Диссертация (Повышение помехоустойчивости радиосистем космической связи при воздействии радиоизлучения стационарных плазменных двигателей), страница 5

Изменение расхода рабочего телатакже оказывает существенное влияние (до 10…20 дБ) на интенсивность радиоизлучения вдиапазоне частот 1…9 ГГц;- энергетический уровень и спектрально-временные характеристики излучения СПДзависят от величины его временной наработки: так на частоте 2 ГГц уровень излучения«изношенного» на 85% образца СПД по отношению к «новому» может увеличиться на 10 дБ;- при одновременной работе нескольких СПД увеличение суммарной интенсивностиизлучения происходит не пропорционально числу работающих двигателей, что связано свзаимным экранированием излучения плазменными струями и ослаблением сигналов вплазменной среде.- в стационарных плазменных двигателях процессы в катоде компенсаторе на основе пологокатода являются одной из причин возникновения импульсного излучения в радиодиапазоне.3.

Разработанные на основе результатов экспериментальных измерений математические иимитационныемоделиизлученияСПД,обеспечивающиеколичественнуюоценкупомехоустойчивости радиосистем космической связи в условиях воздействия радиоизлучениястационарных плазменных двигателей и создание имитаторов радиоизлучения СПД дляпроведения комплексных испытаний КА в наземных условиях.4. Разработанные методика и программно-алгоритмические средства для оценкипомехоустойчивостирадиосистемсвязи,функционирующихвусловияхвоздействиярадиоизлучения СПД, позволяющие определить величину энергетического проигрышарадиосистем связи как функцию отношений сигнал-шум, сигнал-импульсная помеха ивременных параметров импульсной помехи. При этом энергетический проигрыш при отношениисигнал-импульсная помеха больше 30 дБ и отношении сигнал-шум до 10…16 дБ не превышает 1дБ, а при отношении сигнал-импульсная помеха менее 20 дБ может достигать величины от 2 до12 дБ в зависимости от используемого метода модуляции.5.

Разработанные алгоритмы реализации квадратурного компенсатора импульсных помех,обеспечивающие выигрыш по вероятности битовой ошибки при оптимальных значенияхпорогов, отношении сигнал-шум 10 дБ и отношении сигнал-импульсная помеха 0 и 5 дБ посравнению с квадратурным ограничителем импульсных помех (ШОУ) 4.5 и 3.3 разсоответственно, а энергетический выигрыш по сравнению с ШОУ при отношении сигнал-шум от12 дБ и ниже от 1.5 дБ при отношении сигнал-импульсная помеха 10 дБ (BER=8ˑ10-4) до 5 дБ приотношении сигнал-импульсная помеха 0 дБ (BER=1.5ˑ10-2).186. Разработанные для оптимизации работы квадратурного компенсатора импульсных помехалгоритмы оценки текущего отношения сигнал-шум в условиях воздействия импульсных помехявляющиеся работоспособными во всем рассматриваемом диапазоне отношений сигнал-шум (10 дБ … 30 дБ), а при отношении сигнал-шум более 5 дБ и отношении сигнал-импульсная помехаот 0 дБ до 30 дБ обеспечивающие точность оценки не хуже 10…20%.Достоверность результатов работы обеспечивается:– корректным использованием методов теории вероятностей и математической статистики;– строгим использованием математического аппарата для всех полученных научныхрезультатов, соответствием в определенных случаях полученных результатов результатамдругих авторов, опубликованным в отечественной и зарубежной литературе;– масштабной экспериментальной проверкой предложенных математических моделей исовпадением в частных случаях результатов имитационного моделирования на ЭВМ сизвестными аналитическими решениями;- использованием измерительных средств и оборудования, прошедших своевременнуюповерку и метрологическую аттестацию.Апробация результатов работыРезультаты исследований докладывались и обсуждались на 30 международных ивсероссийских научно-технических конференциях: 25, 27, 32, 33, 34 International ElectricPropulsion Conference (1997,2001,2011,2013,2015); The Second World Space Congress, InternationalAstronautical Federation (IAF) (Houston, TH, USA, 10-19 October 2002); The 2004 InternationalTechnical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC2004)(Sendai/Matsushima, Miyagi-Pref., JAPAN July 6-8, 2004); 9, 10 Российские научно-техническиеконференции «Электромагнитная совместимость технических средств и электромагнитнаябезопасность»; 6, 7, 13 Международные конференции "Авиация и космонавтика" (Москва.

2007,2008, 2014); 37th COSPAR Scientific Assembly 2008. (Montreal, Canada, 13-20 July, 2008); XXIXGeneral Assembly of the International Union of Radio Science. Union Radio Scientific International(URSI). (Chicago, Illinois, USA, August 07-16, 2008); 20th International Zurich Symposium onElectromagnetic Compatibility. EMC Zurich 2009. (ETH Zurich, Switzerland. 12-16 January, 2009); 8,9 Международные Симпозиумы по радиационной плазмодинамике. (Москва, 2009, 2012);Международныйсимпозиумивыставкапоэлектромагнитнойсовместимостииэлектромагнитной экологии.

ЭМС-2011. (Санкт-Петербург, Россия, 13–16 сентября, 2011); 29thInternational Symposium on Space Technology and Science (29th ISTS). (Nagoya-Aichi, Japan, June2-9, 2013); 5th Russian-German Conference on Electric Propulsion and Their Application "ElectricPropulsion - New Challenges". (Dresden, Germany, 7-12 Sep, 2014); ВНТК "Системы связи ирадионавигации". (Красноярск, 2014,2016); Международная научно-техническая конференция19"Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов в инфокоммуникациях""СИНХРОИНФО 2016".

(Самара, 2016); The 6th Russian-German Conference on Electric Propulsionand Their Application. (Samara, 28 August - 2 September, 2016); VI Всероссийская научнотехническая конференция "Электромагнитная совместимость" (Москва, 18-19 Мая 2017).Публикации по теме диссертацииОсновные положения и результаты диссертации опубликованы в 66 работах, из них – 1монография, 1 учебное пособие с грифом Минобрнауки, 24 статьи, в том числе 22 - в изданияхиз списка ВАК Минобрнауки России, из них 8 - в изданиях, входящих в системы Scopus и Webof Science, сделано 30 докладов на международных и всероссийских конференциях, 9 работопубликовано без соавторов, получено 2 свидетельства о государственной регистрациипрограммы для ЭВМ, 2 патента РФ на полезную модель, 2 патента РФ, 3 патента США и 1 патентЕС на изобретение.Личный вклад автораРабота является результатом исследований, проводимых автором с 1995 года по настоящеевремя.При разработке и создании экспериментального многофункционального стенда НИИ ПМЭМАИ для исследования собственного радиоизлучения ЭРД в наземных условиях автор принималучастие в разработке принципов построения и путей технической реализации стенда.

Им личноразработан и апробирован комплекс методов, математических моделей, аппаратно-программныхи программно-алгоритмических средств и технических решений для автоматизированногоизмерительного комплекса, обеспечивающего экспериментальные измерения, обработкурезультатов и анализ характеристик радиоизлучения стационарных плазменных двигателей вназемных условиях,Им также лично разработаны методики,математические и имитационные моделиизлучения СПД в радиодиапазоне, программно-алгоритмические средства для имитационногомоделирования такого излучения, математические модели и программно-алгоритмическиесредства для имитационного моделирования воздействия излучения СПД на РСКС, получены ипроанализированы количественные оценки достоверности передачи информации в РСКС,функционирующих в условиях воздействия излучения СПД, исследовано влияние этогоизлучения на достоверность передачи информации и величину энергетического проигрыша дляразличныхметодовмодуляции,разработаныиисследованыметодыкомпенсациидеструктивного воздействия излучения СПД, предложены новые методы измерения текущегозначения отношения сигнал-шум и сигнал-импульсная помеха.Постановка и проведение ряда экспериментальных измерений выполнена совместно снаучным консультантом Плохих А.П.

Часть результатов получена вместе с Волковским А.С.,20Плохих А.П., Серкиным Ф.Б. и др. В работах, опубликованных в соавторстве, соискательпредложил методы решения задач, разработал методики и программно-алгоритмическиесредстваобработкирезультатовэкспериментов,математическиемодели,алгоритмымоделирования и программную реализацию основных моделей, провел анализ и интерпретациюполученных результатов.Структура и объем работыРабота состоит из введения, восьми глав, заключения, списка использованных источникови трех приложений, содержит 256 рисунков, 191 формулу,19 таблиц.

Объем работы 385 страниц.Список использованных источников содержит 264 наименования.Соответствие работы паспорту специальностиРабота соответствует паспорту специальности 05.12.04 «Радиотехника, в том числесистемы и устройства телевидения», пункт 4 «Разработка и исследование методов и алгоритмовобработки радиосигналов в радиосистемах телевидения и связи при наличии помех. Разработкаметодов разрушения и защиты информации», пункт 6 «Исследование и разработкарадиотехнических систем и устройств передачи информации, в том числе радиорелейных ителеметрических, с целью повышения их пропускной способности и помехозащищенности».Работа соответствует также паспорту специальности 05.07.05 «Тепловые, электроракетныедвигатели и энергоустановки летательных аппаратов», пункт 2 «Характеристики тепловых,электроракетных двигателей летательных аппаратов и их энергетических установок, отдельныхузлов и систем при различных условиях их использования», пункт 10 «Методы испытаниядвигателей, их элементов и агрегатов, системы автоматизированного сбора, обработки и анализаэкспериментальных данных, включая комплексную автоматизацию стендовых испытаний».СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении представлена общая характеристика работы, обоснована актуальность темыисследования, определена цель работы и решаемые научно-технические задачи.