Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Експериментальна перевірка перешкодозахищеності американської супутникової навігаційної системи GPS. - Наука й техніка

Канд. біологічних наук М.П.Іванов, д-р техн. наук В. В. Кашин

Експериментальна перевірка перешкодозахищеності навігаційної системи, що використовує фазоманіпулірованние (ФМ) сигнали показала, що GPS схильна елементарної організованою заваді. В якості перешкоди використовується моночастотний сигнал по частоті близький до несучої ФМ-сигналу. В результаті між несучою сигналу і перешкодою виникають биття, що призводить до спотворень сумарного сигналу, що робить неможливим його прийом коррелятором.

У амеріканскойспутніковойнавігаціоннойсістемеGPS NAVSTARіспользуются фазоманіпулірованние (ФМ) сигнали [1], що вважалися найбільш перешкодозахищеності [2] .Вовремені ФМ сигнал являє собою синусоїду, фаза якої в задані моменти часу змінюється на протилежну. У приймачі GPS здійснюється пріемпосилкі, когда1бітпередается з помощью1024елементарнихФМ-посилок, т.е.пріменяется коррелятор, сворачівающійімеющуюсявпріемніке копію з прийнятим сигналом, тобто осуществляетсяпріем1024 елементів в цілому [3].

У статті [4] розглядається несколькодругой варіант- завадостійкість поелементного прийому фазоманіпулірованних сигналів на тлі найбільш несприятливих перешкод. Іншими словами, варіаційними методами синтезована оптимальна перешкода поелементному прийому фазоманіпулірованних сигналу. У етойжестатье показано, що активна перешкода у вигляді засмученою несучої за певних умов практично (різниця менше 1%) еквівалентна оптимальної заваді. Цей факт можна пояснити виникненням биття між несучою ФМ-сигналу і несучої активної перешкоди. Формула (1) є формулою суми синусів

Asinw t + Asin (w + D w) t = 2Acos (D w / 2) tсos (w + D w / 2) t, (1)

де A v амплітуда сигналу; w - частота несучої ФМ-сигналу; D w - расстройка несучої активної перешкоди щодо частоти сигналу. Оскільки простіше немодулірованнойнесущей активну перешкоду уявити собі важко, то видається важливим дослідити ефективність прийому ФМ-сигналу в цілому при наявності активного перешкоди у вигляді засмученою несучої, аналогічно пропозицією статті [3].

Смуга пропускання вхідних ланцюгів коррелятора не може бути вже величини приблизно 1 / t, де t - тривалість елементарної посилки ФМ-сигналу. А для збільшення точності вимірювання часу приходу смуга пропускання повинна бути більше. Якщо в межах смуги пропускання вхідних ланцюгів коррелятора GPS виявиться перешкода у вигляді немодульованою несучої, між ФМ-сигналом і перешкодою виникнуть биття (1), що представляють собою несучу частоту, розташовану між частотою ФМ-сигналу і частотою перешкоди. Ця несуча виявляється промодулірованной за амплітудою частотою, рівною різниці частот ФМ-сигналу і перешкоди, а фаза в сусідніх максимумах биття зрушена на 180 градусів (Рис.1). При розладі частоти на величину порядку 1 / t фаза змінюється приблизно так, як у вихідного ФМ-сигналу. В результаті складання ФМ-сигналу і перешкоди вийде сигнал, далекий від вихідного ФМ-сигналу, тому на виході коррелятора сигнальна компонента буде значно пригнічена. В результаті робота GPS в радіусі дії станції перешкод (приблизно пряма видимість) порушиться. Для перевірки даного теоретичного припущення було проведено експеримент.

Сигнал маніпуляції

Фазоманіпулірованних сигнал

Суперпозиція сигналу і перешкоди

Рис.1

Методика експерименту

Для проведення експерименту було взято серійний приймач фірми? ASHTECH| типу OEM? Sensor| (12 канальний, одночастотний F0 = 1575,42 МГц з відкритим C / A кодом), програмне забезпечення ver.1E11DRP. Антена GPS (самолетная) P / N AT 575-12, фірми? Aero Antenna Technology Inc.| з типовим кабелем довжиною 10м. Антена розташовувалася на висоті 15м над землею. В якості передавача активної перешкоди використовувався високочастотний генератор стандартних сигналів типу Г4-78, максимальна вихідна потужність на виході 0,0001Вт; вихідний атенюатор від 0дБ до -130дБ; генерація безперервна, сумарна максимальна похибка установки частоти генератора за шкалою 0,2%. Антеною передавача служив полуволновой вібратор, розташований на висоті 1м. Відстань між антеною передавача перешкод і приймача GPS змінювалося від 0 до 200м. Для індикації використовувалася IBM PC з програмою прийому, відображення, реєстрації та управління для приймача GPS-ashmono.exe.

Результати експерименту

1. При роботі передавача перешкоди (ГСС) на потужності 0,0001Вт при введеному аттенюатор -14дБ в діапазоні частот від 1576МГц до 1579МГц приймач не захоплював жодного з видимих супутників GPS. При виключенні активної перешкоди (ГСС) приймач GPS брав сигнали і обробляв інформацію від 5 супутників (Рис.2).

2. При налаштуванні ГСС в межах 1575МГц до 1576МГц при виведеному аттенюатор потужність прийнятого від супутників сигналу падала, а робота приймача GPS була ненадійною.

3. Найбільше вплив на приймач надає організована перешкода в діапазоні частот від 1576МГц до 1579 МГц.

4. Переміщення передавача перешкод в негативні кути огляду антени приймача GPS не позначається на ефективності глушіння сигналів GPS.

5. Перерахунок енергетики радіолінії показує, що при потужності передавача перешкод порядку 1Вт дальність глушіння у вільному просторі може досягати 500км.

Слід мати на увазі, що експерименти проводилися з одним типом приймача GPS.

Залежність кількості прийнятих супутників від частоти перешкоди

Залежність кількості прийнятих супутників від рівня потужності перешкоди

Рис.2. Приймач фірми? ASHTECH| типу OEM? Sensor| (12 канальний, одночастотний F0 = 1575,42 МГц з відкритим C / A кодом), програмне забезпечення ver.1E11DRP. Антена GPS (самолетная) P / N AT 575-12, фірми? Aero Antenna Technology Inc.| - довжина кабелю 10м.

Висновки

1. Через сильну залежність від найпростіших організованих перешкод у вигляді засмученою несучої використання GPS в ряді випадків виявиться неможливим. Причому, в обох (цивільному і військовому) каналах. При цьому для глушіння ні громадянського, ні військового каналу знати коди ФМ-сигналів не потрібно.

2. Оскільки фазоманіпулірованние сигнали використовуються в багатьох інших системах, а перешкодозахищеність їх до узкополосной заваді практично відсутня, вельми актуальним є розробка методу побудови системи сигналів, що володіють підвищеною помехозащищенностью до ансамблю перешкод.

Список літератури

1. ЯрликовМ.С. Статистична теорія радіонавігації // М .: Радио и связь, 1985.

2. ТузовГ.І., СівовВ.В., ПритковВ.І. та ін. Перешкодостійкість радіосистем зі складними сигналами // М .: Радио и связь, 1985.

3. ФінкЛ.М. Сигнали, перешкоди, помилки ... Нотатки про деякі несподіванки і помилках в теорії зв'язку // М .: Радио и связь, 1984.

4. ОвчаренкоЛ.А., ПоддубнийВ.Н. Завадостійкість прийому фазоманіпулірованних сигналів на тлі найбільш несприятливих перешкод // Радіотехніка, 1992, | 7-8, с.13-19.
Хімія і оборона в Першій світовій війні
Будрейко Е. Н. "Мирна хімія - основа оборони країни" В.Н. Іпатьев Значення хімічної промисловості як основи військової економіки не потребує спеціальних доказів. Мабуть, найбільш очевидним її призначенням є забезпечення всіх родів військ боєприпасами великої гамми калібрів, споряджені

Науково- технічні досягнення російської держави XVI- XVII вв.
Гвоздецкий В. Л., Будрейко Е. Н. АСТРОНОМІЯ Розширення зв'язку Російської держави із заморськими країнами сприяло розвитку морських подорожей. Це вимагало навігаційних знань, уміння орієнтуватися в акваторій по небесних світилах. Необхідні для цього вимірювальні прилади - телескопи, підзорні

Суть і зміст фінансового менеджменту
Продченко И.А. Визначення і принципи організації фінансового менеджменту Для початку дамо визначення фінансового менеджменту і розглянемо систему принципів організації цього виду управлінської діяльності. Фінансовий менеджмент являє собою систему принципів і методів розробки і реалізації

Філософія людини і суспільства
Філософія людини. Основні переконання на природу людини. 1. Філософи античності, особливо натурфилософы, розглядали людину як образ космосу, як "малий мир", мікрокосм. Ця точка зору, звісно, на новій основі, відтворюється і в наші дні. Людина адже дійсно частина космосу. Не випадково

Фізичний стан речовини геосфер
В. В. Орлятко, доктор геолого-мінералогічних наук Щільність. Середня щільність самої верхньої литосферной оболонки Землі товщиною 0 - 33 км відома з безпосередніх визначень і ряду цілком прийнятних екстраполяції - вона становить 2,7 - 3,0 г / см3. Середня щільність речовини Землі легко визначається

Про гуманізацію і християнізації в педагогічному процесі
А.В. Павлова Перед курсом соціальної педагогіки в усі часи і для всіх поколінь стоятиме двоїста мета: з одного боку, необхідно познайомитися з цим положенням педагогічної думки, з іншого боку, потрібно весь час віддавати собі звіт в історичній перспективі руху цієї думки. Методи і передумови

Яків Перельман: штрихи до портрета
Наталія Карпушина - У вас разюча здатність помічати дрібниці, - сказав я. - Просто я розумію їх важливість. А. Конан Дойль. «Знак четырех'Проба пера 23 вересня 1899 р. в «Гродненських губернських відомостях» вийшов нарис «З приводу очікуваного вогненного дощу», автор якого підписався двома

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати