-костi вимiрюваних дозволяе спростити викладки i призводить до спiввiдношень, яш легко узагальню-ються на випадок довiльноi кiлькостi похвдних па-раметрiв.

Одним з критерiiв роздiлення просторово-ча-совоГ обробки сигналiв на просторову та часову е вектор параметрiв руху (польоту) лiтального апарату [12]. Неможливють такого розподiлу обумов-

лена залежнiстю частоти сигналу ввд координат то-чок приймально! антени легального апарату. Для когерентного тдсумовування полiв, що знiмаються з прийомних елементiв антен, система обробки повинна компенсувати рiзницю мiж стащонарним i динамiчним об'ектом. Так, для сигналiв рухомих об'eктiв змiннi фазовi набiги неоднаковi для рiзних точок антен. Це значно ускладнюе алгоритми оптимально! обробки сигналiв ввд НКА i викликае необ-хвдшсть визначення можливостей використання неоптимальних алгорштшв. Прикладом таких алгори-тмiв можуть бути алгоритми обробки сигналiв вiд НКА, як оптимальнi для нерухомих споживачiв, з урахуванням особливостей обробки сигналiв в ру-хомих приймачах.

У рядi робiт проведено аналiз можливих дiапа-зонiв змiни параметрiв сигналу, при яких можна не враховувати рух споживача та користуватися алгоритмами обробки сигналiв як для нерухомих спо-живачiв без штатного зниження яшсних показнишв систем обробки [7]. Так в [8] дослвджено вплив ку-тово! та радiальноi швидкостi споживача на попр-шення яшсних характеристик системи обробки, що реалiзуе алгоритм оптимально! обробки сигналiв для нерухомих споживачiв. В [9] визначено дiапа-зон змiни кутово! швидкостi, при якому ця змша не впливае на вигляд оптимально! обробки. Тобто, в даному випадку при використанш алгоритмiв обробки сигналiв нерухомих споживачiв для лiтальних апаратiв так! швидшсш параметри е завадами. Однак, в деяких навiгацiйних системах [3, 6, 7, 11] ви-мiрюваними параметрами е як кутова координата, так i кутова швидшсть. У цьому випадку завадою (параметром, що заважае) буде кутове приско-рення. У той же час при виршенш цшого ряду за-вдань, пов'язаних з обробкою шформацп в прийомних пристроях високоманеврових споживачiв (до яких, безумовно, належать й лггальш апарати), ви-никае необхвдшсть вимiрювання похГдних координат i бшьш високого порядку, тобто не тшьки швидкостей, але i прискорень. Тому становить штерес розгляд питань оптимально! обробки при сшльнш оцшщ координат, !х перших i других похвдних, питань оцшки потенцiйноi точност вимiрювань, питань реалiзацii оптимальних алгоритмiв, пошуку субоптимальних алгоритмiв, як володГють мен-шими апаратурними витратами порГвняно з опти-мальними алгоритмами.

Метою статт е розробка методу обробки про-сторово-часових сигналiв космГчних навiгацiйних

систем приймачами лтгальних апарапв для пвдви-щення точностi визначення !х координат при по-льотг

Розробка методу обробки мросторово-часо-вих сигналiв космiчних навмацшних систем приймачами л^альних амарамв

Полiт лiтального апарату будемо представляти елементарно! точкою. Умови завдання сформулю-емо наступним чином.

На заданому iнтервалi простору X е[0; Ь] i

часу г Е [0; Т] спостерiгаеться сигнал випромь нювання точкового об'екта, що рухаеться:

5 (г ) = Боехр^щ г}. (1)

Закон змiни дальностi рф) будемо вважати вь домим. Вiдсутнi також iншi випадковi параметри, роль яких досить висвiтлена в лiтературi [1, 3, 4].

Прийом сигналу вщбуваеться на rai теплових просторових завад:

y (t; х) = S (t; х) + n (t; х). (2)

Ввдповщно до реальних умов, що змiнюються при прийомi навiгацiйного сигналу на фош завад, вважаемо вхщш сигнали некорельованими [11]:

(n(t{;х)n(t2;х2)) =^Sfa -12)¿(х- -x2). (3)

Для загального випадку руху споживача в про-сторi з деяким прискоренням залежнiсть кутового положення споживача u(t) вiд часу досить складна. Для порiвняння коротких промiжкiв часу, на яких здшснюеться вимiрювання навтацшних парамет-рiв лiтальних апаратiв, можна апроксимувати u(t) квадратичною функцiею.

Позначаючи sin u(t) = &(t), представимо функ-цiю 0(t) у виглядг

2

о)V ro) 1 ~ 0 vo)V ro) , (4)

1

0(t) = 0(to ) + ©'(to )(t - to ) + -0"(to )(t - to )

де {0j0'j0"j — X - вщповцщо ощнюваш

кутова координата, кутова швидкiсть i приско-рення, що розглядаються в момент часу t = t0 = 0.

Сигнал вигляду (1) створюе на антеш напруженiсть поля:

S (t; х; Х^ = S0 exp j ja>0

х

t--

C

с

6 + 6't + -6"t2 2 у

(5)

Потрiбно визначити оптимальний спосiб обробки сигналу та знайти потенцшну точшсть оцшки

napa\iCTpÍB X = |0j0'j0"|.

Оптимальна обробка прийнятих коливань (5) зводиться до формування вихiдного ефекту у ви-глядi:

Т L

= ^y(t,xyj(t,x,X}dtdx,

o o

де опорний сигнал G

(t\X\X}

системи обро-

бки визначаеться за допомогою рiвняння звернення [10]:

Т L Г

o o

т ь о о

Для корелящйно! функцii' завад, задано! виразом (3), значения опорного сигналу набувае вигляду:

= (6)

Це призводить до наступного виразу для оптимального вихвдного ефекту:

X

t--

C

г 1 л 6+6't+-6"t2 2

>dtdx.

(7)

Як видно з (7), оптимальна обробка сигналiв не подметься на просторову та часову, а така обробка виконуеться послiдовно.

На вiдмiну вiд оптимальних алгоритмш обробки сигналiв нерухомих споживачiв, коли можливо видiлити просторову та часову складову сигналу вщ НКА, в даному випадку протягом часу спосте-

реження t Е ^o; Tj вiдбуваеться змша напрямку

приходу електромагнiтних хвиль на приймальну

антену. У кожнiй точщ антени x присутнi коли-вання власно! частоти, яка визначаеться значенням

координати x i величиною параметрiв 6' та 6" . Ця частота вiдрiзняеться вiд частоти коливань, ви-промiнюваних НКА, на величину

' 1 Л

о х

6 + -6"t , (8) v 2 J

яка мютить постiйний член, що визначаеться кутовою швидкiстю перемiщення споживача 6' i

мютить член, як!й лшшно змiнюегься та визнача-еться кутовим прискоренням 0" .

Для когерентного тдсумовування таких коли-вань, що зшмаються з прийомних елементiв антени, тобто для забезпечення максимального значення

= X 1^0 ехР] У^о

1 0

г -

с

Г

вихвдного ефекту (7), система оптимально! обробки повинна компенсувати змшювання у чаа. У загаль-ному випадку за нелiнiйним закон фазовi зрушення неоднаковi для рiзних прийомних елементiв. Запи-шемо вираз (6) для дискретного представлення ко-ливань у прийомних елементах антени у виглядг

0 + 0'г + 1о"г2

\у (V; х) Ж.

(9)

Як виходить з (9) в кожнш точщ апертури х,. для кожно! сукупносп параметр1в X — ^0', 0 \ 0 | формуеться вихвдний ефект:

1

7{Х) = \у(г,х,)к

V - х

с

г 1 л о+оV+о2

к 2

Ж,

(10)

о

який представляе собою алгоритм оптимально! часово! обробки в кожнш точщ апертури х, для су-

купносп параметр! в Л, формований в результат! впливу прийнятого коливання на лшшну систему з !мпульсною характеристикою:

(11)

Порiвняно з попереднiм випадком (обробка си-гналiв нерухомих споживачiв) система обробки на-в^ацшних сигналiв рухомих споживачiв значно ускладнюеться. Система обробки повинна бути ба-гатоканальною для кожно! точки апертури. Навиъ, багатоканальною за кутовими координатами, куто-вими швидкостями i прискореннями. Запропоно-вана система обробки, що реалiзуе вихiдний ефект (9), представлена на рисунку 1. Для кожно! точки

апертури оптимальна схема обробки будуеться у виглядi сукупносп паралельних каналiв, кожен з яких включае узгоджений фiльтр, налаштований на

певнi фшсоват значення , 00, .

Оцiнки параметрiв визначаються за номерами каналiв, що дають максимальний вих1дний ефект. Загальна кiлькiсть каналiв для кожно! точки апертури XI дорiвнюе добутку необхвдно! шлькосл кана-лiв за кожним з параметрiв [11].

Розглянемо метод визначення потенцшно! то-чносп вимiрювань параметрiв польоту лiтальних апарапв.

Розрахунок теоретично гранично! точностi ощнок зводиться до розрахунку iнформацiйноi ма-трицi Ф [10].

Рисунок 1. Структура схеми просторово-часово1 обробки нав^ацшних сигналiв у приймачах лтальних

апаратiв

При заданш статистикою поля завади щ елементи визначаються наступним чином:

1 ^ ^ ^ ^

^ооо ил1

дЛ

де А = {в; в' -в") - сукупнiсть параметрiв, що вимiрюються; Б0 - коефщент, який для лiнiйних антен визначаеться так:

Do = NI

o 2

Визнaчимо вiдповiднi чaстковi помдт, що вxодять в виpaз (12):

; x;-;- ;-" ) = -m° xS ' ( t; x

) v

ô

A S ( t; x;-;- ;-" ) = -m xS ' ( t; x;-;- ;-" ).

-S ( t; x;-;- ;-" ) = -m xtS' ( t; x;-;- ;-" ) .

S (t; x;-;- ;-" ) = -^ xt2 S' ( t; x;-;- ;-"). ô- 2C

Викоpистовyючи спiввiдношення (14) - (16) визгачимо елементи мaтpицi Ф:

О T L -л

Фц =ф--=— ÍÍ^ S (t;-;- ;-" ; x )x

No^oí ô-

ô

x—S ( t; x;-;- ' ;-" ) dtdx =

г Л2 m

ô-

Ф12 = Ф21 = Ф- =

N Я

o

C

do.

2 TL ô

o'^ v C у x;

N ЛЦ-( t; x;-;° -")x

ô

x—t S ( t; x;-;-' ;-" ) dtdx =

2

m

ô-

Ф22 = Ф-'-' =

d.

Noiv C у

Íb£ S ( t; x;-;- ' ;-")x

2 TL ô

No¿JoJo ô-

ô

x-^ S ( t; x;-;- ' ;- " ) dtdx =

2

m

ô-

Ф23 = Ф32 = Ф--" =

N Я

o

C

d2.

2 TL ô

No^oJo ô-

0Я v C у x;

S ( t; x;-;- ;-")x

ô

x-^a S ( t; x;-;-;-" ) dtdx =

2

m

ô-

Ф13 = Ф31 = Ф--' =

N Я

C

d

o/L v C у 2

ííé¡ S ( t; x;-;- ;-")x

2 TL ô

No/o o ô-

ô

x-^ S (t; x;-;-' ;-" ) dtdx =

2

m

ô-

Ф33 = Ф-"-" =

N Я

'o

C

d

2 TL ô

íí~h S ( t; x;-;- ;-")

NoЯJoJo ô-

0Я v C у x;-;-;- " )x

x

ô-

-S (t; x;-;-;-") dtdx =

л... л

N Я

m

o

v C у

C

d

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(2Q)

(21)

Ж = } х2с1х 11п [ 5'(¿;0;0';0")]2 Ж.

(23)

0 0

Таким чином, елементи матриц Ф, зворотно! кореляцшнш матрицi помилок вимiрювань, визнача-ються як формою сигналу, так i розмiрами апертури антени приймача.

З урахуванням виразiв (17) - (23) шформацшна матриця Ф набувае вигляду:

Ф =

Г гл V

0^ V с )

N. Я

Ж0 Ж Ж2 2

Ж Ж2 Ж3 2

Ж2 Ж3 Ж4

2 2 4

(24)

Визначаючи значения й„ для реальних ситуацiй, коли впливом параметрiв 0' i 0" на елементи матриц Ф,у можна знехтувати, отримуемо для сшввщношення (24):

Ф =

1 2 л —

, Я)

л2

1 1Т 2 1 гр2 6

1Т 2 1 гр2 3 8

1 2^2 6 1 ^3 8 1 гр4 20

(25)

де q - енергетичне вiдношення сигнал-завади, яке визначаеться для лiнiйних антен як

т2г

ч =

БТЬ

(26)

Коварiацiйна матриця помилок вимiрювань X визначаеться шляхом звернення матрицi Ф

Е = Ф_1. (27)

V 2 2

Дщгональш елементи ще! матрицi X визначають дисперси потенцшних оцiнок параметрiв (( ; (7д,

2

; 7д„. Звертаючи матрицю Ф, отримуемо:

3

_2

< =

<0"

( ¿Л2

2л— ч

V Я) 120

(28)

Г — V

2л—

V Я)

240

(29)

чТ2

л2

2л—

V Я)

(30)

ЧТ4

Отримаш вирази дозволяють оцiнити грани- _2

. _ . оцiнки кутових координат иа визначаеться тiльки

чно досяжш значення похибок оцiнок вимiрювання ^ г 0

кутових координат, кутових швидкостей i кутових енергетичним спiввiдношенням сигнал-завади q i

прискорень системами з лiнiйними антенами. Як

виходить з виразiв (28) - (30), гранична точшсть

ввдносними розмiрами апертури

, крiм того, Т2 i Т4 вiдповiдно.

—Я, а 72 i

3

Iснуючi системи траекторних вимiрювань (на-земнi радiолокацiйнi станцii) здшснюють, як правило, ви\прювання тшьки двох кутових параметр!в

0 { 0 . У той же час вадомо [10], що яюцо вимь рювальна радютехшчна система призначена для вимiрювання деяко! сукупностi параметрiв по-льоту, то при вимiрюваннi таких параметрiв руху об'ектiв, що володшть бiльш високими динамiч-ними характеристиками, з'являються динамiчнi по-милки, обумовленi нездатнiстю системи вадстежу-вати вимiрюванi параметри з необхiдною точшстю. Так, якщо вимiрювальна система призначена для вимipювaння пльки кутових координат 0, то параметр 0 розглядаеться в цьому випадку не як ко-рисний параметр, а як завада (параметр, який зава-

жае) при вимiрюваннi 0 . Значения параметру 0 , при якому його можна не враховувати, тобто при пoбyдoвi системи обробки можна прийняти його

значения piвним нулю -0 = 0, визначаеться ви-ходячи з таких мiркувань. На iнтервалi вимiрю-вання Т змша кутово! координати, обумовлено! ру-

хом об'екта з кутовий швидкютю 0 i визначаеться

як 0Г, не повинно виходити за гранищ, яш ви-

значаються шириною функцп

значеностi за параметром 0

неви-

0Г < ^{^(0,0)} = —— = А0

2Z

або як це визначено в [11]

2 Л

M

0 <

TL

(31)

(32)

У pa3i, коли мае мюце протилежна HepiBHicTb, в оптимальнш систем! оцшки параметра 0 слад

передбачити вим1рювання або усереднення за 0 . Аналопчно, коли вим1рюваним параметром е

0 , параметр 0 буде завадою. I, якщо його зна-чення на iнтервалi вимiрювання не буде перевищу-вати величини [8, 11].

0Г<Я{^(О,0)}; 1

—, (33)

0<2-

LT

то при побудов1 системи обробки цей параметр

можна не враховувати, вважаючи 0 = 0. В ш-шому випадку необхадно вим1рювати або здшеню-

вати усереднення за 0 .

Таким чином, при просторово-часовому роздь ленi радiонавiгацiйних сигналiв для визначення на-вiгацiйних параметрiв лггальних апаратiв потен-цiйна точнiсть ощнки кожного з параметрiв сигналу така ж, як i при !х оцiнцi, якщо вiдомi значення iнших параметрiв. Помилки вимiрювань визнача-

ються енергетичним рiвнем сигнал-завади i зале-жать вад вiдповiдних часових i просторових ттер-валiв приймання корисного сигналу.

Висновки та пропозицп

У статтi удосконалено метод синтезу оптима-льних систем обробки просторово-часових сигна-лiв. Метод дозволяе при побудовi оптимально! системи обробки просторово-часових сигналiв нерухо-мих (стащонарних) споживачiв навiгацiйно! iнформацi! видiлити подсистему оптимально! прос-торово! обробки (оптимальна антена) i подсистему оптимально! часово! обробки (оптимальний прий-мач). При цьому потенцшш можливостi оцiнки па-раметрiв сигналу визначаються енергетичним став-ленням сигнал-завади, а також електричними роз-мiрами кругово! апертури антени.

Система оптимально! просторово-часово! обробки сигналiв для лiтальних апаратiв не може бути роздадена на подсистему просторово! та пiдсистему часово! обробки i вадповадно неможливо виявити окремо приймальний пристрш i антену. Отримання оптимального вихадного ефекту, що забезпечуе зна-ходження найкращо! ощнки, вимагае здшснення спадьно! просторово-часово! обробки сигналОв. Для кожно! точки апертури антени оптимальна схема обробки побудована у виглядО сукупносп паралель-них часових каналОв, кожен з яких включае в себе узгоджений фОльтр, налаштований на певш фшсо-ваш значення параметров сигналу.

Лггература

1. Афкари Ахмет. Оценка возможностей радионавигационной системы со сложной диаграммой направленности // Науково-виробничий журнал "Зв'язок", № 5 (111), 2014, с. 11-14.

2. Антонович К.М., Фролова Е.К. Совместное использование метеоданных наземных и аэрологических наблюдений при обработке спутниковых измерений // Вестник СГГА, вып. 8, 2003, с. 8-13.

3. Асавалюк А.В., Герасимов С.В., Рощуп-кш £.С. Похибки визначення повного вектора швидкосл в единш прямокутнш системО координат системою оглядових станцш радюлокацп з рОзною точшстю // Системи озброення i вшсь-кова техшка, вип. 2 (50), 2017, с. 53 -56.

4. Афкари Ахмет. Анализ выходного эффекта оптимальной системы обработки сложных пространственно-временных сигналов // Сис-теми управлшня, навтацп та зв'язку, № 3 (35), 2015, с. 24-27.

5. Борисенко М.В., Герасимов С.В., Косте-нко О.1., Макарчук Д.В. Development of optimum navigation information processing algorithm // Наука i техшка Повиряних Сил Збройних Сил Ук-ра!ни, № 3 (32), 2018, с. 38-44, https://doi.org/10.30748/nitps.2018.32.06.

6. Current and Planned Global and Regional Navigation Satellite Systems and Satellite-based Augmentations Systems / International Committee on Global Navigation Satellite Systems Provider's Forum. - New York: UNITED NATIONS, 2010. -70 р.

7. Герасимов С.В. Модель оцшки похибки обробки шформаци у навтацшних системах крилатих ракет в умовах невизначеносп // Наука i техшка Повггряних Сил Збройних Сил Укра-ши, № 2 (35), 2019, с. 151-157, https://doi.org/10.30748/nitps.2019.35.19.

8. Герасимов С.В., Макарчук Д.В., Костенко О.1. Метод адаптивно! обробки навк-ацшно! ш-формацп в умовах невизначеносп // Системи обробки шформаци, вип. 3 (154), 2018, с. 19 -25, https://doi.org/10.30748/soi.2018.154.03.

9. Карпик А.П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий: монография. - Новосибирск: СГГА, 2004. - 260 с.

10. Герасимов С.В., Даш О.А., Яковлев М.Ю. Синтез полтармоншного вимiрювального

сигналу з будь-якою кшьшстю точок переми-кання // Вимiрювальна техшка та метролопя, № 79 (2), 2018, с. 73-76,

https://doi.org/10.23939/istcmtm2018/02/073.

11. Козелкова Е.С. Анализ требований к точности синхронизации шкал времени в двухэлементном наземно-космическом радиоинтерферометре // Системи управлшня, навтацп та зв'язку, вип. 2 (14), 2014, с. 10-12.

12. Герасимов С.В., Коломшцев О.В., Пус-товаров В.В. Особливосл визначення точносп вимiрювань шерщальних приладiв визначення координат // Системи управлшня, навтаци та зв'язку, вип. 6 (52), 2018, с. 3-8, https://doi.org/10.26906/SUNZ.2018.6.003.

КОМПЛЕКСНА МЕТОДИКА ОЦ1НКИ ЕФЕКТИВНОСТ1 СИСТЕМ ПЕРЕДАВАННЯ

ДИСКРЕТНОÏ ШФОРМАЦП

Уривський Л.О.

3aeidyea4 кафедри Телекомунжацшних систем КП1 iM. 1горя акорського,

доктор техтчних наук, професор ORCID 0000-0001-5148-6985 Шм1гель Б. О. Аспiрант КП1 iM. 1горя акорського ORCID 0000-0002-8363-1275

COMPLEX METHODOLOGY FOR EFFICIENCY EVALUATION OF DISCRETE INFORMATION

TRANSMISSION SYSTEMS

Uryvsky L.

Head of Telecommunication Systems Department, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Dr.Sc., professor

ORCID 0000-0001-5148-6985 Shmihel B.

Graduate student, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute

ORCID 0000-0002-8363-1275

АНОТАЦ1Я

У робот розглянуто ефективнють використання ресурав каналiв зв'язку з багатопозицшною маншу-лящею та завадостшким кодуванням. Запропоновано комплексну методику оцшки шформацшно! ефек-тивностi систем передавання дискретних сигналiв.

ABSTRACT

The paper considers the efficiency of using the resources of communication channels with multi-position manipulation and error correcting codes. A comprehensive method for evaluating the information efficiency of discrete signal transmission systems is proposed.

Ключовi слова: енерпя сигналу, границя Шеннона, частотна ефективнють, енергетична ефективнють, BER, багатопозицшш сигнали, сигнально-кодовi конструкций

Keywords: signal energy, Shannon limit, frequency efficiency, energy efficiency, BER, multi-position signals, signal-code constructions.

Вступ

Рiзнi системи зв'язку для передачi дискретних i безперервних повщомлень, незважаючи на !х вщмшнють як за призначенням, так i за способами реалiзацiï, характеризуются певними кшьшсними показниками. Основними з них е швидкiсть i до-стовiрнiсть передачi iнформацiï.

Для забезпечення заданоï швидкосп передачi iнформацiï R i заданоï достовiрностi доводиться ви-користовувати деяку потужнiсть сигналу в точцi

прийому РС i займати певну смугу частот в каналi зв'язку. Яка потужнють i яка смуга частот при цьому будуть потрiбнi, залежить вiд використо-вуваноï системи передачi шформаци, а саме, вiд способу трансформаци повiдомлення в сигнал (модуляция, кодування i т.д.).

Являе штерес порiвняння мiж собою рiзнi системи зв'язку по мiрi ефективностi використання