rts_lek (1087876), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Структура – связь элементов в целое.
Иерархия – подчинённость систем.
Пример:
Система управления воздушным движением аэропорта.
Система радиосвязи Система радиолокационного обзора.
Радиопередатчик Приёмник
ЭВМ Дисплей
Определение: Радиотехническая система (РТС) - это комплекс взаимодействующих радиотехнических устройств, предназначенных для выполнения задач, связанных с извлечением, передачей и подавлением информации.
Примеры типов РТС по выполняемым функциям:
-
Радиосвязь, радиовещание, телевидение,
радиоуправление (передача информации).
-
Радиолокация (извлечение информации).
-
Радиоуправление (передача + извлечение информации).
-
Радиопротиводействие (извлечение, обработка (искажение) и подавление информации).
1.3. Жизненный цикл РТС
РТС следует рассматривать в развитии изменения целей и задач, технических средств, функций, технологических решений.
1. Замысел. Функция РТС. На основе потребностей общественного развития. Принципы действия РТС; техническо-экономические возможности, формируются цели и задачи, ТЗ на проектирование.
-
Исследования. Теоретические и экспериментальные исследования. Поиск системотехнических решений, конструирования, изготовления и эксплуатации, макетное изготовление и исследование характеристик макета.
-
Проектирование. Составление ТЗ, определение параметров конструкции, характеристик, условий эксплуатации. Нормо-контроль документов по ЕСКД и ЕСТД. Изготовление опытного образца. Уточнение и исправление документации. Испытания образца.
-
Производство. Разработка комплекта технологической документации и рабочих чертежей. Изготовление опытно-промышленной серии (партии). Испытание. Уточнение документации. Серийное производство.
5. Эксплуатация. Работа системы, обслуживание, ремонт, профилактика, изготовление испытательных стендов и т.д.
-
Модернизация. Усовершенствование с использованием новых принципов и новой элементной базы.
-
Утилизация. Использование узлов и деталей, разделение, отбор цветных и драгоценных металлов.
В процессе разработки, изготовления и эксплуатации РТС происходит взаимодействие этапов. Каждый этап связан с предшествующим и последующим. Качество исполнения этапа влияет на качество РТС. На первых двух этапах основная роль у разработчиков (физиков, расчетчиков, радиотехников). На третьем и четвертом этапах основная роль конструкторов и технологов. На пятом – у инженеров и техников по эксплуатации.
-
Классификация РТС по назначению
Типы РТС | Назначение |
1) Передача информации | Местная (малоканальная) Радиорелейная Спутниковая радиосвязьРадиовещательная и TV Телеметрия Передача команд Сотовая мобильная связь |
2) Извлечение информации | Радиолокация (обнаружение и классификация целей, определение координат и параметров движения) Радионавигация Радиоразведка ископаемых и составляющих поверхности Земли Радиоастрономия Радиоразведка РТС противника |
3) Радиоуправление | Управление ракетами Радиоуправление КА Подрыв боевых снарядов |
4) Разрушение информации | Радиопротиводействие |
-
Структурные и функциональные схемы РТС
-
Системы передачи информации.
Современные радиорелейные и спутниковые системы передачи информации работают в микроволновом (СВЧ) диапазоне, обладают высокой информационной пропускной способностью и, как правило, многоканальны (рис 1.1).
Рис. 1.1. Структурная схема многоканальной системы передачи информации
На рис 1.1. использованы следующие обозначения:
- ИС – источники сообщений;
- ФГС – формирователь групп сигналов;
-М – модулятор;
-УМ – усилитель мощности;
-А – антенны; -
-УСУ – устройство селекции и усиления;
-ДМ – демодулятор; РС – разделитель сигналов;
- ПС – получатели сообщений;
-ВВ – внешнее воздействие;
-ОП – операторы
-
Системы извлечения информации
К РТС извлечения информации относятся, прежде всего, радиолокационные системы (РЛС). Структурная схема РЛС приведена на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Структурная схема радиолокационной системы извлечения информации
На рис 1.2. использованы (в дополнение к рис 1.1) следующие обозначения:
- М – модулятор,
-ДМ – демодулятор,
-ИИУ – измерительно-индикаторное устройство,
-ОЦ – объекты-цели,
-СИН –синхронизатор,
-АП – антенный переключатель,
-УСУ – устройство селекции и усиления,
-n(t) – помеха,
-ВВ – внешнее воздействие.
1.5.3. Системы радиоуправления
Структурная схема системы радиоуправления зенитной ракетой приведена на рис.
Рис. 1.3. Структурная схема системы радиоуправления зенитной ракетой
На рис 1.3 использованы следующие обозначения:
- Ц–движущаяся цель;
- «КУ» - командное устройство, выявляющее соотношение между пространственным положением и движением цели I (t) и ракеты I
(t), и выдающее команды через радиозвено (РЗ) на автопилот (АП), который управляет рулями (РУ);
- ДЗ – динамическое звено, отображающее реакцию ракеты на управляющее воздействие;
- КЗ – кинематическое звено, определяет закономерности перехода положение ракеты и цели в пространстве и формирует оптимальную траекторию полета ракеты.
Примерно такая же схема управления использована при автоматической посадке космического корабля «Буран».
1.5.4. Системы радиопротиводействия
Системы радиопротиводействия предназначаются для искажения информации или нарушения работы канала связи противника (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Структурная схема системы радиопротиводействия
(РТС – передающая радиосистема, А1- А3 – антенны, Пр – приемник, ГШ – генератор шума)
2. Количество и характер Используемой информации
2.1. Количественная оценка информации
Информация передается в виде сообщений выраженных в виде букв или цифр. Сообщение, предназначенное для передачи в удаленный пункт, называется сигналом. Сигналы могут быть электрическими, электромагнитными, звуковыми, ультразвуковыми, оптическими. Сигналы могут быть дискретные и непрерывные. Рассмотрим дискретные сигналы. На рисунке 1.4. изобразим сообщение, переданное дискретными сигналами. По оси абсцисс будем откладывать номера элементов сообщения, а по оси ординат – состояния элементов сообщения т.е. значение какого-нибудь параметра сообщения, например, амплитуды сигнала при амплитудно-импульсной модуляции (АИМ.
Назовем полное число состояний «алфавитом», а отдельное состояние «буквой». Тогда набор состояний – элементов сообщения –«букв» образует «слово» – сообщение.
Рис.1.5. Диаграмма состояний элементов сообщения
На рис.1.5; а,б,в,г,д приведено одно сообщение, состоящее из трех элементов (n=3). Сообщение представлено импульсами с различной модуляцией. Каждый из трех элементов сообщения может принимать одно из шести значений. Состояния элементов сообщения определяются различным образом при различной модуляции. Например, при амплитудно-импульсной модуляции (АИМ) рис.1.5;а состояние определяется величиной амплитуды. В случае широтно-импульсной модуляции (ШИМ) изменяется длительность импульсов, при время-импульсной модуляции (ВИМ) изменяется задержка импульса относительно фиксированного момента времени, при кодово-импульсной модуляции (КИМ) изменяется комбинация импульсных посылок (сигналов).
Рис.1.6. Представление сообщения сигналами с различными видами модуляции
Назовем полученные на рис.1.5,1.6 диаграммамы диаграммами состояний элементов сообщения или просто диаграммами состояний.
В приведенном примере сообщение –«слово» состоит из трех элементов «букв» , заданных с помощью алфавита из шести «букв» . В общем случае «слово» состоит из n символов, заданных алфавитом из m «букв». (Аналогично в любом языке слово состоит из нескольких букв, которые входят в алфавит из нескольких десятков букв).
Количество различных сообщений - «слов» – L, которые можно составить из n элементов, принимающих любое из m различных состояний «букв» равно числу
L= mn. (2.1)
Чем больше L, тем меньше вероятность каждого данного сообщения (больше вариантов реализации). Поэтому величина L при равновероятных сообщениях может быть принята за меру неопределенности.
Однако, более целесообразно (см. ниже) за меру неопределенности принять величину
I=logL. (2.2)
Действительно, если передается достоверное сообщение, ему соответствует один набор состояний элементов сообщения, следовательно, L=1, и I=0 т.е. неопределенность отсутствует.
Рис.2.6. Представление сообщения сигналами с различными видами модуляции
Если принимается n равновероятных сообщений из m различных возможных равновероятных сообщений, то, подставляя количество равновероятных сообщений L= mn под логарифм, получим неопределенность
I=n·logm. (2.3)
Поделив I на n , получим
H=logm,