Evaluation of power secrecy of a satellite communication system using computer modeling

UDC 621.396.946
Publication date: 30.05.2026
International Journal of Professional Science №5(2)-26

Evaluation of power secrecy of a satellite communication system using computer modeling

Оценка энергетической скрытности системы спутниковой связи при помощи компьютерного моделирования

Lyakhov Alexey Vladimirovich,
Kasyanenko Natalia Georgievna,
1. Ph.D. of Engineering Sciences. Associate Professor at the Department of Computational Mathematics and Cybernetics of the North Caucasus Federal University. Stavropol.
2. Ph.D. of Engineering Sciences, Docent. Associate Professor at the Department of Information Technology of the RTU MIREA branch. Stavropol.

Ляхов Алексей Владимирович,
Касьяненко Наталья Георгиевна
1. кандидат технических наук, доцент кафедры вычислительной математики и кибернетики Северо-Кавказского федерального университета, г. Ставрополь
2. кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры информационных технологий филиала РТУ МИРЭА, г. Ставрополь.
Аннотация: Цель статьи – показать возможность одновременного обеспечения не только требуемой помехоустойчивости, но и энергетической скрытности спутниковых систем связи с пониженной несущей частотой в диапазоне от 30 до 100 МГц от обнаружения сигналов при близком размещении приемника радиообнаружения к приемнику земной станции спутниковой связи при сдвоенном приеме. Основные результаты исследования представлены в виде данных, полученных в ходе вычислительного эксперимента в MATLAB по оценке коэффициента энергетической скрытности спутниковой системы связи, а также коэффициента и радиуса пространственной корреляции сигналов, принятых антеннами. Отличие данной публикации от других, схожих по теме заключается в том, что впервые оценка коэффициента энергетической скрытности спутниковой системы связи при сдвоенном приеме выполнена с учетом возможности возникновения в каналах радиообнаружения и приема быстрых коррелированных замираний по обобщенному релеевскому закону (закону Райса). Область применения результатов связана с обоснованием исходных данных, необходимых для проведения расчетов по обоснованию параметров перспективных спутниковых систем связи, использующих пространственно-разнесенный прием на две антенны, с учетом одновременного обеспечения ими требований как по помехоустойчивости, так и по скрытности связи. Полученные результаты могут представлять интерес для научных работников и соискателей, ведущих научные исследования в области спутниковой связи.

Abstract: The purpose of this article is to demonstrate the feasibility of simultaneously ensuring not only the required noise immunity but also the energy stealth of satellite communication systems with a reduced carrier frequency in the 30 to 100 MHz range from signal detection when the radio detection receiver is located close to the satellite earth station receiver in dual reception. The main results of the study are presented in the form of data obtained during a computational experiment in MATLAB to estimate the energy stealth coefficient of the satellite communication system, as well as the coefficient and radius of spatial correlation of signals received by the antennas. This publication differs from others similar in this topic in that, for the first time, the energy stealth coefficient of a satellite communication system in dual reception has been estimated taking into account the possibility of fast correlated fading in the radio detection and reception channels according to the generalized Rayleigh law (Rice's law). The application of these results relates to the validation of initial data required for calculations to validate the parameters of advanced satellite communication systems using spatially diverse reception on two antennas, taking into account their simultaneous compliance with both noise immunity and communication security requirements. The obtained results may be of interest to researchers and applicants conducting research in the field of satellite communications.
Ключевые слова: спутниковая система связи, низкочастотные системы спутниковой связи, пространственно-разнесенный прием на две антенны, обобщенные релеевские замирания, райсовские замирания, численные методы, коэффициент энергетической скрытности, коэффициент пространственной корреляции сигналов, радиус пространственной корреляции сигналов.

Keywords: satellite communication system, low-frequency satellite communication systems, spatially diverse reception on two antennas, generalized Rayleigh fading, Rician fading, numerical methods, energy secrecy coefficient, spatial correlation coefficient of signals, spatial correlation radius of signals.


Введение

В настоящее время спутниковые системы связи (ССС) обеспечивают основные каналы радиосвязи применительно к стратегическому звену государственного управления. Именно эти ССС обеспечивают связь с удаленными пунктами органов государственной власти, дипломатическими представительствами Российской Федерации в других странах, передачу команд боевого управления подразделениям силовых и специальных ведомств, дислоцированных за рубежом. Поэтому к таким ССС предъявляются повышенные требования по безопасности, помехоустойчивости и скрытности.

Традиционно под скрытностью радиоэлектронного устройства понимают его способность противостоять мерам радиоразведки, при этом энергетическая скрытность характеризует способность противостоять мерам, направленным на обнаружение сигнала разведывательным приемным устройством [1].

Читать далее…

References

1. Тузов Г. И, Сивов В. А., Прытков В. И., Урядников Ю. Ф., Дергачев Ю. А., Сулиманов А. А. Помехозащищенность систем со сложными сигналами. – М.: Сов. радио, 1985. – 264 с.
2. Чипига А. Ф. Анализ энергетической скрытности низкочастотных систем спутниковой связи от обнаружения сигналов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. № 2.  С. 209-216.
3. Чипига А. Ф., Сенокосова А. В. Защита информации в системах космической связи за счет изменения условий распространения радиоволн // Космические исследования. 2007. Т. 45. № 1.  С. 59-66.
4. Кириллов Н. Е. Помехоустойчивая передача сообщений по линейным каналам со случайно изменяющимися параметрами. М.: Связь. 1971.  256 с.
5. Ляхов, А. В. Определение зависимости коэффициента энергетической скрытности систем спутниковой связи при обнаружении сигналов от выбора рабочей частоты на основе численных методов решения нелинейных уравнений/ А.В. Ляхов // Современная наука и инновации, № 1 (17), 2017, с. 42-49.
6. Ляхов, А. В. Методика оценки вероятности правильного обнаружения сигналов с райсовскими замираниями / А. В. Ляхов, В. П. Пашинцев, А. Д. Белов и др. // Радиотехнические и телекоммуникационные системы, №3 (7) 2012, 2012, с. 21-26.
7. Пашинцев В. П., Солчатов М. Э., Гахов Р. П. Влияние ионосферы на характеристики космических систем передачи информации (монография) / В.П. Пашинцев, М. Э. Солчатов, Р. П. Гахов. – М.: Издательство физико-математической литературы, 2006. – 191 с.
8. Буга Н. Н. Основы теории связи и передачи данных. Часть 2. – Л.: ЛВКИА, 1970. – 707 с.
9. Андронов И. С., Финк Л. М. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам.  М.: Сов. радио, 1971.  408 с.