Совершенствование принципов построения и методов оценки характеристик радиотехнических систем ближнего действия (31.08.2009)

Автор: Панычев Сергей Николаевич

ПАНЫЧЕВ Сергей Николаевич

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЛИНЕЙНЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ РАДИОСИСТЕМ

БЛИЖНЕГО ДЕЙСТВИЯ

Специальность: 05.12.04 – Радиотехника, в том числе

системы и устройства телевидения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Воронеж – 2009

Работа выполнена в Воронежском военно-техническом училище Федеральной службы охраны Российской Федерации

Научный консультант доктор технических наук, профессор

Авдеев Владимир Борисович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Куприянов Александр Ильич;

доктор технических наук, профессор

Лихачев Владимир Павлович;

Заслуженный деятель науки и техники

РФ, лауреат премий Правительства и Ленинского комсомола

доктор технических наук, профессор

Ярыгин Анатолий Петрович

Ведущая организация ФГУП “Курский научно-исследовательский институт” Министерства обороны РФ

Защита состоится « 9 » апреля 2009 г. в 1400 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.10 ГОУВПО “Воронежский государственный технический университет” по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУВПО “Воронежский государственный технический университет”

Автореферат разослан « » марта 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Макаров О.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Вопросы теории и практики радиосистем ближнего действия (РБД) в настоящее время выделились в самостоятельное направление. Под РБД понимают системы, действующие на малых расстояниях, как правило, от долей метров до нескольких сотен метров, но в отдельных случаях и до нескольких километров (в зависимости от решаемых задач, а также от размеров антенн). К ним относятся системы извлечения информации (радиолокации, в том числе нелинейной, радионавигации), радиоуправления, передачи информации, разведки, технической защиты информации, радиоэлектронной борьбы и другие.

Усложнение перспективных РБД, обусловленное расширением круга решаемых задач, повышением требований к их надежности и точности функционирования, вызывает заметное увеличение объема измерений и измерительного контроля их параметров и характеристик в процессе разработки, испытаний и эксплуатации. В настоящее время на этапах производства и эксплуатации РБД на измерение и контроль их параметров приходится до 70% трудозатрат, отводимых на разработку, техническое обслуживание и ремонт. В ряде случаев, например, при испытаниях РБД на эффективность и электромагнитную совместимость (ЭМС) этот показатель еще выше. Кроме того, значительная часть номенклатуры РБД является информационно-измерительными устройствами и системами и поэтому требует соответствующего метрологического обеспечения, причем, разумеется, с учетом условий испытаний РБД и их эксплуатации в ближней зоне излучения или приема.

В сложных РБД число измеряемых и контролируемых параметров может достигать нескольких тысяч, а номенклатура используемых при этом приборов и методик измерений – десятков и сотен.

Очень большой объем измерительных процедур в РБД может приводить к снижению эффективности их функционирования; поэтому при выборе измеряемых параметров, назначении норм точности их измерений, определении состава и характеристик средств измерений, методик контроля и испытаний необходимо оценивать конечный результат метрологического обеспечения – увеличение (уменьшение) эффективности применения РБД.

Следствием существующего состояния метрологического обеспечения РБД является неэффективное расходование сил и средств, отведенных на измерения, чрезмерное увеличение числа измеряемых и контролируемых параметров, неоправданное занижение (или завышение) точности измерений в процессе метрологической экспертизы РБД.

Отсутствие методов объединения частных решений в единое оптимальное сводит на нет усилия, направленные на разработку комплекса мероприятий по метрологическому обеспечению РБД. Сам факт проведения метрологической экспертизы РБД свидетельствует об отсутствии системных методов анализа и синтеза метрологического обеспечения, методик оценки эффективности технических решений при выборе измеряемых параметров, установлении норм точности, определении состава и характеристик средств и методов измерений.

К настоящему времени теория и техника РБД развивается более 40 лет и можно говорить о том, что сложились ее научные основы. В России в данном направлении работали группы исследователей под руководством О.И. Шелухина, В.Б. Штейншлейгера, Н.С. Вернигорова, А.А. Горбачева, Л.Д. Бахраха, А.П. Курочкина, Г.Н. Щербакова, Д.В. Семенихиной, С.В. Ларцова, Б.М. Петрова, А.А. Потапова, Е.П. Чигина, Г.Д. Михайлова.

В последнее время состав РБД значительно пополнился средствами нелинейной радиолокации, связи, навигации, радиоразведки и противодействия. Однако до настоящего времени нет единой теории, объединяющей основы принципов построения, алгоритмы функционирования и методы оценки эффективности этих радиотехнических средств и систем, которые с точки зрения классификации являются специфическим классом нелинейных информационно-измерительных радиосистем (НИИРС) ближнего действия.

Для них, как и для обычных НИИРС, актуальной является «вечная» проблема повышения эффективности функционирования: во-первых, увеличение дальности действия, а во-вторых, улучшение информативности и точности получаемой с помощью них информации.

Анализ показывает, что искомый радикальный подход, позволяющий выявить и обосновать принимаемые решения, а затем оценить их последствия, должен быть основан на целенаправленном развитии общей теории НИИРС. Она обеспечивает поиск путей совершенствования принципов построения НИИРС, способов повышения эффективности их функционирования, а также поддержания качества метрологического обеспечения, понимаемого в широком смысле (как совокупность методов и аппаратуры измерений характеристик, а также методов оценки погрешностей измерений этих характеристик).

Одной из наиболее сложных задач исследований в указанном направлении является повышение информативности и достоверности измерительного контроля и испытаний НИИРС на эффективность и электромагнитную совместимость (ЭМС), что обусловлено влиянием возникающих различных нелинейных эффектов, в частности, воздействие непреднамеренных радиопомех мультипликативного характера, нелинейное и параметрическое преобразование сигналов и помех и т.д.

Очевидно, что системный комплексный подход к анализу метрологического обеспечения должен включать анализ целей, задач и содержания метрологического обеспечения НИИРС, необходимый для выбора и обоснования критерия эффективности или в более широком смысле – качества метрологического обеспечения.

Практика испытаний НИИРС на эффективность и ЭМС свидетельствует не только о многообразии нелинейных эффектов при генерировании, усилении, приеме, преобразовании, модуляции, детектировании сигналов и помех, но и о существенном влиянии этих эффектов на точность измерения характеристик НИИРС. Это обстоятельство стимулирует поиск методов определения точности измерения характеристик излучения и приема НИИРС в условиях влияния нелинейных эффектов. Наиболее актуальна эта проблема в нелинейной радиолокации и в практике измерений параметров ЭМС НИИРС.


загрузка...