ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. А.И.Перова (2010) (1151961), страница 116
Текст из файла (страница 116)
Для оценки эффективности работы АКП совместно с приемником СРНС используется Имитатор сигнала СРНС. Сигнал СРНС подмешивается в основной канал компенсатора в цифровом виде. Для приема сигнала на выходе АКП использовался макетный образец приемника СРНС ГЛОНАСС/ОРИ (разработка ФГУП «НИИ КП»).
Особенностью приемника является наличие цифровых входов для подачи сигнала на корреляторы непосредственно в цифровом виде. В условиях отсутствия возможности применения специальных мер (безэховая камера и пр.) для проведении экспериментальных исследований в лабораторных условиях с формированием помеховых воздействий от нескольких пространственно разнесенных источников разработана методика эмуляции сигнально-помеховой обстановки. Методика эмуляции сигнально-помеховой обстановки для экспериментальных исследований АКП. Сутью методики является запись в цифровом виде нескольких независимых реализаций помех, прошедших аналоговые тракты АКП, формирование в реализациях помех пространственных различий в соответствии с пространственным расположением помех и подача их после сложения на вход вычислителя для компенсации.
Последовательность работы с Цифровым макетом АКП и эмулятором СПО представлена на рис. 18.2б. Г ! Пространственно-временная обработка сигналов в аппаратуре потребителей Таблица 18.7. Исходные данные Экспериментальная оценка эффективности подавления помех в АКП. В качестве показателя эффективности АКП использован коэффициент подавления (К„) — отношение мощности помехи на входе АКП к мощности нескомпенсированного остатка на выходе АКП.
Измерения производились для комбинаций одновременного воздействия одной, двух и трех помех на входе АКП. Далее помехи будут называться по номерам из табл. 18.7, например «Помеха №2». Эффективносп~ь подавления узкополосных помех. Спектры используемых помех представлены на рис. 18.28. Частота помех в полосе частот АКП выбрана из условий раздельного наблюдения в спектре. Пространственное расположение помех задано табл. 18.7. дБ дБ -40 -40 -60 -60 -80 -80 -100 5 20 МГц 30 0 дБ -100 0 5 дБ 5 20 МГц 30 5 10 10 1 -40 -40 -60 -60 -80 -80 -100 0 5 10 -100 5 20 МГц 30 Рис.
1828. Спектры узкополосных помех, используемых в эксперименте 743 Дальнейшие результаты приведены для параметров С ПО, заданных табл.18.7. Глава 18 На рис. 18.29 представлены спектры помехи №2 (слева) и ее нескомпенсированного остатка (справа). Коэффициент подавления составил 43.6 дБ. дБ -20 о дБ -20 -40 -60 -60 -80 -80 -100 -100 0 5 1О 15 20 МГц 30 0 5 10 5 20 МГц 30 Рис.
1829. Подавление помехи №2 На рис. 18.30 представлены спектры одновременно действующих с разных направлений помехи №1, помехи №2 и помехи №3 на входе алгоритма компенсации и нескомпенсированного остатка на выходе. Коэффициент подавления составил 42.25 дБ. лБ дБ -40 -40 -60 -60 -80 -80 -100 0 -100 5 !0 15 20 МГц 30 0 5 1О 15 20 МГц 30 Рис. 18.30. Подавление трех помех с разных направлений (помеха №1 + помеха №2+ помеха №4) 744 Результаты эксперимента при воздействии других комбинаций помех представлены в табл. 18.8 в сравнении с результатами имитационного моделирования.
Для имитационного моделирования использовалась модель АКП, разработанная в среде Япш11п1 Ма11аЬ. В качестве входных воздействий в модели использовались те же отсчеты помех, которые использовались в эксперименте. Пространственно-временная обработка сигналов в аппаратуре потребителей Таблица 18.8. Результаты эксперимента Эффективность подавления широкополосных помех. Для формирования широкополосной помехи использовался векторный генератор А811еп1 Х9310А, на модуляционные входы 1 и (~ которого подается псевдослучайная последовательность с шириной спектра 20 МГц.
На выходе генератора стоит аналоговый фильтр с полосой пропускания 20 МГц. На рис. 18.31 представлены спектры широкополосной помехи №2 на входе АКП и нескомпенсированного остатка на выходе АКП. -40 -60 -80 -100 0 5 10 5 20 МГц ЗО Рис. 18.31. Подавление широкополосной помехи №2 Коэффициент подавления помехи составил 44 дБ. На рис. 18.32 представлена ситуация подавления трех широкополосных помех (№№1-3), действующих на входе АКП. 745 Глава Г8 дБ -40 -60 -80 -100 0 5 10 5 20 МГц 30 Рис. 18.32.
Подавление широкополосных помех №№1-3 Коэффициент подавления трех помех составил 43.5 дБ. Оценка эффективности АКП при совместной работе с приемником СРНС. В качестве критерия эффективности АКП при совместной работе с приемником СРНС выбран коэффициент эффективности К,ф, который показывает, насколько увеличивается отношение сигнал/шум в приемнике за счет использования АКП: 571~~~лкп Кэф = ~~~без АКП Спектр помехи, используемой в эксперименте, представлен на рис.
18.33 Формирование имитационного сигнала от спутников ГЛОНАСС и ОРИ осуществлялось таким образом, чтобы обеспечивалось его обнаружение и захват в макете приемника СРНС. еа ~' 40 е 30 20 10 10 20 26 Нееееееу 1ЕЕНа) 0 6 Е)аеае 33 Рис. 18.33. Вклад АКП в помехоустойчивость приемника СРНС 746 Пространственно-временная обработка сигналов в аппаратуре потребителей Отношение мощности сигнала к спектральной плотности внутреннего шума в полосе сигнала Я/Фо = — 20 дБ, отношение мощности помехи к мощности внутреннего шума задается в диапазоне .У/Фо = 20...40дБ. Количественная оценка вклада АКП в помехоустойчивость приемника оценивается по факту захвата навигационного сигнала.
Коэффициент эффективности измерялся как отношение мощности помехи на входе приемника СРНС при включенном режиме компенсации к мощности помех при выключенном режиме компенсации при условии, что в обоих случаях приемник уверенно захватывает навигационный сигнал.
На рис. 18.36 показаны спектры помехи для этих случаев. Из рисунка видно, что коэффициент эффективности составил примерно 43 дБ. 18.9. Известные устройства пространственного подавления помех САЯ-1 [18.30], разработанный фирмой Кауйеоп (Кауйеоп Яуз1егпз 1лпп1ей) для ВВС США, Великобритании и др. стран.
бРЯ Ап1еппа Буз|еш-1 (бАЯ-1) — антенный подавитель помех, имеющий две основные модификации: с 4-элементной (РАОАХ) или 7-элементной антенными системами. 4-элементная антенная система хорошо видна на рис. 18.37 справа. 7-элементная антенная система (справа позади на рис. 18.37) включает одну основную антенну в центре и 6 вспомогательных антенн, расположенных на расстояниях 1/2 длины волны от основной антенны и друг от друга.
Левее антенн на рис. 18.34 представлен модули антенной электроники АЕ. Рис. 18.34. 7-элементная антенная система 747 Глава 18 Основные характеристики САК-1, такие как достижимый коэффициент подавления, время адаптации и коэффициент шума нам неизвестны. Известными обшими сведениями можно считать: диапазон частот — 1.! и 1.2; максимальное число подавляемых помех — 6; число выходов — 2 на частоте 173.9МГц (по одному на 1,1 и/.2) и до 2 на радиочастоте; алгоритм определения весовых коэффициентов — градиентный спуск; Подавление помех проводится только по выходам на промежуточной частоте 173.9 МГц.
На радиочастотных выходах осуществлено только усиление и предварительная частотная селекция. Отсюда для использования бАЯ-1 требуются специальные приемники. Общие требования к таким приемникам военного назначения приведены в СРБ-СКАМ-001 — Руководство (рекомендации) для прикладного приемного модуля ПМВ (С)КАМ) системы бРЯ. Известны следующие типы приемников, работающие с САЯ-1. Это: СЪ'К ЗА, МАСК 1Р и бЕМ11. Размеры блока АŠ— 304.8ммх214.4ммх57.6мм, что составляет объем— 3.8 литра. Модификацией САЯ-1 является РАСА1Ч, разработанная той же фирмой и фактически отличающаяся от САЯ-1 только числом антенн (4 вместо 7) и соответствующим уменьшением весов„габаритов и стоимости.
Компенсатор РАСА'М способен подавлять до 3 постановщиков помех. ЯТ Ж™ — пространственно-временной помехозащишенный СРЯ- приемник (18.23~, разработанный фирма 1осИеед Магон вместе с КосЬче11 Со!йпз. Компенсатор приемника использует критерий максимума отношения сигнал/шум. Этот критерий требует не только направлять нули на ИП, но и максимум — на источники навигационных сигналов.
Заявленные параметры проекта — обеспечить работу системы в динамично изменяющейся помеховой обстановке при отношении помеха/сигнал до 120 дБ с коэффициентом подавления 60 дБ за счет пространственно-временной обработки и пороговом отношении помеха/сигнал 60 дБ за счет тесносвязанного комплексирования с ИНС. Модульность и масштабируемость системы должны обеспечить широкий спектр применений. Цифровой компенсатор помех (0АСК,М1РАЯ) ~18.29~ производства фирмы Кос1ч е11 Со!!!пав использует критерий минимума дисперсии выходного шума и обеспечивает коэффициент подавления до 40дБ.
Он реализуется в двух вариантах — 2-х и 4-хканальном и имеет два выхода — цифровой и ВЧ. Варианты исполнения компенсатора М1РАБ представлены на рис. 18.35. Система имеет 24 канала обработки сигналов ОРИ и способна поддерживать одновременное отслеживание диапазона Х1 от 12 спутников.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
