Идея проекта:
Создание гибридной импульсно-фазовой радионавигационной системы, объединяющей преимущества импульсного и фазового методов определения местоположения подвижных объектов. Импульсные измерения обеспечивают грубую, но надёжную дальнометрию и устраняют многозначность фазовых отсчётов, а фазовые измерения дают высокоточное определение координат. Система строится на сети наземных опорных передающих станций, излучающих сигналы специальной формы (импульсные посылки с фазовой манипуляцией несущей), а приёмное устройство на подвижном объекте одновременно измеряет временные интервалы прихода импульсов и разности фаз заполнения несущей. Проект направлен на создание автономной резервной навигационной системы, не зависящей от спутниковых навигационных систем, обладающей высокой помехозащищённостью и надёжностью работы в сложных условиях.

Цель на акселератор:
Сформировать и верифицировать работающий прототип гибридной импульсно-фазовой радионавигационной системы, который принимает сигналы минимум 2–3 модельных или реальных передающих станций, одновременно выполняет импульсные (по огибающей) и фазовые (по заполнению несущей) измерения псевдодальностей, и демонстрирует после устранения многозначности фазовых отсчётов повышение точности определения координат не менее чем на порядок по сравнению с чисто импульсным методом, а также подготовить архитектуру решения для масштабирования и натурных испытаний.

Задачи для достижения цели:

1. Разработка архитектуры системы и формата сигнала: спроектировать модульную архитектуру (передающие станции, приёмное устройство, блок обработки, интерфейс оператора), определить форму импульсной посылки (число импульсов, интервалы, фазовую манипуляцию), несущую частоту и период повторения, выбрать аппаратную платформу (SDR, ПЛИС, микроконтроллеры) и реализовать базовый алгоритм обработки сигналов.
2. Разработка алгоритмов обработки сигналов и моделирование: разработать ядро приёмника — обнаружение и идентификацию импульсных посылок, временную привязку по фронту огибающей, измерение фазы заполнения несущей и алгоритм устранения многозначности, провести численное моделирование и валидацию алгоритмов при различных отношениях сигнал/шум и уровнях помех.
3. Создание системы верификации и визуализации: разработать методику оценки точности (СКО по дальности и координатам) в сравнении чистого импульсного, чистого фазового и гибридного режимов, оценить влияние помех, переотражений и тропосферных эффектов, создать интерактивный дашборд для отображения процесса прихода сигналов, результатов фазовых измерений, устранения многозначности и итогового решения координат.
4. Анализ применимости и подготовка бизнес-кейса: провести анализ чувствительности системы к условиям распространения радиоволн, определить сценарии использования (морская навигация, региональная аэронавигация, резервная навигация при подавлении ГНСС, геодезия), сформировать roadmap развития продукта за пределами акселератора.

Ожидаемые результаты:

1. Рабочий прототип гибридной радионавигационной системы: программно-аппаратный комплекс, который принимает сигналы модельных передающих станций, одновременно выполняет импульсные и фазовые измерения, устраняет многозначность и выдаёт координаты через API или веб-интерфейс.
2. Отчёт по верификации точности: документ, содержащий метрики (СКО по дальности и координатам, коэффициент улучшения точности относительно импульсного метода) и сравнение трёх режимов работы в различных условиях.
3. Интерактивный демонстрационный дашборд: визуальный интерфейс, отображающий приход импульсных посылок, фазовые измерения, процесс устранения многозначности и итоговое положение объекта, готовый для показа инвесторам и партнёрам.
4. Пакет проектной документации: архитектурная схема решения, техническое описание, анализ целевых рынков (морская и авиационная навигация, резервные системы) и план дальнейшего развития (roadmap) на 6–12 месяцев.

Проект «Гибридная импульсно-фазовая радионавигационная система» соотносится с национальным проектом технологического лидерства «Микроэлектроника» через уровень «ГНСС приемники (УВЭОС; АСН; ТСК; аппаратура синхронизации)» и элемент «ЭКБ для аналогового тракта навигационных приемников, навигационные процессоры, микроконтроллеры» , что соответствует прямой связи, поскольку система непосредственно создаёт навигационную аппаратуру, использующую специализированную ЭКБ для аналогового тракта, навигационные процессоры и микроконтроллеры для измерения псевдодальностей и определения координат.

Дополнительно проект соотносится:

• с НПТЛ «Беспилотные авиационные системы» через уровень «Технологии навигации, радионавигации» — тип связи прямая, поскольку система является новым видом радионавигационной системы, приёмником навигационных сигналов, системой комплексирования и автономной навигации, применимой для БВС;
• с НПТЛ «Промышленное обеспечение транспортной мобильности» через уровни«Морские транспортные суда для Северного морского пути» и «Морские транспортные суда» — тип связи обеспечивающая, поскольку система обеспечивает автономную навигацию судов в условиях подавления или недоступности ГНСС;
• с НПТЛ «Микроэлектроника» через уровень «Радиолокационные станции» — тип связи косвенная, поскольку система использует СБИС для построения ЦАФАР и радиочастотные транзисторы для приёма и обработки сигналов.

На страницу проекта