Диссертация (1137287), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Метод проектирования бортовых радиоохранных систем, отличающийсяучетом требований комплексного воздействия внешних возмущающихфакторов,чтопозволяетсоздатьмодульрадиоохраннойсистемы,устойчивый к воздействиям окружения;2. Алгоритм комплексного моделирования, отличающийся учетом факторовэлектромагнитного излучения, тепловых и механических воздействий;3. Алгоритм подбора элементной базы, отличающийся тем, что модулисистемы выбираются оптимальными по энергопотреблению, что позволилоснизить энергетические показатели потребления системы;4. Математическая модель для оценки времени работы радиоохраннойсистемы от аккумуляторной батареи автомобиля, которая позволяетрассчитать время функционирования спроектированной системы;5. Методикапроектированиярадиоохраннойсистемы,отличающаясявведением дополнительных процедур по структурно-математическому ичисленному моделированию, что позволяет разработать охранный модуль сучетом воздействия внешних факторов.Область исследованийОбласть исследований соответствует пунктам 1, 3, 7-10 паспортаспециальности 05.12.04 – Радиотехника, в том числе системы и устройствателевидения:1.
Исследование новых процессов и явлений в радиотехнике, позволяющихповысить эффективность радиотехнических устройств;3.Разработкаустройствгенерирования,усиления,преобразованиярадиосигналов в радиосредствах различного назначения. Создание методиких расчета и основ проектирования;7.
Разработка методов и устройств передачи, приема, обработки,отображенияихраненияинформации.Разработкаперспективныхинформационных технологий, в том числе цифровых, а также сиспользованием нейронных сетей для распознавания изображений врадиотехнических устройствах;88. Создание теории синтеза и анализа, а также методов моделированиярадиоэлектронных устройств;9.Разработканаучныхитехническихосновпроектирования,конструирования, технологии производства, испытания и сертификациирадиотехнических устройств;10. Разработка радиотехнических устройств для использования их впромышленности, биологии, медицине, метрологии и др.Практическая значимость состоит в том, что предложенный методпозволяет значительно сократить время, затрачиваемое на проектированиебортового модуля радиоохранной системы автомобиля, с учетом комплексноговоздействия внешних возмущающих факторов, которые могут затронутьразрабатываемую систему.
Также метод позволяет создать систему с увеличеннойэнергоэффективностью, за счет использования алгоритма подбора оптимальнойпо энергопотреблению элементной базы и размещением всех компонентов наедином печатном узле, что положительно сказывается на итоговом времениработы системы от встроенного аккумулятора автомобиля.Теоретическая значимость состоит в развитии теории и методовпроектированияэнергоэффективныхтребованийнадежностиповрадиоэлектронныхусловияхвоздействиясредствсучетомширокогоспектравозмущающих факторов.Степень достоверности результатовДостоверностьполученныхрезультатовподтверждаетсякорректнымиспользованием математического аппарата, глубоким и всесторонним анализомпроведенных ранее научно-исследовательских работ по предмету исследования,использованием общепризнанных методов, а также натурными экспериментами ивнедрением полученных результатов в практику проектирования современныхрадиоохранных устройств.Реализация и внедрение результатов работыРезультаты диссертации использованы при выполнении НИР и ОКР,выполненных в ОАО «МКБ «Компас», а именно при разработке аппаратно-9программных навигационных комплексов и аппаратуры для охраны и защитытранспортных средств от несанкционированного проникновения и использования.Также результаты, полученные в ходе работы, внедрены в учебный процессМИЭМ НИУ ВШЭ.Основные результаты, выносимые на защиту:1.
Метод проектирования бортовых радиоохранных систем;2. Алгоритм комплексного проектирования с учетом внешних возмущающихфакторов;3. Алгоритм подбора оптимальной по энергопотреблению элементной базы;4. Математическая модель для оценки времени работы радиоохраннойсистемы от АКБ автомобиля;5. Методика проектирования радиоохранной системы.Апробация результатов работы.
Основные положения и результатыдиссертационной работы докладывались и обсуждались на международных,всероссийских и вузовских научных конференциях:1. 6-яМеждународнаянаучно-практическаяконференцияучащихсяистудентов, г. Протвино – февраль 2013 г., доклад на тему: «Автомобильныеохранные системы. История, состояние и перспективы»;2. 7-яМеждународнаянаучно-практическаяконференцияучащихсяистудентов, г. Протвино – февраль 2014 г., доклад на тему: «Структурасовременного бортового радиоохранного комплекса»;3. Международнаянаучно-практическаяконференции«Инновационныеинформационные технологии» г.
Прага – апрель 2014 г., доклад на тему:«GSM modules in energy efficient M2M-systems»;4. Международный симпозиум «Надежность и качество», г. Пенза – май 2014г., доклад на тему: «Преселектор сигнала спутниковых навигационныхсистем: обзор современного состояния и анализ перспектив развития внавигационных радиоприёмниках ответственного назначения»;5.
8-я Международная научно-практическая конференция Информационные икоммуникационные технологии в образовании, науке и производстве, г.10Протвино – июнь 2014 г., доклад на тему: «OEM-модули для организациисетей взаимодействия формата М2М»;6. Научно-практическаяконференция«Инновациинаосновеинформационных и коммуникационных технологий» г. Сочи – октябрь 2015г.,докладнатему:«ОбзорпатентовСШАпоавтомобильнымрадиоохранным системам»;7. Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодыхспециалистов НИУ ВШЭ - 2013, 2014, 2015, 2016 гг.Публикации.Основныерезультаты,полученныевдиссертации,опубликованы в 18 печатных работах, в том числе 4 работы в ведущихрецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК.Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав,заключения, списка использованных источников и приложения.11РАЗДЕЛ 1.
Анализ предметной области и постановка задач исследованияДля решения задачи разработки эффективного метода проектирования длябортовых радиоохранных систем необходимо провести рассмотрение объекта ипредмета настоящего исследования. В связи с этим требуется уточнить текущеесостояние проблемы проектирования подобного класса систем, оценить спектрфакторов внешнего воздействия, выявить тенденции в развитии, в историческойретроспективе рассмотреть содержание, назначение и характеристики бортовыхрадиоохранных систем и провести классификацию и сравнительный анализсуществующих методов и алгоритмов проектирования применительно к задачамнастоящей работы.1.1 Анализ особенностей современных автомобильных охранных системОхраннаясистема-представляетсобойсовокупностьсовместнодействующих технических средств для обнаружения признаков появлениянесанкционированного проникновения на защищаемый объект, передачи, сбора,обработки и представления информации в заданном виде заинтересованнымлицам [62].
Термин является обобщающим для нескольких типов систем.Основное назначение - предупредить, по возможности предотвратить илиспособствовать предотвращению ситуаций, в которых будет нанесён вред людямили материальным ценностям, связанных прежде всего с действиями других лиц.Бортовая радиоохранная система – это автоматизированный комплекс дляохраны, устанавливаемый на борту транспортных средств или различныхподвижных объектов с целью предупредить, по возможности предотвратить илиспособствовать предотвращению ситуаций, в которых будет реализован угон или12кража защищаемого объекта, посредством использования радиоканала дляпередачи данных от объекта. Так современная бортовая радиоохранная системаавтомобиля (РОСА) должна осуществлять контроль состояния замков дверей,капота, багажника, состояние стеклоподъёмников, охрану зон расположенияузлов управления, контролировать работоспособность функциональных блоков,обеспечивать охрану периметра вокруг автомобиля[52].Имеется достаточно широкий спектр готовых решений РОСА.
Среди нихможно выделить три основных класса устройств. Это автономные маяки илиблоки-закладки; системы с односторонней или двусторонней связью с владельцемМО за счет использования радиоканала; системы с использованием глобальныхнавигационных спутниковых систем (ГНСС) и сетей сотовой связи.Краткорассмотрим особенности и реализации каждого из классов данных систем.Автономные маяки или блоки-закладки часто используются совместно сдругими РОСА. Их основное назначение – поиск автомобиля после угона иликражи, когда основная РОСА была обнаружена и демонтирована (выведена изстроя) злоумышленником, то есть перестала выполнять свои охранные функции.В состав автономных систем входит батарея для обеспечения функционированиямаяка, что позволяет устанавливать его практически в любом месте автомобиля,без подключения к штатной системе питания - это затрудняет обнаружение такогоустройствазлоумышленниками.Присоответствующемклиматическомисполнении данные устройства могут быть успешно использованы для охраныполуприцепов или на водном транспорте, так как данные средства являютсясезонными и часто остаются надолго без контроля владельца.