Способ и система блокирования несанкционированного канала передачи информации от радиопередатчика земного базирования на космический аппарат
METHOD AND SYSTEM OF BLOCKING UNAUTHORIZED CHANNEL OF INFORMATION TRANSMISSION FROM EARTH BASED RADIO TRANSMITTER TO SPACECRAFT

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для осуществления блокирования несанкционированных космических радиолиний (КРЛ) «земная станция (ЗС) – космический аппарат (КА)» при отсутствии априорных данных о параметрах бортового приёмника КА при передаче данных с ЗС на КА.
Из уровня техники известен «Способ мониторинга космической радиолинии "Земля – КА" и система для его реализации» (патент на изобретение RU 2 578 169). В RU 2 578 169 используют тропосферную приёмную станцию, главный лепесток антенны которой наводят на локальную область интенсивного рассеивания в тропосфере радиосигнала КРЛ. Устанавливают частоту приёмника тропосферной приемной станции равную частоте передающей станции КРЛ. Принимают отражённый сигнал КРЛ от локальной области интенсивного рассеивания тропосферы, по принятому отражённому сигналу КРЛ осуществляют её мониторинг. Недостатком этого способа и системы на его основе является необходимость априорного знания частот передающей ЗС и бортового приемника КА, а также отсутствие возможности селекции сигналов от различных ЗС.
Наиболее близким к заявленным способу и системе является «Система радиоподавления несанкционированного дуплексного канала космической связи» (патент на изобретение RU 2 564 535). Здесь, обеспечивают подавление несанкционированного канала связи, организованного между КА и наземным терминалом. Используют эффект возникновения отражённых в локальной области тропосферы с интенсивным рассеиванием радиосигналов несанкционированных дуплексных каналов, а также приёмо-передающей станции, осуществляющей приём радиосигналов несанкционированных дуплексных каналов, излучаемых КА, и излучение помехового радиосигнала для несанкционированного канала, излучаемого наземным приёмо-передающим терминалом. Предполагается повышение эффективности и быстродействия радиоподавления несанкционированных дуплексных каналов космической связи без использования бортовых ретрансляторов. Недостаток данного способа и системы на его основе – отсутствие возможности однозначного определения района дислокации несанкционированного источника излучения, необходимость использования приёмо-передающей тропосферной станции и станции формирования и излучения помехового радиосигнала для несанкционированного канала.
В свою очередь, техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в обеспечении блокирования несанкционированных КРЛ «ЗС – КА» путём создания интеллектуальных помех бортовому приёмнику КА при отсутствии априорных данных о его настройках в текущий момент времени на приём и обработку определенного типа сигналов.
Решение технической проблемы обеспечивается тем, что при осуществлении способа блокирования несанкционированной космической радиолинии «ЗС – КА» предполагается:
- использование воздушного судна (ВС, либо нескольких ВС) текущие координаты центра масс которого поддерживаются так, чтобы они находились на линии прямой радиовидимости КА либо с ЗС несанкционированного радиопередатчика либо радиопередатчиков, либо из характерной точки района её размещения, координаты которых априорно известны;
- оснащение ВС бортовой аппаратурой, обеспечивающей наведение главного лепестка диаграммы направленности приёмной антенны комплекта аппаратуры обеспечения блокирования канала передачи информации на точку на поверхности Земли, координаты которой совпадают либо с координатами места размещения ЗС, либо с координатами фиксированной точки района где размещены блокируемые одна или несколько ЗС;
- приём сигналов от излучающего одного или нескольких радиопередатчиков ЗС, формирование помехи, наведение главного лепестка диаграммы направленности передающей антенны комплекта аппаратуры обеспечения блокирования канала передачи информации на КА и передача помехового сигнала в его направлении.
Система для реализации способа блокирования несанкционированной космической радиолинии «ЗС – КА» предусматривает использование одного или нескольких ВС, пункт управления ВС, обеспечивающий передачу на его борт информации о параметрах движения КА на фиксированный момент времени и координат местоположения ЗС, либо характерной точки района, в котором размещены одна или несколько блокируемых ЗС. Используют ВС, положение которого в воздушном пространстве поддерживается так, чтобы он находился в зоне прямой радиовидимости с ЗС или из фиксированной точки в районе дислокации нескольких ЗС на КА, и имеющего на борту радиоприёмное и радиопередающее устройства, ориентация диаграмм направленности которых поддерживается в процессе полета ВС следующим образом: для радиоприёмного устройства – на район размещения ЗС, а для радиопередающего устройства – в направлении на КА.
Предложенные способ и система блокирования несанкционированного канала передачи информации пояснены схемой, на которой:
1 – излучающие ЗС; 2 – КА, обеспечивающий ретрансляцию сигналов ЗС; 3 – раствор диаграммы направленности, обеспечиваемый антенной системой ЗС; 4 – ВС; 5 – помеховый сигнал на КА, излучаемый с ВС; 6 – линия прямой радиовидимости КА с ЗС; 7 – пункт управления ВС; 8 – канал обмена информацией между пунктом управления и КА; 9 – траектория движения центра масс КА.
n
n
При осуществлении предложенного способа и работе системы на пункте управления 7 формируется план решения задачи по блокированию несанкционированной КРЛ «ЗС – КА» с использованием ВС, приспособленного для решения этой задачи. Предполагаются известными данные по географическим координатам характерной точки района дислокации ЗС или координаты отдельных ЗС. То есть, в районе дислокации могут находиться несколько ЗС ориентированных на обеспечение информационного взаимодействия с другими абонентами через ретрансляторы КА определённой спутниковой системой связи, параметры движения которых на орбите предполагаются известными на пункте управления 7. Каждая из ЗС может излучать радиосигналы S(t) в створе своей диаграммы направленности с частотой несущей f0, где n Є {1…N}, а N – общее число ЗС. Для решения задачи блокирования КРЛ «ЗС – КА» при отсутствии априорных данных о настройках бортовой аппаратуры КА на линию 5 прямой радиовидимости КА из района дислокации ЗС или с отдельной ЗС с известными координатами выводится ВС 4, оснащённое соответствующей бортовой аппаратурой.
Бортовая аппаратура включает приёмо-передатчик для взаимодействия с пунктом управления 7; абонентский комплект аппаратуры спутниковой навигации для оперативного определения ВС своих координат; радиоприёмник сигналов с ЗС с узконаправленной ориентируемой антенной; радиопередатчик помеховых сигналов на КА с узконаправленной ориентируемой антенной. Также, бортовая аппаратура ВС включает информационно-управляющий вычислительный комплекс для выработки управляющих команд на приводы приёмных и передающих антенн, а также в органы управления полетом ВС для обеспечения его положения на линии прямой радиовидимости КРЛ «ЗС – КА», обработки принятых сигналов от ЗС и формирования помеховых сигналов, излучаемых в направлении текущего положения КА и т.п. При наведении приёмной антенны ВС 4 на местоположение ЗС 1 или же на характерную точку района размещения нескольких ЗС сигналы S(t) КРЛ поступает на вход приёмного устройства ВС 4. Этот сигнал передается в бортовую аппаратуру ВС для формирования помехового сигнала и передачи его в направлении бортового приёмника КА, создавая помехи, препятствующие его функционированию.
Таким образом, предложены способ и система блокирования несанкционированного канала передачи информации, обеспечивающие блокирование несанкционированных КРЛ «ЗС – КА» путём создания интеллектуальных помех бортовому приёмнику КА при отсутствии априорных данных о его настройках в текущий момент времени на приём и обработку определенного типа сигналов.