HighSSA - високошвидкісний пасивний спектральний аналізатор для мобільного радіомоніторингу та локалізації джерел випромінювання у реальному часі, зі швидкістю сканування 100-1000 разів/сек, в діапазоні 600-1800 МГц.
Основні компоненти:
-
Адаптивність до шумів і мультишляху: Алгоритми цифрової фільтрації й калібрування антен для мінімізації помилок локалізації у складному середовищі.
-
Алгоритми класифікації: Автоматичне визначення типу сигналу (РЕБ, БпЛА, відеопередавач, тактична радіостанція).
-
Резервна синхронізація: Підтримка кількох схем синхронізації (GPS-PPS, OCXO, взаємне калібрування) для стійкості у разі глушіння основного сигналу.
-
Захищений обмін даними та фільтрація: Передача лише метаданих (подія, частота, мітка часу) по захищених каналах для зменшення навантаження зв’язку та ризику перехоплення.
-
Мобільна конструкція: Вага до 1 кг, автономна робота до 5 год, відсутність великих антен і зовнішніх маркерів.
-
Пасивна система спостереження: Не випромінює радіосигналів.
Принцип роботи розробки наступний:
-
Система безперервно виконує надшвидке частотне сканування в обраному діапазоні (600-1800 МГц) зі швидкістю 100-1000 сканів/сек.
-
АЦП оцифровує прийнятий сигнал, FPGA виконує в реальному часі каналізацію (filterbank/FFT), виявлення спектральних піків і подій та формує компактні метадані (частота, рівень, ширина смуги, час події). Метадані шифруються й відсилаються по захищеному каналу до центрального вузла.
-
Центральний вузол зіставляє одночасні події від кількох модулів, виконує кореляцію часових відміток і обчислює різниці часу надходження (TDoA) для набору пар сенсорів.
-
На основі Δ𝑡 і відомих координат сенсорів система розв'язує завдання мультилатерації чисельними методами (least squares / оптимізація) і отримує координати джерела. За наявності антенної решітки одночасно може виконуватись AoA для підвищення точності.
-
Алгоритми класифікації аналізують спектральні та часові ознаки (циклічні властивості, тип модуляції, ширина смуги) і надають попередню ідентифікацію (VTX, control-канал БпЛА, РЕБ, радіостанція). При потребі застосовується навчена ML-модель для автоматичної класифікації.
-
Система підтримує трекінг цілі в реальному часі: повторні сканування оновлюють положення, напрям і швидкість руху, дозволяючи вести супровід навіть при маневруванні джерела.
-
Для мінімізації помилок застосовуються процедури калібрування антен, компенсації затримок ланцюгів, адаптивна фільтрація та агрегація даних від кількох сенсорів; у разі глушіння GPS система переходить на резервні схеми синхронізації (OCXO, взаємне калібрування).
-
Визначені координати, напрямок руху, оцінка достовірності та класифікація відображаються в Operator UI у вигляді мітки на карті з часовими логами. Оператор отримує візуальне підтвердження радіоподії, яку зафіксував комплекс.
Проблеми, які вирішує розробка
-
Більшість існуючих пристроїв спектрального моніторингу занадто повільні або розраховані на стаціонарне використання й не забезпечують передачі координат джерела у режимі реального часу.
HighSSA виконує ультрашвидке сканування (100-1000 разів/с) й у системі синхронізованих модулів формує координати джерела в реальному часі.
-
Комерційні портативні аналізатори не розраховані на роботу в умовах інтенсивної РЕБ: вони втрачають синхронізацію при глушінні й не дозволяють точно локалізувати рухомі джерела.
HighSSA працює пасивно, має резервні методи синхронізації (кварцовий осцилятор, взаємне калібрування) і адаптивні алгоритми фільтрації.
-
Швидкозмінні канали управління БпЛА та широкосмугові джерела випромінювання часто залишаються непоміченими через низьку частотну роздільну здатність і повільну обробку.
Архітектура HighSSA на базі швидкого аналого-цифрового перетворювача та програмованої логіки забезпечує фіксацію сигналів, які швидко змінюють частоту або форму, та їхнє надійне виявлення.