Диссертация (Метод тестирования устойчивости телекоммуникационной системы управления беспилотных летательных аппаратов к воздействию сверхкоротких электромагнитных импульсов), страница 12

PDF-файл Диссертация (Метод тестирования устойчивости телекоммуникационной системы управления беспилотных летательных аппаратов к воздействию сверхкоротких электромагнитных импульсов), страница 12 Технические науки (40685): Диссертация - Аспирантура и докторантураДиссертация (Метод тестирования устойчивости телекоммуникационной системы управления беспилотных летательных аппаратов к воздействию сверхкоротких эле2019-05-20СтудИзба

Описание файла

Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Метод тестирования устойчивости телекоммуникационной системы управления беспилотных летательных аппаратов к воздействию сверхкоротких электромагнитных импульсов". PDF-файл из архива "Метод тестирования устойчивости телекоммуникационной системы управления беспилотных летательных аппаратов к воздействию сверхкоротких электромагнитных импульсов", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве НИУ ВШЭ. Не смотря на прямую связь этого архива с НИУ ВШЭ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата технических наук.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 12 страницы из PDF

Блок управления через блоки коммутации по командеот компьютерного блока устанавливает необходимые рабочие режимы и подаетна генераторы импульсов высокого напряжения, входящие в состав антенныхмодулей, импульсы запуска и далее - на ТЕМ-рупорные излучающие антенны,которые создают электромагнитное излучение.75Поканальные задержки обеспечивают юстировку полной задержкигенераторов импульсов высокого напряжения, а также формируют необходимыефазовые задержки при работе комплекса в режиме сканирования. Блокуправления также корректирует задержки при изменении рабочей температурыкомплекса.Известно,чтодляуменьшениягабаритныхразмеровкомплексанеобходимо уменьшить размеры антенной решетки.

Для этого эффективностьединичного модуля должна быть повышена, что можно реализовать путемоптимального увеличения количества минимальных антенн за счет сокращенияапертурыантенны.Благодаряэтомуповышаетсянадежность,ремонтопригодность, ресурсоемкость и гибкость управления комплексом.Экспериментальными данными установлено, что количество антенныхмодулей определяется величиной напряженности создаваемого электрического поля.Чем меньше напряженность электрического поля, тем меньшее количествоантенных модулей в составе комплекса.Также многоканальный комплекс обеспечивает излучение импульсовэлектрического поля амплитудой 1 кВ/м на расстоянии 100 м при частотеследования импульсов 12,5 МГц.Излучающая антенная решетка состоит из 256 элементов, которыеобразуют 64 антенных модуля, объединяющих по 4 минимальных излучающихэлемента.

Амплитуда поля 1 кВ/м на расстоянии 100 м достигается за счетсинхронной работы всех 64 модулей при точности синхронизации ±20÷30 пс. Вэтом случае излучение всех модулей суммируется по амплитуде с точностью10÷20 %.Дляформированияизлученияначастоте50МГциспользуетсяпоследовательное включение 4 секций излучателя, каждая из которых состоит из16 антенных модулей, работающих на частоте 12,5 МГц, так, чтобыпоследовательность импульсов поля составляла 50 МГц. [89]При таком построении комплекса реализуются и достигаются следующиепреимущества:76-используется метод модульного построения излучателей с применениемсистем синхронизации излучателей;- возможность управления режимами синхронизации излучающей системыдля автоматизированного управления режимами работы тестовой системы;-появляетсявозможностьэлектрическогоуправлениядиаграммойнаправленности;- увеличивается напряженность поля в рабочей зоне.Функциональная схема многоканальной излучающей системы (комплексаизлучения) представлена на рисунке 2.9.Рисунок 2.9 – Функциональная схема многоканального излучающегокомплексаМодернизацию рассматриваемого комплекс можно использовать длятестирования устойчивого функционирования телекоммуникационной системыуправления беспилотного летательного аппарата в условиях воздействия СК ЭМИпутем создания нового специального программного обеспечения.772.7 Выводы по главе1.

Проведен анализ выбранного объекта исследования. Исследованы бортовоерадиоэлектронноеоборудованиеихарактеристикителекоммуникационныхустройств, входящие в систему управления беспилотного летательного аппарата.2. Приведены характеристики сверхкоротких электромагнитных импульсов иособенности их влияния на элементы и цепи телекоммуникационной системыуправления беспилотного БЛА.3. Разработаныкритерииоценкиустойчивогофункционированиятелекоммуникационной системы управления БЛА в условиях воздействия СКИ ЭМИ.4. Обоснованы критерии оценки отказа устойчивого функционированиярассматриваемого объекта исследования.

Отмечается, что наиболее уязвимымэлементом телекоммуникационной системы управления опционно-пилотируемогокомплекса является автоматическая система управления.5. Определены минимально допустимые уровни СКИ ЭМИ, влияющих наустойчивостьтелекоммуникационныхустройствсистемыуправления,неприводящие к отказу системы управления, а также необходимые для начальноготестирования.6.

Проведенанализкомплексавоздействиясверхкороткоимпульсногоэлектромагнитного излучения с высокой частотой повторения, модификациякоторого позволит проводить тестирование устойчивости функционирования ТКСна этапе летных испытаний при воздействии преднамеренного воздействия.78ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ТЕСТИРОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БПЛА КВОЗДЕЙСТВИЮ СКИ ЭМИ3.1 Разработка универсального метода полетного тестирования устойчивостифункционирования системы управления к воздействию СКИ ЭМИ БПЛАДля тестирования устойчивости функционирования телекоммуникационнойсистемы управления беспилотного летательного аппарата при условии воздействияСКИ ЭМИ, необходимо разработать перспективный универсальный метод дляоценки устойчивости любых типов БЛА.ПрианализевоздействияСКИЭМИнеобходимоучитыватьтообстоятельство, что стационарные системы являются более устойчивыми квоздействию электромагнитного воздействия, чем подвижные.[82]Поэтому предложенный метод направлен на автоматизацию процессатестирования устойчивости беспилотного летательного аппарата к воздействиюСКИ ЭМИ на этапе летных испытаний.Метод включает в себя слежение за беспилотным летательным аппаратом ввоздушном пространстве в режиме реального времени, сбора и обработки исходныхданных о его местоположения, а также определения допустимых уровней токов инапряжений, наводимых в чувствительных узлах телекоммуникационной системыпри заданном воздействии, и регистрации превышения этих уровней.При обнаружении БПЛА в пространстве определяются следующиехарактеристики:- координаты (Xg,Yg) местоположения;- азимут (φ);- высоту над уровнем моря (h);- расстояние относительно тестовой системы (r);- путевую скорость (υ);- прогнозируемый дальнейший курс судна.79Далее формируются исходные данные, состоящие из:- навигационных параметров БЛА;- электрических характеристик наиболее уязвимого элемента системыуправления к воздействию СКИ ЭМИ.На основе полученных данных определяются критериальные уровниизлучения СК ЭМИ, при которых не обнаруживается отказ уязвимого элементасистемы управления, но достигается влияние электрических характеристик привоздействии в пределах нормируемых.

И в соответствии с прогнозируемымнаправлением курса БПЛА подвергается излучению.На основании полученных данных от датчиков, находящихся на БЛА,фиксирующих превышение токов и напряжений в цепях системы управления,принимается решение о возможном увеличении параметров излучения до первыхизменений характеристик ТКС отличных от нормируемых. [70,71]На основании анализа возможных реакций, возникающих в электрическихцепях устройств ТКС в процессе воздействия, а также исходных данных оконструкции материалов и комплектующих элементов определяются возможныевиды отказов и оцениваются последствия, к которым они могут привести всистемеуправления.Темсамымпроводитсяоценкаустойчивогофункционирования бортового оборудования и выявления критичных режимовработы системы управления для разработки рекомендаций по защите ее от СКИЭМИ.Таккаксовременныелетательныеаппаратыизготавливаютсяизкомпозитных материалов, использование которых увеличивает ширину спектраотражённогосигнала,ихобнаружениеобычнымирадиолокационнымисредствами представляет определенную сложность.Вкачествебеспилотногосредствалетательногосканированияаппаратапространствапредложеноиобнаруженияиспользоватьрадиолокационные системы на основе СКИ, как показано в работах [115,116,121]такие системы обладают следующими преимуществами отличными от обычныхРЛС:80- отсутствие несущего колебания,-оченькороткаядлительность(единицыидолинаносекунд)исоответственно очень широкая полоса частот;- период СКИ значительно меньше времени релаксации существующихматериалов;- хорошее прохождение СКИ сквозь препятствия (сквозь стены), чтопозволяет говорить о такой возможности, как видеть объекты сквозь стены;- высокая помехозащищенность, по отношению к пассивным помехам, чтопозволяет их использовать в системе селекции движущихся целей (СДЦ).На рисунках 3.1 и 3.2 показан один из вариантов выполнения схемы,реализующего предлагаемый метод.Xg,Yg, φ, h, r, υ,12U, IE, F, τ, P(φ,r)Сбор данныхс датчиков43Дистанционноеуправление5E, F, τРисунок 3.1 – Блок-схема разработанного метода.

1 – устройствообнаружения БПЛА; 2 – АРМ управления комплексом излучения; 3 –беспилотный летательный аппарат; 4- АРМ управления БЛА и сбора данных сдатчиков и наземный пункт управления; 5- комплекс излученияНаземный пункт управления и АРМ управления БЛА и сбора данных сдатчиков предназначены для:- дистанционного управления БЛА;81- сбора данных с датчиков;- определение реакции системы управления на воздействие СКИ ЭМИ;- выявление уязвимого элемента;- оценка наводок в уязвимом элементе;- анализ работы уязвимого элемента.Наземный пунктуправленияАРМ оператораАРМ управления БЛА исбора данных с датчиковАРМ управленияизлучениемРисунок 3.2 – Структурная схема метода тестирования устойчивости БЛА.В данной диссертационной работе более подробно рассмотрим принципработы комплекса излучения и его АРМ управления, в совокупности,составляющие тестовую систему, позволяющую проводить оценку БПЛА нетолько на этапе летных испытаний, но и стендовых.3.2 Разработка алгоритма тестирования устойчивости БПЛА дляреализации в специальном программном обеспеченииВ основе алгоритма тестирования и работы тестовой системы лежитпринцип работы разработанного в ОАО «МНИРТИ» Многоканального комплексавоздействиясверхкороткоимпульсногоэлектромагнитногоизлучения,82представляющий собой антенную фазированную решетку, состоящую из 64антенн, а также в состав комплекса входит АРМ управления излучениемКак показано в методе тестирования устойчивости ТКС управления БПЛАв условиях воздействия СКИ ЭМИ исходные данные от средства сканирования иопределения БПЛА в пространстве передаются на АРМ управления излучением,рисунок 3.1.

Далее Комплексу излучения необходимо сформировать требуемыймаксимум напряженности поля на заданном расстоянии.Для того чтобы комплекс излучения сформировал заданное направлениелуча излучения в дальней зоне, с минимальными тестовыми воздействиями СКИЭМИ необходимо разработать математический аппарат, который ляжет в основуалгоритма тестирования для реализации в СПО.Воспользуемся расчетом излучателей на основе монорупорной антенны ирешетки из ТЕМ-рупоров.Нахождениеполяизлучениякомплексагенерациисводитсяксуммированию от каждого рупора во временной области. В данном случае рупорпредставлен суммой элементов излучения в виде V-образных антенн, рисунок 3.3,напряженность электрического поля от каждой из них рассчитывается методомзаданных токов.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее