ANTENNA ARRAY AS A CONSTRUCTIVE ELEMENT OF INCREASING CYBER-SECURITY OF NETWORK SATELLITE SYSTEM RECEIVERS

Purpose: to adapt the techniques of constructive synthesis of phased antenna arrays. On the basis of the received technique, to optimize the antenna array of receiving devices of consumer equipment for the adaptive antenna system of network satellite systems. Methods: the approach is based on the methods for synthesis of phased antenna arrays and antennas with a continuous opening. Results: in the article we have suggested a method for the constructive synthesis and optimization of the antenna array of adaptive systems of interference compensation for receiving devices of global navigation satellite systems on the basis of the methods for the synthesis of phased antenna arrays PAR in the form of a directional pattern. The method of synthesizing the antenna array is confirmed by the modeling results. Discussion: the method is proposed for designing the optimal antenna array in the adaptive antenna system of the receiving devices of consumer equipment of the network satellite systems, for protection from cyber threats - ensuring accessibility and integrity of navigational data. </p

Антенна решітка як конструктивний елемент підвищення кібербезпеки приймачів мережевих супутникових систем

Purpose: to adapt the techniques of constructive synthesis of phased antenna arrays. On the basis of the received technique, to optimize the antenna array of receiving devices of consumer equipment for the adaptive antenna system of network satellite systems. Methods: the approach is based on the methods for synthesis of phased antenna arrays and antennas with a continuous opening. Results: in the article we have suggested a method for the constructive synthesis and optimization of the antenna array of adaptive systems of interference compensation for receiving devices of global navigation satellite systems on the basis of the methods for the synthesis of phased antenna arrays PAR in the form of a directional pattern. The method of synthesizing the antenna array is confirmed by the modeling results. Discussion: the method is proposed for designing the optimal antenna array in the adaptive antenna system of the receiving devices of consumer equipment of the network satellite systems, for protection from cyber threats - ensuring accessibility and integrity of navigational data.Цель: Адаптировать методики конструктивного синтеза фазированных антенных решеток. На основе полученных методик провести оптимизацию антенной решетки приемных устройств аппаратуры потребителей адаптивной антенной системы сетевых спутниковых систем. Методы: подход базируется на методах синтеза фазированных антенных решеток и антенн с непрерывным раскрывом. Результаты: в работе на основе методик синтеза антенных решеток ФАР по форме диаграммы направленности, предложен метод конструктивного синтеза и оптимизации антенной решетки адаптивных систем компенсации помех для приемных устройств глобальных навигационных спутниковых системы. Метод синтеза антенной решетки подтвержден результатами моделирования. Обсуждение: в работе на основе методик синтеза антенных решеток ФАР по форме диаграммы направленности, предложен метод конструктивного синтеза и оптимизации антенной решетки адаптивных систем компенсации помех для приемных устройств глобальных навигационных спутниковых систем для защиты от киберугроз – обеспечения доступности и целостности навигационных данных. Метод синтеза антенной решетки подтвержден результатами моделирования.Мета: адаптувати методики конструктивного синтезу фазованих антенних решіток. На основі отриманих методик провести оптимізацію антенної решітки приймальних пристроїв апаратури споживачів адаптивної антенної системи мережевих супутникових систем. Методи: підхід базується на методах синтезу фазованих антенних решіток і антен з безперервним розкривом. Результати: у роботі на основі методик синтезу антенних решіток ФАР за формою діаграми спрямованості, запропонований метод конструктивного синтезу і оптимізації антеною решітки адаптивних систем компенсації перешкод для приймальних пристроїв глобальних навігаційних супутникових системи. Метод синтезу антеною решітки підтверджений результатами моделювання. Обговорення: в роботі на основі методик синтезу антенних решіток ФАР за формою діаграми спрямованості, запропонований метод конструктивного синтезу і оптимізації антенної решітки адаптивних систем компенсації перешкод для приймальних пристроїв глобальних навігаційних супутникових систем для захисту від кіберзагроз – забезпечення доступності та цілісності навігаційних даних. Метод синтезу антенної решітки підтверджений результатами моделювання

Імпульсна характеристика адаптивної антени мережевих супутникових систем для оцінки кореляційної матриці перешкоди

Purpose: On the basis of spatial filtering, we propose a method for direct calculation of the inverse correlation interference matrix with unknown parameters of the input action for controlling the pattern of the adaptive antenna array using the impulse response of the spatial filter. Methods: the approach is based on the theory of random processes and adaptive signal processing. Results: the proposed method of direct calculation of the inverse correlation matrix has shown the possibility of carrying out such calculations without a prior knowledge of the interference direction, the correlation function of the interference, and also the spectral characteristics of the interference. The method allows to reduce the calculation time of the inverse correlation matrix and eliminate the errors caused by constructive inaccuracies of the radio channels of the adaptive antenna array, which in turn reduces the error in measuring the direction of the interference source. Discussion: the method is suggested in order to ensure availability and consistency of network satellite systems’ navigation data.Цель: На основе пространственной фильтрации предложить метод прямого вычисления обратной корреляционной матрицы помехи при неизвестных параметрах входного воздействия для управления диаграммой направленности адаптивной антенной решетки, используя импульсную характеристику пространственного фильтра. Методы: подход базируется на теории случайных процессов и адаптивной обработки сигналов. Результати: предложенный метод прямого вычисления обратной корреляционной матрицы показал возможность проводить такие вычисления без априорных знаний о направлении прихода помехи, о корреляционной функции помехи, а также о спектральных характеристиках помехи. Метод позволяет уменьшить время вычисления обратной корреляционной матрицы и исключить погрешности, которые вызываются конструктивными неточностями радиоканалов адаптивной антенной решетки, что в свою очередь снижает ошибку измерения направления на источник помех. Обсуждение: метод предлагается для обеспечения доступности и целостности (повышения помехоустойчивости) навигационных данных сетевых спутниковых систем.Мета: На основі просторової фільтрації запропонувати метод прямого обчислення зворотної кореляційної матриці перешкоди при невідомих параметрах вхідного впливу для управління діаграмою спрямованості адаптивної антенної решітки, використовуючи імпульсну характеристику просторового фільтра. Методи: підхід базується на теорії випадкових процесів і адаптивної обробки сигналів. Результати: запропонований метод прямого обчислення зворотної кореляційної матриці показав можливість проводити такі обчислення без апріорних знань про направлення приходу перешкоди, про кореляційної функції перешкоди, а також про спектральні характеристики перешкоди. Метод дозволяє зменшити час обчислення зворотної кореляційної матриці і виключити похибки, які викликаються конструктивними розбіжностями радіоканалів адаптивної антенної решітки, що в свою чергу знижує помилку вимірювання напрямку на джерело перешкод. Обговорення: метод пропонується для забезпечення доступності та цілісності (підвищення завадостійкості) навігаційних даних мережевих супутникових систем

PULSE CHARACTERISTICS OF NETWORK SATELLITE SYSTEMS ADAPTIVE ANTENNA FOR ASSESSING CORRELATION INTERFERENCE MATRIX

Purpose: On the basis of spatial filtering, we propose a method for direct calculation of the inverse correlation interference matrix with unknown parameters of the input action for controlling the pattern of the adaptive antenna array using the impulse response of the spatial filter. Methods: the approach is based on the theory of random processes and adaptive signal processing. Results: the proposed method of direct calculation of the inverse correlation matrix has shown the possibility of carrying out such calculations without a prior knowledge of the interference direction, the correlation function of the interference, and also the spectral characteristics of the interference. The method allows to reduce the calculation time of the inverse correlation matrix and eliminate the errors caused by constructive inaccuracies of the radio channels of the adaptive antenna array, which in turn reduces the error in measuring the direction of the interference source. Discussion: the method is suggested in order to ensure availability and consistency of network satellite systems’ navigation data.</p

Метод оцінки рівня електричного поля небезпечних сигналів приймачам GNSS

Purpose: It is necessary to develop and test a method for estimating the dangerous signals level to GNSS receivers in order to make a decision on the possibility of fulfilling the target function of the GNSS radio receiver under the influence of interference and to solve the navigation problem. Method: the approach is based on the analysis of the electromagnetic environment, the statistical criteria for optimal detection and instrumental measurements. Results: the article uses the basis of normative documents on the application of GNSS to propose a method for estimating the state of the electromagnetic environment at the location of the GNSS radio receiver in order to make a decision on the possibility of performing the target function by the radio receiver of navigation signals. The proposed method was tested at the National Aviation University. Discussion: the method is proposed for a tactical assessment of the electromagnetic situation at the location of the GNSS radio receiver and making a decision on whether the target function can be performed by this radio receiver.Цель: Для принятия решения о возможности выполнения целевой функции радиоприемником системы ГНСС под воздействием помех необходимо разработать и апробировать метод оценки уровня опасных сигналов приемникам ГНСС, для возможности решения навигационной задачи. Meтод: подход базируется на анализе электромагнитной обстановки, статистических критериях оптимального обнаружения и инструментальных измерениях. Результаты: в работе на основе нормативных документов по применению ГНСС, предложен метод оценки состояния электромагнитной обстановки в точке расположения радиоприемника ГНСС для принятия решения о возможности выполнения целевой функции радиоприемником навигационных сигналов. Предложенный метод прошел апробацию в Национальном авиационном университете. Обсуждение: метод предлагается для тактической оценки электромагнитной обстановки в точке расположения радиоприемника ГНСС и принятия решения о возможности выполнения целевой функции этим радиоприемником.Для прийняття рішення про можливість виконання цільової функції радіоприймачем системи ГНСС під впливом перешкод необхідно розробити і апробувати метод оцінки рівня небезпечних сигналів приймачів ГНСС, для можливості вирішення навігаційного завдання. Метод: підхід базується на аналізі електромагнітної обстановки, статистичних критеріях оптимального виявлення і інструментальних вимірах. Результати: в роботі на основі нормативних документів щодо застосування ГНСС, запропонований метод оцінки стану електромагнітної обстановки в точці розташування радіоприймача ГНСС для прийняття рішення про можливість виконання цільової функції радіоприймачем навігаційних сигналів. Запропонований метод пройшов апробацію в Національному авіаційному університеті. Обговорення: метод пропонується для тактичної оцінки електромагнітної обстановки в точці розташування радіоприймача ГНСС і прийняття рішення про можливість виконання цільової функції цим радіоприймаче