Результаты наблюдений навигационных космических аппаратов с асимметрией амплитудных диаграмм направленности бортового антенно-фидерного устройства

Рассмотрены вопросы мониторинга энергетических характеристик радионавигационных сигналов глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Отмечено, что мощность принимаемого в приземном слое радионавигационного сигнала зависит от параметров бортового антенного устройства космического навигационного аппарата, прежде всего – от формы амплитудной диаграммы направленности антенны. Диаграмма направленности бортовой антенны космического аппарата имеет сложную форму, и чтобы компенсировать изменения мощности радионавигационного сигнала в результате удаления (или приближения) навигационного аппарата от (к) потребителя(ю) сигнала, форма диаграммы направленности должна быть осесимметричной, т. е. приближаться к фигуре вращения. По данным регулярного мониторинга энергетических характеристик радионавигационных сигналов глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС оценены формы амплитудных диаграмм направленности бортовых антенно-фидерных устройств космических аппаратов из состава орбитальной группировки. В результате обнаружена асимметрия амплитудных диаграмм направленности некоторых аппаратов. Показано, что асимметрия диаграммы направленности приводит к появлению зависимости мощности принимаемого потребителем радионавигационного сигнала от ракурса аппарата – положения излучающей антенной системы аппарата относительно потребителя сигналов. Установлена вероятная причина асимметрии – постепенное старение активных устройств в составе антенно-фидерного тракта. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости регулярного и оперативного мониторинга энергетических характеристик радионавигационных сигналов в приземном слое, обнаруженный эффект асимметрии амплитудных диаграмм направленности целесообразно принять во внимание при разработке антеннофидерных устройств космических аппаратов.

1. Михайлов М. И., Музалевский К. В., Миронов В. Л. Измерение толщины льда на пресноводном пруде и реке с использованием сигналов ГЛОНАСС и GPS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 2. С. 167–174. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2017-14-2-167-174

2. Кирюшкин В. В., Черепанов Д. А. Бистатическая локация воздушных целей сигналами спутниковых радионавигационных систем // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. № 11. С. 33–38. https://elibrary.ru/mwjjox

3. Гусманов Р. У., Кимаев К. Ю. Использование глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС с целью расчета экономической эффективности севооборотов // Никоновские чтения. 2012. № 17. С. 315–317. https://elibrary.ru/senirj

4. Завгородний А. С., Рябов И. В., Воронов В. Л. Метрологический комплекс оценки энергетических характеристик сигналов навигационных космических аппаратов ГНСС «ГЛОНАСС» //Альманах современной метрологии. 2016. № 7. С. 124–138. https://elibrary.ru/wilpun

5. Завгородний А. С., Воронов В. Л., Рябов И. В., Цигенгагель Н. Р. Измерение параметров амплитудной диаграммы направленности антенной системы навигационного космического аппарата с помощью наземного измерительного комплекса // Измерительная техника. 2018. № 11. С. 22–26. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2018-11-22-26

6. Фатеев А. В., Емельянов Д. В., Тентилов Ю. А., Овчинников А. В. Прохождение особых участков орбиты навигационным космическим аппаратом системы Глонасс // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М. Ф. Решетнёва. 2014. № 4(56). С. 126– 131. https://elibrary.ru/tetdbx

7. Willard A. Marquis, Daniel L. Reigh. Navigation, 2015, no. 62(4), pр. 329–347. https://doi.org/10.1002/navi.123

8. Способ определения диаграммы направленности антенны навигационного спутника: пат. RU 2687512 C1 / И. Б. Власов, В. С. Рыжов // Изобретения. Полезные модели. 2019. № 14.

9. Zavgorodnii A. S. Proc. of the 2022 IEEE 2nd International Conference Problems of Informatics, Electronics and Radio Engineering (PIERE), Novosibirsk, 11–13 November, 2022,Novosibirsk State Technical University. https://doi.org/10.1109/SIBIRCON56155.2022.10017012