Перейти к содержимому
2

[9.6] Полевые работы: одновременное наблюдение двух полос и пеленгование #

Техник БПЛА · радиосвязь, РЭБ и РЭР

Две платы позволяют наблюдать командную линию и полосу спутниковой навигации одновременно, воспроизводя сценарий двойного отказа.

Содержание

1. Синхронное наблюдение двух полос

Работа выполняется по схеме D в режиме только приёма. Первая плата наблюдает полосу командной линии, вторая — полосу приёма спутниковой навигации. Записи сопоставляются по времени с журналом полёта, что позволяет связать поведение аппарата с обстановкой в обеих полосах.

ПараметрПервая платаВторая плата
Центральная частота868 МГц1575,42 МГц
Полоса обзора10 МГц10 МГц
Частота выборки10 Мвыборок в секунду10 Мвыборок в секунду
АнтеннаЧетвертьволновый штырь на 868 МГцАктивная антенна навигационного диапазона
Дополнительные элементыНе требуютсяМалошумящий усилитель и полосовой фильтр
Режим усиленияФиксированный, записан в журналФиксированный, записан в журнал

О наблюдении навигационной полосы. Сигналы спутниковой навигации находятся ниже уровня собственного шума платы, поэтому отдельные спутники в спектре не видны и увидены быть не могут. Наблюдается именно уровень фона в полосе: его повышение относительно записанного эталона и является признаком помехи. Для такого наблюдения обязательны малошумящий усилитель и полосовой фильтр [вики], иначе изменение фона будет замаскировано собственным шумом платы.

1.2 Порядок синхронизации записей

  1. Соединить выход CLKOUT первой платы со входом CLKIN второй для устранения взаимного ухода частоты.
  2. Синхронизировать часы компьютера по единому источнику времени до начала работ.
  3. Записать в начале каждой записи отметку точного времени.
  4. Запустить обе записи, зафиксировав разницу моментов запуска.
  5. Сопоставить записи с журналом полёта по времени с учётом этой разницы.
↑ К оглавлению

2. Амплитудное пеленгование по двум точкам

Применяется амплитудный метод, не требующий согласованности фаз между платами. Каждая плата работает как самостоятельный измеритель уровня в своей точке.

  1. Выбрать две точки наблюдения с базой не менее одной пятой предполагаемого расстояния до источника и с взаимной видимостью района.
  2. Установить на обеих платах одинаковые частоту настройки, полосу обзора и режим усиления.
  3. Подключить к каждой плате направленную антенну [вики].
  4. В каждой точке выполнить обзор по азимуту через 10° на полном обороте, записывая уровень.
  5. Определить грубое направление по наибольшему уровню.
  6. Уточнить направление по провалу уровня, поворачивая антенну в положение минимума диаграммы направленности [вики].
  7. Нанести оба направления на карту и определить положение источника в точке пересечения.
  8. Оценить ошибку по выражению из статьи 7.2.
УсловиеВлияние на точностьМера
Малая база между точкамиОстрый угол пересечения, ошибка возрастает многократноУвеличить базу
Отражения от местных предметовЛожные направления наибольшего уровняВыбор открытых точек, проверка из третьей точки
Разные режимы усиления на платахНесопоставимые уровниФиксация одинаковых настроек
Изменение мощности источника во время работыРасхождение пеленговОдновременное измерение в обеих точках
Наклон антенны при обзореСмещение измеренного уровняПрименение штатива

Почему именно амплитудный метод. Разностно-дальномерный метод требует согласованности начала выборки обеих плат. Общая опорная частота через CLKIN устраняет расхождение частоты, но момент начала выборки у плат остаётся несогласованным, поэтому устойчивой разности фаз не образуется. Попытка построить на двух платах фазовый пеленгатор без дополнительной аппаратной доработки приводит к недостоверным результатам.

↑ К оглавлению

3. Набор спектральных портретов

Спектральный портрет представляет собой эталонную запись излучения собственного средства в известных условиях. Набор портретов позволяет в дальнейшем быстро отличать своё излучение от постороннего.

ИзлучениеПолоса записиФиксируемые параметры
Командная линия, каждый применяемый режим80 МГцГраницы перестройки, шаг, период следования пакетов
Обратный канал телеметрии80 МГцЧастота следования относительно командных пакетов
Передатчик изображения на каждом канале40 МГцШирина полосы, форма спектра, побочные составляющие
Передатчик изображения на разной мощности40 МГцЗависимость побочных излучений от мощности
Аппарат на земле с работающими двигателямиполосы всех линийСобственные помехи в зависимости от режима
Аварийный маяк2 МГцПериод посылок, длительность, занимаемая полоса

Каждая запись сопровождается сведениями об условиях: расстоянии до излучателя, применённой антенне, режиме усиления, времени и месте. Без этих сведений запись непригодна для сравнения.

Обращение с записями. Записи, содержащие излучения посторонних средств связи, не подлежат распространению. Раскрытие содержания чужих передач запрещено законодательством о тайне связи. Для учебных целей достаточно хранить изображения спектра и числовые параметры без записи содержания передач.

↑ К оглавлению

4. Практическая работа

Практическая работа 9.6

Цель. Выполнить комплексное полевое наблюдение с использованием обеих плат и связать его результаты с поведением аппарата в полёте.

Порядок выполнения.

  1. Развернуть обе платы в точке размещения наземной станции, настроив их на полосу командной линии и полосу навигации.
  2. Записать фоновую обстановку продолжительностью 10 минут до включения собственных средств.
  3. Включить аппаратуру и записать спектральные портреты всех излучений по таблице раздела 3.
  4. Выполнить полёт по маршруту с удалением не менее 2 км, ведя непрерывную запись обеих полос.
  5. После полёта сопоставить записи с журналом полёта: наложить график доли потерянных пакетов и график числа спутников на записи спектра.
  6. Выявить все моменты повышения уровня фона и сопоставить их с ухудшением показателей линий.
  7. Для наиболее сильного постороннего источника выполнить пеленгование [вики] по двум точкам и определить его положение.
  8. Дополнить карточку радиообстановки района полученными сведениями.

Критерий выполнения. Получены синхронные записи обеих полос за весь полёт. Каждое ухудшение показателей линий сопоставлено с обстановкой в соответствующей полосе. Положение постороннего источника определено с ошибкой не более 20 % от расстояния до него. Карточка района дополнена.

4.1 Связь с остальными разделами курса

Настоящая работа является завершающей и объединяет содержание модулей. Расчёт бюджета линии из статьи 1.3 даёт ожидаемые уровни, карточка района из статьи 7.1 даёт фоновую обстановку, таблица устойчивости из статьи 9.5 даёт допустимое отношение помеха-сигнал, а алгоритм из статьи 5.3 определяет действия при ухудшении. Совпадение прогноза с измерением подтверждает готовность специалиста к самостоятельной работе.

↑ К оглавлению

5. Проверьте себя

  1. Почему отдельные спутники не видны в спектре и что именно наблюдается в навигационной полосе?
  2. Почему на двух платах применяется амплитудное, а не разностно-дальномерное пеленгование?
  3. Какая база между точками наблюдения требуется для достоверного пеленгования?
  4. Какие сведения обязательно сопровождают каждый спектральный портрет?
  5. Как результаты полевого наблюдения связываются с журналом полёта?

Контрольный перечень

↑ К оглавлению

6. Источники

  1. Документация проекта HackRF, раздел о внешнем тактовом интерфейсе.
  2. Рекомендация Международного союза электросвязи ITU-R SM.854 о пеленговании.
  3. Материалы статей 4.2, 7.1 и 7.2 настоящего курса.

Проверено: 20.09.2026

↑ К оглавлению
  • мод. : Понедельник, 21 сентября 2026