Регистрация / Вход
Прислать материал

Технологии создания высокоскоростных помехозащищенных спутниковых систем связи, основанных на использовании методов пространственной селекции и увеличения спектральной эффективности сигналов

Докладчик: Дмитриев Дмитрий Дмитриевич

Должность: доцент, кандидат технических наук

Цель проекта:
Проблема, на решение которой направлен реализуемый проект: Решение задачи обеспечения доступа государственного и частного секторов экономики, органов государственного управления и населения к широкому спектру широкополосных информационных и мультимедийных услуг, предоставляемых спутниковыми системами связи, в том числе в труднодоступных районах и в условиях сложной электромагнитной обстановки Цель реализуемого проекта: Разработка и исследование методов пространственной селекции в многолучевых гибридно-зеркальных антенных системах, пространственного разделения и повышения спектральной эффективности сигналов для повышения помехоустойчивости и доступности отечественных систем спутниковой связи Использование результатов проекта предполагается при разработке перспективных средств спутниковой связи, входящих в состав единой системы спутниковой связи третьего поколения (ЕССС-3) и обеспечивающих как формирование зоны обслуживания заданной формы (контурной), так и провалов в направлении на источник помехового сигнала.

Основные планируемые результаты проекта:
Планируемые основные результаты проекта:
- разработка методов повышения помехоустойчивости и доступности отечественных систем спутниковой связи, основанных на применении многолучевых гибридно-зеркальных антенных систем;
- создание макета адаптивной многолучевой гибридно-зеркальной антенны и исследование разработанных методов на его основе.
При решении поставленной задачи будут достигнуты следующие новые результаты:
1. Алгоритм синтеза диаграммы направленности, обеспечивающий формирование провалов в диаграмме направленности до минус 45–50 дБ при снижении уровня полезного сигнала не более 1 дБ при угловом разносе сигнала и помехи не менее чем на 0,15 от ширины диаграммы направленности в главном лепестке диаграммы направленности. При положении помехи в направлении боковых лепестков не должно происходить снижения уровня полезного сигнала.
2. Метод ускоренной адаптации к помеховой обстановке, заключающийся в выборе из предварительно рассчитанных вариантов амплитудного распределения антенной решетки наиболее близкого к оптимальному в основном лепестке диаграммы направленности. В данном методе планируется уменьшение времени адаптации на 25% с учетом быстродействия современных фазовращателей, скорость работы которых сопоставима с временем работы адаптивных алгоритмов.
3. Метод подавления помех в направлении боковых лепестков центрального луча с использованием априорной информации о положении помехи, полученной при подавлении помехи периферийными лучами.
4. Методы формирования контурной зоны обслуживания и зоны обслуживания сложной формы, обеспечивающие гибкое управление трафиком и увеличение пропускной способности канала связи.
5. Структурная схема адаптивной многолучевой антенны на базе гибридно-зеркальной антенны, позволяющая реализовать многолучевой и контурный режимы работы, а также производить пространственную фильтрацию помех.
Научная новизна заключается в том, что будет впервые разработаны методы синтеза амплитудно-фазового распределения и алгоритмы пространственной фильтрации для многолучевых антенн на базе гибридно-зеркальной антенны.
Задачи, решаемые для достижения целей проекта:
1. Анализ научно-технической литературы по проблеме повышения помехоустойчивости и доступности для потребителей отечественных систем спутниковой связи.
2. Сравнительная оценка эффективности существующих принципов, методов и средств в области создания помехозащищенных спутниковых средств связи с использованием адаптивных антенн на борту космического аппарата и выбор наиболее подходящего из них по критериям массогабаритных характеристик и возможности реализации многолучевого приема и пространственной фильтрации помех.
3. Разработка методов повышения помехоустойчивости и доступности отечественных систем спутниковой связи, основанных на применении многолучевых гибридно-зеркальных антенных систем
4. Разработка компьютерных моделей для проверки эффективности предлагаемых методов
5. Создание макета адаптивной многолучевой гибридно-зеркальной антенны и исследование разработанных методов на его основе
6. Проведение экспериментальных исследований макета многолучевой гибридно-зеркальной антенны

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Научные и научно-технические результаты, полученные при выполнении ПНИ, могут быть применены при разработке системы спутниковой связи, позволяющей предоставлять потребителям каналы связи из любой точки мира в очень короткое время, в том числе и в условиях сложной электромагнитной обстановки. Подобная система спутниковой связи позволит обеспечить покрытие требуемой зоны обслуживания набором узких лучей, что позволяет создать диаграмму направленности, четко совпадающая с зоной обслуживания системы, а также гибко перераспределяется мощность в пределах данной зоны обслуживания. Кроме того, использование многолучевой ДН позволяет многократно использовать частотный ресурс за счет пространственной развязки между лучами.

Текущие результаты проекта:
Работы, проведенные в отчетном периоде
Аналитический обзор научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов по проблеме повышения помехоустойчивости и доступности для потребителей отечественных систем спутниковой связи;
Патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96;
Сравнительная оценка эффективности существующих принципов, методов и средств в области создания помехозащищенных спутниковых средств связи с использованием адаптивных антенн на борту космического аппарата (КА) и выбор оптимальных технических решений;
Разработан эскизный проект многолучевой гибридно-зеркальной антенны.