DOI: https://doi.org/10.37129/2313-7509.2024.22.6
УДК 681.3.088.8629.07
А.В. Манько https://orcid.org/0009–0002–9860–9561
Національна гвардія України (м. Золочів), Україна.
МЕТОД ОЦІНЮВАННЯ ПОХИБКИ ПАРАМЕТРІВ СИГНАЛІВ СИСТЕМИ РАДІОЗВ’ЯЗКУ VHF/UHF ТА WI-FI ДІАПАЗОНІВ В УМОВАХ ДІЇ НАВМИСНИХ ЗАВАД ПІД ЧАС ВИКОНАНАННЯ ЗАВДАНЬ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЕРЖАВНОЇ БЕЗПЕКИ
У статті представлено метод оцінювання похибки параметрів сигналів систем радіозв’язку VHF/UHF та Wi-Fi діапазонів в умовах дії навмисних завад, що є критично важливим для підвищення стійкості та ефективності зв’язку сил безпеки України. З огляду на сучасні виклики в сфері радіоелектронної боротьби, зокрема зростання рівня навмисних завад, виникає необхідність у розробці методів адаптації систем зв’язку для збереження їхньої працездатності в умовах активного радіочастотного впливу противника.
Запропонований метод базується на оцінюванні вибіркової дисперсії сигналів, що дозволяє враховувати зміну характеристик сигналу в умовах перешкод та проводити корекцію параметрів для мінімізації похибок. Визначено два основних алгоритми обчислення дисперсії: точний та наближений. Точний метод використовується в ситуаціях, коли доступна достатня кількість даних та є можливість виконання складних обчислень. Натомість наближений метод забезпечує високу швидкодію, що дозволяє оцінювати параметри сигналів у реальному часі, що особливо важливо для адаптивних систем зв’язку в умовах активного маневрування військових підрозділів.
Досліджено вплив похибок вимірювання, зокрема похибок квантування, що виникають у процесі цифрової обробки сигналів. Запропоновано методи корекції цих похибок шляхом введення спеціальних коефіцієнтів коригування, що дозволяють зменшити вплив квантування та підвищити точність визначення статистичних характеристик сигналів. Крім того, виконано аналіз впливу кореляції між елементами вибірки на точність оцінки дисперсії, що раніше не розглядалося у відомих роботах.
Визначена наукова новизна дослідження, що полягає у розробці підходу до оцінювання похибки параметрів сигналів, що враховує не лише загальні особливості цифрової обробки, але й специфіку роботи систем зв’язку в умовах активного радіоелектронного впливу.
Доведено, що використання запропонованих методів дозволяє адаптувати параметри зв’язку в режимі реального часу, що значно покращує надійність та якість передавання інформації в умовах бойових дій або інших кризових ситуацій.
Ключові слова: інформаційно-аналітичне забезпечення, автоматизована система управління, озброєння та військова техніка, системи радіозв’язку, сигнали, системи радіозв’язку vhf/uhf та wi-fi діапазонів, навмисна завада, радіоелектронна боротьба, щільність потужності, адаптація існуючих систем радіозв’язку, державна безпека
Список бібліографічних посилань
1. Асавалюк А.В. Похибки визначення повного вектора швидкості в єдиній прямокутній системі координат системою оглядових станцій радіолокації з різною точністю / А.В. Асавалюк, С.В. Герасимов, Є.С. Рощупкін // Системи озброєння і військова техніка. – Харків, 2017. – Вип. 2 (50). – C. 53–56.
2. Barton D. Radar Equations for Modern Radar, London: Artech House, 2012, 264 p.
3. Аврутов В.В. Випробування приладів і систем. Види випробувань та сучасне обладнання / В.В. Аврутов, І.В. Аврутова, В.М. Попов. – К.: НТУУ “Київський політехнічний інститут”, 2009. – 64 с.
4. Kovalchuk A., Oleshchuk M., Karlov V., et al. Analysis of sensitivity of target tracking systems to external interference in multichannel radars with fixed parameters, Advanced information systems, vol. 4, № 1, 2021, pp. 82–86. doi:10.20998/2522-9052.2021.1.11.
5. Герасимов С.В. Дослідження високоточних систем навігації літальних апаратів за наземними орієнтирами / С.В. Герасимов, О.М. Гричанюк, О.О. Журавльов // Зб. наук. пр. Харківського національного університету Повітряних Сил. – Харків, 2017. – Вип. 5 (54). C. 48–53.
6. Kozhushko Y., Karlov D., Klimishen O. and etc. Comparison of the Efficiency of Some Images Superposition Algorithms Used in Aircraft Map-Matching Navigation Systems, 2018 IEEE International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory, Kyiv, Ukraine, pp. 282–285, 2018.
7. Herasymov S. Investigation of the Dynamic Filters’ Characteristics for the Analysis of Random Signals During Data Transmission / S. Herasymov, V. Olenchenko, S. Yevseiev, S. Milevskyi, S. Pohasii // 2022 IEEE 3rd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek). – Р. 162–166.
8. Listrova S.V., Listrovaya E.S. and Kurtsev M.S. Ranked approach to solving linear and nonlinear Boolean programming problems for planning and control in distributed computing systems, Electronic Modeling. №. 1, p. 19-38, 2017.
9. Clarke F. Functional analysis, Calculus of Variations and Optimal Control, New York: Springer, 2013, 606 p.
10. Yevseiev S. Development of an optimization method for measuring the Doppler frequency of a packet taking into account the fluctuations of the initial phases of its radio pulses / S. Yevseiev, O. Kuznietsov, S. Herasimov and etc. // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – Vol. 2/9 (110). Pp. 6–15. – 2021.
11. Shin Kihong, On the Selection of Sensor Locations for the Fictitious FRF based Fault Detection Method, International Journal of Emerging Trends in Engineering Research, vol. 7, is. 7, 2019, pp. 569–575. doi:10.30534/ijeter/2019/277112019.
12. Herasimov S. Formation Analysis Of Multi-Frequency Signals Of Laser Information Measuring System // S. Herasimov, O. Tymochko, O. Kolomiitsev, et al. // EUREKA: Physics and Engineering. – Vol. 5. – 2019. Pp. 19–28.
References:
1.Asavalyuk, A.V., Gerasymov, S.V., & Roshchupkin, E.S. (2017). Errors in determining the full velocity vector in a single rectangular coordinate system by a system of radar observation stations with different accuracy. Weapons Systems and Military Equipment, (2)50, 53–56.
2.Barton, D. (2012). Radar Equations for Modern Radar. London: Artech House.
3.Avrutov, V.V., Avrutova, I.V., & Popov, V.M. (2009). Testing of Instruments and Systems: Types of Testing and Modern Equipment. Kyiv: NTUU “Kyiv Polytechnic Institute”.
4.Kovalchuk, A., Oleshchuk, M., Karlov, V., et al. (2021). Analysis of sensitivity of target tracking systems to external interference in multichannel radars with fixed parameters. Advanced Information Systems, 4(1), 82–86. doi:10.20998/2522-9052.2021.1.11.
5.Gerasymov, S.V., Grychanyuk, O.M., & Zhuravlov, O.O. (2017). Research on high-precision navigation systems for aircraft based on ground landmarks. Collection of Scientific Papers of Kharkiv National University of Air Forces, (5)54, 48–53.
6.Kozhushko, Y., Karlov, D., Klimishen, O., et al. (2018). Comparison of the efficiency of some images superposition algorithms used in aircraft map-matching navigation systems. 2018 IEEE International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory, Kyiv, Ukraine, 282–285. https://doi.org/10.1109/MMET.2018.8460319
7.Herasymov, S., Olenchenko, V., Yevseiev, S., Milevskyi, S., & Pohasii, S. (2022). Investigation of the dynamic filters’ characteristics for the analysis of random signals during data transmission. 2022 IEEE 3rd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), 162–166. https://doi.org/10.1109/KhPIWeek57572.2022.9916327
8.Listrova, S.V., Listrovaya, E.S., & Kurtsev, M.S. (2017). Ranked approach to solving linear and nonlinear Boolean programming problems for planning and control in distributed computing systems. Electronic Modeling, 1, 19–38. https://doi.org/10.15407/emodel.39.01.019
9.Clarke, F. (2013). Functional Analysis, Calculus of Variations and Optimal Control. New York: Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-4820-3
10. Yevseiev, S., Kuznietsov, O., Gerasimov, S., et al. (2021). Development of an optimization method for measuring the Doppler frequency of a packet taking into account the fluctuations of the initial phases of its radio pulses. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2/9(110), 6–15. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.229221
11. Shin, K. (2019). On the selection of sensor locations for the fictitious FRF-based fault detection method. International Journal of Emerging Trends in Engineering Research, 7(7), 569–575. doi:10.30534/ijeter/2019/277112019.
12. Herasymov, S., Tymochko, O., Kolomiitsev, O., et al. (2019). Formation analysis of multi-frequency signals of laser information measuring system. EUREKA: Physics and Engineering, 5, 19–28. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2019.00984
Стаття надійшла до редакції 13.12.2024