CC BY
169
Тем не менее, даже в указанных условиях РЛС типа «Утес» будет успешно функционировать с требуемым качеством. Это объясняется применением в данной РЛС двух частот для первичной радиолокации, разнесенных на 56 МГц, а также применением вторичной радиолокации в другом диапазоне частот. Работа РЛС «Экран-85» с требуемым качеством при использовании в системах GPS и ГЛОНАСС новых сигналов в диапазоне 1,2 ГГц может быть обеспечена путем планирования рабочих частот для каждой РЛС.
Ситуация может существенно осложниться в случае ввода в эксплуатацию СРНС GALILEO. Огибающей сигналов СРНС «GALILEO» будут перекрыты рабочие частоты РЛС «Экран - 85» - 1258 МГц, 1262 МГц, 127 4 МГц и 127 8 МГц и почти весь нижний диапазон частот РЛС «Утес». Это может привести к существенному ограничению применения РЛС «Экран-85» (требуемое качество работы может быть обеспечено только при работе на частоте 1216 МГц). Для РЛС «Утес» в этом случае будет ограничено использование первой пары рабочих частот (1243 МГц и 1299 МГц). Таким образом, помеховое воздействие СРНС GALILEO в диапазоне частот 1260-1300 МГц приведёт к невозможности работы на некоторых частотах РЛС «Утес» и существенному ограничению применения РЛС «Экран-85».
При развёртывании СРНС GALILEO и сокращении вследствие этого числа используемых рабочих частот РЛС L-диапазона, в некоторых районах УВД с высокой плотностью размещения РЛС L-диапазона возможно возникновение внутрисистемных помех. Поэтому, в этих районах может возникнуть необходимость проведения дополнительных исследований по оценке электромагнитной совместимости функционирующих станций [7].
На основании проведенных исследований целесообразно принятие ограничений на излучения систем СРНС в диапазоне частот 1260-1300 МГц с
целью обеспечения достаточного частотного ресурса, свободного от помех СРНС, для работы РЛС УВД с требуемым качеством. В качестве ограничения для систем СРНС в полосе частот 1260-1300 МГц целесообразно предложить принять уровень ППМ = 150,3 дБВт/м2 в 1 МГц (получен по результатам испытаний РЛС «Утес-Т»). В крайнем случае, в качестве порогового уровня можно рассматривать значение ППМ = -144 дБВт/м2 в 1 МГц (соответствует действующим сигналам системы ГЛОНАСС), но при этом заданная вероятность обнаружения может не выполняться в течение 2% времени работы РЛС.
4. Заключение
На основе изложенного, в данной статье можно сделать следующие выводы:
1. Непреднамеренные помехи всех видов учитывались при создании систем GPS и ГЛОНАСС, поэтому в конструкциях приемников и других средств систем предусмотрены соответствующие меры по их парированию.
2. Нормы по защите от непреднамеренных помех предусмотрены стандартами и рекомендуемой практикой (SARP's) ИКАО и учитывают совместимость средств в новых гражданских диапазонах L2 и L3 (L5) .
3. Системы СРНС при работе в диапазоне L2 оказывают некоторое влияние на радиолокационные средства УВД гражданской авиации, что может привести к снижению на 2-3% вероятности обнаружения малоразмерных воздушных судов на предельных дальностях РЛС.
4. Указанное снижение характеристик должно учитываться при проектировании радиолокационных систем наблюдения и в необходимых случаях влияние взаимодействия может быть скомпенсировано за счет использования конструктивно-технических методов и операционных процедур.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бортовые устройства спутниковой радионавигации (под ред. Шебшаевича). - М., Транспорт», 1998
г.
2. Квалификационные требования. КТ-34-01 «Бортовое оборудование спутниковой навигации». - Утверждены Авиационным регистром Межгосударственного Авиационного Комитета, 1999 г.
3. Затучный Д.А. Оценка степени влияния различных факторов на навигационные определения ВС с использованием СРНС. - Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации, 2010, №159, с.143-147.
4. Затучный Д.А. Результат построения оптимального созвездия по двум признакам контроля целостности. - Труды Международного симпозиума «Надёжность и качество», 2008, т.1, с.305-307.
5. Затучный Д.А. Классификация НКА из СРНС, полученной комплексированием, и оценка надёжности навигационного обеспечения ВС с использованием этой СРНС. - Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации, 2006, №99, с.38-45.
6. Затучный Д.А. Повышение точности определения местоположения воздушных судов на основе учёта ошибок 1 и 2 рода при выборе набора спутников. - Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации, №1 (14), 2017, стр. 39-46.
7. О.А. Евтушенко, Д.А. Затучный. Улучшение характеристики каналов передачи навигационных данных при управлении воздушным движением с автоматическим зависимым наблюдением и навигационных поправок в дифференциальной подсистеме спутниковой радионавигационной системы путем их навигационной поддержки. - Фундаментальные исследования, №2, Часть 17, 2015, стр. 3695-3699.
УДК 629.7.058.42, 621.396.96
Боков1 А.С., Важенин1 В.Г., Иофин2 А.А., Мухин2 В.В.
!фГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина», Институт радиоэлектроники и информационных технологий, Екатеринбург, Россия
2АО «Уральское проектно-конструкторское бюро «Деталь», Каменск-Уральский Свердловской обл., Россия
КОМПЛЕКС ПОЛУНАТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ СКВОЗНЫХ ИСПЫТАНИЙ, ТЕСТИРОВАНИЯ И ПРОВЕРКИ БОРТОВЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ
Методы полунатурного моделирования для различных бортовых радиолокационных систем позволяют проводить полную проверку алгоритмов работы и аппаратуры РЛС в лабораторных условиях. Для этого в основе комплексов полунатурного моделирования используют имитаторы отраженных сигналов, способные учесть основные параметры возможной фоноцелевой обстановки. Рассмотренный способ формирования отраженного сигнала как комбинации сигналов, соответствующих отражению от фацетов цели и подстилающей поверхности, позволяет упростить построение имитатора для работы в широком диапазоне имитируемых дальностей, скоростей движении целей и самой РЛС, особенно при переменных параметрах зондирующего сигнала. Приведены примеры построения имитатора, а также результаты экспериментальных исследований полунатурного моделирования работы серийных радиовысотомеров
Ключевые слова:
ПОЛУНАТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, РАДИОЛОКАТОР, РАДИОВЫСОТОМЕР, РАДИОЛОКАЦИОННАЯ ЦЕЛЬ, ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ, ЛИНЕЙНАЯ ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Введение (РВД) традиционно используются на заключительных
Лётные и натурные испытания различных борто- стадиях опытно конструкторских работ, при нали-вых РЛС, радиовысотомеров (РВ), радиодальномеров
чии готовых образцов РЛС и её носителя. Современные стандарты разработки и выпуска продукции требуют выполнения испытаний и подтверждения тактико-технических характеристик ещё в стационарных условиях производства или исследовательской лаборатории. Для тестирования таких систем необходима имитация частотно-временной структуры радиолокационного сигнала, отраженного от подстилающей поверхности, от одной или нескольких целей, находящихся или движущихся в пределах диаграмм направленности антенн (ДНА) приемопередатчиков .
Формирование эквивалентных отраженных эхо-сигналов с возможностью сквозных испытаний и контроля параметров СВЧ и НЧ-трактов излучения и обработки сигналов выполняют с помощью специальных устройств - имитаторов. При работе имитатора в составе комплекса полунатурного моделирования (ПНМ) возможен учет всех основных параметров возможной фоноцелевой обстановки для функциональной проверки алгоритмов поиска, захвата, наведения и сопровождения целей в РЛС в условиях, близких к реальным, к критическим и
даже запредельным (в том числе по траектории, вибрации, температуре и др.), т.е. невозможным в реальных натурных испытаниях.
Постановка задачи и методы её решения
Для решения столь широкого класса задач требуются аппаратно-программные комплексы ПНМ способные решать задачи имитации радиолокационных сигналов в режиме реального времени [1, 2].
В основе программной части комплексов ПНМ должна использоваться модель представления фо-ноцелевой обстановки с учетом характеристик отражения радиолокационных эхо-сигналов от заданного набора типов целей, объектов и поверхностей. Моделирование принимаемого сигнала, очевидно, должно основываться, в том числе, и на геометрических параметрах фацетов и летательного аппарата (ЛА) [4]. Поэтому, в общем случае, геометрия трехмерной модели поверхности, при движении ЛА на высоте Н со скоростью %а и точечной цели со скоростью УЦ на дальности Яц, может быть представлена как на рис. 1 в пределах пятна облучения лепестками ДНА и максимальной дальности
Хтах .
ЛА' Крупномасштабный гЧ рельеф отклоняет Лепестки/ ДОР фацетов и ДНА / влияет на М, ______ их площадь Ум),-.;;?^^^ / Н 'У УЛА ЭПР цели /ц
__/
/' —^
'' / 0 / / / \ X „
/ хт
Рисунок 1
Фацеты - плоские прямоугольные или треугольные площадки
Пятно облучения
Геометрия трехмерной модели с фацетной поверхностью и точечной целью
Согласно феноменологическому подходу [3], типовые протяженные радиолокационные объекты (подстилающая поверхность, протяженная цель) могут быть представлены в виде набора точечных отражателей или фацетов с индивидуальными геометрической площадью и ориентацией. Реальные радиолокационные цели не являются точечными, особенно для РЛС высокого разрешения, поэтому считается более корректным представить все цели аналогичными геометрическими фацетными моделями [5] дающими при моделировании соответствующую экспериментам эффективную площадь рассеяния (ЭПР) для нужных ракурсов целей.
Тогда, для общего случая, все фацеты, в дополнение к геометрическим параметрам (относительным координатам, скорости, пространственной ориентации, площади), должны иметь свои «характерные для типа отражателя» значения удельной ЭПР и диаграммы обратного рассеяния (ДОР). Таким
образом, сложный механизм отражения (обратного рассеяния) электромагнитного поля упрощается путём замены пространственно-электрических характеристик поверхностей целей, земли, воды на соответствующие характеристики отражённого сигнала, известные для выбранных диапазонов несущих частот из результатов анализа и обобщения данных натурных экспериментов [6].
С точки зрения аппаратной реализации модели, такое пространство распространения прямого и отраженного сигналов между антеннами РЛС и всей отражающей поверхностью можно представить в виде многоканальной модели - рис. 2, состоящей из п элементарных каналов передачи сигнала с параметрами: задержкой х1г затуханием при распространении и отражении сигнала Е±, доплеровским сдвигом частоты Af^.
■Еь Л/
■Е, Л/ ь
■ Е Л/и
Рисунок 2 - Многоканальная модель радиолокационного канала распространения сигнала «передающая антенна - отражающая поверхность (цель) - приемная антенна»
Сдвиг частоты Л^ пропорционален относительной скорости сближения У± с 1-ой блестящей точкой и обратно-пропорционален длине радиоволны X:
Лf1 = 2 У± /X . (1)
Все параметры могут меняться во времени. Поэтому зондирующий сигнал А(^ после прохождения канала приобретает в каждый момент времени каждого периода модуляции свою амплитуду, фазу, до-плеровский сдвиг частоты, а суммарный отраженный
сигнал будет иметь соответствующие флукту-
ации амплитуды и фазы, эквивалентные реальной ситуации.
Возможность когерентной обработки сохраняется, т.к. фаза формируемого сигнала определяется дальностью (задержкой) и исходной фазой зондирующего сигнала, т.е. также как и при работе РЛС в обычных условиях.
Качественная реализация имитатора с возможностью смены параметров во времени в аналоговой
форме не возможна. В случае использования цифровой обработки сигналов (ЦОС) понадобится организация быстрой последовательной связки высокоскоростных аналого-цифровых преобразователей (АЦП), цифровой линии задержки (ЛЗ), модулей Ait)
преобразования сигнала по частоте и амплитуде, цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП). На рис. 3 приведен такой вариант реализации имитатора протяженной цели.
АЦП
Многоотводная ЛЗ
t1 ф tn Ф
А/1 а/. A/n
Ei
Et
т
Цифровой S
- индивидуальные задержка
-доплеровский сдвиг частоты
- умножение на коэффициент
ЦАП
► Xit)
Рисунок 3 - Формирование отраженного сигнала на базе блоков ЦОС
Непосредственная реализация на СВЧ при современном развитии техники нереализуема, поэтому обработка и формирование сигналов выполняются на низкой частоте в рабочей области частот блоков ЦОС.
Быстродействующий многовходовый цифровой сумматор, набор умножителей и модуляторов Дf для
сдвига частоты дороги для реализации, поэтому в [7] предложена конструкция имитатора радиолокационной цели, в которой вместо сумматора и умножителей применены более простые синхронизатор, коммутатор - см. рис. 4.
Ait) ^ Уси- Линия задержки Модулятор Xit)
литель
t Eo ' ti 1 у - tn 1 | tt A/i 1 A/n 1 А/
Ei ... En Коммутатор задержек Коммутатор коэффициентов
Синхронизатор i t t
E
Рисунок 4 - Схема формирования эквивалентного эхо-сигнала
Здесь коммутаторы подключают к управляющим входам ЛЗ и ЦАП один 1-й параметр: т1 и Д^. Возможный принцип работы синхронизатора заключается в последовательном и циклическом наращивании на «+1» его выходного значения 1, в диапазоне от 1 до п, причем длительность присутствия значения 1 пропорциональна соответствующему значению Е1 на входе синхронизатора. Поэтому, общий амплитудный коэффициент Ео можно сделать постоянным, но при этом управлять «яркостью» каждой блестящей точки задавая соответствующие значения коэффициентов микширования Е1 - Еп. Общее преобразование может быть описано выражением:
Х(С) = Е1К(А(Ь - Т;), I = = Е?=1 ДС;, С), (2)
где Е1 - амплитуда, соответствующая мощности 1-го сигнала; K(f(t), df) - результат доплеров-ского сдвига функции на величину df; т1 -
задержка 1-го сигнала; df1 - доплеровский сдвиг 1-го сигнала; f1nd(T, V) - функция сопоставления времени t на общем периоде микширования всех сигналов Т номеру микшируемого сигнала 1; Дt1 -длительность интервала микширования 1-го сигнала .
При этом выходной сигнал будет содержать
переменные по длительности «кусочки» различных участков входного сигнала А(^, что в частотной области приведёт к тому, что к исходным гармоникам сигналов добавятся гармоники соответствующие сумме и разности частот «полезных» сигналов и частоты микширования умноженной на целое число. При выборе базовой частоты работы синхронизатора в несколько раз выше рабочей полосы частот приёмника (с учётом фактического наличия во всех РЛС полосового или низкочастотного фильтра сигнала, получаемого после смешивания с гетеродинным сигналом), результирующий сигнал в низкочастотной области будет эквивалентен сигналу образованному обычным суммированием сигналов.
Допустимое число микшируемых сигналов для примера типового следящего РВ с ЛЧМ зависит и от параметров РВ и от быстродействия цифрового преобразования сигналов:
№тах = 1/^ • (Гтах + кзап -^в.б)) , (3)
где Дt - средняя длительность интервала микширования; Гтах - максимальная частота сигнала в спектре биений РВ; Гв.а - верхняя частота пропускания фильтра сигнала биений; кзап > 1 - коэффициент запаса, учитывающий неточное знание параметров РВ.
Существующие на сегодняшний день аппаратные средства не позволяют реализовать имимтатор, непосредственно оперирующий с большим числом каналов распространения в режиме реального времени, поэтому для упрощения модели целесообразно сгруппировать отражатели с близкими параметрами: число каналов будет равно числу элементов разбиения на участки близких частот/задержек. При этом эквивалентность основных характеристик и зависимостей моделирования и формирования отраженного сигнала будет определяться аппаратными и программными возможностями выбранной реализации модели.
Возможно сокращение числа блестящих точек путем отбрасывания точек с низкой ЭПР, отстоящих далеко по положению/частоте от основной цели, объединения некоторых близких по параметрам точек и т.п. Например, в [10] приведён способ расчёта параметров имитации пространственно распределенной динамической радиофизической сцены, в которой сокращение числа имитируемых блестящих точек достигается путём объединения близких по параметрам отражателей и их сортировкой по дальности.
При короткоимпульсном методе работы радиолокатора или большом числе имитируемых точек микширование (коммутация) параметров основного сигнала в имитаторе приведет к мерцанию (флуктуации по амплитуде) отдельных точек цели. Поэтому, для учета особенностей построения, функционирования и применения радиолокатора, имитатору желательно определять и подстраиваться под момент начала импульса или смены типа модуляции в зависимости от ассортимента видов сигналов радиолокатора.
На рис. 5 приведена упрощенная схема ретрансляционного имитатора для формирования отраженного сигнала радиодальномера или РВ.
A(t)
Труды Международного симпозиума «Надежность и качество», 2018, том 1
Hi, V, ЭПР,
А1
Т
,En
Оценка параметров сигнала
Кв.
демод.
Гет.
Q ■
Вычислитель
Fs
Дел.
Ft
азаП ^
ФА
E, .-.X(t)
—>^2]—>
SI ^ IR Компл. умн. IO Iout Г Кв. модул.
АЦП SQ ОЗУ QO ЦАП Qout
AfJ-*
Кв.гет.
Ft
Fs
Рисунок 5 - Схема ретрансляционного имитатора для формирования отраженного сигнала
Зондирующий радиосигнал A(t), поступающий с выхода передатчика, предварительно ослабляется в аттенюаторе А1, затем в квадратурном демодуляторе (Кв. демод.) с использованием сигнала гетеродина (Гет.) частотой Ег, переносится с несущей (или промежуточной) частоты на нулевую с разложением на квадратурные составляющие I и О, оцифровывается в двухканальном АЦП с частотой дискретизации Ft = Ег/п, где п - коэффициент деления делителя (Дел.). Далее квадратурные составляющие сигнала Б1 и БО запоминаются в ОЗУ, реализующем функцию линии задержки, затем счи-тываются с индивидуальной задержкой т^:
= 2 Н1 /с . (4)
Для формирования этой задержки в вычислителе и в формирователе адресов (ФА) рассчитывается соответствующая требуемая разность циклических адресов записи а3ап и считывания асч:
Да = (а3ап - аСч) = т^ ■Ft . (5) Для учета необходимого доплеровского сдвига частоты сигнала в цифровом умножителе происходит смещение сигнала по частоте путём комплексного умножения квадратурных составляющих сигнала на квадратурный гармонический сигнал с частотой от блока «Кв.гет.». Этот сигнал может формироваться, например, типовым для ЦОС блоком - прямого цифрового синтеза (DDБ) , частота которого рассчитывается в вычислителе (1)
Сформированный сигнал, соответствующий отраженному сигналу от подвижной по дальности цели (высоте ЛА над поверхностью), в квадратурном модуляторе переносится на радиочастоту, ослабляется в аттенюаторе А2 на величину Е± (для имитации затухания, соответствующего дальности и
ЭПР,) , и излучается либо подается непосредственно на вход радиоприемника РВ/РЛС при лабораторном тестировании.
Цифровая часть схемы рис. 5, от АЦП до ЦАП включительно, может быть реализована с использованием отдельных микросхем, либо с использованием комплексных решений - «систем на кристалле», например СБИС 187 9ВМ3(DSM), разработанная для использования в устройствах с радиочастотной памятью (DRFM). В указанной специализированной СБИС имеются 8 параллельных «сигнальных каналов» для выполнения базовых функций ЦОС [8]. Поэтому один сигнальный канал программируется на запись в ОЗУ и от 1 до 7 каналов работают на считывание для нескольких имитируемых блестящих точек [7, 9] .
Очевидно, что значения адресов а3ап и асч -целые числа, что является причиной дискретности такого способа изменения задержки сигнала. Для примера, для СБИС 187 9ВМ3 с учетом блочной потоковой обработки сигнальных отсчетов (дискрет умножается на размер блока равный 8 отсчетов в блоке) дискрет ДН ~ 2,0 м при тактовой частоте ЦОС Ft = 60 0 МГц.
Исключение этой погрешности имитации возможно путем варьирования тактовой частоты ЦОС (в рассмотренной схеме при изменении частоты гетеродина Ег пропорционально меняется и дискрет установки имитируемой дальности), либо при использовании двух независимых ФА, работающих от разных гетеродинов - см. рис. 6: плавное изменение частоты будет сопровождаться плавным «вариативным» изменением имитируемой дальности [11] .
1
-Power
Усредн.
ш
I conj(.) ¡=>
|a+jb|2
ЛЗ 1 такт
Квадр. Ф.1 atan
умн.* Ф-Q —> (Q/I)
4
I Freq.
~Fq0C _~Af/At "—Level
Fsh2*
Fsh1*
ЛЗ At
выбор Fshl при ~Д//At < Level,n иначе выбор Fsh2
Обход блока FIFO при H<Hzd
A(t)
1200±100 МГц
АЦП
990 МГц
Квадр. демод.
FIFO. --
"7
_
ОЗУ
Гистерезис
в прогр. задаваемый сдвиг частоты Fsh* входит постоянное смещение 1200 МГц
Ft = 247,5 МГц -;-1-
1200 МГц
Fdown = const 1200 МГц .
ФА1
DDS2
I/
Квадр. модул. ЦАП
ФА2
I Ft2 х 247,5 МГц <ri--
DDS1
AHr^FlxM м (H-Hzd)/AH_'
I
Aa
Ж
Сравн. t
Vy
«1200 МГц
DDS4
7
ДО
с_ F =
k up
Fdown + Fsh
10
J 1
j—! я
I
JE г
1200 МГц
«990 МГц
*^,"=~9~9о мгЦ
Рисунок 6 - Схема имитатора с вариативным принципом формирования эхо-сигнала
DDS3
Здесь Да - блок контроля работы буферной памяти типа FIFO, работающий в соответствии с (5). Так как здесь используются два различных форми-
рователя адресов, то дискетная ошибка устраняется, несмотря на целочисленное значение разницы адресов записи а3ап и считывания асч. Если в блоке
I
а
а
сравнения Да = (азап - асч) не соответствует заданной задержке nDelay = round((H-Hzd)/ ДН), где ДН = c/2/Ft ~ 0,6 м, Н - заданная высота, Hzd -минимальная задержка в имитаторе, то блок прямого цифрового синтеза DDS3 изменяет тактовую частоту работы квадратурного модулятора и ЦАП.
Реализация такого имитатора выполнена на модуле «Деталь-ЦОС-В1», содержащего систему на кристалле XC7Z0 4 5 семейства Zynq-7 000 All-Programmable System on Chip (AP SoC) включающую двух-ядерный процессор ARM CORTEX A9 1 ГГц и ПЛИС семейства Kintex-7. Блоки, выделенные на рис. 6 штриховой линией, реализуются программно
в процессоре. Более подробное описание схемы и алгоритма ЦОС, а также преимущества работы имитатора с различными ЛЧМ зондирующими сигналами приведены в [11].
На рис. 7 приведена схема измерений при полунатурном моделировании работы радиодальномеров с ЛЧМ, позволяющая получать показания РВ по цифровому интерфейсу, исследовать сигнал биений РВ во временной и частотной области. При исследованиях применялся цифровой осциллограф Актаком АСК-410 6. С помощью ПО анализа сигналов во временной и частотной областях оценивались параметры спектра сигнала биений, период модуляции и измеренная высота.
СВЧ кабели
ИОС-РВ
ъ
Графики изменения заданной и измеренной £>| высоты, доплеровской частоты, квадратурных составляющих зондирующего сигнала
МКИО (ГОСТ 26765.52-87) либо RZ-код (ГОСТ18977-79), Разовые команды
ЧМ высотомер/ радиолокатор
Сигнал биений
Рабочий ход пилы
Цифровой осциллограф
Графики, ;> спектры, |результаты
Рисунок 7 - Схема измерений при полунатурном моделировании с помощью ИОС-РВ
По результатам экспериментов, для типового следящего РВ с ЛЧМ возможно формирование «сплошных» спектров с шириной до 10 кГц, т.е. 30% (при анализе 1 периода модуляции, при средней частоте биений 30 кГц), которых достаточно для имитации
протяженных поверхностей при наличии скорости и эволюций ЛА. Пример показан на рис. 8: семь отражателей с дальностями от 500 до 555 м с шагом 9,2 м, получены путём чередования семи сигнальных каналов.
Рисунок 8
f, кГц
Спектр сигнала биений при микшировании семи сигнальных каналов
Соответствующий вид сигнала биений показан на рис. 9 (внизу тот же график в увеличенном масштабе). Максимальная амплитуда сигнала биений через каждые 11 мс (длительностью около 0,3 мс) соответствует «обратному ходу» пилы ЧМ и при
оценке характеристик РВ не используется. Амплитудная модуляция сигнала носит периодический характер, свидетельствующий о наличии всего нескольких сильных гармоник.
L . . . 1 . . . 1 1 1 ii . 1 > - - J J. 1 i.. .i.......J . . i II k 1 ^ M M. ,i \
f W гКГ 1 [Wfl W ^ff ЩР ЩФ Щ fW^WTT' т w w w TP|i
Г Т ' ' TTTJ] [f"'T"T TTT" FT" ТТП TT] НГ f f T r
t, с
ттшщ
ышш
t, мс
Рисунок 9 - Вид сигнала биений типового РВ при наличии семи отражателей
Выводы и рекомендации
Показано, что для формирования радиолокационных эхо-сигналов типовых радиолокаторов с переменными параметрами необходима реализация суммирования либо микширования копий зондирующего сигнала с разными задержками, амплитудами, частотными сдвигами. На базе модели и с одновременным учётом угловых эволюций и скорости ЛА, параметров ДНА и ДОР, возможна группировка отражателей, расчет параметров заданного количества каналов формирования и передача их в имитатор сигнала на базе модулей ЦОС в реальном масштабе времени.
Использование микширования работы сигнальных каналов показало возможность кратно увеличить
число имитируемых блестящих точек либо существенно упростить построение имитатора. Возможность когерентной обработки сохраняется, т.к. фаза формируемого (имитирующего отражение от каждой точки цели) сигнала определяется дальностью (задержкой) и исходной фазой зондирующего сигнала, а возможная флуктуация амплитуд усредняется на нескольких периодах модуляции и сканирования.
Для полной компенсации дискрета по задержке распространения в имитаторе предложено гибко управлять тактовыми частотами блоков ЦОС. Рассмотренный метод относительно прост в реализации для имитации как точечных, так и распределенных целей.
о
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0
0.5
.5
2
2.5
3
3.5
Комплекс ПНМ позволяет многократно воссоздавать и повторять все моделируемые условия, что дает возможности усовершенствования алгоритмов работы и взаимодействия бортовых систем ЛА, выполнения сквозной проверки всей аппаратуры во всех лётных режимах для типовых, граничных, а
также для «запредельных» сочетаний параметров траектории и фоноцелевой обстановки.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (проект № 8.2538.2017/4.6).
ЛИТЕРАТУРА
1. Технология полунатурного моделирования. Сайт ФГУП «ГосНИИАС». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.gosniias.ru/pages/tpm.html (проверен 31.03.2018).
2. Тверской Г.Н. Имитаторы эхо-сигналов судовых радиовысотомерных станций / Г.Н. Тверской, Г.К. Терентьев, И.П. Харченко. М.: Судостроение, 1973. 224 с.
3. Зубкович С.Г. Статистические характеристики радиосигналов, отраженных от земной поверхности / С.Г. Зубкович. М.: Сов.радио, 1968. 224 с.
4. Применение фацетной модели для имитации радиолокационного сигнала, отраженного от подстилающей поверхности / А.С. Боков, В.Г. Важенин // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2012. Т. 7. С. 55-61.
5. Борзов А.Б. Математическое моделирование входных сигналов бортовых систем ближней радиолокации от подстилающих поверхностей на основе их многоточечных моделей / А.Б. Борзов, К.П. Лихоеденко, Ю.В. Каракулин, В.Б. Сучков // Успехи совр. радиоэлектроники, 2017. № 4. С. 48-57.
6. Ulaby, F.T. Handbook of Radar Scattering Statistics for Terrain. / F.T. Ulaby and M.C. Dobson. - Artech House, Inc., Dedham, Mass., 1989. - 362 p.
7. Имитатор радиолокационной цели при зондировании преимущественно длительными сигналами. Патент RU 2568899 / Боков А.С., Дядьков Н.А., Важенин В.Г., Мухин В.В., Щербаков Д.Е., Пономарев Л.И. // Опубл. 20.09.2015. - Бюл. № 26.
8. Процессор 187 9ВМ3. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://module.ru/upload/files/vm3.pdf (проверен 11.03.2018).
9. Возможности исследования точностных характеристик бортовых радиовысотомерных систем на базе имитатора отраженных сигналов / А.С. Боков, В.Г. Важенин, Н.А. Дядьков, А.А. Иофин, В.В. Мухин // Надежность и качество сложных систем. Пенза : ПГУ, 2016. № 1 (13). С. 86-93.
10. Способ имитации радиосигнала, отраженного от пространственно распределенной динамической радиофизической сцены, в реальном времени. Патент RU 2386143 / Герасимов А.Б., Киселева Ю.В., Кренев А.Н. // Опубл. 10.04.2010. - Бюл. № 10.
11. Учет переменных параметров линейной частотной модуляции в имитаторе отраженных сигналов для радиовысотомеров / Боков А.С., Важенин В.Г., Гусев А.В., Нагашибаев Д.Ж., Иофин А.А. // Надежность и качество сложных систем. Пенза : ПГУ, 2017. № 3 (19) . С. 60-67. https://elibrary.ru/item.asp?id=3 016 0 8 9 0 (проверен 31.03.2018)
УДК 378+658
Ергалиев Д.С., Керимбай Н.Н., Сексенбаева Р.Б.
Евразийский Национальный университет, Астана, Казахстан
ПЕРСПЕКТИВЫ И НОВЫЕ ФОРМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЦИОННЫМИ ПРОЦЕССАМИ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ
Интеграция образования, науки и производства — это совместное использование потенциала образовательных, научных и производственных организаций во взаимных интересах. Данные интеграционные процессы охватывают широкий спектр международных направлений образовательной деятельности по микроэлектронной инженерии и проявляются в самых разнообразных формах. Ключевые слова:
ИНТЕГРАЦИЯ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ, МЕЖДУНАРОДНАЯ ПРОГРАММА, ПРОИЗВОДСТВО, ИННОВАЦИЯ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Введение. В рамках Государственной программы индустриально-инновационного развития (ГПИИР) Республики Казахстан на 2015-2019 году определены 14 приоритетных секторов по 6 отраслям обрабатывающей промышленности (металлургия, химия, нефтехимия, машиностроение, строительство материалов, пищевая промышленность), а также инновационные сектора (отрасли мобильных и мультимедийных технологий, нано- и космических технологий, робототехники, генной инженерии, поиска и открытия энергии будущего) [1]. Именно на ее основе намечается сократить разрыв между образованием и наукой, обеспечить приток в эти сферы талантливой молодежи, повысить эффективность научных исследований, качество образовательных программ.
В 2015-2016 учебном году ЕНУ им. Л.Н.Гумиле-ваначал подготовку кадров по двум образовательным программампрофильной магистратуры: «Инновационные технологии производства строительных материалов, изделий, конструкций и строительства» и «Космическая техника и технологии» соответствующих специальностей. Прежде чем приступать к подготовке, были заключены договора о сотрудничестве с такими предприятиями, как «Казахстан ГарышСапары», ТОО «Машсвар», комплекс «Байконур», ТОО «Галам».Целевая подготовка дает предприятиям возможность пополнить кадровый потенциал молодыми специалистами, обладающими профессиональными навыками и умениями, соответствующими требованиям предприятия, обладающими корпоративной культурой, готовыми без длительного адаптационного периода включиться в процесс управления производством. Для чего созданы и
развиваются филиалы кафедр, совместные лаборатории и образовательные центры.
Высококвалифицированная подготовка бакалавров и магистров техники и технологий в современных условиях невозможна без интеграции в мировое образовательное пространство. Только тесное сотрудничество современных университетов в направлении разработки совместных образовательных программ, обмен опытом и применение инновационной лабораторной базы в учебном процессе обеспечит существенное повышение качества образования и выпуск специалистов, востребованных на конкурентном рынке труда.
Сравнительная оценказарубежного и отечественного опыта развития и осуществления интеграции предприятий и вузов проделана еще на стадии формирования. В результате исследования авторами [2] на многочисленных примерах выявлено более 10 форм практического взаимодействия высшего образования и бизнес-сообщества за рубежом. Все они нашли применение и в российской практике, а наиболее распространенной формой являетсясодей-ствие трудоустройству молодых специалистов. Вместе с тем авторы отмечают значительно меньшее разнообразие используемых способов взаимосвязи вузов и предприятий, объясняя это тем фактом, что обязательное распределение в системе плановой советской системы было ликвидировано сравнительно недавно, а рынок труда молодых специалистов как составная часть рыночной экономики в России находится в стадии становления.
В [3] предложена модель тройной спирали, которая адекватно определяет и измеряет взаимоотношения участников инновационной системы, а
