Научная статья на тему 'Современная информационнотелекоммуникационная инфраструктура Арктической зоны Российской Федерации как основа ее экономического развития'

Современная информационнотелекоммуникационная инфраструктура Арктической зоны Российской Федерации как основа ее экономического развития Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
445
88
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
INFORMATION TELECOMMUNICATION SYSTEM / RADIO COMMUNICATION / FREQUENCY BANDS / ANTENNA / ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯ СИСТЕМА / РАДИОСВЯЗЬ / ДИАПАЗОНЫ ЧАСТОТ / АНТЕННА

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Дулькейт Игорь Владимирович, Завьялов Сергей Анатольевич, Брыксенков Андрей Александрович, Кузьмин Вадим Александрович

В статье рассматриваются вопросы создания современной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры в Арктической зоне Российской Федерации как одного из приоритетных направлений развития этого региона. Учитывая особенности распространения радиоволн в полярных областях и крайне низкую и неравномерную плотность населения, делается вывод о необходимости применения в Арктике различных информационно-телекоммуникационных технологий, использующих разные диапазоны частот. Приводятся экспериментальные данные, свидетельствующие об эффективности использования разных частотных диапазонов применительно к районам Крайнего Севера. Обосновывается целесообразность создания многозоновой гибридной телекоммуникационной системы, основанной на создании локальных многоуровневых зон и обеспечения радиосвязи как внутри самих зон, так и между ними в различных частотных диапазонах и, соответственно, с использованием различных систем телекоммуникации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Дулькейт Игорь Владимирович, Завьялов Сергей Анатольевич, Брыксенков Андрей Александрович, Кузьмин Вадим Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Modern information telecommunication infrastructure in the Arctic Zone of Russian Federation as base of its economical development

In this paper issues of setting modern information telecommunication infrastructure in the Arctic Zone of Russian Federation are considered as one of the priority directions of developing this region. Taking into account peculiarities of radio waves propagation in the Polar Regions and extremely low and irregular density of population, the need is noted to implement in the Arctic Zone various information telecommunication technologies that use different frequency bands. Experimental data are presented that prove efficiency of using different frequency bands in the Arctic Zone. The feasibility of developing the multi-zonal hybrid telecommunication system is argued. Such a system can be based on setting local multi-level zones and embarking radio communication both inside and between those in different bands and, therefore, by using different telecommunication systems.

Текст научной работы на тему «Современная информационнотелекоммуникационная инфраструктура Арктической зоны Российской Федерации как основа ее экономического развития»

УДК 621.396:621.391.25

И. В. ДУЛЬКЕИТ С. Л. ЗАВЬЯЛОВ А. А. БРЫКСЕНКОВ В. А. КУЗЬМИН

Омский государственный технический университет

Российский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт-Петербург

современная информационно-телекоммуникационная инфраструктура арктической зоны российской федерации

как основа ее экономического развития_

В статье рассматриваются вопросы создания современной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры в Арктической зоне Российской Федерации как одного из приоритетных н аправлений разв ития этого региона. Учитывая особенности р аспро-странения радиоволн в полярных областях и крайне низкую и неравномерную плотность населения, делается вывод о необходимости применения в Арктике различных информационно-телекоммуникационных технологий, использующих р азные диапазоны частот. Приводятся экспериментальные данные, св идетельствующие об эффективности использования разных частотных диапазонов применительно к районам Крайнего Севера. Обосновывается целесообразность создания многозоновой гибридной телекоммуникационной системы, основанной на создании локальных многоуровневых зон и обеспечения радиосвязи как внутри самих зон, так и между ними в различных частотных диапазонах и, соответственно, с использованием различных систем телекоммуникации.

Ключевые слова: информационно-телекоммуникационная система, радиосвязь, диапазоны ч а стот, антенна.

Специализированное гидрометеорологическое и экологическое обеспечение (СГМО) конкретных потребителей рекомендуется Всемирной Метеорологической Организацией при ООН [1] в качестве основного пути повышения экономической эффективности государственных и частных гидрометеорологических служб. В Российской Федерации разрабатываемые технологии СГМО призваны быстро и эффективно решать практические задачи, которые по ряду причин не могут быть решены Росгидрометом и его региональными подразделениями.

Одной из задач, которые при этом должны быть решены, является организация всепогодных линий связи, гарантирующих стабильную передачу данных гидрометеорологических и экологических наблюдений в режиме реального времени.

Создание современной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры рассматривается в качестве одного из приоритетных направлений развития Арктической зоны Российской Федерации для обеспечения национальной безопасности и суверенитета страны в утвержденной Президентом Российской Федерации «Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации до 2020 года» [2] и ряде

других документов, закрепляющих план действий Российской Федерации, направленных на реализацию ее национальных интересов в Арктике.

Однако при этом необходимо учитывать, что Арктика является регионом с одной из самых низких плотностей населения — всего 0,1 —0,2 чел. на 1 квадратный километр. Тем не менее в российской Арктике проживает более 2 млн человек, которые должны иметь доступ к современным информационным ресурсам.

Таким образом, учитывая низкую и крайне неравномерную плотность населения, а также особенности распространения радиоволн в полярных областях, организация информационно-телекоммуникационной инфраструктуры в Арктической зоне РФ не может строиться на основе какой-то одной технологии, использующей один частотный диапазон. Она должна строиться на основе многозоновой гибридной телекоммуникационной системы, основанной на создании локальных многоуровневых зон и обеспечения радиосвязи как внутри самих зон, так и между ними в различных частотных диапазонах и, соответственно, с использованием различных систем телекоммуникации.

Рис. 1. Антенно-фидерные системы компании Radio Innovation Sweden АВ (RI)

Основу такой информационно-телекоммуникационной системы составляют места концентрации населения — населенные пункты, промышленные и ресурсодобывающие предприятия и т. п., в ультракоротковолновом (УКВ) диапазоне длин волн.

Наиболее известной технологией, решающей эту задачу, является стандарт GSM (Global System for Mobile Communications) — глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи, с временным (TDMA) и частотным (FDMA) разделением каналов. В последнее время широкое распространение получила технология CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением) — технология радиосвязи, при которой каналы передачи имеют общую полосу частот, но каждый абонент кодируется своей псевдослучайной последовательностью, т. е. в первом случае физической, во втором — логическое разделением каналов.

В любом случае площадь покрытия УКВ системой радиосвязи ограничена пределами прямой видимости, которая определяется высотой поднятия антенн. При этом в малонаселенных северных поселках отсутствуют высотные здания, на которых можно было бы разместить антенны УКВ радиосвязи, которые обеспечивали бы достаточную площадь покрытия, поэтому их придется размещать на специальных антенных мачтах. Кроме того, необходимо, чтобы такая мачта обеспечивала максимальное покрытие желательно всей территории компактного проживания населения.

Эта задача может быть решена при использовании семейства высокопроизводительных антенно-фидерных систем, разработанных шведской компанией Radio Innovation Sweden АВ (RI) (рис. 1) [3], официальным дилером которой является Российский государственный гидрометеорологический университет (РГГМУ).

Специальная мачта проектируется для большой полезной нагрузки и минимального ветрового сопро-

тивления. Антенны имеют Кус 29 дБи, Кш<1 дБ, подводимую мощность до 80 Вт. Дополнительное покрытие достигается за счет увеличения высоты мачты до 120 м. Усиление сигнала в дальней зоне (5 — 30 км) составляет 17 — 27 дБ. В ближней зоне (0—1 км) сигнал ослаблен на 10 дБ и оставлен без изменений в радиусе 2 — 3 км.

Ширина луча в азимутальной плоскости зависит от числа дипольных рядов в секторе (обычно от 1 до 3), обеспечивающих углы 65°, 45°, 32° и 22° (рис. 2а). Вертикальный луч создается 64 диполями (8x8 или 16x4) (рис. 2б).

Вращение фаз и суммирование/деление мощности выполняется в фидере и в специальном формирователе вертикального лепестка. Применяются асимметричные постоянные коэффициенты деления для заполнения нулей. Верхние лепестки отсекаются до уровня минус 30 дБ от главного лепестка. Электрический наклон обычно равен минус 0,5°. Максимальную мощность антенна излучает в радиусе 7-10 км.

Развернутые в Кении и в США (Штат Миссури) антенно-мачтовые системы RI позволяют значительно повысить площадь покрытия (рис. 3).

Сравнение стандартных антенно-мачтовых систем с системами RI показывает, что при примерно равной высоте антенной мачты (50 м стандартные и 58 м RI) последние позволяют повысить площадь покрытия от 2 до 8 раз, в зависимости от используемой системы мобильной связи. Увеличение высоты мачты вдвое до 116 м позволяет повысить площадь покрытия более чем на порядок.

Однако дальнейшее расширение площади покрытия УКВ радиосвязи за счет увеличения высоты поднятия антенн малоэффективно. Увеличение высоты антенной мачты вдвое с 116 до 232 м дает выигрыш в площади покрытия всего чуть больше 17 %. Расширения зоны покрытия за счет увеличения числа антенных мачт крайне затратно, так как антенные

Рис. 2. Диаграммы направленности антенн в горизонтальной (а) и вертикальной (б) плоскостях

Рис. 3. Зоны покрытия стандартной антенной и антенной системой RI

системы характеризуются площадью покрытия и затраты увеличиваются пропорционально квадрату радиуса зоны обслуживания. При этом плотность населения по мере удаления от центра снижается и за пределами мест локальной концентрации населения имеются отдельные группы людей (оленеводческие стойбища, геологоразведочные партии, мобильный транспорт различного назначения и т. д.), которые разбросаны по значительной по площади территории.

Таким образом, дальнейшее расширение зон покрытия УКВ радиосистем, с одной стороны, требует многократного увеличения затрат, с другой — эффективность его использования резко снижается.

Эту задачу экономически целесообразно решать с использованием радиосвязи в других частотных диапазонах, например, в средневолновом (СВ) и в нижней части коротковолнового (КВ) диапазонов [4]. Радиосвязь в этих диапазонах осуществляется поверхностной (земной) волной на расстояния до нескольких сотен километров, под ионосферным «зонтиком», обеспечивающим повышенную «комфортность» такой радиосвязи.

Однако применение КВ диапазона, традиционно использующегося для осуществления ионосферных дальних и сверхдальних связей, в ближней зоне затруднено, так как он имеет так называемую «мерт-

вую зону» в радиусе до 500 км. Использование для решения этой задачи вертикального облучения ионосферы с помощью антенн зенитного излучения NVlS-радиосвязи (Near Vertical Incidence Skywave propagation) [5] в арктических широтах проблематично, так как вблизи полярных районов ионосфера более возмущена и имеет аномальное поглощение радиоволн.

Большая длина волны позволяет связываться поверхностной волной на расстояниях, значительно превышающих зону прямой видимости за счет явлений дифракции и рефракции, что дает возможность обеспечить связь в этом диапазоне на расстояния до нескольких сотен километров, осуществляя загори-зонтную радиосвязь. При этом радиосвязь остается достаточно стабильной в радиусе до 500 км — мертвая зона КВ радиосвязи [6].

Основным сдерживающим фактором использования СВ (нижней части КВ) диапазонов для радиосвязи с подвижными объектами являются большие габариты полноразмерных антенн, соразмерных длине волны, что затрудняет их размещение на мобильных объектах (автомобилях, судах и т.п.). Поэтому на них используются укороченные антенны с малой действующей высотой, однако при длине вибратора меньшей, чем четверть длины волны, импеданс антенны носит ёмкостный характер, для компенсации

н

л

о-

о-

Рис. 4. Конструкция штыревой укороченной антенны и ее электрическая схема

Рис. 5. Результаты испытаний для определения потенциальной дальности передачи сигналов на частоте 500 кГц

реактивной составляющей которого применяется удлиняющая катушка достаточно большого номинала (в СВ диапазоне составляет единицы мГн).

Для решения этой задачи могут использоваться так называемые ЕН-антенны [7]. Однако конструкция таких антенн обладает следующими недостатками: — малые размеры вибратора требуют компенсации в согласующем устройстве большой емкостной составляющей импеданса антенны и применения удлиняющей катушки с большой величиной индуктивности, что сужает полосу пропускания антенны и требует использования ферритовых сердечников, что ограничивает вместимую мощность антенны на уровне единиц Вт;

— использование противовеса малых размеров приводит к уменьшению коэффициента полезного действия антенны и увеличению влияния электромагнитных свойств подстилающей поверхности на диаграмму направленности антенны; кроме того, любое изменение расположения окружающих предметов приводит к изменению резонансной частоты и рассогласованию антенны;

— применение единого согласующего элемента для согласования реактивной и активной составляющих входного импеданса антенны усложняет процесс настройки.

— для перестройки антенны потребуется изменение величины индуктивности удлиняющей ка-

тушки, что при выполнении ее на замкнутом маг-нитопроводе затруднительно.

Для решения поставленной задачи была разработана конструкция антенны (рис. 4) [8], которая содержит, широко распространенный на морском флоте, штыревой вибратор, противовес, согласующее устройство, состоящее из удлиняющей катушки и трансформатора. Удлиняющая катушка выполнена на диэлектрическом каркасе, внутрь которого введен электрод, установленный с возможностью перемещения вдоль оси катушки и образующий вместе с витками удлиняющей катушки добавочную емкость.

Оценка эффективности использования такой антенны была проверена в ходе натурных испытаний на реальных радиотрассах (рис. 5) [9], которые показали возможность передачи в СВ диапазоне частот:

— сигналов аналоговой телефонии (класс излучения J3E, на нижней боковой полосе частот) с удовлетворительным качеством (оценка 3 по пятибалльной системе) при мощности передатчика 100 Вт на расстояния до 300 км;

— сигналов частотной телеграфии (класс излучения F1B, частотный сдвиг 170 Гц, скорость передачи данных 100 бит/с) при мощности передатчика 100 Вт на расстояния более 350 км при коэффициенте исправного действия (КИД) радиолинии близким к 100 %;

— цифровых данных со скоростью 1200 бит/с (класс излучения частотная манипуляция с минимальным сдвигом FFSK Fast Frequency Shift Keying), при мощности передатчика 8 Вт на расстояния до 84 км при значении КИД около 80%, а при мощности передатчика 100 Вт на расстояния до 300 км при значении КИД около 85 %.

Наконец, для обеспечения глобальности создаваемой системе необходимо все локальные зоны покрытия УКВ и СВ систем объединить в единую сеть. Наиболее эффективно это можно сделать, используя проводные, в частности, оптоволоконные линии привязки. При сравнительно небольшом расстоянии между зонами можно применить радиорелейные линии, используя те же антенные мачты с размещенным на них оборудованием радиорелейной связи. Если прокладка проводных и организация радиорелейных линий связи технически сложны или экономически не выгодны, то могут использоваться спутниковые системы связи. По сути, это те же УКВ радиолинии, у которых антенны базовой станции подняты на космическую орбиту.

Спутниковые системы в зависимости от высоты орбит, занимаемых спутниками, имеют свои достоинства и недостатки. Высокоорбитальные спутниковые системы связи имеют спутники на геостационарных орбитах. Достоинством таких систем является ограниченное количество спутников, достаточно 3 — 4 спутника. Основные их недостатки:

— значительная удаленность спутников, требующая повышенной мощности и чувствительности как земных, так и орбитальных станций,

— ограниченное покрытие территории земного шара, вытекающее из физических принципов геостационарной орбиты.

Границей зоны обслуживания спутниковой системы связи INMARSAT считается кривая, для каждой точки которой угол возвышения спутника больше 5 град. Кроме того, зона охвата спутников системы INMARSAT Индийского и Тихого океанов имеет разрыв рабочей зоны в Восточной Арктике, примерно от 100 до 140 град. в.д.

От этих недостатков свободны средне- или низкоорбитальные спутниковые системы. Однако они имеют свои недостатки. Чем ниже орбиты спутников, тем большее их количество требуется для глобального покрытия всей территории Земли. Низкоорбитальная спутниковая система связи Iridium имеет 66 спутников на шести орбитах. Это увеличивает как стоимость развертывания подобных систем, так и их трафика. Кроме того, применительно к полярным областям такие системы должны «пробивать» достаточно толстый слой ионосферы с аномальной степенью ионизации.

Наиболее дешевым как с точки зрения развертывания, так и, особенно, эксплуатации является использование эффекта дальнего распространения радиоволн в КВ диапазоне за счет отражения радиоволн от ионосферы. При этом радиотрассы большой дальности необходимо выбирать таким образом, чтобы точка отражения находилась вне зоны авро-рального овала, а угол наклона к радиогоризонту должен быть таким, чтобы радиоволны не пересекали зону повышенного поглощения. В этом случае условия радиосвязи наиболее благоприятные и проблему организации радиосвязи можно решать организационными методами, используя автоматическую ретрансляцию сигналов удаленным ретранслятором.

Несмотря на всю сложность организации радиосвязи в КВ диапазоне, связанную с большой его загруженностью и изменчивостью среды распространения радиоволн — ионосферы Земли, именно радиосвязь в КВ диапазоне является одним из основных телекоммуникационных ресурсов, используемых для радиосвязи с мобильными объектами. Поэтому для обеспечения гарантированной надежности оперативности и достоверности радиосвязи необходимо внедрение технологии автоматического ведения адаптивной радиосвязи в КВ диапазоне [10, 11], которая предполагает комплексное использование нескольких технологий:

— технологии автоматического составления канала связи (ALE Automatic Link Establishment) с автоматическим выбором рабочей частоты;

— технологии высокоскоростной передачи данных, с прямой коррекцией ошибок (FEC Forward Error Correction) и автоматическим запросом повторения непринятых пакетов (ARQ Automatic Repetition reQuest);

— технологии ионосферного мониторинга на базе долгосрочного и оперативного прогнозирования условий распространения радиоволн;

— технологии пакетной передачи информации, с использованием адаптивной маршрутизации и многостанционного доступа в радиоканал общего пользования.

В результате комплексного объединения базовой сети пакетной передачи данных на основе использования стандартизованных сетевых технологий появляется возможность построения совмещенной сети на основе единого алгоритма обмена пакетами, используя ресурсы сети общего пользования. В этом случае возникает необходимость применения функций сетевого уровня.

Один из возможных алгоритмов множественного доступа корреспондентов к удаленному ретранслятору является частотно-временной метод. При реализации данного метода множественного доступа, как показано на рис. 6, для связи на первом участке, между абонентской станцией (АСт) и удаленным ретранслятором выделяются (назначаются) отдельные группы рабочих частот [12].

2500 ... 3000 км

Рис. 6. Метод многостанционного доступа к удаленному ретранслятору

На втором участке связи, между удаленным ретранслятором и АСт, для работы используется единый групповой информационный поток, причем каждому временному каналу в групповом потоке соответствует информационный сигнал от двух корреспондентов.

При рассмотрении механизма межсетевого взаимодействия основная особенность заключается в том, что подсети пакетной радиосвязи соединяются «пограничными» маршрутизаторами с сетью общего пользования. Каждый маршрутизатор, выполняющий функции промежуточной системы, реализован аппаратно-программно и входит в состав сервера удаленного радиодоступа подсети пакетной радиосвязи и имеет в каждой такой подсети внутренний адрес, как и остальные конечные системы этой сети.

При этом моноканал используется для передачи данных всеми пользователями сети в режиме множественного доступа с контролем занятости. Во избежание наложения (коллизии) сигналов, возможно использование многомерных (матричных) сигналов и множественного доступа с кодовым разделением абонентов. В этом случае сигнально-кодовая конструкция, используемая источниками сообщения для передачи информации, позволяет вести одновременную передачу нескольких пакетов от различных радиоабонентов в одном цикле передачи, не создавая взаимных помех друг для друга.

Алгоритм формирования может быть стохастическим, когда из большой совокупности сигналов (например, полного кода) методом случайного поиска отбираются сигналы с заданными авто- и взаимно-корреляционными свойствами.

Таким образом, алгоритмом множественного доступа групповых корреспондентов к удаленному ретранслятору является частотно-временной метод, а для отдельных абонентов используется кодовое разделение каналов.

Использование описанного подхода к обеспечению надежной связи открывает новые возможности для развития новых технологий СГМО и, следовательно, для повышения эффективности и безопасности осуществления экономической деятельности в Арктической зоне Российской Федерации.

Библиографический список

1. План осуществления Глобальной рамочной основы для климатического обслуживания (Всемирная Метеорологическая

Организация). Режим доступа : http://www.wmo.int/gfcs/sites/ default/files/implementation-plan//GFCS-IMPLEMENTATION-PLAN-14211_ru.pdf (дата обращения: 23.09.2016).

2. «Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации до 2020 года». — Режим доступа : https://minec.gov-murman.ru/activities/strat_plan/arkticzone/ (дата обращения: 23.09.2016).

3. Radio Innovation Sweden AB. — Режим доступа : http:// radioinnovation.net/tb/ru/o_nas/ (дата обращения: 23.09.2016).

4. Дулькейт, И. В. Особенности организации радиосвязи в Арктической зоне Российской Федерации / И. В. Дулькейт, С. А. Завьялов, И. С. Землянов // Россия молодая: передовые технологии — в промышленность. — 2015. — № 2. — С. 25 — 31.

5. Поляков, В. Т. NVIS техника ближней связи на КВ /

B. Т. Поляков // Спецтехника и связь. — 2009. — № 1. —

C. 59-63.

6. Дулькейт, И. В. Перспективы использования средневолнового диапазона для информационного обеспечения безопасности мореплавания в акватории Северного морского пути / И. В. Дулькейт, С. А. Завьялов, В. Л. Хазан // Развитие Арктики и приполярных регионов : сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф., 15-16 мая 2014 г., Екатеринбург. — Екатеринбург : Изд-во УрФУ, 2014. — С. 181 — 184.

7. Кононов, В. ЕН антенна 40-метрового диапазона /

B. Кононов. — Режим доступа : http:// www.ehant.narod.ru (дата обращения: 20.04.2010).

8. Пат. 154886 U1 РФ, МПК H 01 Q 1/00. (2006.01). Малогабаритная вибраторная антенна систем сети передачи данных в диапазонах средних и промежуточных волн / Завьялов

C. А., Ляшук А. Н., Фахрутдинов Р. Р., Чащин Е. А. ; заявитель и патентообладатель Омский государственный технический университет. — № 2015110530/28 ; заявл. 24.03.2015 ; опубл. 10.09.2015, Бюл. № 25 (II ч). — 2 с.

9. Дулькейт, И. В. Результаты натурных испытаний средневолновой мобильной радиостанции на радиотрассах средней дальности / Дулькейт, И. В. С. А. Завьялов, А. В. Косых, А. Н. Ляшук, Е. А. Чащин // Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии. — 2016. — № 3 (147). — С. 82 — 86.

10. Дулькейт, И. В. Адаптивные системы ПВ/КВ радиосвязи как способ повышения безопасности мореплавания / И. В. Дулькейт, Д. Е. Зачатейский, И. С. Землянов, А. А. Максимов, А. Н. Юрьев // Проблемы развития корабельного вооружения и судового радиоэлектронного оборудования. — 2013. — Вып. 2. — С. 80 — 87.

11. Дулькейт, И. В. Мониторинг ионосферных радиоканалов как основа обеспечения устойчивой радиосвязи в интересах освоения Арктической зоны Российской Федерации / И. В. Дуль-кейт, В. М. Свирский, В. В. Ханычев // Морские информационно-управляющие системы. — 2016. — № 1 (9). — С. 86 — 91.

12. Дулькейт, И. В. Использование сетевых технологий в радиосвязи для передачи информации по безопасности мореплавания / И. В. Дулькейт, В. А. Куринный, В. М. Свирский, Г. Е. Румянцев, А. Р. Шигабутдинов // Морское образование: традиции, реалии и перспективы : сб. материалов науч.-практ. конф. - СПб., 2015. - С. 269-280.

ДУЛЬКЕЙТ Игорь Владимирович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник кафедры радиотехнических устройств и систем диагностики Омского государственного технического университета (ОмГТУ).

Адрес для переписки: [email protected] ЗАВЬЯЛОВ Сергей Анатольевич, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры радиотехнических устройств и систем диагностики ОмГТУ. Адрес для переписки: [email protected]

БРЫКСЕНКОВ Андрей Александрович, заместитель директора представительства Российского государственного гидрометеорологического университета, г. Москва; член Полярной комиссии Русского географического общества. Адрес для переписки: [email protected] КУЗЬМИН Вадим Александрович, доктор технических наук, заведующий кафедрой гидрогеологии и геодезии Российского государственного гидрометеорологического университета, советник ректора по науке Российского государственного гидрометеорологического университета, г. Санкт-Петербург. Адрес для переписки: [email protected]

Статья поступила в редакцию 25.09.2016 г. © И. В. Дулькейт, С. А. Завьялов, А. А. Брыксенков, В. А. Кузьмин

УДК 528.53:004.932:623.482

Л. В. ЗУБАРЬ Э. Л. ГЕЙНЦЕ В. П. ПИВОВАРОВ

Омский автобронетанковый инженерный институт

способ

автоматической коррекции демпфирования приводов наведения стабилизатора вооружения

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В данной н аучной ра боте изложен способ автоматизации процесса измерения и поддержания на заданном уровне пара метров стабилизатора вооружения, а именно величин демпфирования приводов наведения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Особенностью предлагаемого способа автоматической коррекции демпфирования является применение в качестве датчика у г ла цифровой видеокамеры. Приведена структура измерительного приложения, реализующего данный способ, и проведена его экспериментальная проверка.

Ключевые слова: стабилизатор танкового вооружения, демпфирование, цифровая видеокамера, измерительное приложение у гловых отклонений.

В военной технике автоматизация занимает одну из главнейших ролей, определяя такие важные качества образца вооружения, как огневая мощь, защищенность, подвижность и командная управляемость. Автоматизация все больше применяется в комплексах и системах защиты, управления вооружением, работой силовой установки и пр. Соответственно, все более актуальными являются работы, например, [1, с. 176-180; 2, с. 214-224; 3, с. 44-46], направленные на разработку систем диагностирования данных автоматических систем. Причем желательно, чтобы сама система диагностирования требовала минимального привлечения человека и обеспечивала снятие и поддержание на необходимом уровне в автоматическом режиме контролируемых параметров.

Цель данной научной работы — разработка эффективного способа автоматизаций измерения и поддержания на заданном уровне параметров ста-

билизатора вооружения, а именно величин демпфирования приводов наведения в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Особенностью предлагаемого способа автоматической коррекции демпфирования является применение в качестве датчика угла цифровой видеокамеры, что позволит в перспективе:

во-первых, за счет применения только одного датчика для вертикальных и горизонтальных измерений обеспечить более простую конструкцию системы автоматической диагностики;

во-вторых, повысить степень автоматизации выверки линий визирования прицелов и основного вооружения боевой машины.

Сущность данного способа поясняется схемой, представленной на рис. 1.

Предполагается два варианта осуществления автоматической коррекции демпфирования — по удаленной точке и по измерительному щиту.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.