RU2450284C2 - Method of determining location of vsat station in satellite network - Google Patents
Method of determining location of vsat station in satellite network Download PDFInfo
- Publication number
- RU2450284C2 RU2450284C2 RU2010121505/07A RU2010121505A RU2450284C2 RU 2450284 C2 RU2450284 C2 RU 2450284C2 RU 2010121505/07 A RU2010121505/07 A RU 2010121505/07A RU 2010121505 A RU2010121505 A RU 2010121505A RU 2450284 C2 RU2450284 C2 RU 2450284C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- satellite
- vsat
- station
- location
- network
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопеленгации для определения местоположения VSAT-станции в спутниковой сети.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in direction finding to determine the location of a VSAT station in a satellite network.
Операторы спутниковой связи несут реальные убытки от несанкционированного использования их частотно-энергетического ресурса. Если определить местоположение источника сигналов («пиратской» VSAT-станции), то в последствие можно вести борьбу с нарушителем уже на законной правовой основе. Предлагаемый способ определения местоположения VSAT-станции в спутниковой сети позволяет решить указанную задачу техническими средствами.Satellite communication operators incur real losses from unauthorized use of their frequency and energy resource. If you determine the location of the signal source (the "pirated" VSAT station), then in consequence you can fight against the violator on a legal basis. The proposed method for determining the location of a VSAT station in a satellite network allows us to solve this problem by technical means.
Известны способы определения местоположения земной станции спутниковой связи по ретранслированному сигналу, реализованные в комплексах радиомониторинга (см., например, Патент РФ №2172495, G01S 5/00, 5/06 2000 г., Патент РФ №2292560, G01S 5/00, 2005 г.), заключающиеся в измерении значений доплеровского сдвига несущей частоты сигнала для трассы земная станция - спутник - приемная земная станция и последующего усреднения результатов для определения местоположения станции или измерении амплитуды принятых радиосигналов на контрольных пунктах, передачу с периферийных пунктов на центральный пункт измеренных значений амплитуды, преобразование всех измеренных значений амплитуды в функцию пространственной неопределенности, по положению максимума которой определяют местоположение источника. Однако указанные аналоги имеют недостатки. Первый способ применяют только тогда, когда наблюдают доплеровский сдвиг несущей частоты, который можно измерить. Второй способ применяют при наличии не менее двух периферийных пунктов контроля.Known methods for determining the location of a satellite earth station by relay signal, implemented in radio monitoring complexes (see, for example, RF Patent No. 2172495, G01S 5/00, 5/06 2000, RF Patent No. 2292560, G01S 5/00, 2005 d), consisting in measuring the values of the Doppler shift of the carrier frequency of the signal for the path earth station - satellite - receiving earth station and then averaging the results to determine the location of the station or measuring the amplitude of the received radio signals at control points, transmission from the periphery points to the central point of the measured amplitude values, the conversion of all the measured amplitude values into a spatial uncertainty function, the maximum position of which determines the source location. However, these analogues have disadvantages. The first method is applied only when a Doppler shift of the carrier frequency is observed, which can be measured. The second method is used if there are at least two peripheral control points.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (прототипом) является способ радиопеленгации земных станций (См. «Спутниковая связь и вещание 2009», Г.Верзунов, П.Корвяков, В.Могучев «Радиопеленгация земных станций» с.98-102, опубл. в 2009 г.). Известный способ заключается в том, что местоположение «пиратской» станции определяют путем измерения множества дифференциальных наклонных дальностей до нескольких эфемерид одного или нескольких спутников с известными координатами и засечки общей искомой точки пересечения гиперболических поверхностей в пространстве. Данный способ выбран в качестве способа-прототипа. Недостатком способа-прототипа является сложность реализации, а именно необходимость наличия одноканального дальномерного и многоканального дальномерно-разностного модемов для измерений наклонной и дифференциальной дальностей, а также группы земных станций, входящих в систему мониторинга.The closest in technical essence to the claimed invention (prototype) is the method of radio direction finding of earth stations (See. "Satellite communications and broadcasting 2009", G. Verzunov, P. Korvyakov, V. Moguchev "Radio direction finding of earth stations" p.98-102, publ. . in 2009). The known method consists in the fact that the location of the "pirate" station is determined by measuring the set of differential slant ranges to several ephemeris of one or more satellites with known coordinates and notching the common desired point of intersection of hyperbolic surfaces in space. This method is selected as the prototype method. The disadvantage of the prototype method is the complexity of implementation, namely the need for a single-channel rangefinder and multi-channel rangefinder-difference modems for measuring slant and differential ranges, as well as a group of earth stations included in the monitoring system.
Задачей изобретения является создание способа определения местоположения VSAT-станции в спутниковой сети одним пунктом контроля, обеспечивающего простоту реализации определения местоположения станции за счет комплексного анализа служебной, технической информации, циркулирующей в спутниковой сети, реализующей режим TDMA (MF-TDMA), а также учитывающего изменение значений временных задержек в сети перемещенной «пиратской» VSAT-станции и в связи с нестабильностью местоположения геостационарного ИСЗ на орбите.The objective of the invention is to provide a method for determining the location of a VSAT station in a satellite network with one control point, which provides ease of implementation of determining the location of a station through a comprehensive analysis of service, technical information circulating in a satellite network that implements TDMA (MF-TDMA) mode, and also takes into account the change the values of time delays in the network of the moved “pirate” VSAT station and due to the instability of the location of the geostationary satellite in orbit.
Эта задача решается тем, что в способе определения местоположения VSAT-станции в спутниковой сети, заключающемся в том, что на станции радиомониторинга контролируют служебную и техническую информацию, циркулирующую в спутниковой сети, определяют значения временных задержек, применяемых с целью обеспечения работоспособности сети в условиях территориального разнесения телекоммуникационных устройств и учета нестабильности местоположения спутника на геоорбите, рассчитывают дальности до нескольких эфемерид одного спутника и определяют координаты перемещенной «пиратской» VSAT-станции как точку пересечения сферических поверхностей в пространстве.This problem is solved in that in the method for determining the location of the VSAT station in the satellite network, which consists in the fact that at the radio monitoring station control service and technical information circulating in the satellite network, determine the values of time delays used to ensure the operability of the network in a territorial diversity of telecommunication devices and taking into account the instability of the satellite’s location on the geoorbite, calculate distances to several ephemeris of one satellite and determine oordinaty moved "pirated» VSAT-station as a point of intersection of the spherical surfaces in the space.
Сети связи VSAT разрабатывают, как правило, для функционирования через геостационарные искусственные спутники Земли (ИСЗ). Однако геостационарные спутники не являются космическими объектами, стационарно находящимися на геоорбите. Ввиду влияния Луны, других небесных объектов, неточностью выведения спутника на орбиту ИСЗ дрейфует относительно определенной подспутниковой точки. Несмотря на незначительное абсолютное значение дрейфа спутника на геоорбите (±1°), это приводит к временным задержкам сигнала на линии связи центральная земная станция (ЦЗС) - спутник (до -120 мкс).VSAT communication networks are developed, as a rule, for operation through geostationary artificial Earth satellites (AES). However, geostationary satellites are not space objects stationary on the geoorbite. Due to the influence of the Moon and other celestial objects, the inaccuracy of the satellite’s launch into orbit, the satellite drifts relative to a certain sub-satellite point. Despite the insignificant absolute value of the satellite drift on the geoorbite (± 1 °), this leads to temporary signal delays on the communication link of the central earth station (CSC) - satellite (up to -120 μs).
Оператор связи при проектировании и эксплуатации системы связи VSAT учитывает данное положение дел. Для чего в системе предусматривают механизм коррекции временных задержек, вызванных дрейфом искусственного спутника Земли относительно подспутниковой точки.The telecom operator in the design and operation of the VSAT communications system takes this situation into account. Why the system provides a mechanism for correcting time delays caused by the drift of an artificial Earth satellite relative to a sub-satellite point.
Общее выражение задержек, наблюдаемых в процессе функционирования сети, определяется выражениемThe general expression of the delays observed during the operation of the network is determined by the expression
где Tn - время между передачей пакета ЦЗС и началом приема пакета центральной земной станцией от удаленного терминала;where T n is the time between the transmission of the DSC packet and the start of reception of the packet by the central earth station from the remote terminal;
ТЦ-с-Ц - время передачи пакета от ЦЗС до спутника и обратно;T C-s-C - the time of transmission of the packet from the CSC to the satellite and vice versa;
Тm - время между приемом пакета на удаленном терминале и началом передачи пакета от терминала;T m is the time between receiving a packet at a remote terminal and starting to transmit a packet from a terminal;
Тm-c-m - время передачи пакета от удаленного терминала до спутника и обратно.T mcm - packet transmission time from the remote terminal to the satellite and vice versa.
Удаленные терминалы передают пакеты в определенные им временные интервалы с погрешностью не более ±10 мкс, только в этом случае на центральную земную станцию пакеты от разных терминальных устройств приходят без взаимного влияния друг на друга. Центральная земная станция, имея в своем составе точный источник временной синхронизации, корректирует менее точные генераторы удаленных терминалов, благодаря передаче параметров временной коррекции с учетом дрейфа ИСЗ.Remote terminals transmit packets at their specified time intervals with an error of not more than ± 10 μs, only in this case packets from different terminal devices arrive at the central earth station without mutual influence on each other. The central earth station, having in its composition an accurate source of time synchronization, corrects less accurate generators of remote terminals, due to the transmission of time correction parameters taking into account the satellite drift.
Для решения задачи местоопределения рассчитывают протяженность радиотрасс ЦЗС - спутник, терминал - спутник, используя значения временных задержек, передаваемых в сети. Решение задачи требует до трех источников излучений и соответствующих им дальностей от источников до определяемого объекта. Дополнительные данные получают благодаря передаче в системе параметров временной коррекции с учетом дрейфа ИСЗ.To solve the problem of location, the length of the CSC - satellite, terminal - satellite radio paths is calculated using the time delays transmitted in the network. The solution of the problem requires up to three sources of radiation and the corresponding ranges from the sources to the defined object. Additional data is obtained due to the transmission of time correction parameters in the system taking into account the satellite drift.
Математически данную задачу определяют как решение системы из трех нелинейных уравнений с тремя переменнымиMathematically, this problem is defined as the solution of a system of three nonlinear equations with three variables
Первым уравнением системы (1.2) определяют сферу, являющуюся моделью Земли, где x, y, z - координаты точек сферы в прямоугольной системе координат; rЗ - радиус Земного шара.The first equation of system (1.2) defines the sphere, which is the model of the Earth, where x, y, z are the coordinates of the points of the sphere in a rectangular coordinate system; r З - radius of the globe.
Второе и третье уравнения системы (1.2) определяют пространственные сферы, где x, y, z - координаты точки сферы в прямоугольной системе координат; xn, yn, xn - координаты центра n-й сферы; rn - радиус n-й сферы, который определяют какThe second and third equations of system (1.2) determine the spatial spheres, where x, y, z are the coordinates of the point of the sphere in a rectangular coordinate system; x n , y n , x n - coordinates of the center of the nth sphere; r n is the radius of the nth sphere, which is defined as
где tn - время распространение сигнала на радиотрассе;where t n is the propagation time of the signal on the radio path;
c - скорость распространения радиоволны.c is the propagation velocity of the radio wave.
Решение системы нелинейных уравнений (1.2) реализуют заменой системы из трех уравнений двумя системами из двух уравнений (1.4) и (1.5):The solution of the system of nonlinear equations (1.2) is realized by replacing the system of three equations with two systems of two equations (1.4) and (1.5):
Переход от переменной z к {zi} приводит систему двух нелинейных уравнений с тремя переменными к множеству {i} систем двух нелинейных уравнений с двумя переменными вида:The transition from the variable z to {z i } leads the system of two nonlinear equations with three variables to the set {i} of systems of two nonlinear equations with two variables of the form:
где х2+у2=R2(zi) - выражение окружности, являющейся проекцией от земной сферы на уровне zi на плоскость OXY;where x 2 + y 2 = R 2 (z i ) is the expression of the circle, which is the projection from the earth's sphere at the level z i on the OXY plane;
(х-х1)2+(y-y1)2=R1 2(zi) - выражение окружности, являющейся проекцией от пространственной сферы на уровне zi, на плоскость OXY;(x-x 1 ) 2 + (yy 1 ) 2 = R 1 2 (z i ) is the expression of a circle that is the projection from the spatial sphere at the level z i onto the OXY plane;
Решение системы уравнений (1.6) для слоя zi, при i∈[0; b], есть решение для систем (1.4) и (1.5). В результате решения получают множество значений {x1, y1} и {x2, y2}. Общие значения во множествах {x1, y1} и {х2, y2} слоя zi есть решение системы нелинейных уравнений (1.2).Solution of the system of equations (1.6) for the layer z i , for i∈ [0; b], there is a solution for systems (1.4) and (1.5). As a result of the solution, the set of values {x 1 , y 1 } and {x 2 , y 2 } is obtained. The common values in the sets {x 1 , y 1 } and {x 2 , y 2 } of the layer z i are the solution of the system of nonlinear equations (1.2).
Так как величина z дискретная с шагом дискретизации Δz, то {x1, y1} и {x2, y2}i - приближенные решения системы нелинейных уравнений (1.2).Since the quantity z is discrete with the sampling step Δz, then {x 1 , y 1 } and {x 2 , y 2 } i are approximate solutions of the system of nonlinear equations (1.2).
Итерационные методы вычисления точного значения корня z уравнения f(x)=0 обычно требуют указания какой-либо области D (желательно малой), локализующей z. Следовательно, вычисление истинных значений решения системы нелинейных уравнений (1.2) получают за счет поэтапной локализации и уменьшения области определения z при устремлении Δz→0.Iterative methods for calculating the exact value of the root z of the equation f (x) = 0 usually require the indication of some domain D (preferably small) localizing z. Consequently, the calculation of the true values of the solution of the system of nonlinear equations (1.2) is obtained due to the phased localization and reduction of the domain of definition of z with the aspiration Δz → 0.
Число этапов локализации и уменьшений области z повторяют до получения задаваемой точности решения системы из трех нелинейных уравнений с тремя переменными (1.2).The number of stages of localization and reduction of the region z is repeated until a specified accuracy is obtained for solving a system of three nonlinear equations with three variables (1.2).
Координаты (x, y, z) станции рассчитывают в геоцентрической прямоугольной системе координат. Для перехода из геоцентрической прямоугольной системы координат в сферическую с целью выражения координат станции в угловых координатах широта и долгота (φ, λ) используют выражения перехода из одной системы координат в другую:The coordinates (x, y, z) of the station are calculated in a geocentric rectangular coordinate system. To transfer from a geocentric rectangular coordinate system to spherical in order to express station coordinates in angular coordinates, latitude and longitude (φ, λ), use the transition expressions from one coordinate system to another:
где H - высота поверхности над уровнем моря.where H is the height of the surface above sea level.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного за счет комплексного анализа служебной, технической информации, циркулирующей в спутниковой сети, реализующей режим TDMA (MF-TDMA), использования результатов коррекции временных задержек, вызванных дрейфом искусственного спутника Земли относительно подспутниковой точки, для вычисления значений дальностей для нескольких эфемерид спутника и решение системы нелинейных уравнений методом поэтапного снижения разрядности систем уравнений с уменьшением числа переменных в уравнениях, приводя систему к виду, который решается с использованием метода простой итерации.A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the proposed method differs from the known one due to a comprehensive analysis of service, technical information circulating in a satellite network implementing the TDMA (MF-TDMA) mode, using the results of the correction of time delays caused by the drift of the artificial Earth satellite relative to the sub-satellite points for calculating the range values for several satellite ephemeris and solving a system of nonlinear equations by the method of stage-by-stage reduction of the system those equations with a decrease in the number of variables in the equations, leading the system to a form that is solved using the simple iteration method.
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность отличительных существенных признаков, обусловливающих тот же технический результат, который достигнут в заявляемом способе. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the claimed object from the prototype showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the fame of the distinctive essential features that determine the same technical result, which was achieved in the claimed method. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
Основой достижения положительного эффекта является использование особенностей и введение новых операций, выполняемых над сигналами при дальномерном способе определения местоположения станции, а именно анализе и обработке технической информации, меняющейся в зависимости от коррекции временных задержек, вызванных изменением местоположения «пиратской» VSAT-станции и дрейфом искусственного спутника Земли относительно подспутниковой точки. Неоднократная реализация операций анализа и обработки при различных значениях дрейфа ИСЗ обеспечивает однозначность определения местоположения станции.The basis for achieving a positive effect is the use of features and the introduction of new operations performed on signals with the rangefinding method for determining the location of a station, namely, analysis and processing of technical information that varies depending on the correction of time delays caused by a change in the location of a “pirate” VSAT station and artificial drift Earth satellite relative to the sub-satellite point. Repeated implementation of analysis and processing operations at various satellite drift values ensures the unambiguous determination of the station location.
Благодаря новой совокупности существенных признаков в способе реализована возможность промышленной реализации определения местоположения станции за счет комплексного анализа служебной, технической информации, содержащей данные о коррекции временных задержек, вызванных изменением местоположения «пиратской» VSAT-станции и дрейфом ИСЗ на геоорбите, что обусловлено применением устройства контроля временных задержек терминальных устройств в спутниковой телекоммуникационной сети, выполненного на основе микропроцессоров с соответствующим специализированным программным обеспечением.Due to the new set of essential features in the method, the possibility of industrial implementation of determining the station’s location is realized due to a comprehensive analysis of service, technical information containing data on the correction of time delays caused by the location change of the “pirate” VSAT station and the satellite drift on the geoorbite, which is caused by the use of a monitoring device time delays of terminal devices in a satellite telecommunications network based on microprocessors with the corresponding conductive specialized software.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues that are characterized by a combination of features identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the compliance of the claimed method with the condition of patentability “novelty”.
Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:The claimed method is illustrated by drawings, which show:
фиг.1 - временные диаграммы, поясняющие механизма коррекции временных задержек, вызванных дрейфом искусственного спутника Земли относительно подспутниковой точки;figure 1 - time charts explaining the mechanism for correcting time delays caused by the drift of an artificial Earth satellite relative to the sub-satellite point;
фиг.2 - архитектура системы определения местоположения VSAT-станции в спутниковой сети;figure 2 - architecture of the positioning system of the VSAT station in the satellite network;
фиг.3 - способ определения местоположения VSAT-станции в спутниковой сети.figure 3 - method for determining the location of the VSAT station in the satellite network.
Возможность реализации заявленного способа объясняется следующим. Определение местоположения перемещенной VSAT-станции в спутниковой сети основывается на использовании результатов коррекции временных задержек, вызванных дрейфом искусственного спутника Земли относительно подспутниковой точки. Временные задержки для каждого терминального устройства индивидуальны и различны, при этом изменяются в зависимости от положения ИСЗ во время дрейфа на геоорбите и местоположения VSAT-станции на земной поверхности.The possibility of implementing the inventive method is explained as follows. The location of the relocated VSAT station in the satellite network is based on the use of the correction of time delays caused by the drift of the artificial Earth satellite relative to the sub-satellite point. The time delays for each terminal device are individual and different, while varying depending on the position of the satellite during the drift on the geoorbite and the location of the VSAT station on the earth's surface.
На фиг.1 представлены временные диаграммы, поясняющие механизма коррекции временных задержек, вызванных дрейфом искусственного спутника Земли относительно подспутниковой точки.Figure 1 presents time charts explaining the mechanism for correcting time delays caused by the drift of an artificial Earth satellite relative to the sub-satellite point.
На фиг.2 изображена архитектура системы определения местоположения VSAT-станции в спутниковой сети, которая включает: элементы VSAT-сети (центральная земная станция, ИСЗ, терминал) и станцию радиомониторинга (СРМ) «пиратских» VSAT-станций, содержащую в своем составе устройство контроля временных задержек (УКВЗ) терминальных устройств в спутниковой телекоммуникационной сети.Figure 2 shows the architecture of the system for determining the location of a VSAT station in a satellite network, which includes: elements of a VSAT network (central earth station, satellite, terminal) and a radio monitoring station (SRM) of "pirated" VSAT stations, comprising a device control of time delays (UHF) of terminal devices in a satellite telecommunication network.
На станции радиомониторинга контролируют временные задержки, передаваемые в сети для удаленных терминалов. Используя значения временных задержек и. выражения (1.1) и (1.3), рассчитывают протяженность радиотрасс: ЦЗС - спутник, спутник - удаленный терминал. Для успешного решения задачи местоопределения VSAT-станции требуется три значения дальностей от источника (ИСЗ) до определяемого объекта (терминала). Дополнительные измерения получают благодаря нестабильности местоположения (дрейфа) спутника на геоорбите (фиг.3).At the radio monitoring station, time delays transmitted in the network for the remote terminals are monitored. Using the values of time delays and. expressions (1.1) and (1.3), calculate the length of the radio paths: DSC - satellite, satellite - remote terminal. To successfully solve the problem of positioning the VSAT station, three values of the distances from the source (AES) to the defined object (terminal) are required. Additional measurements are obtained due to the instability of the location (drift) of the satellite on the geoorbite (Fig. 3).
Контролируя изменение значений временных задержек на интервале наблюдения, на СРМ рассчитывают дополнительные значения дальностей до терминалов в зависимости от изменения положения ИСЗ на геоорбите. Координаты станции являются координатами точки пересечения воображаемых сфер (с центрами в точках положения ИСЗ и радиусами, представляющими дальности от источника (ИСЗ) до определяемого объекта (терминала)) с поверхностью Земли. Для получения точки пересечения достаточно две сферы и сферы, являющейся пространственной моделью Земли. Для устранения неоднозначности (наличие точек пересечения в северном и южном полушариях) необходима третья сфера. Конкретизация точки пересечения сфер со сферой Земли математически может рассматриваться как повторение операции поиска точки пересечения сферы со сферой Земли. Математически данную задачу решают как систему из трех нелинейных уравнений с тремя переменными (1.2).Controlling the change in the values of time delays in the observation interval, additional values of the distances to the terminals are calculated on the SRM depending on the change in the position of the satellite on the geoorbite. The coordinates of the station are the coordinates of the point of intersection of imaginary spheres (with centers at the satellite’s position and radii representing the distance from the source (satellite) to the target (terminal)) with the Earth’s surface. To obtain the intersection point, two spheres and a sphere, which is a spatial model of the Earth, are sufficient. To eliminate the ambiguity (the presence of intersection points in the northern and southern hemispheres), a third sphere is needed. The specification of the point of intersection of the spheres with the Earth’s sphere can mathematically be considered as a repetition of the search operation for the point of intersection of the sphere with the Earth’s sphere. Mathematically, this problem is solved as a system of three nonlinear equations with three variables (1.2).
Решение системы нелинейных уравнений реализуют методом поэтапного снижения разрядности систем уравнений с уменьшением числа переменных в уравнениях, приводя систему к виду, который решается с использованием метода простой итерации.The solution of the system of nonlinear equations is implemented by the method of stage-by-stage reduction in the capacity of the systems of equations with a decrease in the number of variables in the equations, leading the system to a form that is solved using the simple iteration method.
Полученное решение определяет координату станции в геоцентрической прямоугольной системе координат, значение которой пересчитывают в угловые координаты сферической системы.The resulting solution determines the coordinate of the station in a geocentric rectangular coordinate system, the value of which is converted into the angular coordinates of the spherical system.
Работоспособность предлагаемого способа проверена экспериментально. Макет станции радиомониторинга «пиратских» VSAT-станций, содержащий в своем составе тракт радиоприема сигналов VSAT-станций, устройство контроля временных задержек терминальных устройств в спутниковой телекоммуникационной сети, выполненного на основе микропроцессоров с соответствующим специализированным программным обеспечением, компьютерный сервер (профессиональный персональный компьютер) обработки результатов контроля и пакет специального программно-математического обеспечения для обработки данных, реализует способ определения местоположения VSAT-станции в спутниковой сети. Результаты получены для следующих основных исходных данных: измерения по трем позициям эфемерид одиночного спутника, нестабильность позиции ИСЗ по долготе и наклонению ±0,5°, точность определения временных задержек ±1 мкс. Алгоритмическая ошибка определения местоположения VSAT-станции не превышает 2,5 км и определяется расхождением геодезических координат на поверхности Земли с координатами на поверхности принятой модели земного шара, которая минимизируется при использовании в качестве модели Земли эллипсоида вращения. Точность определения местоположения VSAT-станции составила ±(1,5…3) км. Длительность процедуры определения местоположения определяется, главным образом, затратами на измерения трех временных задержек, значения которых изменяются в зависимости от дрейфа спутника на геоорбите, и составила несколько часов. Эффективность изобретения выражается в обеспечении однозначного определения местоположения «пиратской» VSAT-станции.The performance of the proposed method is verified experimentally. The model of the radio monitoring station of “pirated” VSAT stations, which includes the radio signal receiving path of the VSAT stations, a device for monitoring the time delays of terminal devices in a satellite telecommunications network based on microprocessors with appropriate specialized software, a computer server (professional personal computer) for processing control results and a package of special mathematical software for data processing, implements a method for determining the location of the VSAT station in the satellite network. The results were obtained for the following basic input data: measurements at three positions of a single satellite ephemeris, instability of the satellite position in longitude and inclination ± 0.5 °, accuracy in determining time delays ± 1 μs. The algorithmic error in determining the location of the VSAT station does not exceed 2.5 km and is determined by the discrepancy between the geodetic coordinates on the Earth’s surface and the coordinates on the surface of the adopted model of the globe, which is minimized when an ellipsoid of revolution is used as the Earth’s model. The accuracy of determining the location of the VSAT station was ± (1.5 ... 3) km. The duration of the positioning procedure is determined mainly by the cost of measuring three time delays, the values of which vary depending on the satellite drift on the geo-orbit, and amounted to several hours. The effectiveness of the invention is expressed in providing an unambiguous determination of the location of the "pirate" VSAT station.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121505/07A RU2450284C2 (en) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | Method of determining location of vsat station in satellite network |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121505/07A RU2450284C2 (en) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | Method of determining location of vsat station in satellite network |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010121505A RU2010121505A (en) | 2011-12-10 |
| RU2450284C2 true RU2450284C2 (en) | 2012-05-10 |
Family
ID=45404981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010121505/07A RU2450284C2 (en) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | Method of determining location of vsat station in satellite network |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2450284C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2581613C1 (en) * | 2015-01-28 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Method of jamming unauthorised "earth-spacecraft" space radio link and system therefor |
| RU2581655C1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Method of jamming unauthorised "spacecraft-earth" space radio link and system therefor |
| RU2606958C1 (en) * | 2016-01-28 | 2017-01-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) | Method of locating vsat communication network station |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11681052B2 (en) | 2020-01-07 | 2023-06-20 | All. Space Networks Limited | Non-cooperative position, navigation, and timing extraction from VSAT communications signals using multi-beam phased array antenna |
| CN112511212B (en) * | 2020-11-17 | 2024-07-02 | 南京控维通信科技有限公司 | Method and system for realizing TDMA (time division multiple Access) based on satellite point |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5659487A (en) * | 1994-09-27 | 1997-08-19 | Hyundai Electronics Industries, Co. | Method for recovering from sun transit in communication of very small aperture terminal |
| RU97103571A (en) * | 1996-03-09 | 1999-04-27 | Дойче Телеком Аг | METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING DIGITAL RADIO COMMUNICATION IN THE VSAT SATELLITE NETWORK |
| RU2168871C2 (en) * | 1995-09-01 | 2001-06-10 | АТ энд Т Ипм Корп. | Wireless communication system, method and device for preventing ill-intentioned use of wireless terminal unit |
| US6256496B1 (en) * | 1996-03-09 | 2001-07-03 | Deutsche Telekom Ag | Digital radio communication apparatus and method for communication in a satellite-supported VSAT network |
| JP2002057720A (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-22 | Nec Corp | Ip network system in scpc satellite communication |
| RU2292560C1 (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-27 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр радиолектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" МО РФ (ФГУ "ФГНИИЦ РЭБ ОЭСЗ" Минообороны России) | Mode of determination of the position of the source of radio emission |
| RU2387080C1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | System of video monitoring and communication |
-
2010
- 2010-05-26 RU RU2010121505/07A patent/RU2450284C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5659487A (en) * | 1994-09-27 | 1997-08-19 | Hyundai Electronics Industries, Co. | Method for recovering from sun transit in communication of very small aperture terminal |
| RU2168871C2 (en) * | 1995-09-01 | 2001-06-10 | АТ энд Т Ипм Корп. | Wireless communication system, method and device for preventing ill-intentioned use of wireless terminal unit |
| RU97103571A (en) * | 1996-03-09 | 1999-04-27 | Дойче Телеком Аг | METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING DIGITAL RADIO COMMUNICATION IN THE VSAT SATELLITE NETWORK |
| US6256496B1 (en) * | 1996-03-09 | 2001-07-03 | Deutsche Telekom Ag | Digital radio communication apparatus and method for communication in a satellite-supported VSAT network |
| JP2002057720A (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-22 | Nec Corp | Ip network system in scpc satellite communication |
| RU2292560C1 (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-27 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр радиолектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" МО РФ (ФГУ "ФГНИИЦ РЭБ ОЭСЗ" Минообороны России) | Mode of determination of the position of the source of radio emission |
| RU2387080C1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" | System of video monitoring and communication |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2581613C1 (en) * | 2015-01-28 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Method of jamming unauthorised "earth-spacecraft" space radio link and system therefor |
| RU2581655C1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Method of jamming unauthorised "spacecraft-earth" space radio link and system therefor |
| RU2606958C1 (en) * | 2016-01-28 | 2017-01-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) | Method of locating vsat communication network station |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010121505A (en) | 2011-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kanhere et al. | Position locationing for millimeter wave systems | |
| US11061126B2 (en) | Cooperative frequency-modulated continuous-waveform radar systems | |
| AU708274B2 (en) | Locating the source of an unknown signal | |
| MX2012013576A (en) | Network location and synchronization of peer sensor stations in a wireless geolocation network. | |
| RU2450284C2 (en) | Method of determining location of vsat station in satellite network | |
| WO2001004657A1 (en) | Fast acquisition position reporting system | |
| US11125854B2 (en) | Time transfer and position determination during simultaneous radar and communications operation | |
| WO2003060632A2 (en) | Method for determining location information | |
| JP6695969B2 (en) | Method for maintaining signal-to-noise ratio at user terminal in satellite system | |
| RU2708883C1 (en) | Method of determining orbit parameters of an artificial earth satellite using receiving-transmitting supporting reference stations | |
| EP2845326A1 (en) | Terrestrial position and timing system | |
| Italiano et al. | A tutorial on 5G positioning | |
| WO2020165604A1 (en) | Techniques for determining geolocations | |
| EP2699934A1 (en) | Process and system to determine temporal changes in retransmission and propagation of signals used to measure distances, syncronize actuators and georeference applications | |
| AU2012245010A1 (en) | Process and system to determine temporal changes in retransmission and propagation of signals used to measure distances, syncronize actuators and georeference applications | |
| Fried | Principles and simulation of JTIDS relative navigation | |
| CN108345015B (en) | Radio high-precision frequency hopping positioning method with strong anti-interference capability | |
| CN104267420A (en) | Satellite-borne three-dimensional moving object positioning method, device and system | |
| CN105487094A (en) | Data link and satellite navigation collaborative positioning method and positioning system | |
| CN108594284B (en) | TDOA (time difference of arrival) positioning performance detection method and system | |
| RU2306579C1 (en) | Method for determining radio-frequency emission source coordinates | |
| RU2605457C1 (en) | Method of user terminal locating using two relay satellites | |
| Net et al. | Multipath Measurements at the Lunar South Pole from Opportunistic Ground-based Observations—Part I: Experiment Concept | |
| EP1664832A1 (en) | Method and system for determining the position of a device | |
| JP2020080571A (en) | Method for maintaining signal-to-noise ratio at user terminal in satellite system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130527 |