Описание проекта
Актуальность проекта. Одним из направлений модернизации систем спутниковой связи (ССС) является решение проблемы существенного расширения полосы частот трансионосферного радиоканала до предельно возможных значений. Трудности на этом пути связаны с проявлением внутримодовой дисперсии, когда с превышением полосой некоторого предела, называемого полосой когерентности, возникают дисперсионные искажения переносящих информацию волновых пакетов. Для преодоления искажений требуется проведение исследований и создание соответствующих средств. Проанализировано, что используемые методы, по ряду причин, не обеспечивают полного преодоления негативного эффекта, поэтому актуальной является задача максимально возможного увеличения предельной полосы частот и её адаптированность в задачах управления частотным ресурсом. Перспективы ее решения связаны с применением технологий искусственного интеллекта
Цели проекта – развитие методов и комплекса средств с применением технологий искусственного интеллекта для адаптивного управления предельной полосой частот систем спутниковой связи по данным приемных терминалов ГНСС.
Задачи проекта
1. Развитие математической модели для исследования предельной полосы частот трансионосферного радиоканала.
2. Модернизация метода и реализующих его алгоритмов расширения полосы частот ССС за счет адаптивного управления,
3. Создание комплекса средств для реализации адаптивного управления предельной полосой частот.
4. Экспериментальные исследования предельно достижимой полосы частот спутниковой связи с использованием сетевого подхода.
Ожидаемые научно-технические результаты. Предложенная система будет направлена на адаптивное управление частотного ресурса трансионосферного радиоканала в системах спутниковой связи в условиях дестабилизирующих факторов среды. В системе будут учтены следующие факторы: при отсутствии дисперсии применяемая предельная полоса будет уменьшаться до минимально возможной, что важно для решения сетевой задачи управления адаптивной полосой частот на расстоянии; с учётом дисперсии потребуется её компенсация по результатам диагностики канала сигналами ГНСС для использования максимально возможных полос сверх полосы когерентности.
Методы решения. Теоретическая часть будет построена на фундаментальных положениях теории широкополосной связи, теории распространения радиоволн, на методах математического анализа, машинного обучения, вариационного исчисления, теории спектрального анализа сигнала, статистической теории связи. В общем, идея проекта базируется на необходимости обработки и анализа большого объема данных пассивных радиосенсоров для существенного расширения полосы частот ССС и её адаптации к системам связи. В качестве пассивных радиосенсоров будут использоваться референцные станции навигационной сети ГЛОНАСС. Метод определения предельной полосы когерентности основан на математической модели частотной дисперсии, отличающейся введением опорной частоты (1 ГГц), что позволит разделить в дисперсионной характеристике геофизические и частотные переменные. Адаптация по геофизическому фактору будет осуществляться за счёт получения и обработки данных пассивных радиосенсоров. Для реализации проекта будут использованы лицензированные пакеты прикладных программ, методы машинного обучения.
