Диссертация (Метод тестирования устойчивости телекоммуникационной системы управления беспилотных летательных аппаратов к воздействию сверхкоротких электромагнитных импульсов), страница 16

Схема измеренийопределения максимума напряженности электрического поля приведена нарисунке 4.7.Переменные данные, определяющие направление максимума излучения –координаты оси Y и азимуте φ, таблица 4.7. На основании этих данных всоответствующих полях отображаются значения X и θ, зависящие от этихпараметров. Проверка проводится не менее трех раз.АРМ управленияизлучениемКомплексизлученияrИППЛ-ЛφОсциллографРисунок 4.7 – Схема измерения проверки корректности графическогопредоставления информации на экране АРМ управления112Т а б л и ц а 4.7 – Исходные данные для проверки ручного ввода№п/пЧастотаПеременные данныеРасстояние доследования, F (МГц)φ(град.)Y (см)1104029003115-2010объекта, r (м)10На основании сравнительного анализа измеренных значений амплитудынапряженности поля с требуемым вычисляется погрешность работы системы.Методика 2.2 Проверка корректности вывода данных о местоположенииграфического символа.Статичными формами информации в данной методике являются частотаследования импульсов, длительность фронта и расстояние до объекта.Формойпредоставленияинформациивданномслучаеявляетсяграфический символ, обозначающий направление максимума напряженностиэлектрического поля.В результате перемещения символа в системе координат XY в поляхсоответствующих параметрам Yи φ отображаются точные данные оместоположении графического символа в системе координат и соответственно впространственной области излучения КВ СКИ ЭМИ, таблица 4.8.

На основанииэтих данных в соответствующих полях отображаются значения X и θ, зависящиеот этих параметровДля проверки корректности выполняемых действий проводим измеренияамплитуды напряженности электрического поля на заданном расстоянии подразными углами места и азимуте, зависимого от значений координат Y . Схемаизмерений приведена на рисунке 4.7.Добившись максимального уровня напряженности поля измеряемого113сигналаприперемещенииИППЛ-Лпопоказаниямнаосциллографе,определяются значения напряженности при изменении углового положенияизлучения объекта исследований относительно ИППЛ-Л.Проверка проводится не менее трех раз.На основании сравнительного анализа измеренных значений амплитудынапряженности поля с расчетными вычисляется погрешность работы системы.Т а б л и ц а 4.8 – Исходные данные местоположения графическогосимвола в поле отображения излучения№п/пЧастотаГрафическое отображениесимволаРасстояние доследования, F (МГц)φ (град.)объекта, r (м)Y (см)1104029003105-2010104.3 Обработка, анализ и оценка результатов испытанийОбработке подлежат следующие экспериментальные данные:-зарегистрированныеосциллограммыимпульсовнапряженностиэлектрического поля, формируемых модулями антенными из состава средстватестирования на заданных расстояниях r при угле места θ=0° и частотеповторения импульсов 10 МГц;-зарегистрированныеосциллограммыимпульсовнапряженностиэлектрического поля, формируемых модулями антенными из состава средстватестирования на заданных углах места θ на расстоянии r =10 м, при φ=0° и причастоте повторения импульсов 10 МГц;-зарегистрированныеосциллограммыимпульсовнапряженностиэлектрического поля, формируемых модулями антенными из состава средства114тестирования на заданных углах азимута φ на расстоянии r =10 м, при θ=0° и причастоте повторения импульсов 10 МГц;- зарегистрированные осциллограммы импульсов, формируемых тестовойсистемой, для определения частоты повторения;- зарегистрированная на осциллографе длительность импульсов излучения;-зарегистрированныеосциллограммыимпульсовнапряженностиэлектрического поля для проверки корректности ручного ввода данных;-зарегистрированныеосциллограммыимпульсовнапряженностиэлектрического поля для проверки корректности местоположения графическогосимвола.Обработкапервичнойинформациипроизводитсясиспользованиемпрограммного обеспечения «Mathcad».Наоснованииполученныхрезультатовопределяетсяпогрешностьизмерений.4.3.1 Результаты экспериментаПри проведении экспериментальных исследований, достоверностиразработанного алгоритма управления оригинальной тестовой системы, былиполучены следующие результаты.1.

Результаты проверки формирования излучения с требуемыми основнымипараметрами комплекса излучения приведены в таблицах 4.9-4.11.Т а б л и ц а 4.9 – Результаты напряженности поля при θ=0° и φ=0°№ п/пРасстояние r, м1Напряженность E, кВ/мE1E2E3528,0228,0528,021014,514,5314,513206,9957,017,012115Т а б л и ц а 4.10 – Результаты напряженности поля при r = 10 м и φ=0°.№ п/пНапряженность E, кВ/мУгол места θ, град.E1E2E314,3511014,5514,2821514,2514,0213,7832513,813,5613,2044512,912,5313,1056010,7812,0211,956809,5510,129,75Т а б л и ц а 4.10 – Результаты напряженности поля при r = 10 м и θ =0°.№ п/пНапряженность E, кВ/мАзимут φ, град.E1E2E311012,5512,4512,7821511,8411,4211,5832510,059,459,894456,886,756,25Результаты сравнительного анализа расчетных значений формированиямаксимуманапряженностиэлектрическогополявопределеннойточкепространства в зависимости от угла места и азимута с экспериментальнымизначениями приведены на рисунках 4.8 и 4.9.Погрешность измерений – не более 5%.Как видно на рисунках 4.8 и 4.9, результаты расчетных значенийзависимости напряженности электрического поля незначительно отличаются отэкспериментально полученных результатов.

Исходя из этого, можно сделатьвывод о достоверности применяемого алгоритма при формировании максимумаизлучения в зависимости от угла места и азимута.116Напряженность поля: E1- расчетная, E2- экспирементальнаяE, кВ/м1514E1(θ)E2(θ)131211θ, град100102030405060708090Рисунок 4.8 – Сравнительный анализ расчетных значений иэкспериментальных данных зависимости напряженности поля от угла местаНапряженность поля: E1- расчетная, E2- экспирементальнаяE, кВ/м1514131211E1(φ)10E2(φ)98705101520253035404550φ, градРисунок 4.9 – Сравнительный анализ расчетных значений иэкспериментальных данных зависимости напряженности поля от азимута2. Результаты определения длительности импульсов.В результате следования были получены следующие результаты:Длительность τ=250 пс по уровню 0,5 полупериода, что соответствуетзаданному значению.Осциллограмма импульса изображена на рисунке 4.10.117Рисунок 4.10 – Определение длительности импульсов по уровню 0,5 отполупериода3.

Результаты определения частоты повторения.Как видно из осциллограммы зарегистрированных импульсов, рисунок 4.11,заданнаявтестовойсистемечастотаследованияимпульсов30МГцсоответствует полученному значению.Рисунок 4.11 – Осциллограмма импульса с частотой повторения 30 МГц.4. Результаты проверки корректности ручного ввода параметров Y и φ.Результаты проверки корректности ручного ввода параметров Y и φприведены в таблице 4.11.Результаты показали достоверность используемого алгоритма, заложенного втестовую систему.118Т а б л и ц а 4.11 – Результаты экспериментального исследования корректностиручного ввода данных при F=10МГц и r=10 м.№Переменные данныеп/п123φ(град.)10Y (см)40φ(град.)90Y (см)0φ(град.)115Y (см)-20Измеренные параметры, ТребуемаяСоответствиеE (кВ/м)графическогоE, кВ/мотображения символаE1E2E312,912,5313,1012,75Соответствует14,1314,7514,4514,5Соответствует9,459,8910,15Соответствует10,05Погрешность измерений – не более 4%.5.Результаты проверки корректности о местоположении графическогосимвола приведеныВ таблице 4.12 приведены полученные результаты.Т а б л и ц а 4.12 - Результаты экспериментального исследования корректностисимвольного отображения излучения при F=10МГц и r=10 м.№ГрафическоеИзмеренныеТребуемаяПараметры при которыхп/потображениепараметры, E (кВ/м)E, кВ/мзафиксирован максимумсимвола123напряженности поляθ (град.)10Y (см)40θ (град.)90Y (см)0θ (град.)115Y (см)-20θ, град.Y, смE1E2E312,5512,4512,7812,7593914,1214,0514,4714,50 (90)010,059,459,8910,1514 (104)-18Погрешность измерений – 5%.1194.4 Выводы по главе1.

На основании полученных результатов расчетно-экспериментальнойпроверки можно сделать вывод о корректности работоспособности средстваизмерения, погрешность измерений составляет не более 3%, что являетсяприемлемой для данного рода измерений.2.Результатыэкспериментальныхисследованийподтвердилидостоверность разработанного алгоритма управления оригинальной тестовойсистемы.

На основе сравнительного анализа расчетных значений формируемыхуровней воздействующего СКИ ЭМИ с экспериментальными можно сделатьвыводосоответствиипрактическихрезультатовстеоретическимииприменимости разработанного алгоритма управления тестовой системы в составеметода тестирования устойчивости БЛА.120ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе выполнения диссертационной работы автором были полученыследующие результаты, определяющие научную и практическую значимость длярешения проблемы обеспечения устойчивого функционирования системыуправления беспилотного летательного аппарата.1. Проведен аналитический обзор исследований по теме диссертации,выполненных ранее отечественными и зарубежными авторами. Показано, чтосуществует потенциальная угроза новых средств генерации СКИ ЭМИ.