Структура приемного тракта модуля обработки сообщений автоматического зависимого наблюдения-вещания

Цель исследования - проработка и поиск вариантов структуры приемной тракта системы сообщений автоматического зависимого наблюдения-вещания.

Методы исследования основаны на структурно-параметрическом синтезе измерительно-вычислительных средств. Созданы варианты архитектуры систем автоматического зависимого наблюдения-вещания с детализированным составом приемной, преобразующей и обрабатывающей частей. Исследование вариантов схемы приемного тракта электронного модуля приема сообщений автоматического зависимого наблюдения-вещания продемонстрировало, что лучшим (по коэффициенту усиления) является вариант с последовательной двухкаскадной частью «усиление-фильтрация», а наиболее надежным (по уровню рабочего напряжения) является вариант с интегральной микросхемой обработки сигнала.

Результаты. Малая космонавтика является одной из наиболее перспективных областей развития высокотехнологичной продукции. Малые космические аппараты как автономные исследовательские мини-лаборатории или роботизированные системы применяются для решения задач дистанционного зондирования Земли, организации систем космической связи, проведения научных экспериментов в условиях космоса и др. Система автоматического зависимого наблюдения-вещания, используемая для оперативного мониторинга положения воздушных судов, является одной областей, функции которой расширяются за счет использования малых космических аппаратов как дополнительных приемо-передающих средств. Функционируя на орбите 400-500 км, группировка малых космических аппаратов обеспечивает прием сообщений автоматического зависимого наблюдения-вещания и их дальнейшую обработку с целью выделения летных характеристик воздушных судов (координаты, скорость, курс, абсолютная высота и др.). Полученные варианты позволяют детализировать архитектуру модуля и структуру приемной тракта в зависимости от выбранных целевых показателей (коэффициенты усиления, отношение сигнал/шум, мощность потребления).

Заключение. Анализ вариантов архитектуры модуля позволил детализировать структурную организацию электронного модуля приема сообщений в составе блоков приема, оцифровки сигнала и дешифрирования сообщений АЗН-В. Показано, что наиболее критичный блок приема сигнала должен оцениваться по коэффициентам усиления, сигнал/шум, мощности потребления.

1. Миленин Д. В., Олейников Е. П. Современное состояние и перспективы развития малых космических аппаратов // Решетневские чтения: материалы XXIII Международной научно-практической конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М. Ф. Решетнева: в 2 ч. / под ред. Ю. Ю. Логинова; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2019. С. 410-411.

2. Development of a method to determine the location of a nanosatelite using ADS-B / S. Frolov, O. Chadrina, E. Titenko, A. Shitov, Kh. Andrey, T. Dmitry // Revista Tecnica de la Facultad de Ingenieria Universidad del Zulia. 2020. Vol. 43, N S1. P. 48-55.

3. Автономная интеллектуальная группировка малых космических аппаратов - космический эксперимент «Радиоскаф-5» / О. И. Атакищев, Е. А. Шиленков, С. Н. Фролов, Е. А. Титенко, А. Н. Щитов, Д. М. Зарубин // Известия Института инженерной физики. 2020. № 1 (55). С. 42-48.

4. Структурная схема модуля определения местоположения малых космических аппаратов / Е. А. Титенко, А. С. Сизов, А. Н. Щитов, А. Н. Шевцов, Е. Н. Щитова, Е. В. Скрипкина // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2021. Т. 15, № 4. С. 28-34.

5. Мальцев Г. Н., Козинов И. А., Фатеев В. Ф. Методы выбора наиболее информативных спектральных каналов при дистанционном зондировании Земли с малых космических аппаратов // Известия. вузов. Приборостроение. 2007. Т. 50, № 6. С. 23-31.

6. Щитов А. Н., Титенко Е. А., Сизов А. С. Модель вычисления координат малого космического аппарата на основе датчиков подвижных объектов // Интеллектуальные системы 4-й промышленной революции: сборник материалов III Международного форума / под редакцией В. И. Сырямкина. Томск, 2020. С. 53-57.

7. Дуга В. В., Мосин Д. А., Полехин А. А. К вопросу о развитии направления малых космических аппаратов // Авиакосмическое приборостроение. 2020. № 10. С. 26-33.

8. Результаты проведения 5 этапа космического эксперимента «Радиоскаф» / С. Н. Самбуров, О. Г. Артемьев, Е. А. Шиленков, С. Н. Фролов, Е. А. Титенко, А. Н. Щитов // Пятьдесят пятые научные чтения памяти К. Э. Циолковского. Калуга, 2020. С. 192-196.

9. Книжников Ю. Ф., Кравцова В. И., Тутубалина О. В. Аэрокосмические методы географических исследований. М.: Академия, 2004. 182 с.

10. Математическая модель определения местоположения наноспутника формата cubesat / Е. А. Титенко, С. Н. Фролов, А. Н. Щитов, Е. Н. Щитова // Инфокоммуникации и космические технологии: состояние, проблемы и пути решения: сборник научных статей IV Всероссийской науч.-практ. конф. / Юго-Западный государственный университет. Курск, 2020. С. 107-112.

11. Mathematical model of the earth's magnetic anomalies / Freire Carrera F., Е. Shilenkov, Titenko E., Frolov S., Shitov A. // Revista Tecnica de la Facultad de Ingenieria Univer- sidad del Zulia. 2020. Vol. 43, N S1. P. 35-39.

12. Специфика реализаций комплексов управления на базе технологии LORAWAN / В. Г. Довбня, С. Н. Фролов, К. П. Сулима, А. Н. Щитов // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14, № 9. С. 24-30.

13. Медова Л. Р., Рыбин П. С., Филатов И. В. Об одной системе связи для малых космических аппаратов нанокласса // Информационные процессы. 2018. Т. 18, № 1. С. 72-79.

14. Borzov D. B., Masyukov I. I., Titenko E. A. Methods of critical systems reconfiguration // 2018 International Russian Automation Conference. RusAutoCon 2018. Sochi: IEEE, 2018. P.8501613.

15. Модель и алгоритм вычисления координат летальных аппаратов на основе датчиков местоположения / А. И. Захаренков, Д. П. Тетерин, О. Г. Добросердов, Е. А. Титенко, С. Н. Фролов, А. Н. Щитов, Г. И. Передельский // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2019. Т. 9, № 4 (33). С. 163-180.

16. Мухин И. Е., Шиленков Е. А. Метод параметрического синтеза антенно-фидерных, радиоприёмных и демодуляторных средств сигнально-приёмного тракта современных систем телекоммуникаций // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2012. № 2-3. С. 110-115.

17. Широкополосные многочастотные сигнально-кодовые конструкции для передачи информации через ионосферный канал / К. А. Воробьев, И. С. Косилов, Е. М. Лобов, Е. А. Шиленков // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2012. № 2-3. С. 41-46.

18. Методика обоснования параметров орбиты и характеристик двигательной установки малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли / А. А. Абдурахимов, А. В. Левадович, Д. А. Мосин, А. В. Северенков // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2019. Т. 11, № 2. С. 73-86.

19. Леонидов Н. В., Митина М. В. Образ низкоорбитального дополнения к орбитальной группировке системы ГЛОНАСС // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2021. № 2 (36). С. 66-70.

20. Голяков А. Д., Ричняк А. М. Точность автономной навигации взаимным методом при групповом полёте малых космических аппаратов // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2018. Т. 17, № 2. С. 47-57.