Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Исследование точностных характеристик ГНСС-приемника с антенной решеткой

Авторы

В.Н. Тяпкин, А.Б. Гладышев, Д.Д. Дмитриев

Организация

Сибирский федеральный университет
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

В статье приведены результаты экспериментальных исследований точности измерения навигационных параметров приемником глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС-приемником), оснащенным антенной решеткой. Обосновано применение в ГНСС-приемниках кольцевых антенных решеток. Основным преимуществом таких антенных решеток является их инвариантность к направлению главного лепестка диаграммы направленности в азимутальной плоскости. Однако кольцевые антенные решетки имеют некоторые недостатки. Применение в таких антенных решетках минимально необходимого количества излучателей для формирования луча заданной ширины приводит к одновременному возрастанию уровня боковых лепестков. Однако при использовании кольцевых антенных решеток в ГНСС-приемниках этим недостатком можно пренебречь, так как уровень боковых лепестков существенно влияет на качество приема навигационного сигнала только при мощных переотражениях сигнала. Приведена структура программно- аппаратного комплекса для проведения исследований и описан принцип его работы. Его основными частями являются 24-канальный ГНСС-приемник с диаграммообразующей схемой и 8-элементная кольцевая антенная решетка. Программно- аппаратный комплекс позволяет проводить исследование различных конфигураций антенных решеток – двух-, четырех- и восьмиэлементных. Дана методика проведения эксперимента. Особенностью методики является использование разностей измеренных псевдодальностей при помощи одиночной антенной и различными конфигурациями антенных решеток. Приведены результаты измерений кодовой и фазовой псевдодальностей.

Ключевые слова

ГНСС-приемник, антенная решетка, кольцевая решетка, ошибки ГНСС

Список литературы

[1] Бавбель Е. И. О необходимости применения систем высокоточного позиционирования при построении БПЛА // Электронные системы и технологии: Сборник материалов 57-й научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов БГУИР, Минск, 19–23 апреля 2021 года / Редколлегия: Д. В. Лихачевский и др. Минск: Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, 2021. С. 670–672.

[2] Слюсар В. Цифровые антенные решетки. Решения задач GPS // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2009. № 1(91). С. 74–79.

[3] Немов А. В. Алгоритмы быстрой фокусировки антенных решеток в ГНСС // Радиотехника. 2012. № 7. С. 23–26.

[4] Клонин И. П. Особенности построения кольцевых антенных решеток // Энергосбережение и эффективность в технических системах: Материалы VI Международной научно-технической конференции студентов, молодых учёных и специалистов, Тамбов, 03–05 июня 2019 года. Тамбов: Издательство Першина Р. В. 2019. С. 118–119.

[5] Kartsan I. N., Tyapkin V. N., Dmitriev D. D., Goncharov A. E. and Kovalev I. V. An adaptive algorithm for interference suppression in phased antenna arrays, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Vol. 255, Issue 1, October 2017. doi: 10.1088/1757–899X/255/1/012009

[6] Тяпкин В. Н., Фатеев Ю. Л., Шарфунова Т. Г. и др. Экспериментальные исследования погрешности измерения псевдодальностей в аппаратуре потребителей навигационной информации с фазированной антенной решеткой // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М. Ф. Решетнева. 2013. № 3(49). С. 143–148.

[7] Терентьева П. В. Антенная решетка для систем пассивного радиомониторинга // Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2017. Т. 1. С. 351–354.

[8] Бархатов А. В., Веремьев В. И., Головков А. А. и др. Полуактивная радиолокация в системах мониторинга обстановки и охраны важных объектов // Известия вузов РФ. Радиоэлектроника. 2015. № 4. С. 71–78.

[9] Ряполов А. В., Фамбулов Н. В. Модель помехозащищенной антенной решетки для аппаратуры спутниковой навигации // Вестник Концерна ВКО «Алмаз – Антей». 2018. (3):20–29.

[10] Кафтан В. И., Татаринов В. Н., Маневич А. И. и др. Оценка точности ГНСС-наблюдений на эталонном базисе как средство проверки измерительной аппаратуры локального геодинамического мониторинга // Геодезия и картография. 2020. Т. 81, № 7. С. 37–46. DOI 10.22389/0016–7126–2020–961–7–37–46

[11] Любич М. О., Рычков Д. В. Оценка точности позиционирования с применением оборудования ГНСС компании JAVAD GNSS // Геопрофи. 2015. № 1. С. 39–43.

[12] The Use of Antenna Arrays to Improve the Accuracy of GNSS Receivers / D. D. Dmitriev, V. N. Tyapkin, A. B. Gladyshev [et al.] // Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT): Proceedings, Moscow, 09–11 июня 2022 года. M.: Moscow Institute of Electronics and Mathematics, 2022. P. 9802209.

Цитирование данной статьи

Тяпкин В.Н., Гладышев А.Б., Дмитриев Д.Д. Исследование точностных характеристик ГНСС-приемника с антенной решеткой // Космические аппараты и технологии. 2023. Т. 7. № 4. С. 315-322. doi: 10.26732/j.st.2023.4.10

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.