Определение координат и времени пункта по локальным радиосигналам

С. С. Смирнов, С. Д. Петров, Д. А. Трофимов, И. В. Чекунов

Труды ИПА РАН, вып. 71, 18–25 (2024)

DOI: 10.32876/ApplAstron.71.18-25

Ключевые слова: ГНСС, радионавигация, локальная радионавигация

Аннотация

Работа посвящена альтернативным по отношению к глобальным навигационным спутниковым системам (ГНСС) способам определения координат и времени локального пункта. В настоящее время ГНСС являются практически безальтернативным средством определения координат и времени на транспорте и в беспилотной технике. В то же время ГНСС уязвимы к средствам радиоэлектронной борьбы (РЭБ), которые могут применяться как злоумышленниками или противниками, так и органами обеспечения правопорядка. На основе обзора существующих подходов к решению подобных проблем предложена локальная радионавигационная система, базирующаяся на компактных транспортируемых радиомаяках, которая может быть альтернативой ГНСС. Описаны преимущества подобной локальной радионавигационной системы над другими альтернативными средствами навигации. Основные преимущества заключаются в возможности быстрого развертывания и сворачивания данной системы, за счет массогабаритных характеристик маяков, обеспечивающих их ручную переноску, а также в возможности обеспечения в перспективе селективного доступа за счет быстрой смены несущей частоты по заранее оговоренному правилу. Также подобная быстрая смена частот повышает устойчивость системы к средствам РЭБ, предназначенным как для глушения сигнала, так и для его подмены. Рассмотрены общие принципы построения локальной радионавигационной системы, существующие аналоги. Основная идея заключается в использовании дальномерного псевдослучайного кода, аналогичного кодам, используемых в ГНСС. Данный подход упрощает работу, позволяя использовать уже отработанные алгоритмы. Описана реализация макета локальной радионавигационной системы на основе имеющихся на рынке доступных технических решений. Был выполнен эксперимент по определению координат движущегося объекта, приведены условия выполнения эксперимента и его результаты. На данный момент основная проблема в части аппаратного обеспечения — отсутствие встроенного хранителя времени и частоты, в дальнейшем планируется его включение в состав аппаратуры. Основной проблемой при обработке измерений с целью получения координат являются многочисленные переотражения, вызванные зданиями и деталями рельефа. Возможными решениями данной проблемы может стать использование приемных антенн, аналогичных ГНСС-антеннам с технологией Choke-ring, а также модификация программного обеспечения по обработке сигнала, которая позволит производить фильтрацию переотраженных сигналов.

Цитирование