SCI Библиотека
SciNetwork библиотека — это централизованное хранилище научных материалов всего сообщества... ещё…
SciNetwork библиотека — это централизованное хранилище научных материалов всего сообщества... ещё…
Цель работы - программная реализация и экспериментальная апробация анализатора сигналов стандарта LTE средствами программно-конфигурируемого радио для позиционирования с точностью до принадлежности к соте.
Результат: разработано программное обеспечение анализатора сигналов стандарта LTE на языке MATLAB, реализующее прием, обработку и извлечение необходимых блоков системной информации, которая передается базовыми станциями стандарта LTE по широковещательным каналам; сконфигурирован интерфейс для работы с платой USRP B210; в ходе экспериментальной апробации выполнен прием и обработка блоков системной информации из радиоэфира с извлечением идентификаторов операторских базовых станций и последующим обращением в открытую базу данных OpenCellID для получения глобальных координат.
Новизна: из обзора открытых отечественных источников следует, что настоящее исследование является первой работой, в которой детально описан порядок анализа широковещательных сигналов стандарта LTE для определения местоположения пользовательского устройства, не являющегося абонентом сети.
Практическая значимость: программно реализованный и экспериментально апробированный анализатор сигналов стандарта LTE позволяет определять местоположение пользователя, не являющегося абонентом какой-либо сети, с точностью до принадлежности к ближайшей соте в условиях недоступности глобальных навигационных спутниковых систем.
Актуальность. Настоящая работа является второй частью цикла, посвященного исследованию комплекса моделей позиционирования в сетях шестого поколения терагерцового диапазона, и решает задачи систематизации алгоритмов и оценки точности определения местоположения пользовательского устройства в зависимости от конфигурации и размерности антенной решетки на базовой станции.
Цель. В рамках обозначенной в первой части цикла научной проблемы поиска средств достижения дециметровой точности оценок координат, выполненный в настоящем исследовании анализ моделей оценки точности, обзор алгоритмов и путей их оптимизации, а также численный эксперимент служит цели обоснования используемой конфигурации и размерности антенной решетки на базовой станции. Методом исследования является аналитический обзор состояния проблемы по актуальным научным публикациям, концептуальное моделирование, категориальный подход, экспертное комбинирование, сопоставительный анализ, формализация, математическое и имитационное моделирование.
Решение / результаты. Приводятся модели оценки точности позиционирования в сетях 6G терагерцового диапазона, формализуется взаимосвязь первичных измерений и оценок координат для многопозиционного и однопозиционного определения местоположения в ближней и дальней зоне. Выполняется обзор алгоритмов геометрического определения местоположения и позиционирования с обучением для случаев одноэтапной и двухэтапной обработки; анализируется специфика реализации алгоритмов одновременного отслеживания и построения карты. Приводится анализ особенностей оптимизации алгоритмов в режимах оффлайн и онлайн. Средствами имитационного моделирования выполняется оценка точности для сценария территориального распределения с прямой видимостью с идеальной синхронизацией.
Новизна. Средствами имитационного моделирования научно обосновано достижение дециметровой точности оценок координат и ориентации в 1° в терагерцовом диапазоне для модели дальней зоны при использовании полосы 1 ГГц и составного массива антенной решетки из более чем полутысячи элементов.
Теоретическая значимость заключается в установлении зависимости точности оценок координат и ориентации устройства от конфигурации и размерности антенной решетки на базовой станции.
Практическая значимость разработанной имитационной модели заключается в численном обосновании пределов точности позиционирования устройства в сетях шестого поколения в зависимости от используемой на базовой станции антенной решетки для заданного сценария.
Обоснование. Разработка радиолокационного комплекса для обнаружения воздушных, морских, и наземных объектов, а также определение их расстояния, скорости и геометрических параметров с автоматизированной обработкой.
Цель. Создание бортового радиолокационного комплекса бокового обзора с синтезированной апертурой, установленного на беспилотном летательном аппарате.
Методы. Применение методов цифровой обработки сигналов для формирования радиоголограмм и извлечения информации об объектах. Использование алгоритмов для автоматической обработки и анализа полученных данных в реальном времени.
Результаты. Описана структурно-функциональная схема радиолокационной аппаратуры бортового радиолокационного комплекса бокового обзора Х-диапазона, состоящего из антенны, приемо-передающего блока, контейнера с цифровым ядром и микронавигационной системы. В режиме высокого разрешения формируемая на борту радиоголограмма, сбрасываемая по каналу связи на пункт управления и обработки. Формирование радиолокационного изображения и вторичная обработка выполняются на наземном пункте в автоматическом режиме.
Заключение. По результатам исследований показана возможность реализации получения радиолокационного излучения в режиме реального времени на борту носителя, а также установка рассмотренного бортового радиолокационного комплекса на беспилотном летательном аппарате совместно с автоматизированным пунктом обработки и анализа информации.