1
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ (АССОЦИАЦИЯ)
«КИСЛОВОДСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»
Факультет Инженерный
Кафедра Радиоэлектронных систем
Направление Радиотехника
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к выпускной квалификационной работе
на тему: «Пеленгатор системы радиомониторинга»
Студент: Гарданов Владлен Альбертович
Кисловодск 2017
Реферат
В выпускной квалификационной работе (ВКР) произведён анализ методов радиомониторинга, структуры схемы АСМИРИ. Обоснованы выбранная антенная система и анализатор спектра. Проведён анализ ИРИ в заданном диапазоне частот. При экспериментальной проверке проведено моделирование функциональных узлов на ПЭВМ.
В ходе проектирования рассматриваются вопросы безопасности и жизнедеятельности и охраны окружающей среды при разработке пеленгатора системы радиомониторинга, анализируются технико-экономические результаты.
Содержание
7. Безопасность и экологичность
7.1 Системный анализ надёжности и безопасности при эксплуатации проектируемой системы
7.2 Мероприятия по повышению надёжности и безопасности проектируемой системы
7.3 Пожарная безопасность при производстве проектируемой системы
7.4 Защита окружающей природной среды при производстве проектируемой системы
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Развитие человеческого общества вызывает непрерывный и быстрый рост объема информации. Для передачи информации на расстояние доминирующим, а в ряде случаев единственно возможным средством является радиосвязь. Широко применяют системы радиосвязи, использующие ионосферное и тропосферное рассеяние радиоволн. Бурно развиваются системы космической связи с пассивными и активными ретрансляторами. Широкое развитие получили радиорелейные линии связи. Для систем связи в настоящее время используется практически весь освоенный диапазон частот от светового спектра до сверхдлинных волн. Но и в этом широчайшем диапазоне плотность радиоизлучений весьма велика. Это приводит к росту взаимных помех, а в современных системах (например, телеметрических и телевизионных) необходимо обеспечить высокую достоверность и качество передачи информации.
Необходимость одновременной передачи больших потоков информации, а также высокая стоимость современных систем связи требует их эффективной работы, что достигается уплотнением отдельных линий связи и повышении их многоканальности. При этом к обеспечению их помехозащищенности предъявляются еще более высокие требования. Так как радиоэлектронные системы других назначений работают в тех же диапазонах частот, что и системы передачи информации, то обеспечение их совместной работы и исключение или снижение до требуемого уровня взаимных помех становится весьма серьезной проблемой.
Тщательный контроль (мониторинг) за работой радиоэлектронных средств и правильным использованием общего диапазона частот является важной практической задачей. Огромное значение приобретает борьба с "паразитными" излучениями различных радиотехнических средств, с индустриальными помехами, а также с несанкционированным или нерациональным использованием радиосредств, приводящим к взаимным радиопомехам.
Важнейшее значение приобрели задачи извлечения информации о параметрах сигналов и координатах объектов, передающих эти сигналы. Необходимость решения подобных задач в интересах судовождения (морского, воздушного, космического) привела, в частности, к созданию радиоэлектронных средств и систем навигации, радионавигации в том числе.
Необходимость решения задач извлечения информации о воздушных, космических, наземных, надводных, подводных объектах (особенно не содействующих или препятствующих получению о них информации) привела к созданию средств и систем локации, в том числе радио-, оптической и гидролокации.
На основе средств и систем извлечения и передачи информации, электронной вычислительной технике и других электронных средств автоматизации получили развитие радиоэлектронные средства (РЭС) и системы управления.
При работе множества РЭС, наличие взаимных помех обострило вопросы обеспечения и контроля электромагнитной совместимости (ЭМС) последних. Оснащение вооруженных сил различных государств всевозможными радиоэлектронными устройствами привело, кроме того, к появлению разрушающих информацию средств и систем радиоэлектронного подавления (радиоэлектронное подавление рассматривается как составная часть радиоэлектронной борьбы - РЭБ).
Важной особенностью эфирного контроля является то, что все измерения, сопровождающие процедуры мониторинга, происходят с реальными сигналами при наличии естественных, индустриальных и станционных помех. Это значительно усложняет процедуры контроля, и для получения достоверных результатов измерений аппаратура систем мониторинга источников радиозлучений должна обладать определенными техническими характеристиками, позволяющими корректно проводить измерения в указанных специфических условиях. При этом разработка технических требований должна проводится на аппаратуру радиоконтроля в целом, исходя из требуемого качества решения технических задач мониторинга.
Таким образом, интенсивное развитие и внедрение систем радиосвязи в России требуют постоянного совершенствования систем мониторинга источников радиоизлучений и оснащения их современной аппаратурой, созданной в свете последних достижений науки и техники. Основой аппаратурного оснащения являются современные отечественные и зарубежные разработки. Из зарубежных комплексов мониторинга источников радиоизлучений, безусловно, заслуживает внимание аппаратура фирм Thomson-CSF, Rohde&Schwarz и HewlettPackard. Эта аппаратура создается с применением всех современных достижений в области высоких технологий и соответствует требованиям международного союза электросвязи (МСЭ) и имеет высокую степень автоматизации. Однако стоимость такой аппаратуры очень велика, что делает проблематичным ее использование при массовом оснащении системами мониторинга в большинстве регионов России. В связи с этим, проектирование отечественных средств радиомониторинга является актуальной и перспективной задачей, вариант решения которой, рассматривается в данной ВКР.
1. Анализ технического задания
1.1 Постановка задачи
В соответствии с техническим заданием необходимо разработать приемник сверхвысокой частоты автоматизированной системы мониторинга источников радиоизлучений (ИРИ) ОВЧ-СВЧ диапазона (в дальнейшем АСМИРИ), предназначенной для проведения радиоразведки (мониторинга) в диапазоне частот и с техническими характеристиками, указанными в техническом задании на проектирование (ТЗ).
Данная система предназначена для применения в государственных гражданских службах радиомониторинга (РМ), а так же в службах военного и специального профиля.
Таким образом, в соответствии с ТЗ необходимо осуществить разработку приемника СВЧ, обеспечивающего основные характеристики как самого РПрУ, так и всей рассматриваемой системы в целом. Необходимо учесть, что разрабатываемый приемник уже представляет собой сложную радиоэлектронную систему низшего уровня по сравнению с рассматриваемой следовательно, для решения поставленной задачи, необходимо осуществить общий системный анализ, включающий в себя рассмотрение общих вопросов и материалов по данной теме, а также анализ технических требований, предъявляемых к структурным узлам рассматриваемой системы. Далее, по результатам проведенного системного анализа, для решения поставленной задачи, необходимо предъявить технические требования к приемнику СВЧ и осуществить его разработку.
1.2 Общие сведения о радиотехнических системах
Термин "система" произошел от латинского слова "Systema", означающего "целое", составленное из "частей", поэтому под системой и понимают совокупность взаимосвязанных частей, выполняющих единую задачу или функцию.
Радиотехнической системой (РТС) или радиосистемой называют любую техническую систему, в которой радиоустройства выполняют основную или одну из основных функций. Примерами радиоустройств могут быть радиопередающее, радиоприемное и антенное устройства.
РТС относятся к классу информационно-управляющих технических систем, осуществляющих извлечение, передачу или разрушение информации с помощью радиоволн. Отличительный признак РТС - наличие радиоканала (одного или нескольких), состоящего из источника радиоволн, являющихся носителем информации, среды, в которой распространяются радиоволны, и приемника, извлекающего информацию путем соответствующей обработки радиоволн, достигших его антенны.
Радиоволны, несущие ту или иную информацию называют радиосигналом. Таким образом, характерным признаком радиосистемы является использование радиосигнала в качестве носителя информации. Назначение информации - один из признаков классификации радиосистем. По этому признаку радиосистемы можно подразделить на системы передачи, извлечения и разрушения информации (радиопротиводействия), а также системы радиоуправления. В свою очередь, каждая из этих групп имеет свои разновидности, отличающиеся функциональным назначением системы. Так, среди систем передачи информации различают системы радиосвязи, телеметрии, передачи команд, радиовещания и телевидения.
К системам извлечения информации относятся радиолокационные и радионавигационные системы, системы радиоастрономии, радионаблюдения поверхности Земли или других планет, радиоразведки РЭС противника.
Системы разрушения информации (радиопротиводействия) предназначены для создания условий, в которых работа радиосистем противника становится невозможной.
Системы радиоуправления служат для управления работой различных объектов с помощью радиосигналов.
Таким образом, предметом рассмотрения в данной ВКР является система извлечения информации, по характеру принимаемого сигнала относящаяся к системам пассивной радиолокации.
В пассивной радиолокации используются собственные излучения элементов цели и ее ближайшей окрестности (рисунке 1.1). К излучающим элементам можно отнести нагретые участки поверхности (объема), передающие устройства различного назначения (источники помех в том числе), ионизированные образования в окрестности цели и т.д.
Рисунок 1.1- Обобщенная структурная схема пассивной радиолокации
1.3 Сведения о системах радиомониторинга
Для эфирного контроля использования радиочастотного спектра (РЧС) применяют стационарные и подвижные средства РМ. Особенностью эфирного контроля является то, что все измерения, сопровождающие процедуры РМ, происходят с реальными сигналами при наличии естественных, индустриальных и станционных помех. Это значительно усложняет процедуры контроля, и для получения достоверных результатов измерений аппаратура АСМИРИ должна обладать определенными техническими характеристиками, позволяющими корректно проводить измерения в указанных специфических условиях. При этом разработка технических требований должна проводится на системную аппаратуру в целом, исходя из требуемого качества решения технических задач РМ.
Таким образом, анализ общих задач, решаемых системами РМ, позволяет свести их к следующим четырем техническим задачам, которые возлагаются на оборудование рассматриваемой системы:
- контроль загрузки (занятости) РЧС и радиоканалов;
- контроль параметров ИРИ;
- опознавание ИРИ;
- поиск и идентификация ИРИ.
В общем случае можно говорить о следующих режимах работы и управления оборудованием систем РМ: ручном, автоматическом и автоматизированном.
Ручной режим работы подразумевает, что все процедуры управления оборудованием системы и все операции, связанные с решением поставленных задач, выполняет оператор. Некоторые операции, связанные с решением этих задач, могут быть выполнены в ручном режиме более точно, чем в других режимах работы (особенно это касается измерений параметров сигналов и идентификации сигналов). Поэтому, не отвергая других режимов работы системы, можно сказать, что оборудование обязательно должно допускать возможность ручного управления.