Instytut Łączności

Kierownik zadania:

dr inż. Krzysztof Bronk

Cel zadania:

Celem pracy było opracowanie metodologii analizy widmowej sygnałów pochodzących z wybranych typów zaawansowanych odbiorników GNSS oraz efektywnej metody wykrywania zakłóceń i interferencji występujących w pasmach częstotliwości przeznaczonych dla systemów nawigacji satelitarnej, oraz utrzymanie zaawansowanego systemu pomiarowego do monitorowania sygnałów GNSS w IŁ-PIB w Gdańsku, które funkcjonuje w ramach Polskiego Systemu Monitorowania Galileo. Praca stanowi wsparcie badawcze dla projektów międzynarodowych m. in. projektu RTGMS (w ramach środków ESA). Zakres prac obejmował zarówno analizy teoretyczne, jak również badania symulacje wykonane z użyciem zaimplementowanego oprogramowania w oparciu o rzeczywiste dane pomiarowe.

Opis zrealizowanych prac:

W zadaniu poruszono problem minimalizacji fałszywych alarmów na potrzeby monitorowania systemów GNSS w opracowywanym przez Instytut Łączności systemie RTGMS. Została ona zrealizowana w celu określenia parametrów statystycznych rozkładów mocy sygnałów GNSS w warunkach braku intencjonalnych interferencji zaburzających ich funkcjonowanie oraz zdefiniowania i przedstawienia sposobów obliczania wartości marginesu ochronnego (nazywanego również parametrem „A”), którego wprowadzenie ma na celu utrzymanie prawdopodobieństwa fałszywych alarmów na akceptowalnym poziomie w systemie monitorującym. W opracowanym dokumencie przedstawiono zagadnienia teoretyczne obejmujące zarówno podstawowe pojęcia statystyczne, jak i opis parametru „A” oraz konsekwencji jego istnienia w algorytmie systemu służącym do wykrywania zakłóceń. Zawarto także szczegółowy opis systemu RTGMS, który zawiera jego cele oraz motywację powstania, architekturę, opis działania algorytmu wykrywania zakłóceń, a także przedstawia serwis online służący do prezentacji wyników monitoringu interferencji w systemach GNSS. Zestawiono również wynikowe rozkłady oraz wartości parametru marginesu ochronnego uzyskane w wyniku przeprowadzenia otrzymanych za pomocą utworzonego oprogramowania symulacji sumy rozkładów mocy sygnałów w dziedzinie czasu oraz częstotliwości. Zaprezentowano także wyniki analizy rozkładów mocy sygnałów GNSS w warunkach rzeczywistych pochodzących z modułów analizatorów widma zaawansowanych odbiorników GNSS Trimble Alloy zlokalizowanych na północy Polski. Na podstawie tej analizy także wyznaczono parametry rozkładów mocy sygnałów GNSS (dla niezakłóconej transmisji) oraz wyznaczono wartości parametru „A”. Porównano otrzymane wyniki dla symulacji oraz pomiarów oraz wyciągnięte na ich podstawie wnioski. Określono także wstępnie przyszłe działania, które należy przeprowadzić w celu zwiększenia pewności otrzymanych wyników.

Opis najważniejszych osiągnięć:

Zaimplementowano narzędzie programowe do analizy rozkładów mocy sygnałów GNSS w dziedzinie czasu oraz częstotliwości. Wykonano badania w oparciu o dane pomiarowe z zaawansowanych odbiorników GNSS zlokalizowanych na północy Polski. 
W ramach zadania powstał raport p.t. „Minimalizacja prawdopodobieństwa fałszywych alarmów na potrzeby wykrywania zakłóceń w systemach GNSS”. 

Produkty pracy to raport opisujący opracowaną, na podstawie analiz teoretycznych oraz badań pomiarowych i symulacyjnych, metodologię analizy widmowej sygnałów pochodzących z zaawansowanych odbiorników GNSS oraz efektywnej metody wykrywania zakłóceń i interferencji występujących w pasmach częstotliwości przeznaczonych dla systemów nawigacji satelitarnej. 

Publikacje

Bronk, Krzysztof; Koncicki, Patryk; Lipka, Adam; Niski, Rafał; Wereszko, Błażej: Offshore Wind Farm Impact Assessment on Radio Systems Operating in the MF Band (Energies) MDPI, 2025, no. 7, vol. 18, pp. 1-17

Wykorzystanie uzyskanych wyników:

Wyniki uzyskane w ramach zadania stanowią podstawę merytoryczną artykułu naukowego, który obecnie jest przygotowywany w Zakładzie Z-8 w Gdańsku i będzie zgłoszony do publikacji w 1. połowie 2026 roku. Roboczy tytuł artykułu „Minimalization of false alarms probability for the purpose of GNSS interference detection algorithm”.

Wyniki pracy stanowią bezpośrednie wsparcie badawcze dla projektów międzynarodowych realizowanych w Zakładzie Z-8 w tematyce systemów nawigacji satelitarnej, przede wszystkim projektu RTGMS, po którego zakończeniu będzie składany wniosek o jego kontynuację do ESA.

Wyniki pracy są kluczowym elementem przygotowanego w Z-8 „Opisu wpływu”, który zostanie wykorzystany podczas najbliższej oceny jakości naukowej jednostki za lata 2022-2025.