CC BY
12
8. Харша, Шри (2014). Квадрокоптер, штат Сан-Хосе Университет. Сан-Хосе, Калифорния. [Электронный ресурс] URL: http://www.socialledge.com/si su/index.php?le=S14: Ouadcopter#Подтверждение (дата обращения: 10.04.2023).
9. Эйвинд Магнуссен, Кьелл Эйвинд Скьенхауг. Моделирование, проектирование и экспериментальное исследование конструкции системы квадрокоптера, Университет Агдера. [Электронный ресурс] URL: https://brage.bibsvs.no/xmlui/handle/11250/136686 (дата обращения: 10.04.2023).
10. Анудип М., Дивакар Г., Рави Катукам. Дизайн Квадрокоптер и его изготовление, Международный журнал Инновации в технике и технологиях, 2014. Том №4. Выпуск: 1. С. 59-65.
11. Стаффорд Джесси. Как работает квадрокоптер / Клэй Аллен, Университет Аляски, Фэрбенкс. Проверено в 2015 году. С. 01-20.
Тарасов Ярослав Олегович, магистр, старший оператор, era_1@mil.ru, Россия, Анапа, ФГАУ «ВИТ «ЭРА»
QUADCOPTER: DESIGN, CONSTRUCTION AND TESTING Y.O. Tarasov
Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) like drones and quadcopters have revolutionised flight. They help humans to take to the air in new, profound ways. The military use of larger size UAVs has grown because of their ability to operate in dangerous locations while keeping their human operators at a safe distance. Here quadcopter as a small UAV is discussed. It is the unmanned air vehicles and playing a predominant role in different areas like surveillance, military operations, fire sensing, traffic control and commercial and industrial applications. The main objective of the paper is to learn the design, construction and testing procedure of quad-copter. In the proposed system, design is based on the approximate payload carry by quadcopter and weight of individual components which gives corresponding electronic components selection. The selection of materials for the structure is based on weight, forces acting on them, mechanical properties and cost.
Key words: UAV, quadcopter, BLDC, ESC, propellers, motion, thrust, lift, microcontroller, test.
Tarasov Yaroslav Olegovich, magister, senior operator, era_1@mil.ru, Russia, Anapa, FGA U «MIT
«ERA»
УДК 621.373
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-5-27-31
МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО НАПРЯЖЕНИЕМ ГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ СИГНАЛА СОТОВОЙ СВЯЗИ
М.С. Суворкин
В ходе проведённых исследований был разработан генератор управляемый напряжением, который в дальнейшем будет использоваться для блокиратора сотовой связи. Основные требования к генератору были минимальные, это стабильная работа в заданном диапазоне частот, так как нам здесь не требуется уменьшение шумов и всего остального, задача становится куда проще. Было произведено несколько итераций ГУН, прежде чем готовое устройство внедрили в изделие, в ходе этих итераций были поправлены некоторые ошибки топологии и недочёты, которые всплывали по ходу проверки работоспособности.
Ключевые слова: генератор, управляемый напряжением, ГУН, блокиратор, Microwave office.
ГУН разрабатывается с нуля для удешевления стоимость конечного изделия. И для того, чтобы исключить зависимость от сторонних производителей, намного проще заменить сошедший с производства один транзистор, чем целый ГУН.
За основу ГУН была взята разработка на предприятия АО «КОБРА». В ходе проектирования требовалось заменить дорогостоящие покупные ГУНы на ГУНы своего производства, которые в серийном производстве обходились бы намного дешевле. Это устройство, было полностью изготовлено, проверено и даже внедрено в линейку изделий «ШТИЛЬ».
27
Схема ГУН в процессе разработки менялась, для достижения лучших показателей. ГУН первой версии представлен на рис. 1.
ВЫ) НБ
Рис. 1. ГУН первой версии
Схема достаточно хорошо показала и зарекомендовала себя в процессе эксплуатации, проведении испытаний, а затем уже в готовом изделии. Рассмотрим некоторые фотографии и вырезки из отчёта по работе.
На рис. 2 представлены три платы, верхняя плата представляет из себя плату без компонентов, вторая плата — это самая первая версия ГУН она работала в диапазоне 925-960 МГц, а третья плата работала в частотном диапазоне 890-1512 МГц. В третьей версии проведена технологическая доработка в качестве добавления буферного усилителя. В результате была выбрана именно эта топология, так как у этой платы было на выходе порядка 1 дБм, что удовлетворяло представленным требованиям.
Рис. 2. Платы ГУНов
Исходя из всех проведённых опытов, были сделаны следующие выводы:
1) Требуется встроить буферный усилитель в топологию самой платы.
2) Добавить индуктивности по питанию базы и коллектора, чтобы развязаться по питанию.
3) Уменьшить габариты ГУНа и встроить его в плату литеры которое уже пойдёт в изделие. Электрическая схема ГУН представлена на рисунке 3.
И105 R104
О
1°
v
нн
и
Рис. 3. Конечная версия схемы ГУН
Перейдём к описанию и расчёту схемы, в микрополосковых устройствах на этих частотах, любой полосок это индуктивность и ёмкость и рассчитать это качественно без специальных программ практически невозможно.
Описание схемы. Резистор R102 служит для ограничения тока, варикапы VD5, VD6, индуктивность L47, конденсаторы С128, С129, С130, в совокупности дают колебательный контур (ёмкостная трёхточка) резонансная частота которого и задаёт частоту генерации схемы, конденсаторы C132, C135 являются блокировочными по постоянному току, также конденсаторы С128, С129, С130 задают глубину обратной и коэффициентом усиления транзистора на заданной частоте самовозбуждения, резисторы R104, R105, R107, R108 это делители напряжения, они задают нужное напряжение базы транзисторов VT22, VT23, индуктивности L48, L49, L50 создают развязку по питанию. Также на схеме не отображено, но на коллекторе транзистора VT22, также есть микрополосок который играет роль индуктивности, в программе моделирования это будет указано, резистор R106 используется для ограничения тока проходящего, через транзистор VT22, конденсаторы C131, C133, C134 идут как фильтрующие по питанию, R103 помогает образовать последовательный колебательный контур.
Моделирование схемы в AWR Microwave office Схема, изображённая на рисунке 3 полностью переносится в программу моделирования AWR Microwave office.
Проведём моделирование схемы ГУН 791-960 МГц.
Были получены следующие результаты спектра, мощности, зависимость частоты от управляющего напряжения, все эти результаты отображены на рисунках 4 - 7. На рисунке 4 видно, что вторая гармоника на 9 дБм меньше первой гармонике. В данном случае это не критично, так как генератор разрабатывается для блокиратора, а в данных устройствах «чистота спектра» не важна, даже если возникнут интермодуляционные помехи, это будет рассматриваться как положительный фактор.
mi:
905 5 MHz 1525 MHz
1.334 dBm .6.562 dBm
FREQ = 10ОО MHz FREQ= 1000MHz
0 1000 2000 3000 4000 4905
Frequency (MHz)
Рис. 4. Спектр сигнала ГУН с основной и второстепенными гармониками
29
На рисунке 5, изображена приближенная 1 гармоника, на которой происходит основное излучение. Пропуск в середине спектра, исходя из масштаба, является не значительным и на подавление сигнала это никак не повлияет.
т2:
762-31 MHz 1.673 dBiri FREQ= 1000 MHz ~ Vdc = 1 95 V
m4.
S796 MHz 1.363 dBm FREQ = 1000UHZ - Vdc = 5.0Д V
m3:
395.31 MHz 1.566 dBm FREQ = 1000 MHz Vdc = 7,95 V
-DB(|Pharm(PORT_1)|)[Y] (dBm) VCO 791_960.AP_HB
750
800
850 900
Frequency (MHz)
950
1000
Рис. 5. Приближенный спектр сигнал ГУН
Ниже на рисунке 6 заметна ступенька, в реальной характеристике варикапа, она отсутствует, она появилась из-за того, что, в библиотеке компонентов программы не было нужного варикапа и пришлось переносить параметры варикапа с его вольт-фарадной характеристики в программу и поэтому аппроксимация при переносе может быть не совсем точной.
Рис. 6. Зависимость частоты ГУН от управляющего напряжения
Рис. 7. Зависимость мощности от управляющего напряжения
Итоги по моделированию ГУН
№ Наименование параметра ТЗ Моделирование
1 Частота колебательного контура 791 - 960 МГц (Не меньше нужной полосы частот) 762 - 995 МГц
2 Средняя мощность 1дБм ± 2 дБм Max = 2,343 дБм Min = 1,198 дБм Среднее = 1,770 дБм
3 Диапазон управляющего напряжения < 5 В 7 В - 2,96 В = 4,04 В
Исходя из таблицы выше, частотный диапазон немного шире, чем задан в ТЗ, в дальнейшем путём регулировки размаха пилы, можно добиться нужного частотного диапазона, чтобы не тратить лишнюю мощность на излучение в не нужном частотном диапазоне.
Список литературы
1. Основы моделирования и проектирования радиотехнических устройств в Microwave office. М.: Солон-Пресс, 2017. 152 с.
2. Устройства генерирования и формирования сигналов [Электронный ресурс]: научно-образоват. модуль в системе дистанц. обучения Moodle / М-во образования и науки РФ, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т), 2013. 321 с.
Суворкин Максим Сергеевич, бакалавр, старший оператор, era1@mil.ru Россия, Анапа, ФГАУ «ВИТ «ЭРА»
SIMULATION OF A VOLTAGE-CONTROLLED GENERATOR FOR A CELLULAR COMMUNICATION BLOCKER
M.S. Suvorkin
In the course of the research, a voltage-controlled generator was developed, which will later be used for a cellular communication blocker. The basic requirements for the generator were minimal, this is stable operation in a given frequency range, since we do not need noise reduction and everything else here, the task becomes much easier. Several iterations of the GUN were performed before the finished device was implemented into the product, during these iterations some topology errors and shortcomings that surfaced during the health check were corrected.
Key words: voltage-controlled generator, VCO, blocker, Microwave office.
Suvorkin Maksim Sergeevich, bachelor, senior operator, era_1@mil.ru, Russia, Anapa, FGA U «MIT
«ERA»
УДК 004.021
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-5-31-32
ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНЫХ МЕДИЦИНСКИХ ДАННЫХ В ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ ВРАЧА-НУТРИЦИОЛОГА
Р.С. Хлопотов
В статье аргументирована необходимость применения технологии блокчейн как ключевого инструмента для хранения и передачи данных в информационных системах медицинского назначения. По результатам анализа известных примеров применения блокчейн-технологий в медицине предложена упрощенная модель обмена и защиты медицинских данных блокчейн-технологий и описан алгоритм формирования цепочек переходов между блоков распределенного реестра.
Ключевые слова: блокчейн, смарт-контракт, консенсус, медицинская информатика, дерево Меркела, цифровая нутрициология.
В последние годы объём данных в сфере здравоохранения растет экспоненциально. Согласно современным оценкам объем ежегодно создаваемых данных о состоянии здоровья в 2021 году превысил 2000 эксабайт и будет продолжать расти со скоростью 48% в год [1].
По мере углубления и расширения цифровой трансформации медицинские учреждения сталкиваются с проблемами безопасности: изменяется вектор угроз, растет число и масштабы кибератак. Нарушения кибербезопасности в больницах в 2021 году достигли рекордного уровня: в результате
