Preview

Информатика

Расширенный поиск

Обработка ретранслированных навигационных сигналов глобальной навигационной спутниковой системы GPS в задаче оценивания полного электронного содержания в ионосфере

https://doi.org/10.37661/1816-0301-2023-20-3-21-36

Аннотация

Цели. Для способа оценивания полного электронного содержания в ионосфере на основе ретрансляции навигационного сигнала L1 GPS наноспутником-ретранслятором (СР) на выделенные для геофизических исследований частоты 150/400 МГц и их приема на наземном приемном пункте (ПП) необходимо разработать алгоритмы когерентного накопления принимаемых ретранслированных сигналов и измерения разности их задержек на интервалах наблюдения продолжительностью до единиц секунды.

Методы. Предлагаемые алгоритмы предусматривают фазовую демодуляцию принимаемых сигналов на каждой из частот ретрансляции в соответствии с динамикой взаимного пространственного перемещения навигационного спутника (НС), СР и ПП; умножение результата на совмещенную по времени задержки оценку навигационного сообщения, формируемую приемником прямого навигационного сигнала на трассе НС - ПП, внутрипериодную обработку на всей длительности наблюдения в согласованном с сигналом НС фильтре и междупериодное когерентное накопление результатов внутрипериодной обработки на интервале однозначной дальности. Когерентное накопление с учетом случайного неконтролируемого сдвига по частоте ретранслированного сигнала реализуется путем дискретного преобразования Фурье векторов, сформированных для каждого элемента разрешения по времени задержки из междупериодных отсчетов результатов внутрипериодной обработки с учетом миграции дальности при взаимном перемещении НС, СР и ПП.

Результаты. Показано, что по выходному сигналу когерентного накопителя возможно обнаружение ретранслированных сигналов на каждой из частот ретрансляции, точное измерение разности времен задержек и оценивание полного электронного содержания на трассе СР - ПП. Приведены результаты моделирования, подтверждающие работоспособность предлагаемых алгоритмов при оценивании полного электронного содержания на трассе СР - ПП.

Заключение. Разработан алгоритм когерентного накопления принимаемых ретранслированных сигналов и измерения разности их задержек, проведено его моделирование. Алгоритм может быть использован при определении ПЭС на основе ретрансляции сигналов глобальной навигационной спутниковой системы GPS.

Об авторах

Е. А. Каплярчук
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Каплярчук Евгений Александрович - аспирант кафедры информационных радиотехнологий.

ул. П. Бровки, 6, Минск, 220013



С. В. Козлов
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Козлов Сергей Вячеславович - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры информационных радиотехнологий.

ул. П. Бровки, 6, Минск, 220013



И. Э. Савиных
Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Савиных Ирина Эдуардовна - инженер-программист, лаборатория моделирования самоорганизующихся систем.

ул. Сурганова, 6, Минск, 220012



А. С. Шапкин
Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Шапкин Александр Сергеевич - аспирант, лаборатория моделирования самоорганизующихся систем.

ул. Сурганова, 6, Минск, 220012



Список литературы

1. Способ оценивания полного электронного содержания в ионосфере на основе ретрансляции сигналов глобальной навигационной спутниковой системы GPS / И. В. Белоконов [и др.] // Информатика. - 2023. - Т. 20, № 2. - С. 7-27. https://doi.org/10.37661/1816-0301-2023-20-2-7-27

2. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны / В. Н. Антипов [и др.] ; под ред. В. Т. Горяинова. - М. : Радио и связь, 1988. - 304 с.

3. Купряшкин, И. Ф. Малогабаритные многофункциональные РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением : монография / И. Ф. Купряшкин, В. П. Лихачев, Д. Б. Рязанцев. - М. : Радиотехника, 2020. - 280 с.

4. Куан, Н. В. Пассивная радиолокационная система мониторинга движения судов в прибрежных районах с использованием спутниковых сигналов подсвета / Н. В. Куан // Изв. высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. - 2020. - Т. 23, № 3. - C. 41-52. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2020-23-3-41-52

5. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А. И. Перова, В. Н. Харисова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : ИПРЖР, 2010. - 800 с.

6. Саврасов, Ю. С. Алгоритмы и программы в радиолокации / Ю. С. Саврасов. - М. : Радио и связь, 1985. - 216 с.

7. Козлов, С. В. Совместное обнаружение-измерение дальности элементов групповой цели в обзорных радиолокационных станциях с использованием оценочно-компенсационного подхода / С. В. Козлов, Ву Тхань Ха // Докл. БГУИР. - 2018. - № 4. - С. 79-86.


Рецензия

Для цитирования:


Каплярчук Е.А., Козлов С.В., Савиных И.Э., Шапкин А.С. Обработка ретранслированных навигационных сигналов глобальной навигационной спутниковой системы GPS в задаче оценивания полного электронного содержания в ионосфере. Информатика. 2023;20(3):21-36. https://doi.org/10.37661/1816-0301-2023-20-3-21-36

For citation:


Kapliarchuk Y.A., Kozlov S.V., Savinykh I.E., Shapkin A.S. Processing of retransmitted GPS signals in the problem of measuring the total electron content in the ionosphere. Informatics. 2023;20(3):21-36. (In Russ.) https://doi.org/10.37661/1816-0301-2023-20-3-21-36

Просмотров: 201


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1816-0301 (Print)
ISSN 2617-6963 (Online)