Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2024, № 4 · RADAR INFORMATION METHODS AND ELEMENTS

Geometric factor of singlesatellite system determining the location of subscriber terminal by estimates of the frequency by the doppler method

A.V. Peredri1, S.S. Semenyuk1, A.N. Abakumov1, M.I. Andreychenko1

1 Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky, St. Petersburg, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2024.4.12 UDC 621.396.96 EDN VLQPQJ

Abstract

The article presents a mathematical description of the doppler method of satellite communication systems user terminals geolocation by a retransmitted signal, as well as an analytical expression of the geometric factor of determining the location of user terminals. The analysis of the geometric factor distribution on the Earth's surface in the radio visibility zone of the repeater satellite is carried out.

  • positioning
  • geolocation
  • geometric factor
  • Doppler method
  • relay satellite
Аннотация (на русском)

Геометрический фактор односпутниковой системы определения местоположения абонентских терминалов по оценкам частоты доплеровским методом

В статье представлено математическое описание доплеровского метода геолокации абонентских терминалов спутниковых систем связи по ретранслированному сигналу, а также аналитическое выражение геометрического фактора определения местоположения абонентских терминалов. Проведен анализ распределения геометрического фактора на поверхности Земли в зоне радиовидимости спутника-ретранслятора.

For citation

Peredri A.V., Semenyuk S.S., Abakumov A.N., Andreychenko M.I. Geometric factor of singlesatellite system determining the location of subscriber terminal by estimates of the frequency by the doppler method // Journal of Radio Electronics. – 2024. – No. 4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.4.12

References

  1. Рембовский А.М., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. Автоматизированные системы радиоконтроля и их компоненты. Под редакцией А.М. Рембовского. - М: Горячая линия - Телеком, 2018. - 424 с
  2. Нормы Государственной комиссии по радиочастотам 17-13. Радиопередатчики всех категорий гражданского применения. Требования на допустимые отклонения частоты с изменениями от 07.2015.
  3. Семенюк С.С., Абакумов А.Н. Исследование влияния геометрической конфигурации разностно-дальномерной системы на точность определения местоположения абонентских терминалов спутниковых систем связи // Труды Военно-космической академии имени А.Ф, Можайского. - СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского. - Вып. 644. -2014. - С. 40 -50.
  4. Агиевич С.Н., Галл Р.Д., Кельян А.Х., Коновалов В.Е., Потапов С.Г. Анализ возможностей использования геостационарных спутников-ретрансляторов для решения задач радиомониторинга // Труды Военно-космической академии имени А.Ф, Можайского.- СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского. -Вып. 672. -2020. -С. 48-60.
  5. Севидов В.В. Варианты реализации разностно-дальномерного метода определения координат земных станций по сигналам спутников-ретрансляторов // Сборник докладов III Международной научно-технической конференции "Радиотехника, электроника и связь". Омск: Издательский дом "Наука", 2015. С. 303-308.
  6. Агиевич С.Н., Ивашина А.В.,Севидов В.В., Матюхин А.С., Карузский А.В., Плужник Е.Г. Способ определения местоположения абонентского терминала с помощью спутника-ретранслятора на низкой околоземной орбите // Патент РФ № 2679890. 2019.Бюл. № 5.
  7. Дубровин А. В. Оценивание координат излучателя подвижной пассивной системой, использующей эффект Доплера // журнал "Вестник МАИ". - Москва: Московский авиационный институт. -2005, Т. 12, № 3. С.93-97.
  8. Семенюк С.С., Уткин В.В., Бердинских Л.Н. Геометрический фактор разностно-дальномерной сети датчиков в пространстве // Наукоемкие технологии. 2012. №8. С.66-73.
  9. Лопатин Е.А., Семенюк С.С. Метод разбиения множества распределенных в пространстве датчиков на разностно-дальномерные группы определения местоположения при оперативном мониторинге радиообстановки. // Журнал "Доклады ТУСУР". - Томск: ТГУСУРЭ. - 2011. №2(24). Ч.1. С.25-33.
  10. Семенюк С.С., Христичан Е.В., Саниев Р.Р. Обоснование подхода к снижению вариативности геометрического фактора системы определения координат воздушных объектов по технологии MLAT. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2021. №4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.4.14
  11. Комаровский Ю.А. Точность доплеровской навигационной системы при малых углах кульминации спутников // Вестник морского государственного университета. - Владивосток: Морской государственный университет им. Адм. Г.И. Невельского. - №65. - 2014.- С. 27-35.
  12. Бакулев П. А., Сосновский А. А. Б19 Радионавигационные системы. Учебник для вузов. - М.: Радиотехника, 2005. - 224 с.
  13. Радиотехнические системы: учебник для студ. высш. Учеб. заведений /Ю.М.Казаринов [и др.]; под ред. Ю. М.Казаринова. - М.: Издательский центр "Академия", 2008. - 592 с.
  14. Кондратьев В.С., Котов А.Ф., Марков Л.Н. Многопозиционные радиотехнические системы. / [Под ред. В. В. Цветнова]. - М.: Радиоисвязь, 1986. - 264 с.
  15. Shiomi Т., Takaxashi K. Auto-Correlative Derivation of Doppler and Doppler Rate Observables from Satellite - Observed Interference Radio Signals. - Journ. of Radio Res. Lab., 1985, v. 32, № 136, p. 89-98.
  16. Guier W.H., Weiffenbach G.C. A Satellite Doppler Navigation System. Proc. Lns. Radio Eng. № 48. - 1960. - p. 507-516.
  17. Ellis P. and Dowla F. A Single Satellite Geolocation Solution of an RF Emitter Using a Constrained Unscented Kalman Filter, 2018 IEEE Statistical Signal Processing Workshop (SSP), 2018, pp. 643-647.
  18. Liu, Qingcheng, Samuel Picton Drake and Brian D. O. Anderson. Mapping Target Location from Doppler Data. arXiv: Signal Processing - 2019.
  19. Nguyen N.H. and DoğançayK. Algebraic solution for stationary emitter geolocation by a LEO satellite using Doppler frequency measurements. 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2016, pp. 3341-3345.
  20. Еремеев И. Ю., Семенюк С. С., Саниев Р. Р., Передрий А.В. Геолокация земных станций спутниковой связи доплеровским методом по излучениям спутника-ретронслятора в условиях неопределенности номинала несущей частоты // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействию терроризму. 2022 №5-6 (167-168). С. 3-12.