CC BY
32
При этом:
♦ для приме нения войск, сил и вооружений становятся необходимыми не только приказы и распоряжения, а своевременное формирование поля информации и управления.
♦ содержание непрерывного интеллектуализированного процесса, осуществляемого и поддерживаемого всеми инстанциями, обеспечат, как бы самостоятельное выявление боевых задач, видение приоритетов выполнения по периодам времени и переход к их выполнению.
♦ боевые операции будущего - это непрерывный сгусток успешных актив-
, , маневр и цель.
Выводы
Методы интеллектуальной обработки информации и управления должны последовательно комплексным образом внедряться в АСУ войсками, силами, оружием и высокоточными боеприпасами для создания и функционирования единого неразрывного поля боевого управления и достижения высокой целесообразности и эффективности действий войск и применения ударных средств.
,
планировать деятельность войск и применения оружия, создавая общие, но ясно воспринимаемые контуры («объем»), в пределах которых функционирование всех систем и средств будет направлено на достижение единых целей и осуществляться
. , « », « » ( ), -
,
степени (чем обычный план) и, вместе с тем, легко корректироваться при изменениях в обстановке.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ерофеев АЛ. Поляков АХ). Интеллектуальные системы управления. СпБ.Издательство СПБГТУ, 1999. 263с.
2. Интеллектуальные системы автоматическго управления. Под редакцией И. М. Макарова и В.М. Лохина. М. Физматпит. 2001. 575.
3. Новые методы управления сложными системами. М. Наука. 2004. 332.
УДК 534.222
Д.Ш. Нагучев, В.Л. Сахаров
Особое конструкторское бюро «Ритм» Таганрогского государственного радиотехнического университета, г. Таганрог
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ В ВОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ Введение
Основная цель представляемой работы - разработка параметрической гидролокационной системы, способной за одно зондирование давать информацию, позволяющую идентифицировать движущиеся объекты в трехмерном пространстве под водой [1]. В качестве основного выбран нелинейный гидроакустический прин-
цип действия [4]. Такой принцип работы системы позволяет резко сократить размеры излучающей антенны (так как размеры антенны, влияющие на ширину диа-, ). дальность распространения излучения будет определяться величиной разностной частоты (это частота относительно низкая, следовательно, дальность распространения зондирующего импульса будет большой) [2].
, -мами направленности приемной антенной решетки, а разрешение по плоскостям пространства будет определяться излучением передающей антенной решетки на . -
, . разных целей в разных плоскостях пространства по одному и тому же направле-.
Важнейшим достоинством такой системы является малый интервал времени , -пространства может быть обнаружен за одно зондирование, которое составляет менее одной секунды.
- .
Комплекс должен обеспечивать автоматическое обнаружение одиночных или
0,1 , -
ченной радиусом круга - до 0,5 км, центр круга — место установки комплекса. Данные требования должны обеспечиваться при следующих условиях:
♦ волнение при скорости ветра до 10 м/с (3 балла) и высоте волны от 0,5 до
0,7 м, скорости течения в месте установки образца до 3,7 км/ч (2 узла);
♦ диапазон скорости движения объекта - от 0,925 до 9,25 км/ч (от 0,5 до 5
);
♦ глубина в акватории - от 10 до 100 м.
1. Общая структура комплекса
В соответствии с указанными требованиями была разработана структурная , :
♦ устройство излучающее, обеспечивающее круговой обзор в горизонтальной плоскости и пять статических характеристик направленности шириной 2,5° каждая (по уровню - 3 Дб) в вертикальной плоскости;
♦ устройств о приемное, обеспечивающее круговой обзор в горизонтальной плоскости за счёт формирования статического веера из 48 характеристик направленности и динамическое управление характеристикой направлен-
20 - 40° ;
♦ локальны й пост СОИ, состоящий из модуля управления, вычислителя и
;
♦ устройство питания;
♦ подъемно-опускное устройство.
Общая структурная схема взаимодействия устройств в рамках комплекса представлена на рисунке 1.
Локальный пост СОИ
Двунаправленный обмен информационными данными Однонаправленная передача управляющих сигналов Двунаправленная передача управляющих сигналов
Риаї.Общая структурная схема взаимодействия устройств в рамках комплекса
Рассмотрим структуру и принцип работы каждого из приведенных устройств.
1.1. Устройство излучающее. Устройство излучающее (УИ) представляет собой цилиндр диаметром около 1,5 м и толщиной около 0,25 м. Основа УИ - корпус, по окружности которого прикреплены 24 блока нелинейных акустических излучателей (НАИ). В верхнюю крышку УИ входят провода связи и провода пита. ( ).
В состав устройства излучающего входят следующие электронные блоки:
♦ блок и НАИ;
♦ шина сигналов излучения;
♦ модули усил ителя мощности;
♦ модуль у правления.
Отдельно в УИ имеет смысл рассматривать кабельную систему, которая разделяется на внешние кабели, подводящиеся с бортовой аппаратуры (устройства питания и локального поста СОИ) и внутренние кабели, к которым относится шина сигналов излучения и шина «земли».
На рисунке 2 изображено УИ. Устройство изображено в перевернутом виде со снятой нижней крышкой. Доступ к внутренним частям УИ осуществляется в перевернутом виде, потому что верхняя крышка, к которой подходят кабели - не.
Рис. 2. Схематическое изображение УИ со снятой нижней крышкой (перевернуто
нижней частью вверх)
1.2. Принцип формирования излучения. Сигналы параметрического гидроакустического излучения формируются с помощью блоков НАИ, прикрепленных по периметру УИ. Каждый блок НАИ содержит по два поля излучения, расположенных рядом. Таким образом, по периметру УИ расположены 48 полей излучения. Каждое поле излучения состоит из 48 горизонтальных рядов пьезоэлементов. Каждый из этих рядов во всех полях излучения по периметру УИ образует кольцо . 48 .
На каждое из колец подается индивидуальный двухчастотный сигнал (сигнал двухчастотный, так как система параметрическая). Кольцо обладает круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости (в плоскости УИ) и слабонаправленной диаграммой в вертикальной плоскости. Антенную решетку в верти-
48 .
на каждое из колец, можно управлять диаграммой направленности антенны в вер.
Такая антенная решетка имеет круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости и очень узкую диаграмму направленности (около 2 градусов) в вертикальной плоскости [3].
УИ излучает непрерывно пять пар частот под разными углами. Эти пять пар , , , -рые распространяются под заданными углами. В устройстве приемном эти частоты . , пять слоев пространства.
На рисунке 3 представлена схема распространения излучающих сигналов от УИ. Общая мощность излучения всего устройства в импульсе достигает 250 КВт.
Направление вверх
Рис.3. Схема распространения сигналов излучения
1.3. Устройство приемное. В рабочем положении устройство приемное (УП) прикреплено к нижней части УИ. Оно состоит из блока приемного и блока акустических преобразователей. Упрощенно УП представляет собой цилиндр, по окружности которого расположен блок акустических преобразователей.
Направление вверх
Направления приема по кругу в горизонтельной плоскости
Рис. 4. Схематическое изображение устройства приемного
48 -
рических преобразователей называемых пьезоблоками, расположенных в виде .
Каждый из этих преобразователей можно рассматривать как один канал получения гидроакустической информации при рассмотрении горизонтальных диа-. -тикальной и горизонтальной плоскости. Однако в горизонтальной плоскости каждые 15 смежных преобразователей образуют антенную решетку. Поэтому каждый преобразователь совместно с семью преобразователями слева и семью справа можно рассматривать как антенную решетку. Диаграмма направленности каждой антенной решетки по горизонтали будет около 7,5 градусов. Если обрабатывать информацию от всех преобразователей одновременно, то можно получить инфор-
48 . , -
ние устройством излучающим диаграммы направленности по пяти плоскостям,
48
пяти плоскостям пространства.
2. Обработка информации
Основная обработка информации происходит в реальном времени непосредственно в УП в микросхемах ПЛИС. Там происходят операции формирования направлений, синхронного детектирования, децимации и формирования квадратур одновременно по всем направлениям и вертикальным плоскостям. В результате сигнал, представленный в квадратурах, передается по стандарту ЕЙете1 в локальный пост СОИ, где и происходит его окончательная обработка с целью идентификации движущихся объектов. Тот факт, что сигнал передается в квадратурах, позволяет одновременно обрабатывать его по двум показателям - амплитуды и фазы. Это позволяет разделить материал объекта и идентифицировать факт движения за .
3. Модификации комплекса
Концепция создания комплекса по обнаружению движущихся объектов, его архитектура и компоновка такова, что незначительные модификации в аппаратных средствах и размерах гидроакустических преобразователей позволяют произвести его перестройку в режим профилографа для профилирования дна, стратификации придонных и донных осадков. В данном режиме также возможно проведение дру, -оружений в шельфовой зоне, поиск, контроль и позиционирование местоположения заиленных нефте-тотрубопроводов, линий связи, экологически опасных малоразмерных объектов, обнаружение "подмывов" плотин, дамб, береговых защит, -нерных сооружений на морском шельфе, в естественных внутренних водоёмах при глубинах места до 200 м и глубине проникновения в осадки не менее 5 м, при разрешающей способности по расстоянию не хуже 0,15 м, в секторе обзора 30-60°. На рис. 5 представлено изображение, полученное при работе комплекса в виде профилографа при профилировании дна Таганрогского морского порта.
Рис.5. Изображение дна Таганрогского морского порта, полученное с
профилографа
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Исследование путей создания унифицированного многофункционального гидроакустического комплекса, основанного на использовании методов нелинейной гидроакустики, для оснащения поисковоспасательных судов и подводных аппаратов». - ОКБ «РИТМ» ТРТУ, Таганрог, 2004. -215с.
2. Справочник по гидроакустике 1АЛ. Евтютов, А.Е.Колесников, Е.А. Корепин и др. - Л.: Судостроение, 1988. -552с.
3. Свердлин Г.М. Прикладная гидроакустика. - Л.: Судостроение, 1990. - 320с.
4. . ., . ., . . - .: -
строение, 1981. -264с.
УДК 621.856.8
АЛ. Галушкин1, В.А. Лопота2, Д.В. Пантюхин1, ЕЛ. Юревич2
ФГУП «НИИ автоматической аппаратуры имени академика В. С. Семенихина» ГНЦ «ЦНИИробототехники и технической кибернетики»
О ПУТЯХ ИНТЕГРАЦИИ УПРАВЛЯЮЩИХ ФУНКЦИЙ СОВРЕМЕННЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Аннотация
В докладе работе представлены основные идеи интеграции управляющих функций современных робототехнических систем. Основная идея заключается в объективной необходимости перехода в алгоритмах, реализующих данные функции в нейросетевой логический базис, реализации нейрокомпьютеров с архитекту-
,
функций управления современными роботами. Научной базой подобной интеграции являются последние достижения в области теории нейронных сетей, нейроматематики и аппаратных реализаций нейрокомпьютеров.
1.
.
Ранее в наших работах неоднократно отмечалось, что различные задачи ис,
многих десятилетий решались с помощью вычислительных систем, которые были под рукой у разработчика. Не ставилась серьезно задача выбора параметров вычислительной системы, адекватной сложности решаемой задачи. Впервые эта задача стала разрешимой в середине 80-ых годов прошлого столетия с появлением ЭВМ с массовым параллелизмом, в частности транспьютероподобных систем. При
, , -рокомпьютеров возможно решить задачу выбора вычислительной системы, решающей поставленную задачу в заданное время и с заданной точностью, или решающей в заданное время при минимальных габаритах вычислительной системы.
В общем случае, интегрированная вычислительная система управления современными роботами должна представлять собой
♦ нейрокомпьютер с возможностью его специализации на выполнение текущих конкретных задач либо целиком, либо частями;
