CC BY
9УДК 621.391
Дрыгин В.А.
студент
Астраханский государственный технический университет (г. Астрахань, Россия)
МОДЕРНИЗАЦИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА 5Н69 ПРИ ПОМОЩИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПРОВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Аннотация: в данной статье рассматривается применение беспроводных технологий в технике военного назначения. Данное усовершенствование может повысить мобильность войск связи и минимизировать затраты Министерства обороны Российской Федерации на производство опытных образцов техники, на примере усовершенствования радиолокационного комплекса 5Н69.
Ключевые слова: радиолокационный комплекс, устройство преобразования сигнала, беспроводные технологии, радиомодем, цифровой сигнал.
Введение.
Беспроводные технологии в наше время приобрели большое значение в мире людей. Мобильность и универсальность данных технологий внесла революционные изменения во всех сферах жизни человечества.
Удобство в эксплуатации, проста установки и относительно невысокая цена большинство беспроводного оборудования позволяет решать сложнейшие задачи в области новшеств в технологиях с минимальными или невысокими затратами денежных средств и времени, повышая экономическую эффективность разработок.
Данная статья предоставляет возможность улучшить систему сопряжения радиолокационного комплекса 5Н69 с командным пунктом и средствами автоматизированных систем управления. [1]
Целью работы является повышение эффективности системы сопряжения радиолокационного комплекса со средствами автоматизированных систем управления по радиоканалу связи.
Начало разработки радиолокационной системы, получившей шифр 5Н69, относится ко второй половине 1960-х гг. Радиолокационную станцию 5Н69 еще называли СТ-67 или «Салют». Она была перевозимая.
Ее назначение -трехкоординатный РЛК. Определяемые координаты: азимут, дальность, высота.
Технические характеристики: диапазон: дециметровый; дальность обнаружения на высоте 100 м. - 40 км.; на высоте 20 000м - 425 км. Помехозащищенность: от 1111 1-2 п/100 м.; АШП - 100 Вт/МГц.
Состав комплекса: прицепы типа 2603 - 3; КПП-15 - 7; КУНГ-П10 - 1 шт; полуприцепы МАЗ-938Б - 6 шт.
Для передислокации необходимо: КрАЗ-255В - 13; КрАЗ-255Б - 20; железнодорожным транспортом: 25 платформ, 3 полувагона, 1 крытый вагон. Время развертывания 24 часа (реально - 30 - 45, сутки с участием заводской бригады).
Время включения - 10-12 мин.
В 5Н69 применили блочно-модульное исполнение, что, с точки зрения эксплуатации, явилось подлинным прорывом. Условия обитаемости на нем были значительно комфортнее, чем на многих других локаторах. [2]
В процессе обзора радиолокационный комплекс 5Н69 обеспечивает: обнаружение и измерение координат (азимута, дальности и высоты) воздушного судна с темпом обновления информации 10, 5, 2,5 с;
определение угловых координат постановщиков активных шумовых
помех;
обмен информацией со средствами автоматизированного системного управления ВИП-117М3, 5Н60, 91У6, 97Ш6, 98Ш6, 73Н6, 5Н37, 73Н6М, 35К6, 95К6 и 5Н55М по трассовой информации.
Д
Рис. 1. Радиолокационный комплекс 5Н69.
Радиолокационный комплекс 5Н69 и его взаимодействие с комплексами средств автоматизации ВИП-117М3, 5Н60, 91У6, 97Ш6, АСУ 73Н6М, автоматизированными системами управления 35К6, 95К6, комплекса средств автоматизации 5Н55М и аппаратурой унифицированного рабочего места оператора типа «ВАЕНГА» осуществляется на уровне обмена трассовой информацией и выполнения полученных с комплексов средств автоматизации, автоматизированных систем управления и выносного рабочего места оператора распоряжений.[3]
Персональная электронно-вычислительная машина вычислительных систем при работе под управлением функционального программного обеспечения используется в качестве средств, обеспечивающих обработку трассовой информации в вычислительной системе.Она обеспечивает взаимодействие с трассовыми комплексами средств автоматизации и автоматизированных средств управления и аппаратурой унифицированного рабочего места оператора с помощью устройства преобразования сигнала УПС -ВТЧ, с использованием последовательного СОМ-порта персональной электронно-вычислительной машины вычислительных систем через стык RS-232 [4].
Объём и состав принимаемой и передаваемой информации определяется протоколами сопряжения с соответствующими изделиями.
Для формирования информации выдачи на сопрягаемые изделия осуществляется при помощи функционального программного обеспечения персональной электронно-вычислительной машины вычислительных систем.
Модернизация системы сопряжения радиолокационного комплекса 5Н69 с командным пунктом и средствами автоматизированных систем управления путём организации передачи радиолокационной информации по беспроводному радиоканалу связи.[5]
Улучшение заключается в сопряжении радиолокационного комплекса 5Н69 с командным пунктом и средствами систем управления представляет собой замену устройства преобразования сигнала «УПС-ВТЧ» на радиомодем «МОСТ».[6]
Данное устройство «УПС-ВТЧ», входящее в состав радиолокационного комплекса 5Н69, согласно его эксплуатации, используется для передачи цифровых сигналов по некоммутируемым каналам тональной частоты, обеспечивая обмен с оконченным оборудованием данных на разных скоростях передачи, а именно: 600, 1200, 2400 , 4800, 7200, 9600 бит/с в синхронном и асинхронном режиме.
Замена устройства преобразования сигнала «УПС -ВТЧ» на радиомодем «МОСТ», предназначенный для обмена цифровой информацией по радиоканалу в симплексном и (или) полудуплексном режиме со скоростью до 9600 бит/с между аналогичными радиостанциями, имеющими ту же рабочую частоту, разнос каналов и протоколы передачи информации, в радиолокационном комплексе 5Н87М1, позволит его сопряжение с командным пунктом и средствами автоматизированных систем управления, в беспроводном режиме.
К внешним устройствам радиомодем «МОСТ» подключается через стандартный последовательный порт RS232. Кабели питания и антенны подключаются к разъемам на задней панели радиомодема. [7]
Металлический корпус обеспечивает высокий уровень защиты от внешних помех.
Выбранный приёмопередатчик имеет возможность подключения к цифровому оборудованию системы посредством стандартного последовательного порта RS-232.
Этот преобразователь отличается надёжностью, простотой использования, компактными размерами и высокой производительностью. Применение данного радиомодема «МОСТ» позволит осуществлять передачу цифровых сигналов данных со скоростью до 9600бит/с по некоммутируемым каналам тональной частоты, сопрягаясь с оборудованием для отображения информации на рабочих местах средств автоматизированного системного управления.
В качестве примера такого средства автоматизированного системного управления рассмотрим мобильный выносной индикаторный пост ВИП -117М3.
Мобильный выносной индикаторный пост ВИП-117М3 предназначен для того, чтобы автоматизировать процессы сбора, объединения и отображения радиолокационной информации о воздушной обстановке от различных источников и её выдачи на комплекс средств автоматизации вышестоящих командных пунктов и автоматизированные системы управления воздушным движением.
Мобильный выносной индикаторный пост ВИП-117М3 сопрягается с различными типами радиолокационных станций, в том числе и с радиолокационным комплексом 5Н69, а также выдаёт информацию на выносные рабочие места операторов. Максимальная скорость приёма радиолокационных данных ВИП-117М3 составляет 9600бит/с.[8]
Важным этапом в разработке является расчёт дальности действия проектируемой системы передачи данных, а так же высота установки стационарной антенны из условия обеспечения уверенной работы радиоканала. Большую роль имеет при этом участок местности, где планируется
разворачиваться радиолокационный комплекс 5Н69 его рельефом. Важно наличие на прилегаемой территории зданий, сооружений, а также высоковольтных линий электропередач.
Для расчёта высоты поднятия антенны необходимо вычислить значение высотного коэффициента М определяемого по формуле:
M=u2min-E2-am-BM-G1-G2+aШ+a2l2+Kэ+Ккс+g2+Kи+Кв+Км (1)
где:
u2min - значение минимального уровня полезного сигнала на входе приёмника.
ат - коэффициент учитывающий отличие условий распространения радиоволн на конкретной местности радиосвязи от условий, при которых снимались базовые кривые.
Е2-напряжённость поля полезного сигнала в точке приёма.
Вм - коэффициент, учитывающий отличие мощности передатчика от мощности 1 Вт;
G1 и G2 - коэффициенты усиления передающей и приёмной антенн;
а111 и а212 - погонные затухания и длины антенных фидеров соответственно передатчика и приёмника, дБ;
Кэ - коэффициент экранирования;
Ккс - коэффициент ослабления напряжённости поля контактной сетью,;
g2 -коэффициент, учитывающий трансформацию напряжённости поля в пространстве к напряжению на разъеме приёмной антенны;
Ки, Км и Кв - вероятностные коэффициенты, которые учитывают флуктуации полезного сигнала вследствие явлений интерференции (Ки), изменения рельефа местности (Км) и изменения рефракции в тропосфере (Кв).[9]
Высота установки стационарной антенны выражается из формулы определения высотного коэффициента:
п. I. л м 100
к ■ к
М = 20 ■ log ^ к = 1020
100 1
к2 (2)
где:
М - высотный коэффициент;
Ы и h2 - высота установки приёмной и передающей антенны.[10]
Таким образом, определяется высота установки антенны, которая позволит обеспечить необходимую дальность действия проектируемого радиоканала.
Данная модернизация позволит минимизировать затраты, исключить значительное количество кабелей связи необходимое для подключения через устройство преобразования сигнала «УПС-ВТЧ», облегчить работу, а так же уменьшить время развертывания радиолокационного комплекса - одной из основных характеристик при работе. Наглядно можно увидеть, что разработка новейших разработок с применением беспроводных технологий, несомненно, поможет продвижению специализированных научных исследований для создания новых современных образцов техники и оборудования в военной сфере.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Верба В. С., Меркулов В. И. Теоретические и прикладные проблемы разработки систем радиоуправления нового поколения // Радиотехника. 2014. № 5. С. 39-44.
2. Меркулов В. Н., Дрогалин В. В., Канащенков А. Н., Лепин В. Н., Самарин О. Ф., Соловьев А. А. Авиационные системы радиоуправления. Том 1. Принципы построения систем радиоуправлсния. Основы синтеза и анализа / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. - М.: Радиотехника, 2003. - 192 с.
3. Меркулов В. И., Гандурин В. А., Дрогалин В. В. и др. Авиационные системы радиоуправления: учебник для военных и гражданских ВУЗов. - М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 2008.
4. Меркулов В. И. Научно-технические проблемы разработки авиационных систем радиоуправления // Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е. Жуковского. 2015. № 3. С. 43-50.
5. Макаренко С. И., Сапожников В. И., Захаренко Г. И., Федосеев В. Е. Системы связи: учебное пособие для студентов (курсантов) вузов. - Воронеж: ВАИУ, 2011. - 285 с.
6. Бреслер И. Б., Горбач А. Н., Ланчев В. М., Полушин К. В., Пшеницын А. А., Смирнова Е. В., Угловский Е. П. Средства связи противовоздушной обороны ВВС / Под ред. В.М. Ланчева. - Тверь: ВУ ПВО, 2003.
7. Алехин С. В., Войткевич К. Л. Моделирование протокола маршрутизации для беспроводных мобильных сетей // Электросвязь. 2014. № 7. С. 7-8.
8. Гимбицкий В. А. Анализ системы воздушной радиосвязи в частях истребительной авиации // Тематический научно-технический сборник филиала ВВИА имени профессора Н.Е. Жуковского (г. Ставрополь). - 2005. - № 26.
9. Макаренко С. И. Расчет параметров алгоритма адаптивного распределения пропускной способности каналов наведения в сети воздушной радиосвязи // Сборник докладов юбилейной Всероссийской научнотехнической школы -семинара «Проблемы совершенствования боевых авиационных комплексов, повышение эффективности их эксплуатации и ремонта». - Ставрополь: СВВАИУ, 2007. - С. 28-33.
10. Головченко Е. В., Федюнин П. А., Афанасьев А. Д. Обобщенная модель функционирования авиационной инфокоммуникационной сети // Вестник Воронежского института МВД России. 2019. № 2. С. 49-56.
Drygin V.A.
Astrakhan State Technical University (Astrakhan, Russia)
MODERNIZATION OF THE RADAR COMPLEX 5H69 WITH THE USE OF WIRELESS TECHNOLOGIES
Abstract: this article discusses the use of wireless technologies in military equipment. This improvement can increase the mobility of the communications troops and minimize the costs of the Ministry of Defense of the Russian Federation for the production ofprototypes of equipment, using the example of the improvement of the 5N69 radar complex.
Keywords: radar complex, signal conversion device, wireless technologies, radio modem, digital signal.
