Система контроля мощности бортового генератора сигнала беспилотного летательного аппарата

Рассмотрены вопросы калибровки коэффициента передачи антенной системы станции наземного контроля энергетических характеристик сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Приведён наиболее часто применяемый метод калибровки по радиоизлучению Солнца коэффициента передачи крупноапертурных зеркальных антенных систем, на базе которых построены станции наземного контроля. Описаны преимущества и недостатки метода калибровки по радиоизлучению. Для устранения недостатков калибровки по радиоизлучению Солнца (ограниченный диапазон рабочих углов места, необходимость привлечения сторонних данных о спектральной интенсивности радиоизлучения Солнца) рассмотрен альтернативный подход – калибровка по искусственному источнику радиоизлучения, размещённому на борту беспилотного летательного аппарата. Указаны особенности такого подхода – необходимость работы в ближней зоне измеряемой антенной системы, а также перемещение искусственного источника радиоизлучения в плоскости, параллельной плоскости апертуры антенной системы. Разработана структурная схема полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата для измерений в ближней зоне измеряемой антенной системы. Приведены результаты исследования характеристик генератора сигналов полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата. Предложено решение, позволяющее исключить погрешность установки выходной мощности генератора сигналов (различие номинальной и фактической мощности сигнала) из результатов измерений. Показана необходимость применения в составе полезной нагрузки контрольного измерителя мощности сигнала и полосового фильтра. Спроектирована система контроля выходной мощности генератора сигналов. Подобраны компоненты полезной нагрузки, удовлетворяющие ограничению по массогабаритным характеристикам. Реализована возможность удалённого подключения оператора к аппаратуре полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата. Описана перспектива развития макета полезной нагрузки.

1. Карутин С. Н., Власов И. Б., Дворкин В. В. Дифференциальная коррекция и мониторинг глобальных навигационных спутниковых систем. Московский университет: Галерея, Москва (2014). https://www.elibrary.ru/sylqsm

2. Завгородний А. С., Рябов И. В., Воронов В. Л. Метрологический комплекс оценки энергетических характеристик сигналов навигационных космических аппаратов ГНСС «ГЛОНАСС». Альманах современной метрологии, (7), 124–138 (2016). https://www.elibrary.ru/wilpun

3. Фролов О. П., Вальд В. П. Зеркальные антенны для земных станций спутниковой связи. Горячая линия – Телеком, Москва (2008). https://www.elibrary.ru/qmskpn

4. Власов И. Б., Михайлицкий В. П., Рыжов В. С. Калибровка радиотракта радиотелескопа РТ-7,5 при мониторинге сигналов навигационных космических аппаратов. Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия «Приборостроение», (6(99)), 96–107 (2014). https://www.elibrary.ru/tavmvl

5. Завгородний А. С. О калибровке метрологического комплекса оценки энергетических характеристик сигналов навигационных космических аппаратов по полному коэффициенту передачи. Доклады IV научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и специалистов, ВНИИФТРИ, Менделеево, 2 марта 2016. https://www.elibrary.ru/ylyupp

6. Bucci O. M., D’Elia G., Leone G., Pierri R. Far-fi eld pattern determination from the near-fi eld amplitude on two surfaces, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 38(11), 1772–1779 (1990). https://doi.org/10.1109/8.102738

7. Las-Heras F., Sarkar T. K. A direct optimization approach for source reconstruction and NF-FF transformation using amplitude-only data. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 50(4), 500–510 (2002). https://doi.org/10.1109/TAP.2002.1003386

8. Shu Y.-F., Wei X.-C., Yang R., Liu E.-X. An iterative approach for emi source reconstruction based on phaseless and single-plane near-fi eld scanning. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 60(4), 937–44 (2018). https://doi.org/10.1109/TEMC.2017.2756902

9. Sarkar T. K., Salazar-Palma M., Zhu M. D., Chen H. Planar near fi eld to far fi eld transformation using a single moving probe and a fi xed probe arrays, in Modern Characterization of Electromagnetic Systems and Its Associated Metrology, John Wiley & Sons, Inc., pp. 319–452 (2021). https://doi.org/10.1002/9781119076230.ch6

10. Brown T., Jeffrey I., Mojabi P. Multiplicatively regularized source reconstruction method for phaseless planar near-fi eld antenna measurements. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 65(4), 2020–2031 (2017). https://doi.org/10.1109/TAP.2017.2670518