Анотація до роботи:

Коваленко П.А. Радіолокаційна система виявлення повітряних об’єктів в полі підсвічування мобільного зв'язку. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.17 – радіотехнічні та телевізійні системи. Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”. Харків, 2006.

Дисертація присвячена проблемі забезпечення контролю польотів повітряних об’єктів на висотах до 1500 м на основі радіолокаційної системи виявлення повітряних об’єктів в полі підсвічування мобільного зв’язку. В роботі проаналізовані та експериментально досліджені принципи та особливості побудови системи мобільного зв’язку стандарту GSM на Україні. Запропоновані та науково обґрунтовані показники та методики порівняння полів підсвічування. Розглянуто два основних варіанта побудови активної системи. Визначені принципи побудови, переваги та недоліки, галузі застосування різних варіантів побудови системи.

Проаналізовано особливості функціонування та енергетичні співвідношення в приймальній позиції. Синтезовані оптимальні та квазіоптимальні алгоритми виявлення луна-сигналів в бістатичній та багатопозиційній радіолокаційній системі з зовнішнім підсвічуванням, а також можливість технічної реалізації відповідних виявлювачів.

В результаті дисертаційних досліджень вирішена важлива наукова задача, яка має суттєве значення для забезпечення контролю повітряного простору. Отримані результати мають як теоретичне, так і практичне значення, які є основою для модернізації існуючих та розробки перспективних засобів радіолокації. Найбільш важливими науковими і практичними результатами, отриманими в роботі є:

1. В дисертації проведено теоретичне узагальнення та нове рішення наукового завдання радіолокаційного виявлення повітряних об’єктів під малими кутами місця, що виражається в обґрунтуванні можливості створення перспективної радіолокаційної системи, яка дозволить контролювати польоти повітряних об’єктів на висотах до 1500 м та значно скоротити фінансові витрати.

2. Вперше запропоновані та обґрунтовані показники оцінки та методики порівняння ПП, які створюються різними радіотехнічними системами. В якості універсального показника ПП запропоновано “енергетичний рельєф” ПП, який враховує просторову неоднорідність та параметри джерел підсвічування. Запропоновані показники та методики дозволяють обґрунтовано обирати нові (перспективні) джерела підсвічування в інтересах радіолокаційного виявлення повітряних об’єктів.

3. Проведено аналіз та експериментальне дослідження особливостей побудови та функціонування мереж мобільного зв’язку стандарту GSM на Україні. Показано, що при використанні сигналів мобільного зв’язку забезпечується розрізнювальна здатність за дальністю 750 м, за швидкістю 7 м/с. Специфіка структури (випадкова структура) сигналів передавальних станцій обумовлює кореляційну обробку сигналів, яка передбачає наявність цільового та опорного каналу.

Раціональне використання енергії передавачів станцій мобільного зв’язку можливо тільки при багатоканальній за азимутом та дальністю побудові тракту прийому та обробки сигналів.

4. Вперше запропоновані та обґрунтовані основні принципи та варіанти побудови радіолокаційної системи виявлення ПО в ПП мобільного зв’язку.

Побудова радіолокаційної системи на основі ланок просвітної локації забезпечує простоту та дешевизну побудови системи, однак не забезпечує суцільного радіолокаційного контролю: можливо виявлення ПО з висотами польоту до 1500 м на відстанях до 5…7 км від лінії бази (40…50 км) при умовній ймовірності правильного виявлення 0,9 та умовній ймовірності хибної тривоги 10^-5. Тому комплекси просвітної локації доцільно використовувати в системах захисту територій, що охороняються: державні кордони, резиденції, стратегічні об’єкти, аеродроми, входи в акваторії портів та інше.

При побудові радіолокаційної системи на основі наземної мережі приймальних пунктів з круговим оглядом простору забезпечується створення суцільного радіолокаційного поля над усією територією держави з нижньою кромкою 12…35 м.

5. Особливістю обробки сигналів в цільовому каналі є наявність потужного сигналу, що проникає, який в даній системі є складовим. Сигнал, що проникає, складається із сигналів, які діють від усіх секторів усіх передавальних станцій та є багатоточковим за простором та частотою. При цьому відношення луна- сигнал/сигнали, що проникають, лежить в межах - 40…- 80 дБ. Тому виявлення повітряних об’єктів в полі сигналів передавальних станцій мобільного зв’язку можливе тільки при наявності в приймальній позиції пристроїв придушення прямих сигналів передавальних станцій методами просторової, частотної та швидкісної селекції.

Для забезпечення придатних зон виявлення необхідно забезпечувати придушення сигналів, що проникають, не менш 70…80 дБ.

6. Синтезовані оптимальні та квазіоптимальні алгоритми виявлення луна – сигналів для двопозиційної радіолокаційної системи, в якій в якості позиції, що передає, виступає станція мобільного зв’язку. Визначені структурні схеми запропонованих виявлювачів.

Показано, що в бістатичній системі використання квазіоптимального алгоритму більш доцільно, так як при цьому забезпечується одноканальна побудова приймального пристрою, що технічно значно легше організувати. При цьому втрати в площині зони виявлення не перебільшують 10%.

7. Синтезовані оптимальні та субоптимальні алгоритми виявлення луна- сигналів для багатопозиційної радіолокаційної системи с декількома передавальними позиціями, в якості яких виступають передавальні станції мобільного зв’язку. Обґрунтовано, що оптимальний виявлювач є багатоканальним за частотою та простором. Технічна реалізація синтезованого оптимального алгоритму на теперішній час наштовхується на ряд принципових труднощів. Тому запропоновано субоптимальний алгоритм виявлення, який забезпечує виявлення повітряних об’єктів, які летять на висотах до 1000 м, в межах радіогоризонту приймальної позиції.

8. Теперішній стан сучасної елементної бази дозволяє здійснити технічну реалізацію тракту прийому та обробки сигналів активної радіолокаційної системи виявлення повітряних об’єктів в полі підсвічування мобільного зв’язку. Для побудови приймального тракту відсутня необхідність розробки окремих функціональних елементів, так як усі необхідні елементи, які випускаються промисловістю, відповідають необхідним вимогам.

9. Виявлення луна-сигналів в цільовому каналі здійснюється на фоні потужного, квазібезперервного, нестаціонарного у часі сигналу, що проникає. Це визначає необхідність наявності в тракті обробки сигналів пристрою стабілізації рівня хибної тривоги. Запропоновані варіанти реалізації вказаного пристрою, які враховують специфіку обробки сигналів в активній системі з зовнішнім підсвічуванням сигналами мобільного зв’язку та дозволяють підтримувати постійний рівень хибних тривог.

Публікації автора:

1. Коваленко П.А. Оптимальный и квазиоптимальный алгоритмы обнаружения сигналов в бистатической системе с передающей базовой станцией мобильной связи стандарта GSM // Системи обробки інформації. – Харків: ХУПС, 2005. – С. 41 – 50.

2. Кондратенко А.П., Коваленко П.А., Шаповалов С.В., Манаков С.В. Геометрия многопозиционной радиолокационной системы с передающей базовой станцией мобильной связи // Радиотехника. – Харків: ХНУРЕ, 2004. – С. 45 – 49.

3. Кондратенко А.П., Коваленко П.А., Шаповалов С.В., Манаков С.В. Синхронизация позиций в разнесенной системе с передающими станциями сотовой связи // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2004. – № 4(8). – С. 19 – 24.

4. Кондратенко А.П., Коваленко П.А., Очкуренко А.В. Обнаружение воздушных объектов бистатической радиолокационной системой с передающей базовой станцией мобильной связи // Системи обробки інформації. – Харків: ХВУ, 2004. – С. 88-95.

5. Зюкин В.Ф., Грызо А.А., Коваленко П.А. Статистические модели эхо-сигналов целей, выполненных по технологии снижения радиолокационной заметности // Системи обробки інформації. – Харків: ХУПС, 2005. – С. 46-52.

6. Кондратенко А.П., Коваленко П.А., Добрынин И.С. Принципы и варианты построения радиолокационной системы с использованием излучения мобильной связи // Системи обробки інформації. – Харків: ХУПС, 2006. – С. 71 – 78.

7. Кондратенко О.П., Коваленко П.А., Коржов А.М. Оцінка і порівняння полів підсвічування, створюваних різними радіотехнічними системами // Системи озброєння і військова техніка. – 2006. – № 2 (6). – С. 22 – 25.

8. Кондратенко О.П., Манаков В.В., Шаповалов С.В., Коваленко П.А. Аналіз основних параметрів геометрії багатопозиційної радіолокаційної системи, яка використовує в якості передаючої базову станцію стільникового зв’язку // Матер. четвертої міжнар. наук. – техн. конф. “Проблеми інформатики і моделювання“. – Харків: НТУ ”ХПІ”, 2004. – С. 43.

9. Кондратенко О.П., Манаков В.В., Коваленко П.А. Синхронізація позицій у рознесеній системі з передавальними станціями стільникового зв’язку // Перша наук. – техн. конф. Харківського університету Повітряних Сил. Тези доповідей. – Харків: ХУПС, 2005. – С. 156 – 157.

10. Коваленко П.А., Кондратенко О.П. Временная привязка позиций в разнесенной системе с передающими станциями сотовой связи // 9-й міжнар. молодіжний форум «Радіоелектроніка і молодь в XXІ ст»: Зб. матер. форуму. – Харків: ХНУРЕ, 2005. – С. 54.

11. Кондратенко О.П., Коваленко П.А., Гризо А.А., Невмержицький І.М. Виявлення рухомих об’єктів багатопозиційною радіолокаційною системою в полі мобільного підсвічування // Матер. другої наук. – техн. конф. Харківського університету Повітряних Сил ім. Івана Кожедуба. – Харків: ХУПС, 2006. – С. 44.