РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ И ДОСТУПНОСТИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ

Проведены разработка и расчетно-экспериментальные исследования методов пространственной селекции в многолучевых гибридно-зеркальных антенных системах, пространственного разделения и повышения спектральной эффективности сигналов для повышения помехоустойчивости, доступности отечественных систем спутниковой связи. Цель выполнения второго этапа исследования - разработка методов повышения помехоустойчивости и доступности отечественных систем спутниковой связи: синтеза амплитудно-фазового распределения гибридно-зеркальной антенны, определения направления на источник помехи без использования дополнительных антенн, передачи данных с уплотнением частотного диапазона. Разработан метод синтеза амплитудно-фазового распределения гибридно-зеркальной антенны, обеспечивающего формирование контурной зоны обслуживания и провалов диаграммы направленности в направлении не менее чем на три источника помехового сигнала. Разработанный метод обеспечивает 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 ДН в главном лепестке ДН. При положении помехи в направлении боковых лепестков снижение полезного сигнала не происходит. Кроме того, разработанный метод обеспечивает ускоренную адаптацию к помеховой обстановке, заключающуюся в выборе из предварительно рассчитанных вариантов амплитудного распределения антенной решетки наиболее близкого к оптимальному в основном лепестке диаграммы направленности. Время адаптации уменьшается на 25% с учетом быстродействия современных фазовращателей, скорость работы которых сопоставима с временем работы адаптивных алгоритмов. Для ускорения расчета амплитудно-фазового распределения целевая функция была ограничена набором точек, задаваемых программно, что позволяет уменьшить время синтеза в пять раз по сравнению с классическим градиентным методом. Метод определения направления на источник помехи без использования дополнительных антенн позволяет осуществлять подавление помех в направлении боковых лепестков диаграммы направленности за счет дополнительного синтеза диаграммы направленности антенны для центральных лучей без усложнения алгоритма расчета и без применения дополнительных антенн. Применение системы «целей», расположенных по гексагональной структуре, представляет возможность в большинстве случаев находить направление на источник помехи. Созданные методы адаптации гибридно-зеркальной антенны позволяют подавлять одну помеху в пределах центрального лепестка диаграммы направленности и до трех - четырех помех в пределах боковых лепестков диаграммы направленности антенны. При этом сохраняется уровень сигнала в остальной зоне обслуживания при подавлении четырех помех одновременно. Разработан метод передачи данных с уплотнением частотного диапазона на основе перспективных методов модуляции сигналов. Для обеспечения наилучшего соотношения энергетического и частотного ресурсов спутникового ствола выбрана комбинация модуляции ФМ-4 и каскадного кодирования - сверточный код и код Рида - Соломона, что позволяет обеспечить высокую пропускную способность канала связи на уровне 20…22 Мбит/с, при этом вероятность ошибки сохраняется на уровне 10⁻⁵…10⁻⁶. Подготовлена эскизная конструкторская документация для изготовления макета адаптивной многолучевой гибридно-зеркальной антенны, которая содержит данные для его разработки, изготовления, контроля и эксплуатации.