Радіолокаційний контроль повітряного простору. VII. Контроль над виконанням вимог. Особливості функціональних вузлів РЛС «Скеля – М»

Винахід відноситься до галузі радіолокації і може бути використане для розробки перспективних РЛС. Досяжним технічним результатом є збільшення надійності виявлення об'єкта. Для цього у відомому способі контролю повітряного простору, що полягає в його огляді за допомогою РЛС, додатково приймають відбиту енергію зовнішнього радіоелектронного засобу (РЕМ), визначають межі зони, в якій відношення відбитої об'єктом енергії РЕМ до шуму більше порогового значення, і сигнал РЛС випромінюють тільки у напрями зони, у яких виявлено відбита енергія РЕМ.

Винахід відноситься до галузі радіолокації і може бути використане для розробки перспективних РЛС. Для забезпечення контролю повітряного простору необхідно виявляти об'єкт з високою надійністю та вимірювати його координати з необхідною точністю. Відомий спосіб виявлення об'єкта за допомогою пасивних багатопозиційних систем, що використовують опромінення об'єкта за рахунок енергії зовнішніх радіоелектронних засобів (РЕМ), наприклад, телецентрів або навіть джерел природного характеру: блискавок, сонця, деяких зірок. Виявлення об'єкта та вимірювання його координат у цьому способі здійснюють за рахунок прийому відбитої об'єктом енергії (сигналів) зовнішніх джерел у рознесених точках та спільної обробки прийнятих сигналів. Перевага такого способу полягає в тому, що для його функціонування не потрібно витрати енергії на опромінення об'єкта. Крім того, відомо, що ефективна площа розсіювання об'єкта при бістатичній радіолокації на просвіт у зоні існування просвітнього ефекту на 3-4 порядки більше порівняно з моностатичною. Це означає, що об'єкт може бути виявлений при опроміненні його на просвіт порівняно малим рівнем енергії РЕС. Недоліки способу полягають у наступному: - для реалізації способу необхідно мати кілька рознесених приймальних позицій із забезпеченням системи зв'язку між ними, оскільки за наявності однієї позиції можна виявити лише ознаку наявності об'єкта, а для вимірювання координат потрібно не менше трьох; - можуть бути використані тільки РЕМ із сигналом, що має ширину спектра, достатню для забезпечення дозволу об'єктів по дальності; - Неможливо забезпечити контроль всього простору при використанні РЕМ з реальним енергетичним потенціалом, т.к. неможливо забезпечити необхідне відношення відображена об'єктом енергія РЕМ/шум при довільному положенні об'єкта в контрольованому просторі, оскільки, як показано в (графіки на рис. 3, с. 426), просвітний ефект діє при кутах дифракції приблизно 6 градусів. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб контролю повітряного простору за допомогою РЛС, коли випромінюють зондувальний сигнал послідовно у всі напрямки контрольованого простору і прийнятого відбитого об'єктом сигналу виявляють його і вимірюють його координати. Як правило, для цього використовують РЛС з голчастою формою діаграми спрямованості антени в S-діапазоні, наприклад, РЛС RAT-31S (Радіоелектроніка за кордоном, 1980, 17, с. 23). Недолік такого способу полягає в тому, що навіть при голчастому промені концентрація енергії при огляді кожного напрямку недостатня для виявлення помітного об'єкта, оскільки за короткий період огляду (одиниці секунд) потрібно оглянути контрольований простір, що складається з тисяч напрямків. Це знижує надійність виявлення об'єкта. Збільшити її можна за рахунок збільшення концентрації енергії в напрямі шляхом збільшення потенціалу РЛС. Для мобільних РЛС це неможливо. Збільшення концентрації енергії у цьому напрямі за збереження енергії можна досягти з допомогою скорочення числа напрямів огляду, що також неможливо, т.к. скорочені напрями випадуть з-під контролю. Пропоноване винахід спрямовано рішення завдання збільшення надійності виявлення об'єкта при збереженні енергетичного потенціалу РЛС. Завдання вирішується за рахунок скорочення числа напрямів огляду за допомогою РЛС у тих зонах простору, при знаходженні в яких об'єкта забезпечується надійний прийом відбитої ним енергії зовнішніх РЕМ. Зазначений результат досягається тим, що у відомому способі контролю повітряного простору, що полягає в його огляді за допомогою РЛС, згідно винаходу додатково приймають відбиту енергію зовнішнього радіоелектронного засобу (РЕМ), визначають межі зони, в якій відношення відбитої об'єктом енергії РЕМ до шуму більше порогового значення , і випромінюють сигнал РЛС лише у напрями зони, у яких виявлено відбита енергія РЕМ. Суть винаходу полягає у наступному. Визначають конкретне РЕМ із відомими параметрами, енергія якого буде використана для виявлення об'єкта (наприклад, супутник телебачення, зв'язку або наземне РЕМ). Визначають величину відношення відображена об'єктом енергія РЕМ/шум (тобто відношення сигнал/шум) у точці прийому за формулою (ЛЗ, формула 1, с. 425): де Q = P C / P Ш - відношення сигнал/шум; P T - середня потужність передавального пристрою РЕМ; G T , G R - коефіцієнти посилення відповідно передавальної та приймальної антен; - довжина хвилі; - узагальнені втрати; (B, Г)) - ЕПР об'єкта для двопозиційної системи як функція від кутів дифракції B і Г; F(,) F(,) - ДН передавальної та приймальної антен; РШ – середня потужність шумів у смузі приймального пристрою з урахуванням порога виявлення; R T , R R - відстань від РЕМ та приймального пристрою до об'єкта відповідно. Для значення Q, що перевищує граничне значення, тобто. що забезпечує необхідну надійність виявлення відбитої об'єктом енергії РЕМ, визначають граничні значення B , Г, які і беруть як межі зони, при розміщенні в якій об'єкта відношення відбита об'єктом енергія РЕМ/шум більше порогового значення. У разі використання стабільно працюючого РЕЗ зона, де Q перевищує граничне значення, може бути визначена експериментально шляхом набору статистики при огляді зони одночасно в пасивному режимі та за допомогою РЛС. При цьому визначають межі зони, в якій виявляють з необхідною надійністю відбиту енергію РЕМ об'єктом, виявленим РЛЗ. Після визначення меж, зону оглядають пасивному режимі з допомогою приймальної антени в діапазоні частот обраного РЕМ відомим способом (див., наприклад, ), РЛС для огляду цієї зони не використовується. при виявленні в деякому напрямку o , o входить в зону, відображеної об'єктом енергії РЕМ приймають рішення про виявлення в цьому напрямку ознаки знаходження об'єкта і випромінює в цьому напрямку сигнал РЛС, в активному режимі виявляють об'єкт і вимірюють його координати. Таким чином, кількість напрямків, що розглядаються за допомогою РЛЗ, буде скорочено; за рахунок цього може бути збільшена концентрація енергії РЛС під час огляду напрямів простору, що збільшить надійність виявлення об'єкта. Слід зазначити, що енергію зовнішнього РЕМ у пропонованому винаході використовують лише для виявлення ознаки наявності об'єкта, на відміну, наприклад, від способу, описаного в , де вона використовується для виявлення об'єкта та вимірювання його координат. Це усуває основні недоліки способу використання зовнішнього РЕМ, зазначені в , і знижує вимоги до параметрів випромінювання РЕМ.

формула винаходу

Спосіб контролю повітряного простору, що полягає в його огляді за допомогою РЛС, який відрізняється тим, що додатково приймають відбиту об'єктом енергію зовнішнього радіоелектронного засобу (РЕМ), визначають межі зони, в якій відношення відбитої об'єктом енергії РЕЗ до шуму більше порогового значення, і випромінюють сигнал РЛС лише у напрями зони, у яких виявлено відбита енергія РЕМ.

Інші зміни, пов'язані із зареєстрованими винаходами

Зміни: Зареєстрований перехід виключного права без укладання договоруДата та номер державної реєстрації переходу виключного права: 12.03.2010/РП0000606Патентовласник: Відкрите акціонерне товариство "Науково-дослідний інститут вимірювальних приладів"
Колишній власник патенту: Федеральне державне унітарне підприємство "Науково-дослідний інститут вимірювальних приладів"

Номер та рік публікації бюлетеня: 30-2003

Схожі патенти:

Винахід відноситься до радіотехнічних засобів пасивної локації для визначення розташування джерел імпульсного електромагнітного випромінювання і може бути використане для вимірювання розташування грозових розрядів на відстанях 300-2000 км в метеорології та цивільної авіації для підвищення безпеки польотів

Винахід відноситься до радіотехніки і призначене для прецизійного визначення висоти польоту ШСЗ, параметрів гравітаційного поля Землі, визначення фігури геоїду, рельєфу поверхні суші, топографії льодових полів та океану, зокрема висоти нерівностей поверхні, що підстилає, і океанічних хвиль

НАУКА І ВІЙСЬКОВА БЕЗПЕКА № 1/2007, стор. 28-33

УДК 621.396.96

І.М. АНОШКІН,

завідувач відділу Науково-дослідного інституту

Збройних сил Республіки Білорусь,

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Наводяться принципи побудови та оцінюються можливості перспективних багатопозиційних радіолокаційних систем ППО, які дозволять збройним силам США та їх союзників вирішувати якісно нові завдання щодо прихованого спостереження та контролю повітряного простору.

Постійне зростання вимог до обсягу та якості радіолокаційної інформації про повітряну та перешкодову обстановку, забезпечення високої захищеності інформаційних засобів від впливу засобів радіоелектронної боротьби противника змушує зарубіжних військових фахівців не тільки шукати нові технічні рішення у створенні різних компонентів радіолокаційних станцій (РЛС), які є основними інформаційними. датчиками в системах ППО, управління повітряним рухом та ін., а й розвивати нові нетрадиційні напрямки в даній галузі розробки та створення військової техніки.

Одним з таких перспективних напрямів є багатопозиційна радіолокація. Дослідження та розробки, що проводяться США та рядом країн НАТО (Великобританії, Франції, ФРН) у цій галузі, спрямовані на підвищення інформативності, поміхозахищеності та живучості радіолокаційних засобів та систем різного призначення за рахунок використання в їх роботі бістатичних та багатопозиційних режимів роботи. Крім того, це забезпечує надійне спостереження за малопомітними повітряними цілями (ВЦ), у тому числі, крилатими ракетами та літаками, виготовленими з використанням технології «Стелт», що діють в умовах радіоелектронного та вогневого придушення з боку супротивника, а також перевідбиття від поверхні, що підстилає і місцеві предмети. Під багатопозиційною системою радіолокації (МПРС) слід розуміти сукупність передавальних і приймальних пунктів, що забезпечують створення радіолокаційного поля з необхідними параметрами. Основу МПРС (як її окремі осередки) становлять бістатичні РЛС у складі передавач - приймач, рознесений у просторі. Коли передавачі вимкнені, така система за наявності відповідних ліній зв'язку між приймальними пунктами може працювати в пасивному режимі, визначаючи координати об'єктів, що випромінюють електромагнітні хвилі.

Для забезпечення підвищеної скритності роботи подібних систем у бойових умовах розглядаються різні принципи їх побудови: наземного, повітряного, космічного та змішаних варіантів базування, що використовують зондувальне випромінювання штатних РЛС, постановників активних перешкод противника, а також радіотехнічних систем (рис. 1), нетрадиційних для радіолокації (телевізійних та радіомовних передавальних станцій, різних систем та засобів зв'язку тощо). Найінтенсивніше роботи у цьому напрямі ведуться США.

Можливість мати систему радіолокаційного поля, що збігається з полем покриття, що формується зонами підсвічування телевізійних, радіомовних передавальних станцій (РТПС), базових станцій стільникового телефонного зв'язку тощо, обумовлена ​​тим, що висота їх антенних веж може досягати 50...250 м , А формована ними всеспрямована зона підсвічування притиснута до землі. Найпростіший перерахунок за формулою дальності прямої видимості показує, що літальні апарати, що летять на гранично малих висотах, потрапляють у підсвітку таких передавачів, починаючи з відстані 50 - 80 км.

На відміну від поєднаних (моностатичних) РЛС, зона виявлення цілей МПРС, крім енергетичного потенціалу та умов радіолокаційного спостереження, значною мірою залежить від геометрії їх побудови, кількості та взаємного положення передавальних та приймальних пунктів. Поняття «максимальна дальність виявлення» є величиною, яку не можна однозначно визначити енергетичним потенціалом, як це має місце для поєднаних РЛС. Максимальна дальність виявлення ВЦ бістатичної РЛС як елементарного осередку МПРС визначається формою овалу Кассіні (ліній постійних відносин «сигнал/шум»), якому відповідає сімейство кривих ізоляції або ліній постійних сумарних дальностей (еліпсів), що визначають положення мети на овалі (рис.2) в відповідно до виразу

Рівняння радіолокації для визначення максимальної дальності дії бістатичної РЛС має вигляд

де rl,r2 -відстані від передавача до мети та від мети до приймача;

Pt -потужність передавача, Вт;

G t, GT -коефіцієнти посилення передавальної та приймальної антен;

Pmin – гранична чутливість приймального пристрою;

k -постійна Больцмана;

v1, v2 - коефіцієнти втрат при поширенні радіохвиль на шляху від передавача до мети та від мети до приймача.

Площа зони виявлення МПРС, що складається з одного передавального та кількох приймальних пунктів (або навпаки), може значно перевищувати площу зони виявлення еквівалентної суміщеної РЛС.

Слід зазначити, що значення ефективної площі розсіювання (ЕПР) у бістатичній РЛС для однієї і тієї ж мети відрізняється від її ЕПР, виміряної однопозиційної РЛС. При її наближенні до лінії бази (лінія «передавач – приймач») Lспостерігається ефект різкого зростання ЕПР (рис. 3), причому максимальне значення останньої спостерігається при знаходженні мети на лінії бази та визначається за формулою

де А -площа поперечного перерізу об'єкта, перпендикулярна до напряму поширення радіохвиль, м;

λ – довжина хвилі, м.

Використання цього ефекту дозволяє більш ефективно виявляти малопомітні цілі, у тому числі виготовлені із застосуванням технології «Стелт». Багатопозиційна система радіолокації може бути реалізована на основі різних варіантів геометрії її побудови з використанням як мобільних, так і стаціонарних пунктів прийому.

Концепція МПРС розробляється США з початку 1950-х років на користь їх використання на вирішення різних завдань, передусім контролю повітряно-космічного простору. Роботи, що проводилися, носили в основному теоретичний, а в окремих випадках експериментальний характер. Інтерес до багатопозиційних радіолокаційних систем знову виник наприкінці 1990-х років з появою високопродуктивних комп'ютерів та засобів обробки складних сигналів (радіолокаційних, завадових, сигналів радіотелевізійних передавальних станцій, радіосигналів станцій мобільного зв'язку тощо), здатних забезпечити обробку великих обсягів радіолокаційної інформації прийнятних точнісних характеристик подібних систем. Крім того, поява космічної радіонавігаційної системи GPS (Global Position System) дозволяє робити точну топоприв'язку та жорстку тимчасову синхронізацію елементів МПРС, що є необхідною умовою при кореляційній обробці сигналів у подібних системах. Радіолокаційні характеристики сигналів, випромінюваних телевізійними (ТВ) і частотно-модульованими (ЧМ) радіомовними станціями, що передають, з радіотелефонними станціями стільникового GSM зв'язку наведені в таблиці 1.

Основною характеристикою радіосигналів з точки зору їх використання в радіолокаційних системах є їхня функція невизначеності (часова функція неузгодженості або так зване «тіло невизначеності»), яка визначає роздільну здатність за часом запізнення (дальності) та частоту Доплера (радіальної швидкості). У випадку вона описується наступним виразом

На рис. 4 - 5 наведено функції невизначеності телевізійних сигналів зображення та звукового супроводу, УКХ ЧС радіосигналів та сигналів цифрового широкосмугового аудіомовлення.

Як випливає з аналізу наведених залежностей, функція невизначеності ТБ сигналу зображення носить багатопиковий характер, зумовлений його кадровою та малою періодичністю. Безперервний характер ТБ сигналу дозволяє здійснювати частотну селекцію ехо-сигналів з високою точністю, проте наявність у ньому періодичності кадрів призводить до появи заважають складових його функції неузгодженості, що йдуть через 50 Гц. Зміна середньої яскравості зображення, що передається, призводить до зміни середньої потужності випромінювання і зміни рівня головного і бічних піків його часчастотної функції неузгодженості. Важливою перевагою ТБ сигналу звукового супроводу та частотно-модульованих сигналів УКХ радіомовлення є однопіковий характер їх тіл невизначеності, що полегшує дозвіл ехо-сигналів як за часом запізнення, так і частотою Доплера. Однак їх нестаціонарність по ширині спектра сильно впливає на форму і ширину центрального піку функцій невизначеності.

Подібні сигнали в традиційному розумінні не призначені для вирішення завдань радіолокації, так як не забезпечують необхідну роздільну здатність і точність визначення координат цілей. Однак спільна обробка в реальному масштабі часу сигналів, що випромінюються різними різнотипними засобами, відбитих від ВЦ і одночасно приймаються в декількох пунктах прийому, дозволяє забезпечити необхідні точнісні характеристики системи в цілому. Для цього передбачається використання нових адаптивних алгоритмів цифрової обробки радіолокаційної інформації та застосування високопродуктивних обчислювальних засобів нового покоління.

Особливістю МПРС із зовнішніми передавачами підсвічування цілей є наявність потужних прямих (проникаючих) сигналів передавачів, рівень яких може на 40 - 90 дБ перевищувати рівень сигналів, відбитих від цілей. Для зниження заважає впливу проникаючих сигналів передавачів і перевідбиття від підстилаючої поверхні і місцевих предметів з метою розширення зони виявлення необхідно застосовувати спеціальні заходи: просторову режекцію сигналів, що заважають, методи автокомпенсації з частотно-селективним зворотним зв'язком на високій і проміжній частоті, придушення на відео.

Незважаючи на те, що роботи в цьому напрямку проводилися протягом досить тривалого періоду, лише останнім часом після появи відносно недорогих надшвидкісних цифрових процесорів, що дозволяють обробляти великі обсяги інформації, вперше з'явилася реальна можливість створення експериментальних зразків, що відповідають сучасним тактико-технічним вимогам.

Фахівцями американської фірми «Локхід Мартін» протягом останніх п'ятнадцяти років проводиться розробка перспективної трикоординатної системи радіолокації виявлення та супроводу повітряних цілей на основі багатопозиційних принципів побудови, яка отримала найменування «Сайлент Сентрі» (Silent Sentry).

Вона має принципово нові можливості по потайному спостереженню за повітряною обстановкою. У складі системи відсутні власні передавальні пристрої, що обумовлює можливість роботи в пасивному режимі і не дозволяє противнику визначати місцезнаходження її елементів засобами радіотехнічної розвідки. Прихованого застосування МПРС «Сайлент Сентрі» сприяє також відсутність у складі її приймальних пунктів елементів, що обертаються, і антен з механічним скануванням діаграми спрямованості антени. Як основні джерела, що забезпечують формування зондувальних сигналів і підсвічування цілей, використовуються безперервні сигнали з амплітудною та частотною модуляцією, що випромінюються телевізійними та радіомовними ультракороткохвильовими передавальними станціями, а також сигнали інших радіотехнічних засобів, розташованих у зоні дії системи, у тому числі РЛС ППО повітряним рухом, радіомаяків, засобів навігації, зв'язку та ін. Принципи бойового застосування системи "Сайлент Сентрі" представлені на рис. 6.

На думку розробників, система дозволить одночасно супроводжувати велику кількість ВЦ, кількість яких обмежуватиметься лише можливостями пристроїв обробки радіолокаційної інформації. При цьому пропускна здатність системи «Сайлент Сентрі» (у порівнянні з традиційними засобами радіолокації, у яких даний показник значною мірою залежить від параметрів антенної системи РЛС і пристроїв обробки сигналів) не буде обмежена параметрами антенних систем і приймальних пристроїв. Крім того, в порівнянні зі звичайними РЛС, що забезпечують дальність виявлення низьколітаючих цілей до 40 - 50 км, система «Сайлент Сентрі» дозволить їх виявляти і супроводжувати на дальностях до 220 км як за рахунок вищого рівня потужності сигналів, що випромінюються передаючими пристроями телевізійних та радіомовних станцій (десятки кіловат у безперервному режимі), так і за рахунок розміщення їх антенних пристроїв на спеціальних вишках (до 300 м і більше) та природних пагорбах (пагорбах та горах) для забезпечення максимально можливих зон впевненого прийому телевізійних та радіопередач. Їхня діаграма спрямованості притиснута до поверхні землі, що також сприяє підвищенню можливостей системи з виявлення цілей, що низько летять.

Перший експериментальний зразок мобільного приймального модуля системи, до складу якого входять чотири контейнери з однотипними блоками обчислювальних засобів (розмірами 0,5X0,5X0,5 м кожен) та антенна система (розмірами 9X2,5 м), було створено наприкінці 1998 року. У разі їхнього серійного виробництва вартість одного приймального модуля системи становитиме залежно від складу використовуваних коштів від 3 до 5 млн. дол.

Створено також стаціонарний варіант приймального модуля системи Сайлент Сентрі, характеристики якого наведені в табл. 2. У ньому використовується антенний пристрій з фазованими антеними гратами (ФАР) збільшених розмірів у порівнянні з мобільним варіантом, а також обчислювальні засоби, що забезпечують продуктивність вдвічі вище, ніж у мобільного варіанту. Антенна система змонтована на бічній поверхні будівлі, плоска ФАР якої спрямована у бік міжнародного аеропорту ім. Дж.Вашингтона в м. Балтімор (на відстані близько 50 км від передавального пункту).

До складу окремого приймального модуля стаціонарного типу системи "Сайлент Сентрі" входять:

антенна система з ФАР (лінійною або плоскою) цільового каналу, що забезпечує прийом сигналів, відбитих від цілей;

антени «опорних» каналів, що забезпечують прийом прямих (опорних) сигналів передавачів підсвічування цілей;

приймальний пристрій з великим динамічним діапазоном і системами придушення сигналів, що заважають передавачів підсвічування цілей;

аналогово-цифровий перетворювач радіолокаційних сигналів;

високопродуктивний цифровий процесор обробки радіолокаційної інформації виробництва фірми «Силікон Графіке», що забезпечує видачу даних у реальному масштабі часу не менше ніж про 200 повітряних цілей;

пристрої відображення повітряної обстановки;

процесор аналізу фоново-цільової обстановки, що забезпечує оптимізацію вибору в кожний конкретний момент роботи тих чи інших типів сигналів зондувального випромінювання та передавачів підсвічування цілей, що знаходяться в зоні дії системи, для отримання максимального відношення сигнал/шум на виході пристрою обробки радіолокаційної інформації;

засоби реєстрації, запису та зберігання інформації;

тренажно-імітаційна апаратура;

засоби автономного енергопостачання.

До складу приймальної ФАР входять кілька подрешіток, розроблених на основі існуючих типів комерційних антенних систем різного діапазону та призначення. Як експериментальні зразки до неї додатково включені звичайні приймальні телевізійні антенні пристрої. Одне приймальне полотно ФАР здатне забезпечити зону огляду в азимутальному секторі до 105 град, і в кутомісному секторі до 50 град., а найбільш ефективний рівень прийому відбитих від цілей сигналів забезпечується в азимутальному секторі до 60 град. Для забезпечення перекриття кругової зони огляду азимуту можливе використання кілька полотен ФАР.

Зовнішній вигляд антенних систем, приймального пристрою та екрану пристрою відображення обстановки стаціонарного та мобільного варіантів приймального модуля системи «Сайлент Сентрі» наведено на малюнку 7. Випробування системи в реальних умовах були проведені в березні 1999 (Форт Стюарт, шт. Джорджія). При цьому забезпечувалося спостереження (виявлення, супровід, визначення просторових координат, швидкості та прискорення) у пасивному режимі за різними аеродинамічними та балістичними цілями.

Основне завдання подальших робіт зі створення системи «Сайлент Сентрі» нині пов'язані з поліпшенням її можливостей, зокрема, введенням у режим розпізнавання цілей. Це завдання частково вирішується у вже створених зразках, проте над реальному масштабі часу. Крім того, опрацьовується варіант системи, в якому як передавачі підсвічування цілей передбачається використовувати бортові РЛС літаків далекого радіолокаційного виявлення та управління.

У Великій Британії роботи в галузі багатопозиційних радіолокаційних систем подібного призначення велися з кінця 1980-х років. Було розроблено та розгорнуто різні експериментальні зразки бістатичних радіолокаційних систем, приймальні модулі яких дислокувалися в районі лондонського аеропорту «Хітроу» (рис. 8). Як передавачі підсвічування цілей використовувалися штатні засоби радіотелевізійних передавальних станцій і РЛС управління повітряним рухом. Крім того, були розроблені експериментальні зразки доплерівських РЛС переднього розсіювання, що використовують ефект зростання ЕПР цілей при наближенні до лінії бази бістатичної системи з телевізійним підсвічуванням. Дослідження в галузі створення МПРС з використанням радіотелевізійних передавальних станцій як джерела опромінення ВЦ проводилися в дослідницькому інституті Міністерства оборони Норвегії, про що повідомлялося на сесії провідних норвезьких інститутів та фірм-розробників за перспективними проектами створення та розвитку нової радіоелектронної військової техніки та технологій у червні 2010р. м.

Як джерела сигналів, зондуючих повітряний простір, також можуть використовуватися базові станції мобільного стільникового зв'язку дециметрового діапазону довжин хвиль. Роботи у цьому напрямку зі створення власних версій пасивних радіолокаційних систем проводять фахівці німецької компанії «Сіменс», британських фірм Roke Manor Research та BAE Systems, французького космічного агентства ONERA.

Визначати розташування ВЦ планується шляхом обчислення різниці фаз сигналів, випромінюваних декількома базовими станціями, координати яких відомі з високою точністю. При цьому основною технічною проблемою є забезпечення синхронізації таких вимірювань у межах кількох наносекунд. Вирішити її передбачається, застосувавши технології високостабільних еталонів часу (атомного годинника, встановленого на борту космічних апаратів), розроблені при створенні космічної радіонавігаційної системи «Навстар».

Такі системи матимуть високий рівень живучості, оскільки при їх функціонуванні відсутні будь-які ознаки використання базових станцій телефонного мобільного зв'язку як передавачі РЛС. Якщо ж противник якимось чином зможе встановити цей факт, він буде змушений знищити всі передавачі телефонної мережі, що є малоймовірним з огляду на сучасний масштаб їхнього розгортання. Виявлення та знищення самих приймальних пристроїв таких радіолокаційних систем за допомогою технічних засобів практично неможливе, тому що під час свого функціонування вони використовують сигнали стандартної мобільної телефонної мережі. Застосування постановників перешкод, на думку розробників, виявиться також неефективним у зв'язку з тим, що в роботі варіантів МПРС можливий режим, в якому пристрої РЕП самі виявляться додатковими джерелами підсвічування повітряних цілей.

У жовтні 2003 р. компанія Roke Manor Research під час військових навчань на полігоні Salisbury Plain продемонструвала керівництву британського Міністерства оборони варіант пасивної радіолокаційної системи Celldar (скорочення від Cellular phone radar). Вартість демонстраційного прототипу, що складається з двох звичайних параболічних антен, двох мобільних телефонів (що виконували роль «сот») і ПК з аналого-цифровим перетворювачем, склала трохи більше 3 тис. дол. мобільного телефонного зв'язку, здатне створити подоб
ні радіолокаційні системи. При цьому передавачі телефонної мережі можуть використовуватися без відома їхніх операторів. Розширити можливості систем подібних до Celldar вдасться за рахунок допоміжних засобів, таких, наприклад, як акустичні датчики.

Таким чином, створення та ухвалення на озброєння багатопозиційних радіолокаційних систем типу «Сайлент Сентрі» або Celldar дозволить збройним силам США та їх союзників вирішувати якісно нові завдання щодо прихованого спостереження та контролю повітряного простору в зонах можливих збройних конфліктів в окремих регіонах світу. Крім того, вони можуть залучатися для вирішення завдань управління повітряним рухом, боротьби з поширенням наркотиків та ін.

Як показує досвід воєн останнього 15-річчя, традиційні системи ППО мають низьку завадостійкість і живучість, насамперед від впливу високоточної зброї. Тому недоліки засобів активної радіолокації повинні бути максимально нейтралізовані додатковими засобами – пасивними засобами розвідки цілей на малих та гранично малих висотах. Розробка багатопозиційних радіолокаційних систем, що використовують зовнішнє випромінювання різних радіотехнічних засобів, досить активно проводилася в СРСР, особливо в останні роки його існування. Нині у низці країн СНД тривають теоретичні та експериментальні дослідження зі створення МПРС. Слід зазначити, що аналогічні роботи в галузі радіолокації проводяться і вітчизняними фахівцями. Зокрема, було створено та пройшла успішні випробування експериментальна бістатична РЛС «Поле» , де як передавачі підсвічування цілей використовуються радіотелевізійні передавальні станції.

ЛІТЕРАТУРА

1. Jane's Defense Equipment (Електронна бібліотека озброєнь країн світу), 2006 – 2007.

2. Петро В. Давенпорт. За допомогою Multistatic Passive Radar для Real-Time Detection of UFO"S в Near-Earth Environment. - Copyright 2004. - National UFO Reporting Center, Seattle, Washington.

3. H. D. Griffiths. Bistatic і Multistatic Radar. - University College London, Dept. Electronic та Electrical Engineering. Torrington Place, London WC1E 7JE, UK.

4. Jonathan Bamak, Dr. Gregory Baker, Ann Marie Cunningham, Lorraine Martin. Silent Sentry™ Passive Surveillance // Aviation Week&Space Technology. – June 7, 1999. – P.12.

5. Рідкісний доступ: http://www.roke.co/. uk/sensors/stealth/celldar.asp.

6. Каршакевич Д. Феномен радара "Поле" / / Армія. – 2005 – № 1. – С. 32 – 33.

Для коментування необхідно зареєструватись на сайті

цих Федеральних правил

144. Контроль над виконанням вимог цих Федеральних правил здійснюється Федеральним агентством повітряного транспорту, органами обслуговування повітряного руху (управління польотами) у встановлених їм зонах і районах.

Контроль за використанням повітряного простору Російської Федерації у частині виявлення повітряних суден - порушників порядку використання повітряного простору (далі - повітряні судна-порушники) та повітряних суден - порушників правил перетину державного кордону Російської Федерації здійснюється Міністерством оборони Російської Федерації.

145. У разі, якщо органом обслуговування повітряного руху (управління польотами) виявляється порушення порядку використання повітряного простору Російської Федерації, інформація про зазначене порушення негайно доводиться до відома органу протиповітряної оборони та командира повітряного судна, якщо з ним встановлений радіозв'язок.

146. Органи протиповітряної оборони забезпечують радіолокаційний контроль повітряного простору та надають відповідним центрам Єдиної системи дані про рух повітряних суден та інших матеріальних об'єктів:

а) які загрожують незаконним перетином або незаконно перетинають державний кордон Російської Федерації;

б) є ​​непізнаними;

в) порушують порядок використання повітряного простору Російської Федерації (досі припинення порушення);

г) передавальних сигнал "Біда";

д) літерів "A" і "K", що виконують польоти;

е) виконують польоти щодо пошуково-рятувальних робіт.

147. До порушень порядку використання повітряного простору Російської Федерації належать:

а) використання повітряного простору без дозволу відповідного центру Єдиної системи при дозвільному порядку використання повітряного простору, крім випадків, зазначених у пункті 114 цих Федеральних правил;

б) недотримання умов, доведених центром Єдиної системи у дозволі використання повітряного простору;

в) невиконання команд органів обслуговування повітряного руху (управління польотами) та команд чергового повітряного судна Збройних Сил Російської Федерації;

г) недотримання порядку використання повітряного простору прикордонної смуги;

д) недотримання встановлених тимчасового та місцевого режимів, а також короткочасних обмежень;

е) політ групи повітряних суден у кількості, що перевищує кількість, зазначену у плані польоту повітряного судна;

ж) використання повітряного простору забороненої зони, зони обмеження польотів без дозволу;

з) посадка повітряного судна на незапланований (незаявлений) аеродром (майданчик), крім випадків вимушеної посадки, а також випадків, погоджених із органом обслуговування повітряного руху (управління польотами);

і) недотримання екіпажем повітряного судна правил вертикального та горизонтального ешелонування (за винятком випадків виникнення на борту повітряного судна аварійної ситуації, що потребує негайної зміни профілю та режиму польоту);

(Див. текст у попередній редакції)

к) несанкціоноване органом обслуговування повітряного руху (управління польотами) відхилення повітряного судна за межі кордонів повітряної траси, місцевої повітряної лінії та маршруту, за винятком випадків, коли таке відхилення обумовлене міркуваннями безпеки польоту (обхід небезпечних метеорологічних явищ погоди та ін.);

л) вліт повітряного судна до контрольованого повітряного простору без дозволу органу обслуговування повітряного руху (управління польотами);

М) політ повітряного судна у повітряному просторі класу G без повідомлення органу обслуговування повітряного руху.

148. При виявленні повітряного судна-порушника органи протиповітряної оборони подають сигнал "Режим", що означає вимогу про припинення порушення порядку використання повітряного простору Російської Федерації.

Органи протиповітряної оборони доводять сигнал "Режим" до відповідних центрів Єдиної системи та приступають до дій щодо припинення порушення порядку використання повітряного простору Російської Федерації.

(Див. текст у попередній редакції)

Центри Єдиної системи попереджають командира повітряного судна-порушника (за наявності з ним радіозв'язку) про поданий органами протиповітряної оборони сигнал "Режим" і надають йому допомогу у припиненні порушення порядку використання повітряного простору Російської Федерації.

(Див. текст у попередній редакції)

149. Рішення щодо подальшого використання повітряного простору Російської Федерації, якщо командиром повітряного судна-порушника припинено порушення порядку його використання, приймають:

а) начальник чергової зміни головного центру Єдиної системи – під час виконання міжнародних польотів за маршрутами обслуговування повітряного руху;

б) начальники чергових змін регіонального та зонального центрів Єдиної системи – при виконанні внутрішніх польотів за маршрутами обслуговування повітряного руху;

в) оперативний черговий орган протиповітряної оборони - в інших випадках.

(Див. текст у попередній редакції)

150. Про рішення, прийняте відповідно до пункту 149 цих Федеральних правил, центри Єдиної системи та органи протиповітряної оборони сповіщають один одного, а також користувача повітряного простору.

(Див. текст у попередній редакції)

151. При незаконному перетині державного кордону Російської Федерації, застосуванні зброї та бойової техніки Збройних Сил Російської Федерації по повітряному судну-порушнику, а також з появою в повітряному просторі непізнаних повітряних суден та інших матеріальних об'єктів у виняткових випадках органи протиповітряної оборони подають сигнал "Килим" , що означає вимогу негайної посадки або виведення з відповідного району всіх повітряних суден, що знаходяться в повітрі, за винятком повітряних суден, що залучаються для боротьби з повітряними суднами-порушниками та виконують завдання пошуку та рятування.

(Див. текст у попередній редакції)

Органи протиповітряної оборони доводять сигнал "Килим", а також межі району дії зазначеного сигналу до відповідних центрів Єдиної системи.

(Див. текст у попередній редакції)

Центри Єдиної системи негайно вживають заходів щодо виведення повітряних суден (їх посадки) з району дії сигналу "Килим".

(Див. текст у попередній редакції)

152. У разі невиконання екіпажем повітряного судна-порушника команди органу обслуговування повітряного руху (управління польотами) щодо припинення порушення порядку використання повітряного простору така інформація негайно доводиться до органів протиповітряної оборони. Органи протиповітряної оборони застосовують заходи до повітряного судна-порушника відповідно до законодавства Російської Федерації.

Екіпажі повітряних суден зобов'язані виконувати команди чергових повітряних суден Збройних Сил Російської Федерації, що застосовуються для припинення порушення порядку використання повітряного простору Російської Федерації.

У разі примусу до посадки повітряного судна-порушника його посадка здійснюється на аеродром (вертодром, посадковий майданчик), придатний для посадки такого типу повітряного судна.

153. У разі загрози безпеці польоту, у тому числі пов'язаної з актом незаконного втручання на борту повітряного судна, екіпаж подає сигнал "Біда". На повітряних суднах, обладнаних системою сигналізації про небезпеку, під час нападу на екіпаж додатково подається сигнал "ССО". При отриманні від екіпажу повітряного судна сигналу "Литва" та (або) "ССО" органи обслуговування повітряного руху (управління польотами) зобов'язані вжити необхідних заходів щодо надання допомоги екіпажу, що зазнає лиха, та негайно передати до центрів Єдиної системи, авіаційних координаційних центрів пошуку та рятування, а також до органів протиповітряної оборони дані про його місцезнаходження та іншу необхідну інформацію.

154. Після з'ясування причин порушення порядку використання повітряного простору Російської Федерації дозвіл на подальше виконання міжнародного польоту або польоту, пов'язаного з перетином більше 2 зон Єдиної системи, приймає начальник чергової зміни головного центру Єдиної системи, а в інших випадках - начальники чергових змін зонального центру Єдиної системи.

Вступ

1. Теоретична частина

1.1. Загальна характеристика РЛС УВС

1.2. Завдання та основні параметри РЛС

1.3. Особливості первинних РЛЗ

1.4. Трасова оглядова РЛС «Скеля – М»

1.5. Особливості функціональних вузлів РЛС «Скеля – М»

1.6. Патентний пошук

2. Безпека та екологічність проекту

2.1. Безпечна організація робочого місця інженера ПЕОМ

2.2. Потенційно небезпечні та шкідливі виробничі фактори при роботі з ПЕОМ

2.3. Забезпечення електробезпеки під час роботи з ПЕОМ

2.4 Електростатичні заряди та їх небезпека

2.5. Забезпечення електромагнітної безпеки

2.6. Вимоги до приміщень для експлуатації ПЕОМ

2.7. Мікрокліматичні умови

2.8. Вимоги до шуму та вібрації

2.9. . Вимоги до організації та обладнання робочих місць з моніторами та ПЕОМ

2.10. Розрахунок освітленості

2.11. Екологічність проекту

Висновок

бібліографічний список

ВСТУП

Радіолокаційні станції системи управління повітряним рухом (УВС) є основним засобом збору інформації про повітряну обстановку для диспетчерського складу служби руху та засобом контролю за ходом виконання плану польотів, а також служать для видачі додаткової інформації щодо повітряних суден, що спостерігаються, та обстановці на злітно-посадковій смузі та руліжні доріжки. В окрему групу можуть бути виділені метеорологічні РЛЗ, призначені для оперативного постачання командного, льотного та диспетчерського складу даними про метеорологічну обстановку.

У нормах та рекомендаціях ІКАО, Постійної комісії з питань радіотехнічної та електронної промисловості РЕВ передбачено поділ радіолокаційних засобів на первинні та вторинні. Часто первинні станції радіолокації (ПРЛС) і ВРЛС об'єднують за принципом функціонального використання і визначають як радіолокаційний комплекс (РЛК). Однак характер інформації, що отримується, особливо побудови апаратури, дозволяє розглядати дані станції окремо.

Виходячи зі сказаного РЛС доцільно об'єднати наступні трастові оглядові радіолокатори ОРЛ-Т з максимальною дальністю дії близько 400 км;

трасові та аеровузлові радіолокатори ОРЛ-ТА з максимальною дальністю дії близько 250 км;

аеродромні оглядові радіолокатори ОРЛ-А (варіанти В1, В2, ВЗ) з максимальною дальністю дії 150, 80 та 46 км відповідно;

посадочні радіолокатори (ПРЛ);

вторинні радіолокатори (ВРЛ);

комбіновані оглядово-посадкові радіолокатори (ОПРЛ);

радіолокатори огляду льотного поля (ОЛП);

метеорологічні радіолокатори (МРЛ)

У цій роботі розглядається принцип побудови РЛС управління повітряним рухом.

1. Теоретична частина

1.1. Загальна характеристика РЛС УВС

радіолокаційне управління повітряний рух

У сучасних авторизованих системах (АС) управління повітряного руху (УВС) застосовуються РЛС третього покоління. Переоснащення підприємств цивільної авіації займає зазвичай тривалий період, тому нині поруч із сучасними РЛС застосовуються РЛС другого і навіть першого поколінь. РЛС різних поколінь відрізняються, насамперед, елементною базою, способами обробки радіолокаційних сигналів та захисту РЛС від перешкод.

РЛС першого покоління почали широко застосовуватися з середини 60-х років. До них відносяться трасові РЛС типу П-35 та аеродромні РЛС типу "Екран". Ці радіолокатори побудовані на електровакуумних приладах із застосуванням навісних елементів та об'ємного монтажу.

РЛС другого покоління почали застосовуватися наприкінці 60-х – на початку 70-х років. Підвищення вимог до джерел радіолокаційної інформації системи УВС призвело до того, що радіолокатори цього покоління перетворилися на складні багаторежимні та багатоканальні радіолокаційні комплекси (РЛК). Радіолокаційний комплекс другого покоління складається з РЛС із вбудованим радіолокаційним каналом та апаратури первинної обробки інформації (АПОІ). До другого покоління належать трастові РЛК «Скеля» та аеродромні РЛК «Іртиш». У цих комплексах поряд з електровакуумними приладами почали широко застосовуватися твердотільні елементи, модулі та мікромодулі у поєднанні з монтажем на основі друкарських плит. Основною схемою побудови первинного каналу РЛК стала двоканальна схема з рознесенням частот, яка дозволила підвищити показники надійності та покращити характеристики виявлення порівняно з РЛС першого покоління. У РЛС другого покоління почали застосовуватися більш досконалі засоби захисту від перешкод.

Досвід експлуатації РЛС та РЛК другого покоління показав, що загалом вони недостатньо повно задовольняють вимоги АС УВС. Зокрема, до їх істотних недоліків відносяться обмежене застосування в апаратурі сучасних засобів цифрової обробки сигналів, малий динамічний діапазон приймального тракту та ін.

Первинні РЛЗ та РЛК третього покоління почали використовуватися у цивільній авіації нашої країни як основні джерела радіолокаційної інформації АС УВС з 1979 р. Головна вимога, яка визначає особливості РЛС та РЛК третього покоління, – забезпечення стабільного рівня хибних тривог на виході РЛС. Ця вимога виконується завдяки адаптивним властивостям первинних РЛС третього покоління. У адаптивних РЛС здійснюються аналіз у реальному масштабі часу завадової обстановки та автоматичне керування режимом роботи РЛС. З цією метою вся зона огляду РЛС розбивається на комірки, для кожної з яких в результаті аналізу за один або кілька періодів огляду приймається окреме рішення про рівень перешкод. Адаптація РЛС до змін завадової обстановки забезпечує стабілізацію рівня хибних тривог та зменшує небезпеку перевантаження АПОІ та апаратури передачі даних до центру УВС.

Елементною базою РЛС та РЛК третього покоління є інтегральні мікросхеми. У сучасних РЛС починають широко застосовуватись елементи обчислювальної техніки і, зокрема, мікропроцесори, які є основою технічної реалізації адаптивних систем обробки радіолокаційних сигналів.

1.2. Завдання та основні параметри РЛС

Призначення РЛС - виявлення та визначення координат повітряних суден (ВС) у зоні відповідальності радіолокатора. Первинні станції радіолокації дозволяють виявити і виміряти похилу дальність і азимут ВС методом активної радіолокації, використовуючи відбиті від цілей зондувальні сигнали радіолокатора. Вони працюють в імпульсному режимі з високою (100...1000) шпаруватістю. Круговий огляд контрольованого повітряного простору здійснюється за допомогою антени, що обертається, що володіє гостронаправленою ДНА в горизонтальній площині.

У табл. 1 наведено основні характеристики оглядових РЛЗ та їх чисельні значення, регламентовані нормами РЕВ-ІКАО.

Розглянуті РЛС мають значну кількість загальних рис і найчастіше виконують аналогічні операції. Їм властива ідентичність структурних схем. Основні їх відмінності обумовлені різними особливостями функціонального використання у ієрархічно складній системі УВС.

1.3. Особливості первинних РЛЗ

Типова структурна схема первинної РЛС (рис. 1) складається з таких основних вузлів: антенно-фідерної системи (АФС) з механізмом приводу (МПА); датчика кутових положень (ДУА) та каналу придушення бічних пелюсток (КП); передавача (Прд) з пристроєм автоматичного підстроювання частоти (АПЛ); приймача (Прм); апаратури виділення та обробки сигналів (АВОС) - у ряді сучасних та перспективних радіолокаційних станцій та комплексів, що поєднуються з приймачем у процесор обробки сигналів; синхронізуючого пристрою (СУ), тракту трансляції сигналів до зовнішніх пристроїв обробки та відображення (ТС); контрольного індикуючого пристрою (КМ), що працює в режимі «Аналог» або «Синтетика»; системи вбудованого контролю (ТСК).

Основна антена, що входить до складу АФС, призначена для формування ДНА, що має у вертикальній площині ширину 30...40º, а горизонтальній площині ширину 1...2°. Мала ширина ДНА в горизонтальній площині забезпечує необхідний рівень роздільної здатності по азимуту. Для зменшення впливу дальності виявлення ВС рівень відображення від мети сигналів ДНА у вертикальній площині часто має форму, що підкоряється закону Cosec 2 θ, де θ - кут місця.

Канал придушення бічних пелюсток ДН запитальної антени (при роботі РЛС в активному режимі, тобто при використанні вбудованого або паралельно працюючого ВРЛ) призначений для зменшення ймовірностей помилкових спрацьовувань літака. Конструктивно простіша система придушення бічних пелюсток за відповіддю.

У більшості РЛС в АФС використовуються два опромінювачі, один з яких забезпечує виявлення ВС на малих висотах, тобто під малими кутами місця. Особливістю ДН у вертикальній площині є градація її конфігурації, особливо в нижній частині, чим досягається зменшення перешкод від місцевих предметів та поверхні, що підстилає. З метою підвищення гнучкості юстування РЛС передбачено можливість зміни максимуму ДНА по куту 9 в межах 0 ... 5º щодо горизонтальної площини. До складу АФС входять пристрої, що дозволяють змінювати поляризаційні характеристики сигналів, що випромінюються і приймаються. Так, наприклад, застосування кругової поляризації дозволяє послабити на 15...22 дБ сигнали, відбиті від метеоутворень.

Відбивач антени, виконаний з металевої мережі, формою близький до усіченого параболоїда обертання. У сучасних РЛС УВС використовуються також радіопрозорі покриття, що захищають АФС від опадів та вітрового навантаження. На відбивачі антени монтують антени ВРЛ та антену каналу придушення.

Механізм приводу антени забезпечує її рівномірне обертання. Частота обертання антени визначається вимогами інформаційного забезпечення диспетчерів служби руху, відповідальних різні етапи польоту. Як правило, передбачені варіанти секторного та кругового огляду простору.

Визначення азимуту ЗС здійснюється за допомогою зчитування інформації в системі координат, заданих для індикуючого пристрою РЛС. Датчики кутових положень антени призначені для отримання дискретних або аналогових сигналів, які є базовими для обраної системи координат.

Передавач призначений отримання радіоімпульсів тривалістю 1 ... 3 мкс. Частотний діапазон роботи вибирається з призначення РЛС. З метою зниження втрат, викликаних флуктуаціями мети, збільшення кількості імпульсів, відбитих від мети за один огляд, а також з метою боротьби зі сліпими швидкостями, застосовують двочастотне зондування простору. У цьому робочі частоти різняться на 50...100 МГц.

Тимчасові характеристики зондувальних імпульсів залежить від функціонального використання РЛС. В ОРЛ-Т використовуються зондувальні імпульси з тривалістю близько 3 ікс, що йдуть з частотою повторень 300...400 Гц, а ОРЛ-А мають тривалість імпульсу не більше 1 мкс при частоті повторення 1 кГц. Потужність передавача вбирається у 5МВт.

Для забезпечення заданої точності частоти коливань НВЧ, що генеруються, а також для нормальної роботи схеми СДЦ використовується пристрій автоматичного підстроювання частоти (АПЛ). Як джерело опорних коливань у пристроях АПЛ використовують стабільний місцевий гетеродин приймача. Швидкість авто підстроювання досягає одиниць мегагерц на секунду, що дозволяє знизити вплив АПЛ на ефективність роботи системи СДЦ. Значення залишкового розладу реальної величини частоти по відношенню до номінального значення вбирається у 0,1 ... 0,2 МГц.

Обробка сигналів за заданим алгоритмом здійснюється в приймально-аналізувальному пристрої РЛС у разі, коли Прм і АВОС практично невиразні.

У загальному випадку приймач виконує функції виділення, посилення та перетворення ехо-сигналів, що приймаються. Особливістю приймачів РЛС є наявність малошумного підсилювача високої частоти, що дозволяє знизити коефіцієнт шуму приймача і збільшити дальність виявлення мети. Середнє значення коефіцієнта шуму приймачів лежить у межах 2...4 дБ, а чутливість становить 140 дБ/Вт. Проміжна частота зазвичай дорівнює 30 МГц, подвійне перетворення частоти в РЛС УВС практично не використовується, коефіцієнт посилення УПЧ близько 20...25 дБ. У деяких РЛС для розширення динамічного діапазону вхідних сигналів використовують підсилювачі з ЛАХ.

У свою чергу для звуження діапазону вхідних сигналів, що надходять на АПОІ, використовують АРУ, а також вару, що підвищує коефіцієнт посилення УПЧ при роботі на граничних дальностях виявлення.

З виходу УПЧ сигнали йдуть каналами амплітудного та фазового.

детектування.

Апаратура тимчасової обробки сигналу (АВОС) виконує функцію фільтрації корисного сигналу і натомість перешкод. Найбільшу інтенсивність мають ненавмисні перешкоди від радіотехнічних засобів, розташованих у радіусі до 45 км від РЛС.

Апаратурні засоби боротьби з електромагнітними перешкодами включають спеціальні пристрої комутації та управління ДН, схеми ВАРУ, що зменшують динамічний діапазон вхідних сигналів від прилеглих цілей, пристрої бланкування приймально-аналізуючого тракту, фільтри синхронних та несинхронних перешкод та ін.

Ефективним засобом боротьби з перешкодами від нерухомих або слабко змінюють своє становище в просторі і часі цілей є системи селекції цілей, що рухаються (СДЦ), що реалізують методи одно- або дворазової череспериодной компенсації. У ряді сучасних РЛС пристрій селекції цілей, що рухаються (СДЦ) реалізує алгоритм цифрової обробки в квадратурних каналах, маючи коефіцієнт придушення перешкод від нерухомих об'єктів 40 ... 43 дБ, а від метеоперешкод до 23 дБ.

Вихідними пристроями АВОС є параметричні та непараметричні виявники сигналів, що дозволяють стабілізувати ймовірність хибної тривоги на рівні 10-6.

При цифровій обробці сигналів АВОС є спеціалізованим мікропроцесором.

1.4. Трасова оглядова РЛС «Скеля – М»

Розглянута РЛС є комплексом, до якого входять ПРЛ і вторинний канал «Корінь». РЛС призначена для контролю та управління та може бути використана як в автоматизованих системах управління повітряним рухом, так і в неавтоматизованих центрах УВС.

Основні параметри радіолокатора «Скеля-М» наведено нижче.

Структурна схема РЛС "Скеля-М" представлена ​​на рис. 2. До її складу входять первинний радіолокаційний канал (ПРК), вторинний радіолокаційний канал (ВРК), апаратура первинної обробки інформації (АПОІ) та комутуючий пристрій (КУ).

У ПРК входять: поляризаційні пристрої ПУ; обертові переходи ВП, два блоки складання потужностей БСМ1 (2); антенні перемикачі АП1 (2, 3); передавачі Прд (2, 3); блок поділу сигналів БРС; приймачі Прм 1 (2, 3); система селекції цілей СДЦ, що рухаються; пристрій формування зони виявлення ФЗП та контрольний індикатор КІ. Вторинний радіолокаційний канал включає: антенну систему ВРЛ АВРЛ; літаковий відповідач типу СОМ-64, який використовується як пристрій, що контролює роботу ВРК-СО; фідерний пристрій ФУ; приймальний пристрій, що використовується в режимі «RBS» ПП; пристрій узгодження СГ та приймальний пристрій, що використовується в режимі УВС-ПЗМ.

Знімання та трансляція інформації здійснюються за допомогою широкосмугової радіорелейної лінії ШРЛ та вузькосмугової лінії передачі УЛП.

Первинний канал РЛС є двоканальним пристроєм і працює на трьох фіксованих частотах. Нижній промінь ДНА формується опромінювачем основного каналу, а верхній - опромінювачем каналу індикації цілей (ІВЦ). У РЛС реалізовано можливість одночасної обробки інформації в когерентному та амплітудному режимах, що дозволяє проводити оптимізацію зони огляду, представлену на рис. 3.

Межі зони виявлення встановлюються залежно від перешкод. Їх вибір визначається імпульсами, що виробляються в КІ, що управляють комутацією в АПОІ та відеотракті.

Ділянка 1 має довжину трохи більше 40 км. Інформація формується з допомогою сигналів верхнього променя. При цьому придушення відбиття від місцевих предметів у ближній зоні становить 15...20 дБ.

На ділянці 2 використовуються сигнали верхнього променя при роботі приймально-аналізуючого пристрою в амплітудному режимі і сигнали нижнього променя, оброблені в системі СДЦ, причому в нижньому каналі променя використовується ВАРУ, що має динамічний діапазон на 10 ...15 дБ більше, ніж у каналі верхнього променя, що забезпечує контроль за місцем розташування ПС, що знаходиться під малими кутами місця.

Другий ділянку закінчується такому віддаленні від РЛС, у якому ехо-сигнали від місцевих предметів, прийняті нижнім променем, мають незначний рівень.

На ділянці 3 використовуються сигнали верхнього променя, але в 4 - нижнього променя. У приймально-аналізуючому тракті здійснюється режим амплітудної обробки.

Вобуляція частоти запуску РЛС дозволяє усунути провали в амплітудно-швидкісній характеристиці та усунути неоднозначність відліку. У ПРДЗ частота повторення зондувальних сигналів 1000 Гц, а перших двох 330 Гц. Збільшена частота прямування підвищує ефективність СДЦ за рахунок зменшення впливу флюктуації місцевих предметів та обертання антени.

Принцип роботи апаратури ПРК ось у чому.

Високочастотні сигнали передавальних пристроїв подаються через антенні перемикачі на пристрої складання потужностей і далі через зчленування, що обертаються, і пристрій управління поляризацією до опромінювача нижнього променя. Причому на ділянках 1 і 2 зони виявлення використовуються сигнали першого приймача, що надходять по верхньому променю і пройшли обробку в СДЦ. На 3 - композиційні сигнали, що надходять по обох променях і оброблені в амплітудному каналі першого і другого приймачів, а на 4 - сигнали першого і другого приймачів, що надходять по нижньому променю і оброблені в амплітудному каналі. При відмові будь-якого з комплектів його місце автоматично займає третій приймач.

Пристрої складання потужностей виробляють фільтрацію прийнятих нижнім променем ехо-сигналів і в залежності від частоти, що несе, передають їх через АП на відповідні приймально-аналізуючі пристрої. Останні мають роздільні канали обробки сигналів основного променя і променя каналу індикації цілей (ІВЦ). Канал ІВЦ працює лише на прийом. Його сигнали проходять поляризаційний пристрій і після блоку поділу сигналів надходять на три приймачі. Приймачі виконані за супергетеродинною схемою. Посилення та обробка сигналів проміжної частоти виконуються у двоканальному УПЧ. В одному каналі посилюються та обробляються сигнали верхнього променя, в іншому – нижнього.

Кожен з аналогічних каналів має два виходи: після амплітудної обробки сигналів та проміжної частоти для фазових детекторів системи СДЦ. На фазових детекторах виділяються синфазна та квадратурна складові.

Після СДЦ сигнали надходять в АПОІ, поєднуються з сигналами ВРК і далі подаються на апаратуру відображення та обробки інформації радіолокації. В АС УВС як АПОІ може використовуватися екстратор СХ-1000. а як пристрої трансляції-модеми СН-2054.

Вторинний радіолокаційний канал забезпечує отримання координатної та додаткової інформації від ЗС, обладнаних відповідачами в режимах «УВС» або «RBS». Форма сигналів у режимі запиту визначається нормами ІКАО, а прийому - нормами ІКАО чи вітчизняного каналу залежно від режиму роботи відповідачів. Структурна схема та параметри апаратури вторинного каналу аналогічні автономному ВРЛ типу «Корінь-АС».

1.5. Особливості функціональних вузлів РЛС «Скеля – М»

Антенно-фідерний пристрій ПРК складається з антени, що формує ДНА, і фідерного тракту, що містить пристрої, що комутують.

Конструктивно антена первинного каналу виконана у вигляді параболічного відбивача розміром 15x10,5 м та двох рупорних опромінювачів. Нижній промінь формується однорупорним опромінювачем основного каналу і відбивачем, а верхній - відбивачем та однорупорним опромінювачем, розташованим нижче основного. Форма ДН у вертикальній площині cosec 2 θ де θ - кут місця. Її вигляд наведено на рис. 4.

Для зменшення відбиття від метеоутворень передбачені поляризатор основного каналу, що забезпечує плавну зміну поляризації випромінюваних сигналів від лінійної до кругової, і поляризатор каналу ІСЦ, постійно побудований на кругову поляризацію.

Розв'язка між пристроями складання потужностей щонайменше 20 дБ, а розв'язка між окремими каналами щонайменше 15 дБ. У хвилеводному тракті передбачена можливість реєстрації коефіцієнта стоячих хвиль не менше 3, при f, cjk.nyjq похибки вимірювання 20%.

Формування ДНА вторинного каналу проводиться окремою антеною, аналогічною антені ВРЛ типу «Корінь - АС», розташованої на відбивачі основної антени. На дальностях, що перевищують 5 км, забезпечується сектор придушення сигналів з бокових пелюсток у межах 0..360º.

Обидві антени розміщені над радіопрозорим куполом, що дозволяє суттєво знизити вітрове навантаження та підвищити захист від атмосферних впливів.

Передавальна апаратура первинного каналу призначена для генерування імпульсів НВЧ тривалістю 3.3 мкс із середньою потужністю в імпульсі 3.6 кВт, а також для формування опорних сигналів проміжної частоти для фазових детекторів і гетеродинних сигналів частот для змішувачів прийомоаналізуючих трактів. Передавачі виконані за типовим для когерентних РЛС принципом, що дозволяє отримати достатню фазову стабільність. Сигнали несучої частоти виходять шляхом перетворення частоти генератора, що задає проміжної частоти, що має кварцову стабілізацію.

Кінцевим каскадом передавача є підсилювач потужності, виконаний на прогоновому клістроні. Модулятор виконаний у вигляді накопичувача з повним розрядом із п'яти паралельно включених модулів. Несучі частоти та частоти гетеродина мають такі значення: f 1 =1243 МГц; f Г1 = 1208 МГц; f 2 = 1299 МГц; f Г2 = 1264 МГц; f 3 = 1269 МГц; f Г3 = 1234 МГц.

Приймальний тракт ПРК призначений посилення, селектування, перетворення, детектування ехо-сигналів, і навіть для ослаблення сигналів, відбитих від метеообразований.

Кожен із трьох прийомоаналізуючих трактів має два канали – основний та індикації висотних цілей та виконаний за супергетеродиною схемою з одноразовим перетворенням частоти. Вихідні сигнали з приймачів подаються на СДЦ (проміжною частотою) і на формувач зони виявлення - відеосигнали.

У приймачах здійснюється обробка сигналів у лінійному та логарифмічному амплітудних підканалах, а також у когерентному підканалі, чим досягається стабілізація рівня помилкових тривог до рівня власних шумів у логарифмічному відеопідсилювачі.

Часткове відновлення динамічного діапазону здійснюється за допомогою відеопідсилювачів з антилогарифмічною амплітудною характеристикою. Для стиснення динамічного діапазону ехо-сигналів на малих дальностях, а також ослаблення хибного прийому з бокових пелюстків ДНА застосована ВАРУ. Є можливість тимчасового бланкування однієї чи двох областей за інтенсивного впливу перешкод.

У кожному приймальному каналі забезпечується підтримка заданих рівнів шумів (схема ШАРУ) на виходах каналів з точністю щонайменше 15 %.

Цифровий пристрій СДЦ має два ідентичні канали, в яких обробляються синфазна та квадратурна складова. Вихідні сигнали фазових детекторів після обробки у вхідних пристроях апроксимуються ступінчастою функцією з кроком дискретизації 27 мкс. Потім вони надходять на АЦП, де перетворюються на 8-мі розрядний код і вводяться в запам'ятовуючий і обчислювальний пристрій. Запам'ятовуючий пристрій розрахований на запам'ятовування 8-розрядного коду в 960 квантах дальності.

У СДЦ передбачена можливість подвійного та потрійного чересперіодного віднімання сигналів. Квадратичне додавання здійснюється в екстракторі модуля, а пристрій ЛОГ-МПВ-АНТИЛОГ виробляє селекцію відеоімпульсів за тривалістю та відновлює динамічний діапазон вихідних відеоімпульсів. Передбачений у схемі редиркуляційний накопичувач дозволяє підвищити сигнал-шум і є засобом захисту від імпульсних несинхронних перешкод. З нього сигнали надходять на ЦАП, посилюються та подаються на АПОІ та КУ. Дальність дії СДЦ за частоти повторення fп=330 Гц – 130 км, fп=1000Гц – 390 км, а коефіцієнт придушення сигналів від нерухомих об'єктів 40 дБ.

1.6. Патентний пошук

Розглянута вище РЛС третього покоління виникла 80-ті роки. У світі існує велика кількість таких комплексів. Розглянемо кілька запатентованих пристроїв УВС та його характеристики.

У 1994 року з'явилися кілька патентів різні РЛС УВС.

920616 Том 1139 №3

Спосіб та пристрій для системи відтворення інформації наземної РЛС .

Система управління повітряним рухом /УВС/ містить РЛС виявлення, радіомаяк та загальний цифровий кодер для супроводу літаків та усунення можливості зіткнень. У процесі передачі даних на систему УВС проводиться збір даних, що надходять із загального цифрового кодера, при цьому для всіх літаків, що супроводжуються, збираються дані про дальність і азимут. Із загального масиву даних відфільтровуються дані, що не належать до місцезнаходження літаків, що супроводжуються. В результаті формується повідомлення про траєкторію з полярними координатами. Полярні координати перетворюються на прямокутні, після чого формується і кодується блок даних, що несе інформацію про всі літаки, що супроводжуються системою УВС. Блок даних формується допоміжним комп'ютером. Блок даних зчитується в тимчасове ЗП та передається на приймальну станцію. На приймальній станції прийнятий блок даних декодується і відтворюється у вигляді, прийнятному для сприйняття людиною.

Перекладач І.М.Леоненко Редактор О.В.Іванова

2. G01S13/56,13/72

920728Том 1140 №4

Оглядова РЛС з антеною, що обертається.

Оглядова РЛС містить антену, що обертається, для отримання інформації про дальність і азимут виявленого об'єкта і електрооптичний датчик, що обертається навколо осі обертання антени, для отримання додаткової інформації про параметри виявленого об'єкта. Антена та датчик обертаються несинхронно. З антеною електрично з'єднаний пристрій, який при кожному обороті антени визначає азимут, дальність та доплерівську швидкість виявлених об'єктів. З електрооптичним датчиком з'єднаний пристрій, який при кожному обороті датчика визначає азимут та кут місця об'єкта. До пристроїв, що визначає координати об'єкта, вибірково підключається загальний блок супроводу, що об'єднує отриману інформацію та видає дані для супроводу виявленого об'єкта.

2. Безпека та екологічність проекту

2.1. Безпечна організація робочого місця інженера ПЕОМ

Парк персональних електронно-обчислювальних машин (ПЕОМ) та відеодисплейних терміналів (ВДТ) на електронно-променевих трубках (ЕЛТ) значно збільшується. Комп'ютери проникають у всі сфери життя сучасного суспільства та використовуються для отримання, передачі та обробки інформації на виробництві, в медицині, банківських та комерційних структурах, освіті тощо. Навіть під час розробки, створення та освоєння нових виробів не обійтися без комп'ютерів.

На робочому місці мають бути передбачені заходи захисту від можливого впливу небезпечних та шкідливих факторів виробництва. Рівні цих чинників нічого не винні перевищувати граничних значень, обумовлених правовими, технічними і санітарно-технічними нормами. Ці нормативні документи зобов'язують до створення робочому місці умов праці, у яких вплив небезпечних і шкідливих чинників працюючих або усунено зовсім, або перебуває у допустимих межах

2.2. Потенційно небезпечні та шкідливі виробничі фактори при роботі з ПЕОМ

Наявний в даний час комплекс розроблених організаційних заходів та технічних засобів захисту, накопичений досвід роботи низки обчислювальних центрів (далі ВЦ) показує, що є можливість досягти значно більших успіхів у справі усунення впливу на працюючих небезпечних та шкідливих виробничих факторів.

Небезпечним називається виробничий фактор, вплив якого на працюючу людину в певних умовах призводить до травми або іншого раптового різкого погіршення здоров'я. Якщо ж виробничий чинник призводить до захворювання чи зниження працездатності, його вважають шкідливим. Залежно від рівня та тривалості впливу шкідливий виробничий фактор може стати небезпечним.

Стан умов праці працівників ВЦ та його безпеки на сьогоднішній день ще не задовольняють сучасним вимогам. Працівники ВЦ стикаються з впливом таких фізично небезпечних та шкідливих виробничих факторів, як підвищений рівень шуму, підвищена температура зовнішнього середовища, відсутність або недостатня освітленість робочої зони, електричний струм, статична електрика та інші.

Багато співробітників ВЦ пов'язані з впливом таких психофізіологічних факторів, як розумова перенапруга, перенапруга зорових та слухових аналізаторів, монотонність праці, емоційні навантаження. Вплив зазначених несприятливих факторів призводить до зниження працездатності, викликане стомленням, що розвивається. Поява та розвиток втоми пов'язане із змінами, що виникають під час роботи в центральній нервовій системі, з гальмівними процесами у корі головного мозку.

Медичні обстеження працівників ВЦ показали, що, крім зниження продуктивності праці, високі рівні шуму призводять до погіршення слуху. Тривале перебування людини у зоні комбінованого впливу різних несприятливих чинників може призвести до професійного захворювання. Аналіз травматизму серед працівників ВЦ показує, що здебільшого нещасні випадки походять від впливу фізично небезпечних виробничих факторів під час виконання співробітниками невластивих їм робіт. З другого краю місці випадки, пов'язані з впливом електричного струму.

2.3. Забезпечення електробезпеки під час роботи з ПЕОМ.

Електричний струм є прихованим типом небезпеки, т.к. його важко визначити в струмо- та невідповідних частинах обладнання, які є хорошими провідниками електрики. Смертельно небезпечним життя людини вважають струм, величина якого перевищує 0,05А.. З метою запобігання ураженням електричним струмом до роботи повинні допускатися лише особи, добре вивчили основні правила з техніки безпеки.

Електричні установки, до яких належить практично все обладнання ПЕОМ, представляють для людини велику потенційну небезпеку, тому що в процесі експлуатації або проведення профілактичних робіт людина може торкнутися частин, що знаходяться під напругою. Специфічна небезпека електроустановок – струмопровідні провідники, що опинилися під напругою внаслідок пошкодження (пробою) ізоляції, не подають жодних сигналів, які попереджають людину про небезпеку. Реакція людини на електричний струм виникає лише за перебігу останнього через тіло людини. Винятково важливе значення для запобігання електротравмотизму має правильна організація обслуговування діючих електроустановок ПЦ, проведення ремонтних, монтажних та профілактичних робіт.

З метою зменшення небезпеки ураження електричним струмом необхідно провести комплекс заходів щодо підвищення електробезпеки приладів, пристроїв та приміщень, пов'язаних із процесом проектування, виробництва та експлуатації пристрою відповідно до ГОСТ 12.1.019-79* «Електробезпека. Загальні вимоги" . Ці заходи технічні та організаційні. Наприклад, як технічні заходи, може бути застосування подвійної ізоляції ГОСТ 12.2.006-87*, а як організаційні заходи, може бути проведення інструктажу, перевірка електрообладнання на справність, якості ізоляції, заземлення, забезпечення засобів першої медичної допомоги та ін.

2.4. Електростатичні заряди та їх небезпека

Електростатичне поле(ЕСП) виникає за рахунок наявності електростатичного потенціалу (прискорювальної напруги) на екрані дисплея. При цьому з'являється різниця потенціалів між екраном дисплея та користувачем ПЕОМ. Наявність ЕСП у просторі навколо ПЕОМ призводить, у тому числі до того, що пил з повітря осідає на клавіатурі і потім проникає у пори на пальцях, викликаючи захворювання шкіри навколо рук.

ЕСП навколо користувача ПЕОМ залежить не тільки від полів, створюваних дисплеєм, але також від різниці потенціалів між користувачем та навколишніми предметами. Ця різниця потенціалів виникає, коли заряджені частинки накопичуються на тілі в результаті ходьби підлогою з килимовим покриттям при терті матеріалів одягу один про одного і т.п.

У сучасних моделях дисплеїв вжито кардинальних заходів для зниження електростатичного потенціалу екрану. Але слід пам'ятати, що розробниками дисплеїв застосовуються різні технічні способи боротьбиз цим фактом, у тому числі і так званий компенсаційний спосіб, особливість якого полягає в тому, що зниження потенціалу екрану до необхідних норм забезпечується лише в режимі роботи дисплея, що встановився. Відповідно, подібний дисплей має підвищений (у десятки разів більшого значення) рівень електростатичного потенціалу екрану протягом 20..30 секунд після свого включення і до декількох хвилин після вимкнення, що достатньо для електризації пилу і прилеглих предметів.

1. Заходи та засоби пригнічення статичної електризації.

Заходи захисту від статичної електрики спрямовані на запобігання виникненню та накопиченню зарядів статичної електрики, створення умов розсіювання зарядів та усунення небезпеки їх шкідливого впливу.

Усунення утворення значних статичної електрики досягається за допомогою наступних заходів:

· Заземлення металевих частин виробничого обладнання;

· Збільшення поверхневої та об'ємної провідності діелектриків;

· Запобігання накопиченню значних статичних зарядів шляхом встановлення у зоні електрозахисту спеціальних нейтралізаторів.

2.5 Забезпечення електромагнітної безпеки

Більшість вчених вважають, що як короткочасний, так і тривалий вплив всіх видів випромінювання від екрану монітора не є небезпечним для здоров'я персоналу, який обслуговує комп'ютери. Однак, вичерпних даних щодо небезпеки впливу випромінювання від моніторів на працюючих з комп'ютерами не існує і дослідження в цьому напрямку продовжуються.

Допустимі значення параметрів електромагнітних випромінювань, що не іонізують, від монітора комп'ютера представлені в табл. 1.

Максимальний рівень рентгенівського випромінювання робочому місці оператора комп'ютера зазвичай перевищує 10мкбер/ч, а інтенсивність ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювань від екрану монітора лежить у межах 10...100мВт/м2.

Допустимі значення параметрів електромагнітних випромінювань (відповідно до СанПіН 2.2.2.542-96)

Таблиця 1

При неправильному загальному плануванні приміщення, неоптимальному розведенні мережі живлення і неоптимальному пристрої контуру заземлення (хоча і задовольняє всім регламентованим вимогам електробезпеки) власний електромагнітний фон приміщення може виявитися настільки сильним, що забезпечити на робочих місцях користувачів ПЕОМ вимоги СанПіН за рівнями яких хитрощі в організації самого робочого місця і за жодних (навіть суперсучасних) комп'ютерів. Більше того, самі комп'ютери, будучи поміщеними в сильні електромагнітні поля, стають нестійкими в роботі, з'являється ефект тремтіння зображення на екранах моніторів, що погіршує їх ергономічні характеристики.

Можна сформулювати такі вимоги, якими необхідно керуватися при виборі приміщень для забезпечення в них нормальної електромагнітної обстановки, а також для умови стійкої роботи ПЕОМ в умовах електромагнітного фону:

1. Приміщення має бути віддалено від сторонніх джерел ЕМП, що створюються потужними електропристроями, електричними розподіленими щитами, кабелями електроживлення з потужними енергоспоживачами, радіопередавальними пристроями та ін. Якщо дана можливість у виборі приміщення відсутня, рекомендується попередньо (до встановлення комп'ютерної техніки) провести обстеження приміщення рівнем низькочастотних ЕМП. Витрати подальше забезпечення стійкому роботи ПЕОМ в неоптимально обраному але даному критерію приміщенні незрівнянно вище, ніж вартість обстеження.

2. Якщо на вікнах приміщення є металеві решітки, вони повинні бути заземлені. Як показує досвід, недотримання цього правила може призвести до різкого локального підвищення рівня полів у будь-якій точці (точках) приміщення та до збоїв до роботи комп'ютера, випадково встановленого в цій точці.

3. Групові робочі місця (які характеризуються значною скупченістю комп'ютерної та іншої оргтехніки) бажано розміщувати на нижніх поверхах будівлі. При такому розміщенні робочих місць мінімально їхній вплив на загальну електромагнітну обстановку в будівлі (енергонавантажені кабелі живлення не йдуть по всій будівлі), а також суттєво знижується загальний електромагнітний фон на робочих місцях з комп'ютерною технікою (внаслідок мінімального значення опору заземлення саме на нижніх поверхах будівель) .

Водночас можна сформулювати ряд конкретних практичних рекомендацій дацій, з організації робочого місця та розміщення комп'ютерної техніки в самих приміщеннях, виконання яких свідомо покращить електромагнітну обстановку та з набагато більшою ймовірністю забезпечить атестацію робочого місця без вживання для цього будь-яких додаткових спеціальних заходів:

Основні джерела імпульсних електромагнітних та електростатичних полів – монітор та системний блок ПЕОМ повинні бути в межах робочого місця максимально віддалені від користувача.

Повинне бути забезпечення надійного заземлення, яке підводиться безпосередньо до кожного робочого місця (використання подовжувачів з євророзетками, з заземлюючими контактами).

Надзвичайно небажаним є варіант однієї лінії живлення, що обходить по всьому периметру робочого приміщення.

Проводи живлення бажано проводити в металевих оболонках або трубах, що екранують.

Повинне бути забезпечене найбільше видалення користувача від розеток і проводів електроживлення.

Виконання перерахованих вище вимог може забезпечити зниження в десятки та сотні разів загального електромагнітного фону у приміщенні та на робочих місцях.

2.6. Вимоги до приміщень для експлуатації ПЕОМ.

Приміщення з моніторами та ПЕОМ повинні мати природне та штучне освітлення. Природне освітлення має здійснюватися через світлопройоми, орієнтовані переважно на північ і північний схід забезпечувати коефіцієнт природного освітлення (КЕО) не нижче 1,2 % у зонах зі стійким сніговим покривом і не нижче 1,5 % на решті території. Зазначені значення КЕО нормуються для будівель, розташованих у ІІІ світловому кліматичному поясі.

Площа на одне робоче місце з ВДТ або ПЕОМ для дорослих користувачів має становити щонайменше 6,0 кв. м., а обсяг не менше ніж 20,0 куб. м.

Для внутрішньої обробки інтер'єру приміщень з моніторами і ПЕОМ повинні використовуватися дифузно - матеріали, що відбиваються з коефіцієнтом відображення для стелі - 0,7 - 0,8; для стін – 0,5 – 0,6; для підлоги – 0,3 – 0,5.

Поверхня підлоги в приміщеннях експлуатації моніторів і ПЕОМ повинна бути рівною, без вибоїн, неслизькою, зручною для очищення і для вологого прибирання, мати антистатичні властивості.

2.7. Мікрокліматичні умови

Однією з необхідних умов комфортної діяльності є забезпечення в робочій зоні сприятливого мікроклімату, який визначається температурою, вологістю, атмосферним тиском, інтенсивністю випромінювання нагрітих поверхонь. Мікроклімат істотно впливає на функціональну діяльність людини, її здоров'я.

У приміщеннях з ПЕОМ необхідно дотримуватися оптимальних мікрокліматичних умов. Вони забезпечують загальне та локальне відчуття теплового комфорту протягом 8-ми годинного робочого дня при мінімальній напрузі механізмів терморегуляції, не викликають відхилень у стані здоров'я, створюють передумови для високого рівня працездатності.

Відповідно до СанПіну 2.2.4.548-96 «Гігієнічні вимоги до мікроклімату виробничих приміщень» оптимальні мікрокліматичні умови для приміщення в теплий період року:

Відносна вологість 40-60%;

Температура повітря 23-25 ​​° С;

Швидкість руху повітря 0,1 м/с.

Оптимальні норми досягаються під час використання вентиляційних систем.

2.8. Вимоги до шуму та вібрації

При виконанні основної роботи на моніторах та ПЕОМ (диспетчерські, операторські, розрахункові, кабіни та пости управління, зали обчислювальної техніки та ін.), де працюють інженерно-технічні працівники, які здійснюють лабораторний, аналітичний чи вимірювальний контроль, рівень шуму не повинен перевищувати 60 дБА.

У приміщеннях операторів ЕОМ (без дисплеїв) рівень шуму має перевищувати 65 дБА.

На робочих місцях у приміщеннях для розміщення шумних агрегатів обчислювальних машин (АЦПУ, принтери та ін.) рівень шуму не повинен перевищувати 75 дБа.

Шумне обладнання (АЦПУ, принтери та ін), рівні шуму якого перевищують нормовані, повинно знаходитися поза приміщенням з монітором та ПЕОМ.

Знизити рівень шуму в приміщеннях з моніторами та ПЕОМ можна використанням звукопоглинаючих матеріалів з максимальними коефіцієнтами звукопоглинання в області частот 63 - 8000 Гц для обробки приміщень (дозволений органами та установами Держсанепіднагляду Росії), підтверджених спеціальними акустичними розрахунками.

Додатковим звукопоглинанням служать однотонні завіси із щільної тканини, що гармонують із забарвленням стін та підвішені у складку на відстані 15 - 20 см від огорожі. Ширина завіси повинна бути в 2 рази більша за ширину вікна.

2.9. Вимоги до організації та обладнання робочих місць з моніторами та ПЕОМ

Робочі місця з ВДТ і ПЕОМ по відношенню до світлових проектів повинні розташовуватися так, щоб природне світло падало збоку, переважно зліва.

Схеми розміщення робочих місць з ВДТ та ПЕОМ повинні враховувати відстані між робочими столами з відеомоніторами (у напрямку тилу поверхні одного відеомонітора та екрана іншого відеомонітора), яка повинна бути не менше 2,0 м, а відстань між бічними поверхнями відеомоніторів – не менше 1, 2м.

Віконні отвори у приміщеннях використання ВДТ та ПЕОМ повинні бути обладнані регульованими пристроями типу: жалюзі, завіс, зовнішніх козирків та ін.

Екран відеомонітора повинен знаходитись на відстані 600 - 700 мм, але не ближче 500 мм з урахуванням алфавітно-цифрових знаків та символів.

Приміщення з ВДТ та ПЕОМ повинні бути оснащені аптечкою першої допомоги та вуглекислотними вогнегасниками.

Схема розташування робочих місць щодо світлопройомів.

Метою розрахунку є визначення числа і потужності світильників, необхідні забезпечення освітленості, достатньої роботи персоналу обчислювального центру (ВЦ). Тип джерел світла – газорозрядні (люмінесцентні лампи низького тиску, що мають форму циліндричної трубки), світильники – прямого світла. Система освітлення загальна, тому що вона створює рівномірне освітлення по всьому об'єму ПЦ.

Яскравість світильників загального освітлення в зоні кутів випромінювання від 50 до 90 градусів з вертикаллю в поздовжній та поперечній площинах повинна становити не більше 200 кд/м 2 , захисний кут світильників має бути не меншим за 40 градусів.

Загальне освітлення слід виконувати у вигляді суцільних або уривчастих ліній світильників, розташованих збоку від робочих місць, паралельно лінії зору користувача при рядному розташуванні ПК та ВДТ.

Розрахунок системи освітлення здійснюється методом коефіцієнта використання світлового потоку, що виражається ставленням світлового потоку, що падає на розрахункову поверхню, до сумарного потоку всіх ламп. У приміщенні є два вікна. Розташуємо світильники в два ряди паралельно довгій стороні приміщення, що має розміри 8 х 4 м і висотою 3 м. Світильники в рядах розташовані із зазором 1,5 м, відстань між рядами 1,5 м, встановлені на стелі. Висота робочих місць становить 0,75 м, тому розрахункова висота h (висота підвісу світильників над робочою поверхнею) дорівнюватиме 2,25 м.

Штучне освітлення у приміщеннях із ПК слід здійснювати системою загального рівномірного освітлення. Відповідно до СНиП 23-05-93, освітленість на поверхні столу в зоні розміщення робочого документа від системи загального освітлення повинна бути 300-500 лк. Як джерела світла загального освітлення слід застосовувати переважно люмінесцентні лампи потужністю 35-65 Вт типу ЛБ.

Світловий потік групи ламп світильника знайдемо за такою формулою:

=(*S**Z)/(N*) , (1)

де Е н - Необхідний нормативний рівень освітленості робочої поверхні. Візьмемо Е норм =300 лк – це найбільш оптимальне значення даного приміщення;

S = А * В = 8 * 4 = 32 м 2 - площа приміщення;

k 3 = 1,5-коефіцієнт запасу, що враховує запиленість світильників і знос люмінесцентних ламп в процесі експлуатації, за умови чищення світильників не рідше 4-х разів на рік;

Z = 1,1-коефіцієнт нерівномірності освітлення;

N-кількість світильників;

h- коефіцієнт використання світлового потоку, вибирається з таблиць залежно від типу світильника, розмірів приміщення, коефіцієнтів відображення стін r с та стелі r п приміщення, показника приміщення i ;

r п = 0.7 (колір поверхні – білий);

r с = 0.5 (колір поверхні - світлий);

Кількість світильників у приміщенні можна визначити за такою формулою:

N = S / = 32 / = 6,3 (шт).

Оскільки світильники розташовані в два ряди, їх число вибираємо парним.

Показник приміщення можна визначити за такою формулою:

i=(A*B)/((A+B)*h)=(8*4)/((8+4)*2.25)=1,18

Тоді, на підставі значень r п, r с та iза таблицею вибираємо h = 0,42.

Фсв = (300 * 32 * 1,5 * 1,18) / (6 * 0,42) = 6743 лм.

Враховуючи, що світильник розрахований на 4 лампи, отримаємо:

Фд = Фсв/4 = 1686 лм – світловий потік однієї лампи.

За знайденим значенням світлового потоку можна визначити тип і потужність лампи. Цього значення відповідає лампа ЛД40 потужністю 40 Вт зі світловим потоком 2100 лм. Насправді допускається відхилення світлового потоку обраної лампи від розрахованого до ±20%, тобто. лампа обрана правильно.

У системі освітлення використовується 24 лампи по 40 Вт кожна. Таким чином, загальна споживана потужність:

Р 0 = 24*40 = 960 Вт.

Зважаючи на те, що в таких лампах втрати потужності можуть становити до 25 %, розрахуємо запас потужності:

Р р = 960 * 0,25 = 240 Вт.

Тоді загальна потужність мережі має бути:

Р = Р 0 * Рр = 960 +240 = 1200Вт.

Схема розміщення світильників представлена ​​на рис.

Таким чином, система загального освітлення, розрахована в даному дипломному проекті, дозволяє:

Забезпечити можливість нормальної діяльності людей за умов відсутності чи недостатності природного висвітлення;

Забезпечити безпеку зору;

Підвищити продуктивність праці, безпеку роботи;

Рис.1 Схема розміщення світильників

2.11Екологічність проекту

ПК не становить небезпеки для довкілля. Дози випромінювання, створювані ПК, малі проти випромінюваннями інших джерел.

Працюючи обчислювальної техніки забруднення довкілля немає, отже, спеціальних заходів із забезпечення екологічності не требуется.

На підставі виявлених небезпечних і шкідливих факторів, а також розглянутих методах боротьби з ними можна зробити висновок, що проект не порушує екологічну рівновагу в навколишньому просторі і може бути використаний без будь-яких доопрацювань і змін.

Висновок

В даний час станції радіолокації знайшли найширше застосування в багатьох сферах діяльності людини. Сучасна техніка дозволяє з великою точністю вимірювати координати становища цілей, стежити їх рухом, визначати як форми об'єктів, а й структуру їх поверхні. Хоча радіолокаційна техніка розроблялася і розвивалася в першу чергу для військових цілей, її переваги дозволили знайти численні важливі застосування радіолокації та в цивільних галузях науки та техніки; Найбільш важливим прикладом може бути управління повітряним рухом.

За допомогою РЛС у процесі УВС вирішуються завдання:

· Виявлення та визначення координат повітряних суден

· контролю витримування екіпажами повітряних суден ліній заданого шляху, заданих коридорів та часу проходження контрольних точок, а також запобігання небезпечним зближенням повітряних суден

· Оцінки метеообстановки за маршрутом польоту

· Корекції розташування повітряних суден, передачі на борт інформації та вказівок для виведення в задану точку простору.

У сучасних РЛС УВС використовуються останні досягнення науки і техніки. Елементною базою РЛЗ є інтегральні мікросхеми. Вони широко використовуються елементи обчислювальної техніки і, зокрема, мікропроцесори, які є основою технічної реалізації адаптивних систем обробки радіолокаційних сигналів.

Крім того, до інших особливостей цих РЛС можна віднести:

· Застосування цифрової системи СДЦ з двома квадратурними каналами та подвійним або потрійним відніманням, що забезпечує коефіцієнт придушення перешкод від місцевих предметів до 40..45 дБ та коефіцієнт підперешкодової видимості до 28..32 дБ;

· Застосування змінного періоду повторення зондувального сигналу для боротьби з перешкодами від цілей, віддалених від РЛС на відстані, що перевищує максимальну дальність дії радіолокатора, і для боротьби зі "сліпими" швидкостями;

· Забезпечення лінійної амплітудної характеристики приймального тракту до входу системи СДЦ з динамічним діапазоном за вхідним сигналом до 90..110 дБ та динамічним діапазоном системи СДЦ, рівним 40 дБ;

· Підвищення фазової стабільності генераторних приладів приймача та передавача РЛС та застосування істинно когерентного принципу побудови РЛС;

· Застосування автоматичного управління положенням нижньої кромки зони огляду РЛС у вертикальній площині завдяки використанню двопроменевої діаграми спрямованості антени та формуванню зваженої суми сигналів верхнього та нижнього променів.

Розвиток РЛС УВС характеризується насамперед тенденцією безперервного підвищення перешкодозахищеності РЛС з урахуванням можливих змін завадової обстановки. Підвищення точності РЛС забезпечується переважно завдяки застосуванню досконаліших алгоритмів обробки інформації. Підвищення надійності РЛС досягається завдяки широкому використанню інтегральних мікросхем і значному підвищенню надійності механічних вузлів (антени, опорно-поворотного пристрою і переходу, що обертається), а також за рахунок застосування апаратури вбудованого автоматичного контролю параметрів РЛС.

бібліографічний список

1. Бакулєв П.А. Радіолокаційні системи. - М.: Радіотехніка, 2004 р.

2. Радзієвський В.Г., Сирота А.А. Теоретичні засади радіоелектронної розвідки. - М.: Радіотехніка, 2004 р.

3. Перунов Ю.М., Фомічов К.І., Юдін Л.М. Радіоелектронне придушення інформаційних каналів систем керування зброєю. - М.: Радіотехніка, 2003 р.

4. Кошелєв В.І. Теоретичні засади радіоелектронної боротьби. - Конспект лекцій.

5. Основи системного проектування радіолокаційних систем та пристроїв: Методичні вказівки з курсового проектування з дисципліни «Основи теорії радіотехнічних систем» / Рязан. держ. радіотехн. акад.; Упоряд.: В.І. Кошелєв, В.А. Федоров, Н.Д. Шестаків. Рязань, 1995. 60 з.

Доповів президенту, що Повітряно-космічні сили відповідно до програми переозброєння армії та флоту, прийнятої у 2012 році, вже отримали 74 нові станції радіолокацій. Це чимало, і стан стан радіолокаційної розвідки повітряного простору країни виглядає благополучно. Однак у цій сфері у Росії залишаються серйозні невирішені проблеми.

Ефективна радіолокаційна розвідка та контроль повітряного простору – неодмінні умови забезпечення військової безпеки будь-якої країни та безпеки повітряного руху в небі над нею.

У Росії рішення цього завдання покладено на РЛС Міноборони та .

До початку 1990-х років системи військового та цивільного відомств розвивалися самостійно та практично самодостатньо, що вимагало серйозних фінансових, матеріальних та інших ресурсів.

Проте умови контролю повітряного простору дедалі більше ускладнювалися через зростаючу інтенсивність польотів, особливо іноземних авіакомпаній та літальних апаратів малої авіації, а також через впровадження повідомлювального порядку використання повітряного простору та низького рівня оснащення цивільної авіації відповідачами єдиної системи державного радіолокаційного розпізнавання.

Різко ускладнився контроль за польотами у «нижньому» повітряному просторі (зоні G за міжнародною класифікацією), у тому числі над мегаполісами і особливо у Московській зоні. При цьому активізувалась діяльність терористичних організацій, здатних організовувати теракти з використанням літальних апаратів.

Вплив на систему контролю повітряного простору надає і поява якісно нових засобів спостереження: нові РЛС подвійного призначення, загоризонтні РЛС та засоби автоматичного залежного спостереження (АЗН), коли крім вторинної радіолокаційної інформації з борту повітряного судна, що спостерігається, диспетчеру передаються параметри безпосередньо з навігаційних т.п.

Щоб упорядкувати всі наявні засоби спостереження, 1994 року було вирішено створити об'єднану систему радіолокаційних засобів Міноборони та Мінтрансу в рамках федеральної системи розвідки та контролю повітряного простору Російської Федерації (ФСР та КВП).

Першим нормативним документом, який започаткував створення ФСР і КВП, став відповідний указ від 1994 року.

Згідно з документом, йшлося про міжвідомчу систему подвійного призначення. Метою створення ФСР та КВП оголошувалося об'єднання зусиль Міноборони та Мінтрансу для ефективного вирішення завдань протиповітряної оборони та управління рухом у повітряному просторі Росії.

У міру виконання робіт із створення такої системи з 1994 по 2006 рік було видано ще три президентські укази та кілька постанов уряду. Цей період був витрачений переважно створення нормативних правових документів про принципи узгодженого застосування цивільних і військових РЛС (Міноборони і Росавіації).

З 2007 по 2015 рік робота над ФСР та КВП йшла лінією Держпрограми озброєнь та окремої федеральної цільової програми (ФЦП) «Удосконалення федеральної системи розвідки та контролю повітряного простору Російської Федерації (2007-2015 роки)». Головним виконавцем робіт з реалізації ФЦП було затверджено. На думку фахівців, обсяг виділених для цього коштів був на рівні мінімально допустимого, проте робота нарешті розпочалася.

Держпідтримка дозволила подолати негативні тенденції 1990-х та початку 2000-х років щодо скорочення радіолокаційного поля країни та створити кілька фрагментів єдиної автоматизованої радіолокаційної системи (ЕРЛЗ).

До 2015 року площа повітряного простору, що контролюється Збройними силами Росії, стабільно зростала, а необхідний рівень безпеки повітряного руху зберігався.

Усі основні заходи, передбачені ФЦП, було виконано межах встановлених показників, але вона передбачала завершення робіт із створення єдиної радіолокаційної системи (ЕРЛС). Така система розвідки та контролю повітряного простору була розгорнута лише в окремих частинах Росії.

З ініціативи Міноборони та за підтримки Росавіації було розроблено пропозиції щодо продовження дій розпочатої, але не доведеної до кінця програми з метою повномасштабного розгортання єдиної системи контролю розвідки та контролю повітряного простору над усією територією країни.

При цьому "Концепція повітряно-космічної оборони Російської Федерації на період до 2016 року і подальшу перспективу", затверджена президентом Росії ще 5 квітня 2006 року, передбачає повномасштабне розгортання єдиної федеральної системи до кінця минулого року.

Проте дія відповідної ФЦП закінчувалася вже 2015 року. Тому ще в 2013 році за підсумками наради з питання виконання Державної програми озброєння на 2011-2020 роки президент Росії дав доручення Міноборони та Мінтрансу спільно з і подати пропозиції щодо внесення змін до ФЦП «Удосконалення федеральної системи розвідки та контролю повітряного простору Російської Федерації (2007- 2015) з продовженням терміну дії цієї програми до 2020 року.

Відповідні пропозиції мали бути готовими до листопада 2013 року, проте доручення Володимира Путіна так і не було виконано, а роботи з удосконалення федеральної системи розвідки та контролю повітряного простору з 2015 року не фінансуються.

Ухвалена раніше ФЦП закінчила свою дію, а нова так і не була затверджена.

Раніше координація відповідних робіт між Міноборони та Мінтрансом покладалася на утворену указом президента Міжвідомчу комісію з використання та контролю повітряного простору, яку було скасовано ще у 2012 році. Після ліквідації цього органу займатися аналізом та розробкою необхідної нормативно-правової бази стало просто нікому.

Більше того, у 2015 році у федеральній системі розвідки та контролю повітряного простору не стало посади генерального конструктора. Координація органів ФСР та КВП на державному рівні фактично припинилася.

При цьому зараз компетентними фахівцями визнається необхідність удосконалення цієї системи шляхом створення перспективної інтегрованої РЛС подвійного призначення (ІРЛС ДН) та об'єднання ФСР та КВП із системою розвідки та попередження про повітряно-космічний напад.

Нова система подвійного призначення повинна мати насамперед переваги єдиного інформаційного простору, а це можливо лише на основі вирішення безлічі технічних та технологічних проблем.

Про необхідність таких заходів свідчать і ускладнення військово-політичної обстановки, і посилення загроз із повітряно-космічного простору у сучасній війні, які вже призвели до створення нового виду збройних сил – Повітряно-космічних.

У системі повітряно-космічної оборони вимоги до ФСР та КВП тільки зростатимуть.

Серед них забезпечення ефективного безперервного контролю в повітряному просторі держкордону на всьому його протязі, особливо на ймовірних напрямках удару засобів повітряно-космічного нападу — в Арктиці та на південному напрямку, включаючи півострів Крим.

Для цього обов'язково потрібно нове фінансування ФСР і КВП по лінії відповідної федеральної цільової програми або в іншій формі, відтворення координаційного органу між Міноборони і Мінтрансом, а також затвердження нових програмних документів, наприклад до 2030 року.

Причому якщо раніше основні зусилля були спрямовані на вирішення завдань контролю повітряного простору у мирний час, то наступного періоду пріоритетними стануть завдання попередження про повітряний напад та інформаційне забезпечення бойових дій щодо відображення ракетних та повітряних ударів.

- Військовий оглядач «Газети.Ru», полковник у відставці.
Закінчив Мінське вище інженерне зенітне ракетне училище (1976),
Військову командну академію ППО (1986).
Командир зенітного ракетного дивізіону С-75 (1980-1983).
Заступник командира зенітного полку (1986-1988).
Старший офіцер головного штабу Військ ППО (1988-1992).
Офіцер головного оперативного управління Генерального штабу (1992–2000).
Випускник Військової академії (1998).
Оглядач «» ​​(2000–2003), головний редактор газети «Військово-промисловий кур'єр» (2010–2015).