Forming a structural scheme of radioobmen with a PRS
Abstract
The structure of the radio exchange demonstrates the interconnection pattern of the drones with the control center. To protect against unauthorized access to control and navigation channels it is necessary to hide such data and increase their noise immunity. The aim of the work is to use signals with a pseudorandom sequence and duplicate control and navigation blocks in the information channel of a small-scale aerial vehicle. Thus, at the beginning of the paper, a general structural diagram of radio communication between the unmanned aerial vehicle and the control center is presented. The model of 2-element antenna array consisting of two non-directional antenna elements is considered. On the basis of which it is possible to conclude about the signal arrival with a phase shift, taking into account which it is possible to determine the output signal of the array. An important factor is the synchronization and encryption of the signal. Data synchronization can be used by synchronous signal transmission between the drone and the control center. To reduce the probability of interception of the synchronous signal, the data packets containing it are transmitted in a pseudo-random sequence. Synchronization is achieved by using a micronavigation system through continuous radio transmissions from a ground source and simultaneous reception and recording of the signal on the drone. A one-time encryption or scrambler with a reversible symmetric transformation of the encoded information can be used as an encryption or scrambler. A random number generator is used to generate a sequence of random data, from which an array of key information tied to a specific period of use is created. The phase method can be used to process the signal. By measuring the phase shift with a phase detector, you can determine the location of the radio source with respect to the base normal. Measurements can be made with a digital receiving antenna array. Signal processing with digital receiving antenna array is performed by the diagramming device and the adaptive processor unit. As a result, all data using this approach is entered into the information block with the use of a pseudo-random coding change scheme, pseudo-random permutation of the navigation and control blocks.
- SSAV
- pseudorandom sequence
- PCC
- PrBr
- radio exchange scheme
Аннотация (на русском)
Формирование структурной схемы радиообмена с применением ПСП
Структура радиообмена показывает схему взаимосвязи беспилотных летательных аппаратов с центром управления. Для защиты от несанкционированного доступа к каналам управления и навигации следует скрыть такие данные и повысить их помехоустойчивость. Цель работы заключается в использовании сигналов с псевдослучайной последовательностью и дублировании управляющих и навигационных блоков в информационном канале малоразмерного летательного аппарата. В начале работы представлена общая структурная схема радиообмена между беспилотным летательным аппаратом и центром управления. Рассмотрена модель 2-элементной антенной решетки, состоящая из двух ненаправленных антенных элементов. На основе которой можно сделать вывод о приходе сигнала с фазовым сдвигом, с учетом которого можно определить выходной сигнал решетки. Важным фактором является синхронизация и шифрование сигнала. Синхронизация данных может быть использована путем синхронной передачи сигналов между беспилотным летательным аппаратом и центром управления. Для снижения вероятности перехвата синхронного сигнала содержащие его пакеты данных передаются в псевдослучайной последовательности. Синхронизация достигается за счет использования микро навигационной системы посредством непрерывной радиопередачи от наземного источника и одновременного приема и записи сигнала на беспилотном летательном аппарате. В качестве шифрования или скремблирования может быть использован одноразовый шифроблокнот с обратимым симметричным преобразованием закодированной информации. С помощью генератора случайных чисел генерируется последовательность случайных данных, на основе которых создается массив ключевой информации, привязанный к определенному периоду использования. Для обработки сигнала можно использовать фазовый метод. Измеряя сдвиг фазы с помощью фазового детектора, можно определить местоположение источника радиосигнала по отношению к нормали базы. Измерения возможно проводить цифровой приемной антенной решеткой. Обработка сигнала с помощью цифровой приемной антенной решетки осуществляется диаграммообразующим устройством и блоком адаптивного процессора. В результате все данные с применением такого подхода заносятся в информационный блок с применением псевдослучайной схемой изменения кодирования, псевдослучайной перестановкой навигационного и управляющего блоков.
For citation
Abyshev S.V. Forming a structural scheme of radioobmen with a PRS // Journal of Radio Electronics. – 2023. – No. 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.3.8
References
- Абышев С.В. Обработка сигналов адаптивными антенными решетками. Успехи современной радиоэлектроники. 2021. №7. С.69-74. https://doi.org/10.18127/j20700784-202107-06
- Абышев С.В. Методы локализации малоразмерных летательных аппаратов. Антенны. 2022. №2. С.47-52. https://doi.org/10.18127/j03209601-202202-06
- Абышев С.В., Трефилов Н.А. Пеленгационные методы определения местоположения малоразмерных БПЛА. V Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы и перспективы развития радиотехнических и инфокоммуникационных систем". 2021. С.79-82.
- Abyshev S.V. Methods for locating UAVs and radio control system devices. Scientific Israel - Technological Advantages. 2021. №1, 2. P.185-187.
- Abyshev S.V., Trefilov N.A. Antenna element interposition.International Scientific - Practical Conference "INFORMATION INNOVATIVE TECHNOLOGIES", Information Innovative Technologies: Materials of the International scientific - рractical conference. 2020. P.226-230.