CC BY
31
УДК 629.783
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ РКТ ДВОЙНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Р. В. Никитин Научный руководитель - А. С. Тимохович
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: nikitinr1@yandex.ru
Рассматривается понятие ракетно-космической техники двойного назначения, её роль в современной космической промышленности Российской Федерации, а также даётся общее представление о проблеме помехозащищённости РКТ двойного назначения.
Ключевые слова: передача информации, радиолинии, помехозащищённость, спутниковая
связь.
INTERMEDIATE RKT DOUBLE PURPOSE
R. V. Nikitin Scientific Supervisor - A. S. Timokhovich
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: nikitinr1@yandex.ru
This article provides a concept of double-purpose Rocket-Space Technique, its role in the modern space industry of the Russian Federation, also it considered general idea about the problem of noise immunity of double-purpose RCTs.
Keywords: transmission of information, radio links, noise immunity, satellite communication.
Ракетно-космическая отрасль играет ведущую роль в обеспечении военно-экономической безопасности, оказывая существенное влияние на уровень военного, экономического, научного потенциалов России. А, значит, что обеспечение помехоустойчивости и помехозащищенности для информационных систем современных ракетно-космической техники (РКТ), является весьма актуальной проблемой [1].
В более широком смысле РКТ - это совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающих полеты в космическом пространстве, освоение космоса и внеземных объектов для нужд человечества. Используемая для этого техника современной космонавтики представляет собой ракетно-космические комплексы (РКК), стартовых комплексов для сборки, подготовки и их запуска до наземных станций и кораблей слежения, спутников связи и управления полетом и действиями различных служб при посадке КЛА.
В настоящее время из всей ракетно-технической промышленности особое внимание уделяется РКТ двойного назначения (61,9 % от общего объёма). Под РКТ двойного назначения подразумеваются системы и комплексы данной сферы, которые могут использоваться как в гражданских, так и в военных целях.
Все элементы РКТ так или иначе нуждаются в возможности обмена информацией для управления ими же, анализа полученными ими данных и прочего. Наиболее подходящим видом связи для них является радиосвязь.
Передача сообщений по радиоканалу осуществляется путем изменения параметров несущего колебания под воздействием информационного сообщения. При передаче аналоговых сигналов эти параметры изменяются непрерывно и пропорционально их уровню; при передаче циф-
Секция «Перспективные технологии и производство РКТдвойного назначения»
ровых сигналов в зависимости от значений одного или нескольких информационных символов осуществляется манипуляция параметров несущего колебания, т. е. они принимают определенные фиксированные значения.
В зависимости от изменяемого параметра сигнала различают аналоговую, частотную и фазовую модуляцию (рис. 1).
Модулирующий синусоидальный сигнал
Амплитудная модуляция
Рис. 1. Модуляция сигналов
В системах спутниковых связей, которые используют РКТ, применение аналоговых сигналов очень затруднительно из-за их слабой помехозащищённости в радиоканале, поэтому используют цифровые сигналы и, соответственно, амплитудную, фазовую и частотную манипуляции (модуляции цифровых сигналов), которые преобразуют данные в радиосигнал, занимающий определённый частотный диапазон. Наиболее распространёнными видами цифровой модуляции для приложений спутниковой связи являются фазовая манипуляция и квадратурная амплитудная модуляция.
Однако во время передачи радиосигнала могут возникать искажения данных из-за огромного множества различных помех. Помехой называют постороннее электрическое колебание, мешающее нормальному приему сигналов.
Причиной и источниками помех могут являться различные факторы, и помехи могут быть классифицированы по различным признакам:
- влияние ионосферы и тропосферы (атмосферные помехи, обусловленные электрическими явлениями в атмосфере), а также космические шумы;
- многолучевость за счет рассеяния, дифракции и отражения сигналов;
- доплеровское смещение и уширение спектра сигналов;
- нестационарность линий передачи (механические пульсации вызывают смещение источника (приёмника) сигнала;
- наличие аддитивного шума (например, белый шум) [2].
Одним из комплексов приборов, обеспечивающих помехозащищённость РКТ (в частности сегмента наземных станций) является система пространственных режекций помех (СПРП) на основе пространственного или пространственно-временного формирования минимумов в диаграмме направленности антенны в направлении действия мешающих сигналов с обработкой входных сигналов на рабочих или промежуточных частотах. СПРП обеспечивает защиту наземной станции спутниковой связи от мощных непреднамеренных помех, и является системой пространственной компенсации помех на основе компенсатора помех, который является частным вариантом адаптивной антенной решетки и представляет собой когерентное устройство подавления мешающих сигналов, принимаемых по боковым лепесткам диаграммы направленности, шумовое воздействие на которые наиболее опасно для сигнала. При использовании пространственной режекции сигнал помехи принимается боковыми лепестками диаграммы направленности антенны защищаемой станции и главным лепестком одной из компенсационных антенн СПРП.
Рис. 2. Принцип работы СПРП
Стоить отметить, что СПРП способен обеспечить защиту только Наземной Станции от непреднамеренных помех, для того, чтобы реализовать помехозащищённость всего РКТ нужно использовать целый комплекс средств, борющихся с помехами. К ним относятся: частотные фильтры, помехоустойчивые кодеры, дублирующие антенны и прочие приборы, позволяющие добиться наилучшего соотношения сигнал-шум [3].
Отсюда следует вывод, что для обеспечения помехозащищённости РКТ двойного назначения необходимо использовать комплексы средства защиты от помех, которые будут компенсировать шумы на каждом из элементов РКТ.
Библиографические ссылки
1. Карпов А. С. Ракетно-космическая промышленность российской федерации: современное состояние и перспективы // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2008. № 12.
2. Распространение радиоволн / О. И. Яковлев, В. П. Якубов, В. П. Урядов и др. М. : Ленанд, 2009. 496 с.
3. Степанов А. А., Верзунов Г. В., Ганзий Д. Д. Защита от радиопомех в спутниковой связи // Технологии и средства связи. 2008. № 6.
© Никитин Р. В., 2017
