д.т.н., профессор Артюшенко В.М., Кучеров Б.А.

Финансово-технологическая академия, Россия

Оценка помеховой обстановки на борту космических аппаратов и земных станциях в корпоративных системах спутниковой связи

Современные тенденции развития средств телекоммуникаций характеризуются все возрастающим использованием корпоративных систем спутниковой связи (КССС). Этому способствует такие преимущества спутниковых систем, как возможность передать высококачественную информацию в любую точку земного шара; гибкость сети по отношению к изменению ее конфигурации; независимость затрат на канал от расстояния; незначительное влияние атмосферы и географических особенностей окружающей местности на устойчивость приема и т.д. [1, 2].

Как правило, в КССС через один ретранслятор (РТР) работают много земных станций (ЗС) с различными характеристиками и при различных условиях. Анализ работы КССС показывает, что для эффективного использования пропускной способности РТР необходимо согласовать параметры ЗС друг с другом. Особенно это актуально и необходимо при многостанционном доступе (МД) с кодовым разделением (КР) и при воздействии преднамеренных помех в особых условиях работы системы. Помехи могут подавлять важные направления связи, и возникает необходимость перераспределения ресурсов РТР и, в некоторых случаях, изменение схемы связи. В связи с этим, измерение и оценка помеховой обстановки должны носить комплексный характер [3-5].

Комплексность оценки помеховой обстановки заключается в том, что измерения должны проводиться непрерывно на каждом работающем средстве системы, включая космический аппарат (КА), результаты измерения передаваться в центр управления (ЦУ) и на соответствующие информационно-управляющие центры (ИУЦ). В ЦУ и на ИУЦ по результатам измерения должны вырабатываться, по установленным алгоритмам, согласованные решения на изменение режимов работы средств и схемы связи.

Работоспособность направлений связи при работе в режиме с обработкой сигналов на борту (ОСБ) лучше всего оценивать на борту КА. Дополнительно, работоспособность направлений оценивается на ЗС по вероятности ошибки. На РТР оценку также возможно проводить по числу ошибок, возникающих при демодуляции специальной информации, передаваемой на РТР, например, синхропосылок, а также путем непосредственной оценки отношения мощности помехи к мощности сигнала. Информация о работоспособности направлений связи собирается и передается по каналу управления на ЦУ. Очевидно, что данный способ потребует дополнительного оборудования на борту КА. Однако без реализации такого способа невозможно будет реализовать адаптацию к помехе.

При прямой ретрансляции возможно измерение помеховой обстановки непосредственно на пункте управления (например, центр управления или приемо-передающий центр) с использованием анализаторов спектра. Кроме того, оценку возможно проводить путем измерения вероятности ошибок в канале при демодуляции как на ЦС, так и на ЗС.

На ЗС оценка помеховой обстановки может также осуществляться по вероятности ошибки в каналах и непосредственным измерением отношения мощности помехи к мощности сигнала. В случае воздействия помехи на вход приемника ЗС по каналу управления может передаваться специальный сигнал, свидетельствующий о таком воздействии. Направление воздействия помехи на вход ЗС можно будет определить только при установке на них многолучевой антенны (МЛА). При отсутствии МЛА направление воздействия помехи (на КА или ЗС) определяется на пункте управления путем обработки всей поступающей информации.

Проведенный анализ показал, что при обработке сигналов на борту лучше всего оценку помеховой обстановки проводить на борту КА путем анализа вероятности ошибок в каналах и непосредственным измерением отношения мощности помехи к мощности сигнала. На ЗС имеются большие возможности по оценке помеховой обстановки путем измерения вероятности ошибки в каналах. Дополнительно, на станциях с аппаратурой помехозащиты анализ помеховой обстановки необходимо проводить с использованием этой аппаратуры, совмещая задачи поиска сигнала (корреляционного анализа) и задачи спектрального анализа или используя псевдослучайную перестройку рабочей частоты для анализа по приему отдельных частотных позиций. На центрах управления, приемопередающих центрах и других ИУЦ необходимо установить современные автоматизированные системы контроля спектра на базе высокопроизводительных вычислительных машин с соответствующей базой данных и анализаторы беспроводной связи.

Литература:

1. Артюшенко В.М., Кучеров Б.А. Информатизация управления группировкой космических аппаратов // Прикладная информатика. – 2013. – №6 (48). – С.6–14.

2. Артюшенко В.М., Аббасова Т.С., Кучеров Б.А. Современные направления развития корпоративных сетей спутниковой связи // Двойные технологии. – 2014. – №3(68). – С.67–72.

3.Артюшенко В.М., Кучеров Б.А. Организация информационного обмена между элементами наземного комплекса управления группировкой космических аппаратов // Прикладная информатика. – 2014. – №1(49). – С.33–43.

4. Артюшенко В.М., Кучеров Б.А. Адаптивная регулировка параметров сигналов наземных станций спутниковой системы связи // Materiály X mezinárodní vědecko-praktická konference «Věda a technologie: krok do budoucnosti – 2014». – Díl 30. Moderní informační technologie. – Praha, Publishing House «Education and Science» s.r.o. – 2014. С.19–24.

5. Artuschenko V.M., Kucherov B.A. Analysis of information exchange in the process of distribution of control facilities for spacecrafts with resource restrictions // European Science and Technology: materials of the VI international research and practice conference, Vol. II, Munich, December 27th – 28th, 2013 / publishing office Vela Verlag Waldkraiburg. – Munich – Germany. – 2013. – p.243-246.