creexpCrede Experto: транспорт, общество, образование, языкCrede Experto: transport, society, education, language2312-1327Иркутский филиал ФГБОУ ВО «МГТУ ГА»10.51955/2312-1327_2025_4_61creexp-175Research ArticleСИСТЕМЫ АВИАЦИОННОЙ РАДИОСВЯЗИ, РАДИОЛОКАЦИИ, РАДИОНАВИГАЦИИ И МЕТОДЫ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИОценка фактических значений отношения сигнал/шум в радионавигационных системах на основе экспериментальных данныхAssessment of actual signal/noise ratio values in radionavigation systems based on experimental datahttps://orcid.org/0000-0002-8490-5143ШалаевА. А.ShalaevA. A.

Алексей Александрович Шалаевул. Коммунаров, 3 Иркутск, 664047

Alexey A. Shalaev3, Kommunarov street Irkutsk, 664047

alexsnow9999@gmail.comМосковский государственный технический университет гражданской авиации (Иркутский филиал)РоссияMoscow State Technical University of Civil Aviation (Irkutsk Branch)Russian Federation202523122025046176Copyright © Шалаев А.А., 20252025Шалаев А.А.Shalaev A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ce.if-mstuca.ru/jour/article/view/175

Важнейшим направлением совершенствования авиационных радионавигационных систем является повышение точности определения местоположения воздушного судна. Одним из факторов, влияющих на точность радионавигационных систем, является соотношение сигнал/шум, исследованию величины и динамики изменения которого и посвящена данная работа. Оценка соотношения сигнал/шум теоретически позволит повысить точность определения местоположения воздушного судна путём применения алгоритмов адаптивной фильтрации. В статье приведены результаты теоретических исследований отношения сигнал/шум и факторов, влияющих на его абсолютное значение. Представлена экспериментальная установка для мониторинга сигналов средств аэронавигационного обеспечения полетов. Для оценки изменения соотношения сигнал/шум приведены результаты мониторинга и исследования сигнала азимутального радиомаяка DVOR Иркутского международного аэропорта и соотношения сигнал/шум для различных спутников ГНСС на основе хронологической записи данных в течение суток.

One of the most important ways to improve aviation radio navigation systems is to increase the accuracy of aircraft position-fixing. Among the factors affecting the accuracy of radio navigation systems is the signal-to-noise ratio, the magnitude and dynamics of which are the subject of this work. The assessment of the signal-to-noise ratio will theoretically improve the accuracy of aircraft position-fixing by applying adaptive filtering algorithms. The article presents the results of theoretical studies of the signal-to-noise ratio and the factors influencing its absolute value. An experimental installation for monitoring signals from air navigation support facilities is presented. To assess the changes in the signal-to-noise ratio, the results of recording and studying the signal of the Doppler VHF omnidirectional radio range (DVOR) at Irkutsk International Airport and the daily log of the signal-to-noise ratio for various GNSS satellites are presented.

мониторинг радиоэфирарадиотехническая разведкаанализ сигналовобнаружение помехкогнитивное радиорадиоконтрольspectrum monitoringradio intelligencesignal analyzinginterference detectioncognitive radioradio monitoringReferencesАрефьев Р. О. Исследование помехоустойчивости мультисистемного GNSS приемника / Р. О. Арефьев, О. Н. Скрыпник, М. А. Межетов // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2023а. № 2. С. 28-43. DOI 10.51955/2312-1327_2023_2_28. EDN WNHEEA.Arefyev R. O., Erokhin V. V., Karachentsev V. A. (2022). Investigation of the actual accuracy characteristics of a UAV satellite navigation receiver based on a field experiment. Actual problems and prospects of civil aviation development: Proceedings of the XI International Scientific and Practical Conference. dedicated to the celebration of the 100th anniversary of the Tupolev Design Bureau, the 55th anniversary of the Irkutsk branch of the Moscow State Technical University, the 75th anniversary of the Irkutsk Aviation Technical College. Irkutsk. 2: 8-14. (in Russian)Арефьев Р. О. Исследование фактических точностных характеристик приемника спутниковой навигации БПЛА на основе натурного эксперимента / Р. О. Арефьев, В. В. Ерохин, В. А. Караченцев // Актуальные проблемы и перспективы развития гражданской авиации: Сборник трудов XI Международной научно-практической конференции. посвященной празднованию 100-летия конструкторского бюро "Туполев", 55-летия Иркутского филиала МГТУ ГА, 75-летия Иркутского авиационного технического колледжа, Иркутск, 13–14 октября 2022 года. Том 2. Иркутск: Иркутский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Московский государственный технический университет гражданской авиации", 2022. С. 8-14. EDN NKMTOZ.Arefyev R. O., Karelin V. E. (2023a). Software package for determining consumer coordinates using satellite navigation systems based on SDR technologies. Actual problems and prospects of civil aviation development: Proceedings of the XII International Scientific and Practical Conference dedicated to the celebration of the 100th anniversary of Russian Civil Aviation. Irkutsk: 7-18. (in Russian)Арефьев Р. О. Методика экспериментальной оценки точности навигационного комплекса DJI MAVIC 2 ZOOM / Р. О. Арефьев, О. Н. Скрыпник, Н. Г. Арефьева // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2024. № 4. С. 127-139. DOI 10.51955/2312-1327_2024_4_127. EDN TJUDEL.Arefyev R. O., Skrypnik O. N., Arefyeva N. G. (2024). Method of experimental evaluation of the accuracy of the navigation system for DJI Mavik 2 ZOOM. Credo Experto: transport, society, education, language. 4: 127-139. (in Russian)Арефьев Р. О. Программный комплекс определения координат потребителя по спутниковым системам навигации на основе SDR технологий / Р. О. Арефьев, В. Е. Карелин // Актуальные проблемы и перспективы развития гражданской авиации : Сборник трудов XII Международной научно-практической конференции, посвященной празднованию 100- летия отечественной гражданской авиации, Иркутск, 12–13 октября 2023 года. Иркутск: Московский государственный технический университет гражданской авиации, 2023б. С. 7- 18. EDN QENIAA.Arefyev R. O., Skrypnik O. N., Mezhetov M. A. (2023b). Investigation of noise immunity of a multisystem GNSS receiver. Crede Experto: transport, society, education, language. 2: 28-43. (in Russian)ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А. И. Перова, В. Н. Харисова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Радиотехника, 2010. 800 с.Erokhin V. V. (2016). Experimental installation for the study of GLONASS/GPS satellite navigation receivers based on the national instruments software and hardware complex. Civil aviation at the present stage of the development of science, technology and society: A collection of abstracts of the participants of the International Scientific and Technical Conference dedicated to the 45th anniversary of the University. Moscow: 188-189. (in Russian)Ерохин В. В. Оптимизация навигационного обеспечения воздушных судов при свободной маршрутизации полетов: специальность 05.22.13 "Навигация и управление воздушным движением": диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Ерохин Вячеслав Владимирович, 2019. 287 с. EDN BZSGAB.Erokhin V. V. (2018). Trajectory control of an aircraft when flying along a given route based on a global navigation satellite system. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Aviation equipment: 49-56. (in Russian)Ерохин В. В. Управление траекторией летательного аппарата при полете по заданному маршруту на основе глобальной навигационной спутниковой системы / В. В. Ерохин // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2018. № 3. С. 49-56. EDN YCKLYT.Erokhin V. V. (2019). Optimization of navigation support for aircraft with free flight routingп. Specialty 05.22.13 "Navigation and air traffic control": dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. 2019. 287 p. (in Russian)Ерохин В. В. Экспериментальная установка для исследования приемников спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS на основе программно-аппаратного комплекса national instruments // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества : Сборник тезисов докладов участников Международной научно-технической конференции, посвященной 45-летию Университета, Москва, 18–20 мая 2016 года. М.: Академия имени Н.Е. Жуковского, 2016. С. 188-189. EDN XBAOXX.GANP Portal [official the Global Air Navigation Plan Portal website]. Available at: https://www4.icao.int/ganpportal/ (accessed 15 February 2025). GLONASS. Principles of construction and functioning / edited by A. I. Perov, V. N. Kharisov. 4th ed., revised and additional. Moscow: Radio Engineering, 2010. 800 p. (in Russian)Использование модуляции Lora в средствах радиосвязи, навигации и наблюдения для решения задач управления воздушным движением / М А. Межетов, Б. В. Лежанкин, А. И. Тихова, У. С. Вахрушева // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2023. № 1. С. 77-97. DOI 10.51955/2312-1327_2023_1_77. EDN SHMSTI.Mezhetov M. A., Lezhankin B. V., Tikhova A. I., Vakhrusheva U. S. (2023). The use of Lora modulation in radio communications, navigation and surveillance to solve air traffic control problems. Credo Experto: transport, society, education, language. 1: 127-139. (in Russian)Межетов М. А. Алгоритм обнаружения внеполосных излучений для задач мониторинга частотного ресурса в системах когнитивного радио / М. А. Межетов, А. А. Шалаев // Актуальные проблемы и перспективы развития гражданской авиации : Сборник трудов XII Международной научно-практической конференции, посвященной празднованию 100- летия отечественной гражданской авиации, Иркутск, 12–13 октября 2023 года. – Иркутск: Московский государственный технический университет гражданской авиации, 2023. – С. 80-85. – EDN HESBLK.Mezhetov M. A., Shalaev A. A. (2022). Implementation of the signal recognition algorithm in the monitoring system of aviation communication lines. Actual problems and prospects of civil aviation development: Proceedings of the XI International Scientific and Practical Conference. dedicated to the celebration of the 100th anniversary of the Tupolev Design Bureau, the 55th anniversary of the Irkutsk branch of the Moscow State Technical University, the 75th anniversary of the Irkutsk Aviation Technical College. 10(2): 71-79. (in Russian)Межетов М. А. Реализация алгоритма распознавания сигналов в системе мониторинга авиационных линий связи / М. А. Межетов, А. А. Шалаев // Актуальные проблемы и перспективы развития гражданской авиации : Сборник трудов XI Международной научно-практической конференции. посвященной празднованию 100-летия конструкторского бюро "Туполев", 55-летия Иркутского филиала МГТУ ГА, 75-летия Иркутского авиационного технического колледжа, Иркутск, 13–14 октября 2022 года. Том 2. Иркутск: Иркутский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Московский государственный технический университет гражданской авиации", 2022. С. 71-79. EDN WVIACD.Mezhetov M. A., Shalaev A. A. (2023). An algorithm for detecting out-of-band radiation for monitoring frequency resources in cognitive radio systems. Actual problems and prospects of civil aviation development: Proceedings of the XII International Scientific and Practical Conference dedicated to the celebration of the 100th anniversary of Russian Civil Aviation. Irkutsk: 80-85. (in Russian)Перов А. И. Статистическая теория радиотехнических систем. М.: Радиотехника, 2003. 400 с.Perov A. I. (2003). Statistical theory of radio engineering systems. Moscow: Radio Engineering, 2003. 400 p. (in Russian)Ростокина Е. А. Статистический анализ погрешностей определения координат беспилотного летательного аппарата по экспериментальным данным приёмников спутниковой навигации / Е. А. Ростокина, Р. О. Арефьев, В. В. Ерохин // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2025. № 1(57). С. 13-24. DOI 10.24412/2221-2574-2025-1-13-24. EDN JVMHRR.Rostokina E. A., Arefyev R. O., Erokhin V. V. (2025). Statistical analysis of errors in determining the coordinates of an unmanned aerial vehicle based on experimental data from satellite navigation receivers. Radio engineering and telecommunication systems. 1(57): 13-24. (in Russian)Тихонов В. И. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем / В. И. Тихонов, В. Н. Харисов. М.: Радио и связь, 1991. 608 с. GANP Portal [офиц. сайт the Global Air Navigation Plan Portal] // [Электронный ресурс]. – URL: https://www4.icao.int/ganpportal/ (дата обращения: 15.02.2025)Tikhonov V. I., Kharisov V. N. (1991). Statistical analysis and synthesis of radio engineering devices and systems. Moscow: Radio and communications, 1991. 608 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.