Методология синтеза информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, доктор наук Жуков Валентин Михайлович

• Жуков Валентин Михайлович
• доктор наук
• 2021

Оглавление диссертации доктор наук Жуков Валентин Михайлович

Введение

1. Современное состояние научных исследований по вопросам анализа и синтеза информационно-измерительных и управляющих систем

1.1. Существующие методы исследования информационно-измерительных

и управляющих систем с переменной и случайной структурой

1.2. Направления развития информационно-измерительных и управляющих систем радиосвязью

1.3. Существующие методы повышения эффективности информационно -измерительных и управляющих систем сетями радиосвязи

1.4. Обоснование научной проблемы

1.5. Выводы по первому разделу

2. Разработка математического обеспечения и синтез алгоритмов работы информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами

2.1. Информационно-измерительные и управляющие системы с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами

2.2. Особенности разработки информационно-измерительных и управляющих систем согласования антенн

2.3. Синтез алгоритма ИИУС АСУ с сосредоточенными элементами настройки

2.4. Разработка математического обеспечения ИИУС АСУ с сосредоточенными элементами настройки

2.5. Синтез алгоритма ИИУС АСУ с распределенными элементами настройки

2.6. Разработка математического обеспечения ИИУС АСУ с распределенными элементами настройки

2.7. Вычислительный метод управления, повышающий быстродействия ИИУС АСУ

2.8. Метод повышения точности информационно-измерительной и управляющей системы фильтрующим и согласующим устройствами радиопередатчика с комплексно-сопряженным согласованием

2.9. Синтез мостовых измерителей и датчиков для информационно -измерительных и управляющих систем антенными согласующими устройствами

2.9.1. Датчик знака отклонения активной составляющей комплексной проводимости от номинальной величины

2.9.2. Датчик знака отклонения активной составляющей комплексного сопротивления от номинальной величины

2.9.3. Датчик знака отклонения модуля комплексного сопротивления от номинальной величины

2.9.4. Измерители величин модуля и фазы комплексного коэффициента отражения

2.10. Выводы по второму разделу

3. Исследование статистических характеристик погрешности и устойчивости цифровых информационно-измерительных и управляющих систем антенными согласующими устройствами с вычислительным методом управления

3.1. Существующие методы исследования устойчивости информационно-измерительных и управляющих систем антенными согласующими устройствами

3.2. Анализ погрешности ИИУС АСУ, обусловленной использованием в системе управления цифрового вычислительного устройства и дискретным характером элементов настройки объекта управления

3.3. Определение статистических характеристик цифровой информационно-измерительной и управляющей системы антенным

согласующим устройством в переходном режиме

3.3.1. Корреляционная функция погрешности

3.3.2. Определение дисперсии погрешности

3.4. Статистических характеристики погрешности цифровой информационно-измерительной и управляющей системы в

установившемся режиме

3.4.1 Определение корреляционная функция погрешности

3.4.2. Операторный метод определения дисперсии погрешности

3.5. Описание функциональной схемы и алгоритма работы

ИИУС АСУ

3.6. Математическое обеспечение и алгоритмы работы цифрового программного оборудования ИИУС АСУ

3.7. Конструктивные решения ИИУС АСУ и отдельных его составных частей

3.8. Экспериментальные исследования цифровой ИИУС АСУ

3.9. Выводы по третьему разделу

4. Исследование методов настройки структуры ИИУС ФАР, повышающих направленные свойства решеток

4.1. Характеристики существующих передающих антенн и анализ направлений их совершенствования

4.2. Анализ научных исследований по методам управления фазированными антенными решетками

4.3. Математическая модель кольцевой фазированной антенной

решетки

4.4. Метод настройки структуры ИИУС КФАР, повышающий коэффициент усиления при малых отношениях радиуса решетки к длине волны

4.5. Методика расчета фазовращателей

4.6. Анализ излучателей КФАР

4.7. Анализ направленных свойств КФАР с различным числом излучателей

4.8. Исследование характеристик КФАР

4.9. Описание конструкции КФАР

4.10. Применение ИИУС КФАР ВЧ - ОВЧ диапазона для организации обходных трасс с целью обеспечения надежной радиосвязи на

Севере России

4.11. Выводы по четвертому разделу

5. Исследование устойчивости информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами

5.1. Структурная модель цифрового ИИУС с НС и ГЧЭ

в виде ИИУС ФАР

5.2. Метод исследования устойчивости цифровых ИИУС КФАР в переходном режиме

5.2.1. Определение корреляционной функции погрешности системы

5.2.2. Нахождение дисперсии погрешности

5.3. Статистические характеристики погрешности цифровых ИИУС КФАР в установившемся режиме

5.3.1. Корреляционная функция погрешности

5.3.2. Нахождение операторным методом дисперсии погрешности

ИИУС КФАР

5.4. Исследование устойчивости цифровой ИИУС КФАР с шестью излучателями

5.5. Выводы по пятому разделу

Заключение

Перечень литературы

Перечень сокращений

Приложение 1, Акты использования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методология синтеза информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами»

Введение

Актуальность темы исследования. Прогресс в развитии технологических процессов передачи информации требует разработки методов исследования новых классов информационно-измерительных и управляющих систем, решающих задачи повышения энергетической эффективности этих систем и защиты их от разного рода помех.

Перед Россией сейчас стоят большие проблемы в развитии территорий своего Севера. В Северном ледовитом океане по прогнозам российских и зарубежных специалистов сконцентрирована третья часть залежей нефти и газа Земли, а также находится кратчайший путь из Европы на Восток. Развитие северных территорий невозможно без надежной круглосуточной всепогодной службы передачи информации. Из-за суровых климатических условий на Севере очень затруднены условия для организации всех видов связи. В мире большая часть трансконтинентальной и межконтинентальной информации передается по высокоскоростным волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС). Строительство ВОЛС на огромных российских северных территориях требует больших материальных затрат, но, учитывая большие перспективные выгоды, Россия приступила к прокладке ВОЛС по всему северному и восточному побережью. Это будет высокоскоростная стационарная сеть связи, но для обеспечения связи с кораблями Северного морского пути, разного рода подвижными сухопутными службами потребуются подвижные радиостанции с новыми информационно-измерительными и управляющими системами, позволяющими решить проблемы организации радиосвязи на Севере России.

Во время повышения солнечной активности из-за полярных сияний, магнитных и ионосферных бурь нарушается работа всех видов радиосвязи, даже спутниковой. Иногда радиосвязь прерывается на длительные промежутки времени, в результате возникновения в ионосфере ионизированных образований, имеющих высокое энергетическое состояние

атомов. Явление это называют «не прохождением радиоволн». Восстанавливают каналы радиосвязи путем организации радионаправлений с удовлетворительным качеством связи (обходные трассы). Этому будут способствовать методы синтеза информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами (ИИУС с НС и ГЧЭ) на примере электронных объектов с электромагнитными связями - антенных согласующих устройств (АСУ) и кольцевых фазированных антенных решеток (КФАР), разработанные в диссертации. Эти технические устройства выбраны в качестве наглядного примера информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами еще и потому, что в них приходится согласовывать входы излучателей с выходами усилителей мощности информационного сигнала. Процесс согласования является одним из важнейших в природе, обществе и технике, а системы, управляющие этим процессом, чаще всего оказываются многомерными, многосвязными и требуют специального подхода к обеспечению их результативности и устойчивости.

Исследование носит научно-прикладной характер и, в связи с изложенным, является актуальным.

Степень разработанности. В связи с цифровизацией многих технологических процессов, сетей передачи информации и всей мировой экономики в XX и начале XXI веков стали активно проводиться исследования информационно-измерительных и управляющих систем с переменной, случайной и случайной скачкообразной структурой. Методы исследования этих систем на высоком научном уровне разработаны в трудах зарубежных и российских ученых, таких как Н. Винер, Г. Найквист, К. Шеннон, В. Робинсон, Д. Свордер, Д. Мелса, А. Виллески, А. Н. Колмогоров, В. С. Пугачев, А. Н. Скляревич, Р. Л. Стратонович, С. В. Емельянов, И. Е. Казаков, В. М. Артемьев, В. А. Бухалев. Методы последовательно совершенствовались от нелинейных

дискретных систем с переменной структурой, исследуемых, в основном, с помощью детерминированных математических законов, к системам случайной структуры, описываемых стохастическими уравнениями в той или иной форме.

Вниманием исследователей по каким-то причинам не охвачен класс информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами, особенно часто встречающийся в устройствах и технологических процессах, связанных с электромагнитными излучениями. Входящие в такую систему элементы чувствительны к изменениям параметров таких же элементов и настраивают свою структуру под задачи, решаемые системой. Структура системы также настраивается в процессе ее функционирования. Под настройкой структуры системы понимается следующий процесс. Очень часто перед началом эксплуатации какого-либо объекта в изменяющихся климатических (или каких-то других) условиях производится предварительная автоматическая настройка входящих в этот объект информационно-измерительных и управляющих систем, заключающаяся в определении типа и автоматической калибровке нулей измерительных устройств системы, настройке структуры системы и ее составных элементов с целью выполнения поставленных перед нею задач с наименьшими ресурсными затратами. Процесс этот происходит в автоматическом режиме, незаметно для человека-оператора, и выражается в незначительном увеличении времени переходных процессов системы. В ИИУС АСУ и ИИУС ФАР, на примере которых разрабатывается методология синтеза ИИУС с НС и ГЧЭ, настройка структуры означает установку типа антенного согласующего устройства (Г-образное, П-образное, Т-образное с сосредоточенными или распределенными параметрами), предельных изменений величин его элементов настройки, скорости этих изменений, математического обеспечения и пр., а также типа фазированной антенной решетки (кольцевая, дуговая) и ее амлитудно-фазового распределения.

Научная проблема: разработка методологии синтеза информационно -измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами, обеспечивающей требуемые характеристики быстродействия, точности, устойчивости и повышающей их энергетическую эффективность.

Объект исследования: информационно-измерительные и управляющие системы в виде антенных согласующих устройств и фазированных антенных решеток с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами.

Предмет исследования: быстродействие, точность и устойчивость информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами.

Цель научного исследования: повышение энергетической эффективности ИИУС АСУ и ИИУС ФАР, представляющих собой системы с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами. Для достижения намеченной цели нужно решить комплекс задач:

1. Разработать математическое обеспечение информационно -измерительных и управляющих систем согласования антенн с априорно неопределенными входными характеристиками.

2. Синтезировать алгоритмы работы информационно-измерительных и управляющих систем согласования с различной структурой.

3. Разработать вычислительный метод повышения быстродействия информационно-измерительных и управляющих систем согласования антенн.

4. Разработать метод повышения точности настройки информационно-измерительной и управляющей системы согласования и фильтрации с комплексно-сопряженным согласованием.

5. Синтезировать помехоустойчивые измерители и датчики, функционирующие при низком уровне излучения, для информационно -измерительных и управляющих систем согласования антенн.

6. Разработать метод настройки структуры кольцевой фазированной антенной решетки, повышающий ее коэффициент усиления (КУ) при малых отношениях радиуса к длине волны.

7. Исследовать устойчивость цифровой информационно-измерительной и управляющей системы устройствами согласования и фазирования излучателей кольцевой фазированной антенной решетки в переходном и установившемся режимах.

8. Подтвердить достоверность теоретических исследований результатами экспериментальных испытаний информационно-измерительной и управляющей системы согласования антенн с априорно неопределенными водными характеристиками.

Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке методологии синтеза информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами на примере ИИУС АСУ и ИИУС ФАР. Новизна подтверждена шестью патентами на изобретения и отражена в следующих результатах:

по специальности 05.11.16 определен и обоснован новый класс информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами;

разработан метод повышения быстродействия информационно -измерительной и управляющей системы согласования антенн с априорно неопределенными входными характеристиками, отличающийся от поисковых методов тем, что измеряются значения модуля и фазы коэффициента отражения, по которым вычисляются и устанавливаются величины элементов настройки с последующей коррекцией;

разработан метод синтеза мостовых измерителей и датчиков на основе векторных диаграмм, отличающийся использованием уравнений нулей и математических выражений условий реализации;

разработан метод исследования устойчивости цифровых информационно-измерительных и управляющих систем согласования излучателей кольцевой фазированной антенной решетки, в котором, в отличие от известных методов исследования устойчивости цифровых систем, при вычислении дисперсии ошибки в переходном режиме в структурной и математической моделях системы учитываются случайные помехи, вызванные технологическими отклонениями величин двоичных разрядов элементов настройки и электромагнитной связью между излучателями;

по специальности 05.12. 07: разработано математическое обеспечение и синтезированы алгоритмы работы систем согласования с различной структурой, отличающиеся тем, что для исходных данных расчета и настройки согласующих устройств используются только диапазон частот и коэффициент отражения в антенном фидере;

разработан метод повышения точности настройки фильтрующего и согласующего устройств радиопередатчика, отличающийся тем, что в результате применения комплексно-сопряженного согласования компенсируется погрешность настройки, вносимая фильтром;

разработан метод настройки структуры кольцевой фазированной антенной решетки, повышающий ее направленные свойства, отличающийся тем, что кольцевая фазированная антенная решетка широкого диапазона преобразуется в диапазоне малых отношений радиуса к длине волны в две дуговые путем изменения схемы возбуждения излучающих элементов решетки от высокочастотных усилителей мощности.

Теоретическая значимость работы определяется тем, что в работе поставлены и решены новые научные задачи, которые направлены на повышение энергетической эффективности нового класса систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами. В

выполненных исследованиях разработаны математические модели информационно-измерительных и управляющих систем, теоретические методы решения научной проблемы. Методология синтеза, разработанная в данной диссертационной работе, представляет собой совокупность методов, объединенных одной целью повышения энергетической эффективности информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами путем достижения требуемых быстродействия, точности, устойчивости и содержит новые, теоретически значимые положения:

разработку математического обеспечения информационно-измерительных и управляющих систем антенными согласующими устройствами с сосредоточенными и распределенными элементами настройки, т.е. определение математических выражений, по которым рассчитываются текущие и предельные величины регулируемых системой управления элементов настройки в процессе согласования антенн с априорно неопределенными входными характеристиками;

разработку теоретических основ синтеза устройств, измеряющих параметры антенн и антенных согласующих устройств, определение уравнений нулей и математических условий реализации этих измерителей;

исследование методов повышения эффективности информационно -измерительных и управляющих систем согласования и фазирования излучателей антенных решеток;

разработку методов исследования устойчивости цифровых информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами в виде фазированных антенных решеток в переходном и установившемся режимах.

Практическая значимость работы заключается в использовании и возможности использования разработанных методов в эксплуатируемых сетях радиосвязи с повышенной энергетической эффективностью, в частности, за

счет применения:

метода синтеза измерителей, обладающих большей чувствительностью и меньшей погрешностью;

метода повышения точности настройки фильтрующих и согласующих устройств радиопередатчика с комплексно-сопряженным согласованием;

метода настройки структуры кольцевой фазированной антенной решетки при малых отношениях радиуса к длине волны.

Методы исследования: в диссертации использовались понятия марковских и условно марковских процессов, и непосредственно применялись методы анализа и синтеза систем на фазовой плоскости состояний, методы исследования устойчивости цифровых систем на основе положений теории вероятности, преобразования Лапласа и двумерного /-преобразования, методы векторного анализа и теории комплексных переменных.

Положения, выносимые на защиту:

по специальности 05.11.16

1. Обоснование класса информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами.

2. Метод повышения быстродействия информационно-измерительных и управляющих систем «антенные согласующие устройства» с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами.

3.. Метод синтеза датчиков и измерителей для информационно-измерительных и управляющих систем.

4. Метод исследования устойчивости многомерной, многосвязной цифровой информационно-измерительной и управляющей системы «кольцевая фазированная антенная решетка» с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами.

5. Результаты экспериментального исследования характеристик макета информационно-измерительной и управляющей системы «антенное согласующее устройство» с вычислительным методом настройки.

по специальности 05.12. 07

6. Методы разработки математического обеспечения и синтез алгоритмов работы антенных согласующих устройств с сосредоточенными и распределенными элементами настройки.

7. Метод повышения точности настройки фильтрующего и согласующего устройств радиопередатчика.

8. Метод настройки структуры кольцевой фазированной антенной решетки, повышающий ее направленные свойства при малых отношениях радиуса к длине волны.

9. Результаты экспериментального исследования девятиэлементной кольцевой фазированной антенной решетки.

Достоверность результатов диссертации определена соответствием разработанных методов методам научных исследований, успешно применяемым в информационно-измерительных и управляющих системах. Достоверность математических моделей исследуемых процессов и расчетов подтверждена лабораторными экспериментами и эксплуатацией серийных радиостанций.

Апробация результатов работы. Теоретические и экспериментальные результаты прошли апробацию на российских и международных конференциях, проводившихся в Тамбовском государственном техническом университете, Тамбовском военном институте радиоэлектроники, в Московском ОАО «Радиофизика», Тольяттинском государственном университете, Курском юго-западном государственном университете, Воронежском военном учебно-научном центре. Всего 28 докладов.

Результаты работы реализованы:

в ОАО «Т.З. «Октябрь» в отчете по ОКР «Полюс-5С2М» и при серийном производстве автоматизированных адаптивных радиостанций Р-166, Р- 1660,5;

в ОАО «Т.З. «Ревтруд» при серийном производстве автоматизированной

адаптивной радиостанции Р-166;

в Тамбовском государственном техническом университете в двух учебно-методических пособиях с грифом УМО для учебных дисциплин «Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства» и «Устройства автоматики в системах радиосвязи».

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 87 печатных работ. Из них одна монография, 2 статьи журналах, рецензируемых в МБД Web of Science и Scopus, 41 статья в журналах, которые рекомендованы ВАК Министерства образования и науки для публикации исследований кандидатских и докторских диссертаций. В других изданиях опубликовано 9 статей, патентов на изобретения получено 6. Опубликованы тезисы 28-ми докладов на международных и российских научных, научно-практических и научно-технических конференциях.

Структура работы. Структура работы включает введение, пять разделов, заключение, библиографический перечень из 140 наименований литературы, перечень сокращений и приложение.

Объем работы. Объем работы выражается в 265 страницах, на которых, кроме текста, находятся 106 рисунков и 14 таблиц.

Раздел 1. Современное состояние научных исследований по вопросам анализа и синтеза информационно-измерительных

и управляющих систем

1.1. Существующие методы исследования информационно-измерительных и управляющих систем с переменной и случайной структурой

Многие, если не большинство, из управляющих систем совмещают функции управления с функциями измерения или оценивания информации. Это естественно, поскольку эффективно управлять кем -то или чем-то невозможно без какой-либо информации об объекте управления (даже, если объект управляет сам собой - случай самонастраивающейся системы), а процесс организации измерения или оценивания информации требует управления этим процессом. В данной работе исследуется класс систем с настройкой структуры и гибкими чувствительными элементами, в которых процесс управления основан на результатах процесса измерения, но иногда для сокращения текста вместо полной формулировки «информационно -измерительная и управляющая система» будет использоваться термин «управляющая система», в которой подразумевается наличие процесса измерения или оценивания.

В ХХ-ом веке в научных исследованиях по управляющим системам (линейным, нелинейным, дискретным, импульсным) все больше внимания уделяется системам с переменной структурой [1]- [4]. А после опубликования и осмысливания научной общественностью результатов исследований Г. Найквиста [5], Дж. Уиттакера [6], В. А Котельникова. [7], К. Шеннона. [8], в связи с бурной цифровизацией систем передачи информации, разного рода технологических процессов, вычислительных, измерительных и управляющих

систем и в начале ХХ1-го века - цифровизацией экономики, появляется большое количество исследований по системам случайной структуры [9] -[14] и со случайной скачкообразной структурой [15] - [20]. Методы исследования систем со случайной скачкообразной структурой основаны на анализе их переходных процессов в пространстве фазовых состояний и интегрировании обобщенных уравнений Фоккера - Планка - Колмогорова для функций плотности вероятности. К первым исследованиям систем с случайной скачкообразной структурой можно отнести монографии А. Н. Скляревича [21], [22], в которых исследуется поведение линейных непрерывных стационарных систем, связанное с нарушениями рабочего процесса.

В методах исследования систем с переменной, случайной, случайной скачкообразной структурами имеются некоторые общие подходы:

процессы функционирования систем исследуются на плоскости или в пространстве фазовых состояний;

поскольку измерение или наблюдение процесса осуществляется в условиях действия помех, задачи фильтрации становятся одними из важнейших для всех систем.

В нелинейных системах с переменными параметрами даже при отсутствии внешних помех приходится использовать линейные фильтры или фильтры с кусочно-линейной аппроксимацией, которые дифференцируют функцию выходного сигнала с целью получения производных для определения направления и скорости движения системы, а также своевременного изменения коэффициентов усиления, обеспечивающих её устойчивый скользящий режим настройки на плоскости фазовых состояний [1].

В современной теории стохастических систем случайной структуры под фильтрацией понимают задачу определения наиболее вероятных значений случайного процесса в данный момент времени. К настоящему времени теория

фильтрации, часто называемая теорией оптимальной обработки измерений случайных сигналов, развита на основе байесовских критериев риска и определения апостериорной плотности вероятности оцениваемого сигнала при условии наблюдения другого сигнала с гауссовыми помехами. В научной литературе существуют два подхода к определению апостериорной плотности вероятности - интегральный и дифференциальный. При интегральном подходе апостериорная плотность вероятности определяется по формуле Байеса, которая записывается в виде интегрального выражения через весовую функцию. Этот подход практикуется в работах [9], [23] - [25]. Он характеризуется существенной общностью и позволяет практически реализовать алгоритмы решения большого количества задач фильтрации.

Важное практическое значение для случайных процессов, выражаемых линейными дифференциальными или разностными уравнениями, имеет направление, развитое Р. Калманом [26] и Р. Бьюси [27] на основе критерия минимума среднеквадратичной ошибки.

Дифференциальный подход к определению апостериорной плотности вероятности заключается в решении интегро-дифференциального уравнения в частных производных. Существенный вклад в его появление и развитие внесли работы Р. Л. Стратоновича [28] - [30] и других авторов [13] - [20].

Оба направления в определении апостериорной плотности вероятности сигналов равноценны. Второй подход, основанный на теории условных марковских процессов [30], содержит некоторое ограничение, выражающееся порой в отсутствии адекватных операторов их оценки, которое на практике не существенно по причине широкого применения их для описания многих технических систем и устройств.

Следует отметить, что на активизацию научных исследований в области информационно-измерительных и управляющих систем (ИИУС) со случайной и случайной скачкообразной структурой очень сильно повлияло востребованное жизнью бурное развитие радиосвязи, радиолокации,

радионавигации, сигналы в которых подвержены воздействию помех, математически описываются и моделируются случайными марковскими процессами. Большинство физических явлений в системах, связанных с электромагнитными излучениями, удобно исследовать методами, речь о которых шла выше. Особенно это относится к стохастическим каналам радиосвязи. Поэтому с целью обоснования актуальности исследования нового класса систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами, методология синтеза которых разрабатывается в диссертации на примере радиосвязных фазированных антенных решеток, следует более подробно проанализировать направления развития информационно -измерительных и управляющих систем каналами радиосвязи и существующие методы повышения их эффективности.

1.2. Направления развития информационно-измерительных и управляющих систем радиосвязью

Более быстрое в последнее время развитие волоконно-оптических систем связи неоднократно меняло взгляды специалистов на роль и место радиосвязи в общей системе мировой связи, но рост интереса к ней не ослабевал. Системы радиосвязи имеют некоторые важные существенные преимущества, не позволяющие ослабевать вниманию к ним пользователей, как гражданских, так и военных, а также специалистов-разработчиков, прилагающих усилия к снижению значимости присущих этому виду связи недостатков. Но у радиосвязи имеются свойства, являющиеся ее преимуществами:

прямая без ретрансляции связь на очень большие расстояния; оперативность установления связи; самая маленькая стоимость одного километра связи; возможность простой организации связи с подвижными объектами;

связь через труднопроходимые водные, горные и лесные районы, зоны химического и радиационного заражения, т. е. через большие труднодоступные пространства;

высокая мобильность радиостанций;

довольно простая восстанавливаемость при нарушениях связи из-за воздействия случайных и организованных радиопомех.

Оценка различных видов радиосвязи специалистами НАТО [31] по категориям Н - низкая, В - высокая, С - средняя приведена в табл.1.1.

Таблица 1.1

Показатель Вид связи

Проводная Радиорелейная Спутник овая Тропос ферная УКВ радиосвязь КВ радиосвязь сдв связь

Затраты на организацию канала н/с н/с в с с/в с в

Объём передачи информации с/в с/в н/в с с/в с с

Мобильность н н/с н н/с в в н

Защита от атмосферного влияния в с/в в с/в в с в

Защита от внеш. воздействий и ЭМИ н/с н н н с в н

канальная скорость передачи данных с/в в в в в с н

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Жуков Валентин Михайлович, 2021 год

Акты использования

результатов диссертации в промышленности и учебном процессе

«УТВЕРЖДАЮ»

АКТ

использования результатов диссертационного исследования Жукова Валентина Михайловича в АО «TJ «Ревтруд»

Комиссия в составе: председателя комиссии - д.тл., профессора, эксперта по военно-техническим вопросам АО «ТЗ «Ревтруд» Иванова А.В.. членов комиссии - K.T.H., заместителя начальника СКВ - начальника сектора Дрожжина В.В.. к.т.н., ведущего научного сотрудника СКВ Лунева B.C. составила настоящий акт о том, что результаты диссертационного исследования Жукова В.М. на тему «Методология синтеза информационно-измерительных и управляющих систем с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами» имеют научную и практическую ценность и используются в автоматических антенных согласующих

устройствах радиостанции Р-166 (ШКИС.468563.001 и ШКИС.468567.001).

Председатель комиссии: Члены комиссии:

» марта 20 21 г.

«Тамбовский государ

/ АК1

«УТВЕРЖДАЮ» Ректор ФГБОУ ВО ьш техну^Лкий университет»

С А Краснянский М.Н, | ' » февраля 2021 г.

использования резулыатов диссертационного исследования

Жукова Валентна Михайловича в ФБГОУ ВО «ТГТУ»

Комиссия в составе: председателя комиссии заведующего кафедрой конструирования радиоэлектронных и микропроцессорных систем к.т.н., доцента Чернышева Н.Г., членов комиссии профессора кафедры конструирования радиоэлектронных и микропроцессорных систем д.т.н., профессора Зырянова Ю.Т., профессора кафедры конструирования радиоэлектронных и микропроцессорных систем д.т.н., профессора Павлова В.И., профессора кафедры конструирования радиоэлектронных и микропроцессорных систем д.т.н.. профессора Шамкина В.Н. составила настоящий акт о том. что результаты диссертационного исследования Жукова В.М., а именно: методы разработки математического обеспечения и синтеза алгоритмов работы многомерных многосвязных цифровых информационно-измерительных и управляющих систем «антенные согласующие устройства» и «фазированные антенные решетки» с настраиваемой структурой и гибкими чувствительными элементами; методы настройки их структуры, повышения их быстродействия, точности и энергетической эффективности; метод синтеза измерительных устройств и метод исследования устойчивости имеют научную и практическую ценность и используются в учебном процессе ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет» при подготовке студентов на кафедре конструирования радиоэлектронных и микропроцессорных систем, обучающихся по направлению 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», при изучении дисциплин: «Антенны». «Радиопередающие устройства систем радиосвязи и радиодоступа» и отражены в двух учебно-методических пособиях с грифом УМО -Распространение радиоволн н антенно-фидерные устройства». «Устройства автоматики в системах радиосвязи».

Председатель комисси!" —"ти Илпиитга» Н.Г.

«

/б» февраля 2021 г.

Члены комиссии: