Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Научно-аналитический журнал "Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России" 2218-130X 81664 10.61260/2218-130X-2024-1-55-67 ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ INFORMATICS, COMPUTER ENGINEERING AND CONTROL ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ SPATIAL PLACEMENT OF ANTENNA ELEMENTS OF WIDE-BAND ADAPTIVE INTERFERENCE COMPENSATOR IN DECAMETER RADIO COMMUNICATION LINES OF THE EMERCOM OF RUSSIA ОПТИМАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ АНТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ШИРОКОДИАПАЗОННОГО АДАПТИВНОГО КОМПЕНСАТОРА ПОМЕХ В ДЕКАМЕТРОВЫХ ЛИНИЯХ РАДИОСВЯЗИ МЧС РОССИИ Бибарсов Марат Рашидович Bibarsov Marat R. bibarsovmr@rambler.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-4889-0001 Дворников Сергей Викторович Dvornikov Sergey V. practicdsv@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Бортникер Владимир Юрьевич Bortniker Vladimir Yu. bortniker.v@mail.ru

кандидат технических наук;кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;candidate of technical sciences;

 Милаванович Екатерина Воиславовна Milavanovich Ekaterina V.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М.Буденного Budyonny Military Academy of the Signal Corps Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg state university of aerospace instrumentation Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения Saint-Petersburg State University of Aerospace Instrumentation Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного Санкт-Петербург Россия Military academy of sommunications named after marshal of the soviet union s. M. Budyonny Saint-Petersburg Russian Federation Национальный исследовательский университет ИТМО Санкт-Петербург Россия National research university ITMO Saint-Petersburg Russian Federation 13 04 2024 13 04 2024 2024 1 55 67 30 12 2023 29 01 2024 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/81664/view

Проведен анализ методов адаптивной пространственной компенсации помех, сходящихся к оптимальному винеровскому решению с точностью до постоянного множителя. Представлен математический аппарат для расчета выигрыша в помехозащищенности линий декаметровой радиосвязи за счет применения адаптивного компенсатора помех из двух разнесенных антенных излучателей. Приведены результаты моделирования расчета зависимости нормированного выигрыша в помехозащищенности от соотношения разноса антенных элементов и длины волны. Сформулированы предложения по оптимальному пространственному размещению излучателей с точки зрения выигрыша в помехозащищенности при заданном направлении на полезный сигнал в интересах повышения эффективности приема сигналов в декаметровых линиях связи МЧС России.

The analysis of adaptive spatial interference compensation methods converging to the optimal Wiener solution with accuracy up to a constant multiplier is carried out. A mathematical apparatus is presented for calculating the gain in noise immunity of decameter radio communication lines due to the use of an adaptive interference compensator from two spaced antenna emitters. The results of modeling the calculation of the dependence of the normalized gain in noise immunity on the ratio of antenna element spacing and wavelength are presented. Proposals are formulated for the optimal spatial placement of emitters in terms of gain in noise immunity at a given direction to a useful signal in the interests of increasing the efficiency of signal reception in decameter communication lines of the EMERCOM of Russia.

 декаметровые линии радиосвязи адаптивный компенсатор помех оптимальный разнос антенн энергетический выигрыш в помехозащищенности decameter radio communication lines adaptive interference compensator optimal antenna spacing energy gain in noise immunity

Мусиенко Т.В., Артамонов В.С. Управление пожарной безопасностью как частью национальной безопасности: история вопроса // Национальная безопасность и стратегическое планирование. 2022. № 2 (38). С. 5–16. DOI: 10.37468/2307-1400-2022-2-5-16. Musienko T.V., Artamonov V.S. Upravlenie pozharnoj bezopasnost'yu kak chast'yu nacional'noj bezopasnosti: istoriya voprosa // Nacional'naya bezopasnost' i strategicheskoe planirovanie. 2022. № 2 (38). S. 5–16. DOI: 10.37468/2307-1400-2022-2-5-16. Гольчевский В.Ф. Организация деятельности подразделений ОВД при чрезвычайной ситуации, вызванной лесными пожарами // Полицейская деятельность. 2022. № 5. С. 1–13. Gol'chevskij V.F. Organizaciya deyatel'nosti podrazdelenij OVD pri chrezvychajnoj situacii, vyzvannoj lesnymi pozharami // Policejskaya deyatel'nost'. 2022. № 5. S. 1–13. Новая лесохозяйственная стратегия ЕС до 2030 г. сообщение европейской комиссии европейскому парламенту, совету, экономическому и социальному комитету, комитету по делам регионов. Брюссель, 16 июля 2021 г. COM (2021) 572 Заключительное // Экономика природопользования. 2022. № 1. С. 46–83. Novaya lesohozyajstvennaya strategiya ES do 2030 g. soobshchenie evropejskoj komissii evropejskomu parlamentu, sovetu, ekonomicheskomu i social'nomu komitetu, komitetu po delam regionov. Bryussel', 16 iyulya 2021 g. COM (2021) 572 Zaklyuchitel'noe // Ekonomika prirodopol'zovaniya. 2022. № 1. S. 46–83. Чернецов И.Н. Совершенствование системы организации управления взаимодействием экипажа и подразделений Государственной противопожарной службы при тушении пожаров на кораблях и судах: дис. ... канд. техн. наук. СПб.: С.-Петерб. ун-т МВД России, 2002. 187 с. Chernecov I.N. Sovershenstvovanie sistemy organizacii upravleniya vzaimodejstviem ekipazha i podrazdelenij Gosudarstvennoj protivopozharnoj sluzhby pri tushenii pozharov na korablyah i sudah: dis. ... kand. tekhn. nauk. SPb.: S.-Peterb. un-t MVD Rossii, 2002. 187 s. Система радиосвязи в МЧС России / С.В. Пацук [и др.] // Актуальные вопросы пожарной безопасности. 2022. № 2 (12). С. 41–49. Sistema radiosvyazi v MCHS Rossii / S.V. Pacuk [i dr.] // Aktual'nye voprosy pozharnoj bezopasnosti. 2022. № 2 (12). S. 41–49. Организация информационного обеспечения мобильных групп спасателей в Арктической зоне Российской Федерации / И.Ф. Бажуков [и др.] // Динамика систем, механизмов и машин. 2018. Т. 6. № 4. С. 3–9. Organizaciya informacionnogo obespecheniya mobil'nyh grupp spasatelej v Arkticheskoj zone Rossijskoj Federacii / I.F. Bazhukov [i dr.] // Dinamika sistem, mekhanizmov i mashin. 2018. T. 6. № 4. S. 3–9. Каменецкая Н.В. К вопросу о применении методов исследования операций для оптимизации поисково-спасательных работ // Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы. Арктика – регион стратегических интересов: правовая политика и современные технологии обеспечения безопасности в арктическом регионе: материалы Междунар. науч.-практ. конф. СПб., 2020. С. 165–167. Kameneckaya N.V. K voprosu o primenenii metodov issledovaniya operacij dlya optimizacii poiskovo-spasatel'nyh rabot // Servis bezopasnosti v Rossii: opyt, problemy, perspektivy. Arktika – region strategicheskih interesov: pravovaya politika i sovremennye tekhnologii obespecheniya bezopasnosti v arkticheskom regione: materialy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. SPb., 2020. S. 165–167. Каймонов О.С., Газизов Т.Т. Новый подход к обеспечению бесперебойной КВ-радиосвязи в системе МЧС России // Электронные средства и системы управления: материалы докладов Междунар. науч.-практ. конф. 2015. № 1-2. С. 30–34. Kajmonov O.S., Gazizov T.T. Novyj podhod k obespecheniyu besperebojnoj KV-radiosvyazi v sisteme MCHS Rossii // Elektronnye sredstva i sistemy upravleniya: materialy dokladov Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. 2015. № 1-2. S. 30–34. Воронин С.В., Скрипник И.Л. Применение средств радиосвязи КВ-диапазона в северных широтах при управлении силами и средствами МЧС // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2016. № 1-2 (5). С. 135–137. Voronin S.V., Skripnik I.L. Primenenie sredstv radiosvyazi KV-diapazona v severnyh shirotah pri upravlenii silami i sredstvami MCHS // Problemy obespecheniya bezopasnosti pri likvidacii posledstvij chrezvychajnyh situacij. 2016. № 1-2 (5). S. 135–137. Дворников С.В., Власенко В.И., Бибарсов М.Р. Антенная система воздушного ретранслятора для систем подвижной связи // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2022. № 3. С. 58–67. Dvornikov S.V., Vlasenko V.I., Bibarsov M.R. Antennaya sistema vozdushnogo retranslyatora dlya sistem podvizhnoj svyazi // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MCHS Rossii». 2022. № 3. S. 58–67. Дворников С.В., Духовницкий О.Г. Оценка помехозащищенности профессионального радионавигационного оборудования системы ГЛОНАСС // Информация и космос. 2015. № 4. С. 73–77. Dvornikov S.V., Duhovnickij O.G. Ocenka pomekhozashchishchennosti professional'nogo radionavigacionnogo oborudovaniya sistemy GLONASS // Informaciya i kosmos. 2015. № 4. S. 73–77. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки. М.: Радио и связь, 1986. 448 с. Monzingo R.A., Miller T.U. Adaptivnye antennye reshetki. M.: Radio i svyaz', 1986. 448 s. Пистолькорс А.А., Литвинов О.С. Введение в теорию адаптивных антенн. М.: Наука, 1991. 200 с. Pistol'kors A.A., Litvinov O.S. Vvedenie v teoriyu adaptivnyh antenn. M.: Nauka, 1991. 200 s. Григорьев В.А., Щесняк С.С., Гулюшин В.Л. Адаптивные антенные решетки: учеб. пособие в 2-х ч. СПб.: Ун-т ИТМО, 2016. Ч. 1. 179 с. Grigor'ev V.A., Shchesnyak S.S., Gulyushin V.L. Adaptivnye antennye reshetki: ucheb. posobie v 2-h ch. SPb.: Un-t ITMO, 2016. Ch. 1. 179 s. Джиган В.И. Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы. М.: Техносфера, 2013. 528 с. Dzhigan V.I. Adaptivnaya fil'traciya signalov: teoriya i algoritmy. M.: Tekhnosfera, 2013. 528 s. Адаптивная компенсация помех в каналах связи / Ю.И. Лосев [и др.]. М.: Радио и связь, 1988. 208 с. Adaptivnaya kompensaciya pomekh v kanalah svyazi / Yu.I. Losev [i dr.]. M.: Radio i svyaz', 1988. 208 s. Бибарсов М.Р. Метод формирования оценок угловых координат источников сигналов и помех на основе фильтра Калмана-Бьюси // Радиотехника. 2018. № 4. С. 92–98. Bibarsov M.R. Metod formirovaniya ocenok uglovyh koordinat istochnikov signalov i pomekh na osnove fil'tra Kalmana-B'yusi // Radiotekhnika. 2018. № 4. S. 92–98. Исследование характеристик многофункциональной антенной решетки / М.Р. Бибарсов [и др.] // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2012. № 2. С. 3–9. Issledovanie harakteristik mnogofunkcional'noj antennoj reshetki / M.R. Bibarsov [i dr.] // Izv. vuzov Rossii. Radioelektronika. 2012. № 2. S. 3–9. Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь, 1981. 416 с. Shirman Ya.D., Manzhos V.N. Teoriya i tekhnika obrabotki radiolokacionnoj informacii na fone pomekh. M.: Radio i svyaz', 1981. 416 s. Алешин С.Л., Бибарсов М.Р., Новиков А.Н. Методика пространственно-временной обработки широкополосных сигналов и ее реализации в адаптивных антенных решетках // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 12. С. 221–227. Aleshin S.L., Bibarsov M.R., Novikov A.N. Metodika prostranstvenno-vremennoj obrabotki shirokopolosnyh signalov i ee realizacii v adaptivnyh antennyh reshetkah // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskie nauki. 2021. № 12. S. 221–227. Метод формирования «нулей» диаграммы направленности адаптивной антенной решетки для подвижных источников излучения / Д.Д. Габриэльян [и др.] // Антенны. 2019. № 1 (255). С. 59–64. Metod formirovaniya «nulej» diagrammy napravlennosti adaptivnoj antennoj reshetki dlya podvizhnyh istochnikov izlucheniya / D.D. Gabriel'yan [i dr.] // Antenny. 2019. № 1 (255). S. 59–64. Кириллов Н.Е. Пространственно-временная обработка сигналов с подавлением сосредоточенных помех // Вопросы радиоэлектроники. Сер.: Техника радиосвязи. 1974. Вып. 3. С. 21–31. Kirillov N.E. Prostranstvenno-vremennaya obrabotka signalov s podavleniem sosredotochennyh pomekh // Voprosy radioelektroniki. Ser.: Tekhnika radiosvyazi. 1974. Vyp. 3. S. 21–31. Оптимальная обработка широкополосных сигналов в адаптивных антенных решетках систем радиосвязи, радионавигации и радиолокации / М.Р. Бибарсов [и др.] // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2011. Вып. 6. С. 22–26. Optimal'naya obrabotka shirokopolosnyh signalov v adaptivnyh antennyh reshetkah sistem radiosvyazi, radionavigacii i radiolokacii / M.R. Bibarsov [i dr.] // Izvestiya vuzov Rossii. Radioelektronika. 2011. Vyp. 6. S. 22–26. Поляризационный разнос на основе логопериодических антенн турникетного типа / В.И. Власенко [и др.] // Вопросы радиоэлектроники. Сер.: Техника телевидения. 2023. № 1. С. 91–97. Polyarizacionnyj raznos na osnove logoperiodicheskih antenn turniketnogo tipa / V.I. Vlasenko [i dr.] // Voprosy radioelektroniki. Ser.: Tekhnika televideniya. 2023. № 1. S. 91–97. Алгоритм адаптации для антенной решетки систем космической связи в стационарных условиях сигнально-помеховой обстановки / М.Р. Бибарсов [и др.] // Информация и космос. 2016. № 4. С. 15–21. Algoritm adaptacii dlya antennoj reshetki sistem kosmicheskoj svyazi v stacionarnyh usloviyah signal'no-pomekhovoj obstanovki / M.R. Bibarsov [i dr.] // Informaciya i kosmos. 2016. № 4. S. 15–21. Бибарсов М.Р., Габриэльян Д.Д., Новиков А.Н. Оптимальное восстановление спектра широкополосных сигналов в условиях помех с использованием адаптивных антенных решеток // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2011. № 3 (126). С. 49–52. Bibarsov M.R., Gabriel'yan D.D., Novikov A.N. Optimal'noe vosstanovlenie spektra shirokopolosnyh signalov v usloviyah pomekh s ispol'zovaniem adaptivnyh antennyh reshetok // Nauchno-tekhnicheskie vedomosti Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo politekhnicheskogo universiteta. Informatika. Telekommunikacii. Upravlenie. 2011. № 3 (126). S. 49–52. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Наука, 1971. 1108 с. Gradshtejn I.S., Ryzhik I.M. Tablicy integralov, summ, ryadov i proizvedenij. M.: Nauka, 1971. 1108 s. Бибарсов М.Р., Бибарсова Г.Ш. Методы обработки широкополосных сигналов в адаптивных антенных решетках // Актуальные вопросы развития систем и сетей связи: сб. материалов Всерос. науч.-техн. конф. Ставрополь, 2023. С. 22–24. Bibarsov M.R., Bibarsova G.Sh. Metody obrabotki shirokopolosnyh signalov v adaptivnyh antennyh reshetkah // Aktual'nye voprosy razvitiya sistem i setej svyazi: sb. materialov Vseros. nauch.-tekhn. konf. Stavropol', 2023. S. 22–24. Balanis C.A. Antenna theory: analysis and design. John Wiley & Sons. 2016. 1104 p. Balanis C.A. Antenna theory: analysis and design. John Wiley & Sons. 2016. 1104 p. Hansen R.S. Phased Antenna Arrays. 2nd ed. New Jersey, John Willey & Sons. 2009. 551 p Hansen R.S. Phased Antenna Arrays. 2nd ed. New Jersey, John Willey & Sons. 2009. 551 p.