Научная группа «Современные системы радиомониторинга»

Подробное описание

Актуальность

Системы радиомониторинга  необходимы при поиске терпящих бедствие объектов или групп физических лиц по сигналам различного рода радиомаяков, при анализе радиоактивной обстановки на больших площадях по сигналам произвольно размещенных сенсоров, при обнаружении несанкционированных источников радиоизлучений (ИРИ) и т.п. При этом использование, наряду с наземными станциями радиоконтроля, беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) как наземного базирования, так и орбитальных позволяет существенно повысить эффективность решения перечисленных задач.

Реализация подобных систем связана с необходимостью разработки специальных алгоритмов обнаружения и измерения параметров сигналов ИРИ, методов реализации этих алгоритмов с учетом требований, предъявляемых к бортовой малогабаритной аппаратуре, совершенствования методов навигации и пространственной ориентации самих БПЛА, а также методов повышения помехозащищенности систем мониторинга по отношению к помехам как естественного происхождения, так и преднамеренно создаваемым.

Научная и практическая значимость

Эффективное решение задач радиомониторинга на основе применения БПЛА требует высокой точности определения собственных местоположения и параметров пространственной ориентации самих БПЛА. Это обеспечивается использованием интерферометрических методов приема и обработки сигналов глобальных спутниковых навигационных систем (ГНСС вида ГЛОНАСС, GPS, GALILEO, BEIDOU и т.п.) при широком использовании бортовых малоэлементных цифровых фазированных антенных решеток.

Разрабатываемые методы контроля целостности навигационного поля позволяют повысить достоверность результатов производимых измерений, обеспечивая, в конечном счете, повышение помехозащищенности систем радиомониторинга, использующих сигналы современных глобальных спутниковых навигационных систем (ГНСС). Создаваемые в процессе этих исследований имитаторы сигналов группировок навигационных космических аппаратов (КА) могут найти самостоятельное применение в радионавигационных системах, основанных на использовании псевдоспутников (pseudolites) в условиях затрудненного приема сигналов ГНСС.

Разрабатываемые методы повышения точности определения местоположения (ОМП) различного рода ИРИ предполагают использование одновременно нескольких наземных пунктов контроля или БПЛА наземного базирования, в том числе с бортовыми антеннами с синтезированной апертурой. Специфические задачи ОМП объектов при их перемещениях на большие расстояния (до тысяч км) решаются на основе использования орбитальных КА, ретранслирующих принимаемые сигналы ИРИ.

Синтез оптимальных алгоритмов цифровой обработки сигналов производится с широким использованием методов статистической теории принятия решений на основе обобщенного критерия отношения правдоподобия. С целью оценки эффективности полученных алгоритмов широко применяется моделирование в среде МАТЛАБ, включая полунатурное моделирование с использованием записей реальных радиосигналов.

Реализация разработанных цифровых алгоритмов происходит исключительно на современной программируемой элементной базе (цифровые процессоры обработки сигналов, программируемые логические интегральные схемы и т.п.).  Отдельное направление проводимых исследований в части решения задач реализации радиомониторинга связано с необходимостью разработки и создания бортовых малошумящих электрически перестраиваемых твердотельных генераторов колебаний сантиметрового диапазона волн.

Участие студентов в выполняемых проектах

Студенты привлекаются к выполнению проектов, проводимых ИФНИТ в интересах предприятия ООО «Специальный технологический центр» (ООО«СТЦ»), в том числе в форме прохождения НИР непосредственно на предприятии при методическом руководстве со стороны преподавателей института. Активная работа студентов оплачивается, начиная с 3-го курса. Хорошо зарекомендовавшие себя в процессе НИР студенты после окончания обучения принимаются на работу в ООО «СТЦ».

Трудоустройство и партнеры

ООО «Специальный технологический центр»

АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»

ЗАО «Аргус-Спектр»

Дополнительная информация

Важнейшие публикации группы

Scopus 

  1. Rachitskaya A. P., Tsikin I. A. GNSS Integrity Monitoring in Case of a Priori Uncertainty About User's Coordinates //2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech). – IEEE, 2018. – С. 83-87. https://ieeexplore.ieee.org/document/8564371
  2. Nikitin A.B., E.I.Khabitueva. A 6-12 GHz Wideband Hybrid VCO. Proceedings of The 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech). October 22-23, 2018. Saint Petersburg, Russia. – P.37-39 https://ieeexplore.ieee.org/document/8564362
  3. Melikhova A. P., Tsikin I. A. Optimum Array Processing with Unknown Attitude Parameters for GNSS Anti-Spoofing Integrity Monitoring //2018 41st International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP). – IEEE, 2018. – С. 1-4. https://ieeexplore.ieee.org/document/8441358 
  4. A.B. Nikitin, E.I. Khabitueva Microwave Ultra-Wideband VCO Design // 2018 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering, APEDE 2018 – IEEE 2018. – С.108-112. https://ieeexplore.ieee.org/document/8542435
  5. E.V. Egorov V.M. Malyshev Research of X-Band Reference Oscillator on the Monolithic Integral Schemes of Amplifiers // 2018 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE) https://ieeexplore.ieee.org/document/8542199
  6. V.M. Malyshev, A.B. Nikitin, E.I. Khabitueva Use of Active Diode Converter for Linearizing of Characteristics of Microwave Generator with Wideband Tuning of Frequency // 2018 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering, APEDE 2018  – IEEE 2018. – С.356-362. https://ieeexplore.ieee.org/document/8542247
  7. A. P. Melikhova, I. A. Tsikin, Decision-making algorithms based on generalized likelihood ratio test for angle-of-arrival GNSS integrity monitoring.//  2018 25th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS). –IEEE, 2018. https://ieeexplore.ieee.org/document/8405878
  8. E. A. Shcherbinina, I. A. Tsikin, Algorithms of GNSS signal processing based on the generalized maximum likelihood criterion for attitude determination.//  2018 25th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS). –IEEE, 2018. https://ieeexplore.ieee.org/document/8405877
  9. A. P. Melikhova and I. A. Tsikin, Decision-Making Algorithms Based on Generalized Likelihood Ratio Test for Angle-of-Arrival GNSS Integrity Monitoring. // 2018 25th anniversary Saint Petersburg international conference on integrated navigation systems proceedings. – IEEE, 2018. – С. 204-207 https://ieeexplore.ieee.org/document/8405878
  10. A. Tsikin, A. P. Melikhova. Direct Signal Processing for GNSS Integrity Monitoring // Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems – Springer, 2017 – С. 635-643. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-67380-6_60
  11. I. Tsikin, A. Melikhova Angle-of-Arrival GPS Integrity Monitoring Insensitive to Satellite Constellation Geometry. // Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems. – Springer, 2016. – T. 9870 – С. 584-592. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-46301-8_49
  12. A. Melikhova, I. Tsikin. Antenna Array With a Small Number of Elements for Angle-of-Arriving GNSS Integrity Monitoring // Telecommunications and Signal Processing (TSP), 2016 39th International Conference on on Telecommunications and Signal Processing (TSP). – IEEE, 2016. – С. 190-193.https://ieeexplore.ieee.org/document/7760857
  13. A.B. Nikitin, E.I. Khabitueva The features of chip resistors usage in hybrid microwave integrated circuits // Conference Proceedings - 2016 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering, APEDE 2016  https://ieeexplore.ieee.org/document/7878855
  14. Malyshev V.M., Nikitin A.B. Phase Noise Of The Broadband Microwave Voltage Controlled Oscillator With Tuning Characteristic Linearized By The Diode Converter. – International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE2016), Vol.1, – IEEE 2016. – pp.71-77. https://ieeexplore.ieee.org/document/7878853
  15. Shcherbinina E., Tsikin I. GPS antenna array calibration for attitude determination based on reference phase difference method // 39th International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP), // IEEEXplore Digital Library. – 2016.–  P.174-177  https://ieeexplore.ieee.org/document/7760853
  16. Tsikin I., Shcherbinina E. GNSS Attitude Determination Based on Antenna Array Space-Time Signal Processing // Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics). – Springer International Publishing, 2016. – P. 573-583. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-46301-8_48
  17. Tsikin I.A., Melikhova A.P. Optimization of Angle-of-Arrival GPS Integrity Monitoring// Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems Volume 9247 of the series Leсture Notes in Computer Science, 2015, pp 722-728  https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-23126-6_66
  18. Малышев В.М., Матвеев Ю.А., Никитин А.Б., Худяков А.В. Выбор варактора для широкополосного перестраиваемого генератора СВЧ. – Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Междунар. науч.-техн. конф.: в 2 т.Саратов: Буква, 2014. Т.1. С. 34-41.  https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=6958778

ВАК

  1. Мелихова А. П., Цикин И. А. Алгоритмы принятия решения при пеленгационном методе контроля целостности навигационного поля. //Радиотехника. – Москва, 2018. – №. 1. – С. 63-75. https://elibrary.ru/item.asp?id=32503769 
  2. А.Б. Никитин, Е.И. Хабитуева Сверхширокополосный СВЧ-генератор, управляемый напряжением // Радиотехника, 2018, №1, С. 4-9  https://elibrary.ru/item.asp?id=32503761
  3. А.Б. Никитин, Е.И. Хабитуева Особенности разработки сверхширокополосных перестраиваемых генераторов СВЧ диапазона в гибридном исполнении // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление, 2017, Т. 10, №4, С.41-50  https://elibrary.ru/item.asp?id=35091463
  4. Малышев В.М., Егоров Е.В. Экранированная колебательная система опорного СВЧ генератора с торцевым возбуждением дискового диэлектрического резонатора. – Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. НТВ – ИТУ/2017,№2  https://elibrary.ru/item.asp?id=29672739
  5. Мелихова А.П., Цикин И.А. Оптимизация алгоритма принятия решения для пеленгационного метода контроля целостности навигационного поля с учетом реальных конфигураций созвездий ГНСС // Радиотехника. – Москва, 2016. – № 12. – С. 134−143.  https://elibrary.ru/item.asp?id=28123717
  6. Цикин И.А., Щербинина Е.А. Потенциальная точность оценки углов ориентации на основе анализа функции правдоподобия сигналов GPS на элементах приемной антенной решетки. // Радиотехника, №12, 2016. – М.: Изд-во «Радиотехника», 2016. – C. 144 – 149. https://elibrary.ru/item.asp?id=28123718
  7. Мелихова А.П., Цикин И.А. Эффективность пеленгационного метода контроля целостности навигационного поля при многократных наблюдениях // Радиотехника. – Москва, 2015 – №9. – С. 69-77. https://elibrary.ru/item.asp?id=24238740
  8. Мелихова А.П., Цикин И.А. Пеленгационный метод контроля целостности поля глобальных навигационных спутниковых систем// Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. Выпуск 1(212)/2015. С. 29 -38.​​​​​​​ https://elibrary.ru/item.asp?id=23102821
  9. Давыденко А.С., Мелихова А.П. Повышение достоверности определения координат по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем путем пространственно-временной обработки сигналов// Успехи современной радиоэлектроники, Выпуск 7, 2015, С 63-67​​​​​​​ https://elibrary.ru/item.asp?id=24058136
  10. Цикин И.А., Щербинина Е.А. Пространственная ориентация по максимуму правдоподобия с учетом влияния условий прохождения сигналов глобальных спутниковых навигационных систем. // Радиотехника, №9, 2015. – М.: Изд-во «Радиотехника», 2015. – C. 88 – 94.​​​​​​​ https://elibrary.ru/item.asp?id=24238742
  11. А.Б. Никитин, Е.И. Хабитуева СВЧ-модель бескорпусного резистора // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление, 2015, № 5(229), 39–46​​​​​​​ https://elibrary.ru/item.asp?id=24989949
  12. Малышев В.М., Матвеев Ю.А., Никитин А.Б., Худяков А.В. Модель варикапа для разработки сверхширокополосных перестраиваемых генераторов СВЧ. – Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. НТВ-ИТУ/2014 №2(193), С.55-60.​​​​​​​ https://elibrary.ru/item.asp?id=21511198
  13. Цикин И.А., Щербинина Е.А. Интерферометрический метод оценки параметров пространственной ориентации по максимуму правдоподобия с использованием эталонных разностей фаз. // Электромагнитные волны и электронные системы, №7, т. 19, 2014. – М.: Изд-во «Радиотехника», 2014. – C. 30 – 37.​​​​​​​ https://elibrary.ru/item.asp?id=21820944

РИНЦ

  1. Попов Е.Н., Рачицкая А.П., Давыденко А.С. Исследование влияния характеристик аналогового тракта приемника ГНСС на эффективность работы адаптивного алгоритма пространственной фильтрации помех. //21-я международная конференция "Цифровая обработка сигналов и ее применение" Доклады. 2019. - Москва, 2019 - С. 437-442
  2. Мелихова А.П., Цикин И.А. Оптимальная обработка сигналов антенной решетки при реализации процедуры контроля целостности навигационного поля. // 20-я международная конференция "Цифровая обработка сигналов и ее применение". Доклады. 2018. – СПб, 2018. – С. 492-496  https://elibrary.ru/item.asp?id=32754306
  3. А. В. Анисимова, В.М. Малышев. Приемо-передающий модуль ISM диапазона на отечественной элементной базе// Неделя науки СПбПУ: материалы научной конференции с международным участием. Лучшие доклады. 2018, с. 109-113. https://elibrary.ru/item.asp?id=32820405
  4. В.А. Хмельницкий, Е.А. Щербинина. Автоматическое определение вида модуляции сигналов в системах радиомониторинга // Неделя науки СПбПУ: материалы научной конференции с международным участием. Лучшие доклады. 2018, с. 123-127.  https://elibrary.ru/item.asp?id=36753925
  5. Никитин А.Б., Хабитуева Е.И. Широкополосный СВЧ генератор, управляемый напряжением. – III Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы СВЧ электроники им. В.А.Солнцева 2017». Сборник трудов конференции. М.: 2017.– С.89-90.  httpselibraryruitemaspid
  6. Цикин И. А., Щербинина Е. А. Подоптимальный алгоритм обработки сигналов глобальных спутниковых навигационных систем при пространственной ориентации объектов // Доклады 19-ой Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение – DSPA 2017», Москва. – 2017. – С. 444-447
  7. Цикин И. А., Щербинина Е. А. Сравнительный анализ алгоритмов определения пространственной ориентации объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем с использованием метода эталонных разностей фаз// Доклады 18-ой Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение – DSPA 2016», Москва.– 2016.– С. 572-576
  8. Мелихова А.П., Цикин И.А. Пространственно-временная обработка сигналов в задаче контроля целостности поля глобальных спутниковых навигационных систем // DSPA: Вопросы применения цифровой обработки сигналов. – Москва, 2016. – Т. 6. – № 3. – С. 506-509.
  9. Е. В. Егоров , В.М. Малышев. Малошумящий транзисторный СВЧ-автогенератор фиксированной  частоты с диэлектрическим резонатором// Неделя науки СПбПУ: материалы научной конференции с международным участием. Лучшие доклады. 2016, с. 103-106.  https://elibrary.ru/item.asp?id=28079892
  10. Мелихова А.П., Цикин И.А. Обнаружение внутрисистемных нарушений целостности навигационного поля пеленгационным методом контроля // Неделя науки СПбПУ материалы научного форума с международным участием. Лучшие доклады. Ответственные редакторы: В.Э. Гасумянц, Д.Д. Каров. – СПб, 2016. – С. 146-149.  https://elibrary.ru/item.asp?id=25287931
  11. Мелихова А.П., Цикин И.А., Двухкоординатный пеленгатор для решения задачи контроля целостности навигационного поля систем ГЛОНАСС/GPS // Неделя науки СПбГПУ: материалы научно-практической конференции с международным участием. Лучшие доклады. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2014, с. 109 – 113.
  12. Малышев В.М., Матвеев Ю.А., Никитин А.Б. Цепи питания СВЧ генератора с октавной перестройкой частоты. – Международный научно-исследовательский журнал, №4(23)2014, ч.2, С.42-46.  https://elibrary.ru/item.asp?id=21510994