Принципы построения сверхширокополосного канала связи на беспилотном летательном аппарате вертолетного типа легкого класса

DOI: 10.34759/trd-2022-122-12

Авторы

Титов К. Д.

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», Воронеж, Россия

e-mail: titovkd@gmail.com

Аннотация

Описана актуальность и состояние разработки беспилотного летательного аппарата вертолетного типа легкого класса серии «Грач» отечественного производства. Исходя из специфики применения беспилотного вертолета с широкодиапазонной станцией радиоразведки в качестве целевой нагрузки сформулированы требования, предъявляемые к устанавливаемой на нем системе управления и передачи данных. Проанализировано соответствие установленной системы предъявляемым требованиям и показаны технико-экономические и эксплуатационные преимущества систем связи, базирующихся на сверхширокополосных сигналах. На основе ранее выполненных исследований, посвященных вопросам создания беспилотного летательного аппарата вертолетного типа легкого класса, а также генерации, обработки и излучения сверхширокополосных сигналов, сформулированы особенности и принципы построения сверхширокополосного канала связи, определяющие технический облик и характеристики системы управления, передачи данных и локальной радионавигации, устанавливаемой на летательном аппарате. Проанализированы и обоснованы технические характеристики системы управления и передачи данных, связанные с генерацией и обработкой импульсов, их излучением и оценкой помехоустойчивости антенных систем, выбором частотного диапазона, ширины полосы и вида сигнала, вопросов размещения системы на летательном аппарате, а также оценки возможности интеграции локальной навигационной системы в систему связи. Сделаны выводы о влиянии обоснованных технических характеристик на тактические — дальность связи, время полёта, взлётная масса и т.д.

Ключевые слова:

беспилотный вертолет, сверхширокополосный сигнал, помехозащищенность, скрытность

Библиографический список

1. Виноградов А.Д., Зайцев И.В., Молев А.А. Развитие наземной мобильной техники радиоподавления радиосвязи на основе ее оснащения беспилотными вертолетами // Военная мысль. 2017. № 4. С. 56-60.

2. Зибров Г.В., Лавричев О.В. Инициатива+интеграция=современное вооружение эффективное взаимодействие военно-воздушной академии с предприятиями оборонно-промышленного комплекса - фактор инновационного развития военной техники // Вестник военного образования. 2020. № 1 (22). С. 18-22.

3. Бархоткин В.А., Архипкин А.В., Петров В.Ф, Комченков В.И, Гурджи А.И., Соколов А.Л. Направления совершенствования робототехнических комплексов военного назначения в части увеличения помехозащищенности при работе в условиях радиоэлектронного конфликта // Труды XII Всероссийской научно-практической конференции "Перспективные системы и задачи управления". 2017. С. 517-522. URL: http://psct.ru/files/Sbornik_trudov_XII_VNPK_PSiZU_2017_Soderjanie.pdf

4. Гуревич О.С., Кессельман М.Г., Трофимов А.С., Чернышов В.И. Современные беспроводные технологии: проблемы применения на авиационном борту // Труды МАИ. 2017. № 94. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=81143

5. Удодов А.Н. Анализ возможностей построения энергоэффективных беспроводных сенсорных сетей для мониторинга работы двигателей // Труды МАИ. 2014. № 74. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=49303

6. Federal Communications Commission. Revision of Part 15 of the commission’s rules regarding ultra-wideband transmission systems // First Report and Order, ET Docket 98-153, FCC 02-48, Feb., 2002. pp.1 - 118. URL: https://www.fcc.gov/document/revision-part-15-commissions-rules-regarding-ultra-wideband

7. Радзиевский В.Г., Трифонов П.А. Обработка сверхширокополосных сигналов и помех. – М.: Радиотехника, 2009. - 288 с.

8. Степанов А., Агейкин В., Семерунин Д. Перспективные технологии радиосвязи тактического звена // Радиоэлектронные технологии. 2019. № 3. С. 96-102.

9. Бобрешов А.М., Жабин А.С. и др. Обострение спада сверхкоротких импульсов // Радиолокация, навигация, связь. 2020. Т. 6. С. 62-69.

10. Бобрешов А.М., Жабин А.С. и др. Использование нелинейных линий передачи для сжатия пикосекундных импульсных сигналов // Радиолокация, навигация, связь. 2021. Т. 4. С. 150-157. URL: https://rlnc.ru/sites/default/files/conference/RLNC-2021_4.pdf

11. Корчагин Ю.Э., Титов К.Д. Синтез и анализ алгоритмов обработки сверхширокополосных квазирадиосигналов. – Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2019. - 128 с.

12. Bobreshov A.M., Zhabin A.S., Seregina E.A., Uskov G.K. Biconical antenna with inhomogeneous dielectric lens for UWB applications // Electronics Letters, 2020, vol. 56, no. 17, pp. 857-859. DOI: 10.1049/el.2020.1098.

13. Жижин В. Будущее широкополосной радиосвязи: миллиметровый диапазон // Беспроводные технологии. 2017. № 1(46). С. 51-55.

14. Dr. Timothy Hancock. Millimeter Wave Digital Arrays (MIDAS). DARPA MTO Program Manager, 2019. URL: https://mmwrcnece.wiscweb.wisc.edu/wp-content/uploads/sites/678/2019/02/Keynote_2_Hancock_012919.pdf

15. Титов К.Д., Войнаровская М.С., Корнеева М.А. Моделирование адаптивных антенных решёток миллиметрового диапазона в условиях сложной помеховой обстановки // Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций. 2021. № 4. С. 108.

16. Трифонов А.П., Корчагин Ю.Э., Титов К.Д. Эффективность обнаружения одного класса сверхширокополосных сигналов в условиях параметрической априорной неопределенности // Журнал технической физики. 2018. Т. 88. № 8. С. 1235-1240. URL: https://journals.ioffe.ru/articles/46315

17. Корчагин Ю.Э., Титов К.Д. Обнаружение сверхширокополосного квазирадиосигнала на фоне мешающих сигналов // Радиотехника. 2020. № 9. С. 72-82.

18. Корчагин Ю.Э., Титов К.Д., Петров Ю.Г., Космодемьянский С.А. Обзор применения нейросетевых технологий в радиофизических приложениях // Системная инженерия и информационные технологии. 2021. Т. 3. № 1 (5). С. 81 - 95.

19. Малыгин И.В., Бельков С.А., Тарасов А.Д., Усвяцов М.Р. Применение методов машинного обучения для классификации радиосигналов // Труды МАИ. 2017. № 96. URL: http://trudymai.ru/published.php?I=85797

20. Ефимов Е.Н., Шевгунов Т.Я. Формирование оценки направления прихода сигнала с использованием искусственных нейронных сетей // Труды МАИ. 2015. № 82. URL:  http://trudymai.ru/published.php?ID=58786

Скачать статью