CC BY
33
т
МЕТОДИКА СИНТЕЗА СИСТЕМЫ РАДИОКОНТРОЛЯ РЭС В УСЛОВИЯХ ЭКОНОМИИ БЮДЖЕТА
Конкин Владимир Владимирович,
Академик МАС, Генеральный директор
ООО "СтройМонтажТелеком", Россия, Москва,
kvv@sm-telecom.ru
Ключевые слова: радиоконтроль, синтез, пеленгатор, радиомониторинг, источники радиоизлучения.
Из года в год радиоэлетронная обстановка (РЭО) в субъектах нашей страны неуклонно усложняется. В связи с этим, требования упорядочения использования радиочастотных ресурсов обуславливают создание систем радиоконтроля (РК), предназначенных для осуществления непрерывного контроля источников излучения, включающего их обнаружение, пеленгацию, определение местоположения и идентификацию. Синтез таких систем является сложной многокритериальной задачей, требующей учета многих факторов, к основным из которых в условиях кризиса в стране, относятся: объем выделяемого бюджета, при экономии которого не должно страдать качество контроля, географические особенности субъекта, характеристики и плотность распределения источников излучения (ИРИ) по территории субъекта, возможности аппаратуры контроля. Задачей синтеза системы РК является определение ее состава и структуры. Решение этой задачи во многом определяется размером бюджета, выделяемого на создание системы РК. Анализ решения данной задачи численными методами оптимизации показал, что для обеспечения контроля площади региона пространственная организация структуры системы РК должна иметь вид сети, состоящей из ячеек, в которые объединяются группы взаимодействующих при решении задач контроля постов. Каждая ячейка представляет собой выпуклый многогранник на плоскости, в вершинах которого расположены посты РК. Одновременно эти вершины являются узлами сети постов. Каждая ячейка может находиться на границе сети, или внутри нее. Более распространёнными являются внутренние ячейки. Для этих ячеек площадью обнаружения (контроля) ИРИ является площадь самой ячейки, поскольку контроль ИРИ вне внутренней ячейки возлагается на граничащие с ней ячейки. Причем наиболее предпочтительной является смешанная сеть, которая состоит из ячеек треугольной и шестиугольной формы. Такой вариант сети постов РК имеет преимущество перед другими и с точки зрения обеспечения с минимальными затратами последовательного поэтапного развертывания и совершенствования системы РК. Таким образом, приведенная методика и результаты оптимизации пространственной организации структуры системы РК позволяют в рамках принятых допущений и ограничений определить варианты структуры рассматриваемой системы, обеспечивающие минимальные затраты на ее создание и перспективное совершенствование с учетом требуемого качества контроля.
Для цитирования:
Конкин В.В. Критерий декомпозиции линейных проводников при расчете электромагнитных полей // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2015. - Том 9. - №12. - С. 17-20.
For citation:
Konkin V.V. The technique of synthesis of systems of radio monitoring res in terms of budget savings. T-Comm. 2015. Vol 9. No.12, рр. 17-20. (in Russian).
г Г\
У
Из года в год радиоэлетронная обстановка (РЭО) в субъектах нашей страны неуклонно усложняется. В связи с этим, требования упорядочения использования радиочастотных ресурсов обуславливают создание систем радиоконтроля (РК), предназначенных для осуществления непрерывного контроля источников излучения, включающего их обнаружение, пеленгацию, определение местоположения и идентификацию. Синтез тзких систем является сложной многокритериальной задачей, требующей учета многих факторов, к основным из которых в условиях кризиса в стране, относятся: объем выделяемого бюджета, при экономии которого не должно страдать качество контроля, географические особенности субъекта, характеристики и плотность распределения источников излучения (ИРИ) по территории субъекта, возможности аппаратуры контроля.
Задачей синтеза системы РК является определение ее состава и структуры. Решение этой задачи во многом определяется размером бюджета, выделяемого на создание системы РК, Если ограничения на размер бюджета не установлены, или требуется оценить минимальный объем бюджетирования, необходимый для создания системы с заданным качеством контроля, то целевой функцией может быть стоимость системы - С. Учитывая необходимость экономии денежных средств на создание системы РК, задача определения состава и структуры этой системы формулируется следующим образом:
= е %(*„>-) < о>й)л (Р0(х,у) > Рп)}, Х,Б0)> , 1¥к(Ы,Х,3К)> ,
(1)
где лГ.л^ - состав и оптимальный состав системы РК (по типажу и количеству однотипных постов контроля) соответственно, причем N =(«1 - п2 .....«т т ~ число типов постов РК; х~, - координаты и оптимальные координаты постов РК соответственно, причем * = (*1 - У1 ■ хг ■ У2>«»жя • Уя)> N = ; /V - общее число постов РК; , 50, 5- множества точек контролируемой территории, территории на которой обнаруживаются сигналы ИРИ и всей территории субъекта соответственно; IV0 , м0Т!! - относительная часть обнаруживаемых ИРИ субъекта и требуемое значение этой величины соответственно, причем И'о — ~г)
Л"0 - количество обнаруживаемых ИРИ в пределах -общее число ИРИ в пределах субъекта 3 - относительная часть контролируемых ИРИ субъекта и требуемое значение этой величины соответственно, причем = - количество контролируемых ИРИ в пределах у -координаты ИРИ.
В данном случае контролируемой считается территория, на которой одновременно обеспечивается обнаружение сигналов приемной аппаратурой и пеленгова-
ние ИРИ средствами пеленгации постов РК рассматриваемой системы с вероятностью Рс О, у) не ниже требуемой а так же определение их местоположения с ошибкой а {х,у) не хуже заданной <ття, то есть, выполняется следующее условие (ст {х, у) < ат/{)
Показатель УГК - наиболее полно характеризует качество функционирования системы РК региона и является основным при выборе варианта ее построения. Однако на первоначальных этапах создания системы РК, когда требования к качеству ее функционирования в целом занижены, при определении минимальных затрат на ее построение более целесообразно использование в качестве показателя IV 0. Его выбор обусловлен существенно меньшим требуемым количеством средств РК в составе системы при обеспечении только обнаружения ИРИ. Причем, в условиях ограниченного бюджетирования построения системы РК задачу создания этой системы необходимо решать поэтапно.
Относительные части обнаруживаемых и контролируемых ИРИ могут быть определены по соотношениям:
= Я
Зо
(2)
где у) - плотность распределения ИРИ по территории субъекта.
При использовании в системе однотипных постов РК легко показать, что задача минимизации стоимости системы РК (1) сводится к задаче минимизации количества таких постов N путем их оптимального размещения по территории субъекта с учетом ограничений на качество функционирования системы РК, т.е. к определению оптимальной пространственной организации структуры системы радиоконтроля.
Анализ решения данной задачи численными методами оптимизации показал, что для обеспечения контроля площади региона пространственная организация структуры системы РК должна иметь вид сети, состоящей из ячеек, в которые объединяются группы взаимодействующих при решении задач контроля постов. Каждая ячейка представляет собой выпуклый многогранник на плоскости, в вершинах которого расположены посты РК. Одновременно эти вершины являются узлами сети постов. Каждая ячейка может находиться на границе сети, или внутри нее. Более распространёнными являются внутренние ячейки. Для этих ячеек площадью обнаружения (контроля) ИРИ является площадь самой ячейки, поскольку контроль ИРИ вне внутренней ячейки возлагается на граничащие с ней ячейки.
В случае равномерного закона ИРИ по площади субъекта в соответствии (1) предпочтительнее тот тип структуры системы, при котором на каждый пост РК приходится в среднем большая контролируемая площадь. Рассмотрим оптимальную пространственную организацию структуры применительно к однородной
■
Т-Сотт Том 9. #12-2015
У
T■Comm Vol.9. #12-2015
7Т\
T
ELECTRONICS. RADIO ENGINEERING
THE TECHNIQUE OF SYNTHESIS OF SYSTEMS OF RADIO MONITORING RES
IN TERMS OF BUDGET SAVINGS
Konkin Vladimir Vladimirovich, Academician of MAC, CEO, OOO StroyMontazhTelekom Russia, Moscow, Russia,
kvv@sm-telecom.ru
Abstract
From year to year radioeletronnaya environment (REO) in the subjects of our country is steadily more complicated. In this regard, requirements to streamline the use of radio frequency resources cause the creation of systems of radio control (RC), designed for continuous monitoring of radiation sources, including their detection, direction finding, locating and identification. The synthesis of such systems is a complex multicriteria task requiring consideration of many factors, the main of which are in a crisis in the country, include: the amount of the allocated budget, while saving which should not suffer the quality control, the geographical features of the subject, the characteristics and the distribution density of the radiation sources (IRI ) on the territory of the subject, the possibility of monitoring equipment. The objective of the synthesis (RC) is to determine its composition and structure. The solution to this problem is largely determined by the size of the budget allocated to the creation (RC). Analysis of the solution of this problem by numerical optimization methods has shown that in order to control the area of the region's spatial organization structure (RC) should take the form of a network of cells, which comprises a group of cooperating in solving the problems of the control posts. Each cell is a convex polyhedron in the plane, which are arranged at the vertices positions (RC). At the same time, these peaks are the nodes of the network stations. Each cell may be located at the border of the network or inside it. More common are inside cells. For the area of detection of these cells (control) Iran is the area of the cell itself, since is an internal control rests with the cell adjacent to her cell. Moreover preferred is a mixed network, which consists of cells triangular and hexagonal shape. This option is network stations (RC) has an advantage over the other in terms of ensuring minimum cost consistent with the phased deployment and improve the system (RC). Thus, the present method and results of optimization of the structure of the spatial organization (RC) in the framework allow the assumptions and limitations to identify options for the structure of the system to ensure minimum costs for its creation and long-term improvement to the required quality control.
Keywords: radio control, synthesis, the direction finder, radio monitoring, radio sources. References
1. PetrovA.V. YakovlevA.A. Analysis and synthesis of radio systems / Ed. VE Dulevicha. Moscow: "Radio and Communication", 1984. (in Russian)
2. Kuznetsov V.I. System design radio: methods and software. Voronezh: VNIIS, 1994. (in Russian)
3. Sukharev A.G., Timokhov A.V., Fedorov V.V., Course of optimization techniques. Moscow: Science, physics and home Edition matimaticheskoy literature, 1986. (in Russian)
4. Kukes I.S., Staric ME Fundamentals of radio direction-finding. Moscow: Soviet Radio, 1964. (in Russian)
5. Diev Y.A. Abstracts of the board Glavgossvyaznadzor Russia, 11.26.96. (in Russian)
T-Comm Tom 9. #12-2015
