Статья посвящена проблеме автоматизации измерений характеристик радиотехнических устройств ближней навигации «Тропа-СМД». Азимутально-дальномерные радиомаяки «Тропа-СМД» предназначены для модернизации аэродромов военных ведомств, аэродромов совместного базирования, а также для установки на суда. В статье приведено описание программно-аппаратного обеспечения для контроля технического устройства на соответствие требованиям предъявляемым к навигационному оборудованию, а так же выполнен анализ результатов исследования параметров системы.
Создание новейших оборонных комплексов в целях обеспечения военной безопасности страны реализуется Министерством обороны России через широкий спектр задач, таких как, строительство, развитие и применение Вооруженных Сил Российской Федерации, сопровождение разработки и создания, анализ результатов применения современных систем вооружения. Особая роль в боеготовности сил (войск) принадлежит радиотехническим системам. Так, направление деятельности по усилению и поддержанию национальной безопасности включено в Программу мер по освобождению радиочастотного диапазона для систем подвижной сотовой связи и по модернизации наземного и бортового оборудования радиотехнических систем ближней навигации и посадки (РСБН/ПРМГ) [1].
В настоящее время радиотехническая навигационная система ближней навигации и инструментальной посадки для нужд Министерства обороны переоснащается, осваиваются современные наземные средства ближней навигации. Азимутально-дальномерные маяки (АДРМ) «Тропа-СМД» – это новое поколение наземных средств ближней навигации, работающее с бортовым оборудованием системы РСБН III-го и последующих поколений, которые функционируют в международном диапазоне частот [2].
АДРМ «Тропа-СМД» необходимы для перевода существующих средств навигации в международный диапазон частот в соответствии с принятыми Россией обязательствами по выполнению требований Международного регламента радиосвязи. Для установки на кораблях с одиночным базированием летательных аппаратов разработан радиомаяк «Тропа-М» в морском исполнении [3].
АДРМ обеспечивает выдачу и прием цифровой информации для дистанционного включения/выключения АДРМ и контроля его состояния, а также цифровой информации о координатах, взаимодействующих с АДРМ летательных аппаратов, со среднеквадратической погрешностью: по азимуту – 1,5 °; по дальности – 80 м.
АДРМ «ТРОПА-СМД» при сохранении функции ответа наземной индикации (аналогично вторичной радиолокации) и линии передачи данных, а также характеристик точности и зон действия, имеет на порядок меньшее энергопотребление по сравнению с эксплуатируемыми в настоящее время радиомаяками.
Современные навигационные системы с точки зрения программно-аппаратного обеспечения требуют повышенного внимания.
Одним из этапов разработки изделия является проверка изделия на соответствие техническим условиям. Проверка проводится на испытательном стенде, представленном на рис. 1.
Для управления измерительным стендом была разработана программа Trail Measurment. Программа является объектно-ориентированной. При разработке были созданы классы управления приборами, классы для проведения измерений, а также класс для калибровки порогов обнаружения УП, развернутые данные представлены ниже:
– класс Thresholds_Calibrator – предназначен для настройки первичного шумового порога обнаружения УП,
– классы для управления приборами – UPX и Generator.
Класс UPX предназначен для управления, а также для чтения регистров УП тропа посредством интерфейса UPX. Интерфейс UPX использует для передачи сообщений посредством протокола UDP.
Класс Generator предназначен для управления СВЧ генераторами и создан с использованием библиотеки NI-VISA. Работоспособность данного класса проверена с использованием генераторов R&S SMB 100A и R&S SMC 100A. Класс включает следующие открытые (public) методы:
1. bool errors() //Проверка стека ошибок прибора. Если стек пуст, то возвращает false
2. void connect(string adress = "") //Произвести соединение с прибором по указанному IP адресу
3. void RF_ON() /Подать СВЧ мощность на выход RF
4. void RF_OFF() //Убрать мощность на выходе RF
5. void RF_SET_FREQ(ulong freq) //Установка частоты сигнала
6. void RF_SET_LEVEL(double level) /Установка уровня мощности на выходе RF
7. void PULM_MOD_CONFIG(uint perion, uint width, timeUnits period_unit, timeUnits width_unit, PULM_TRIG_MODE trig_mode) /*Настройка параметров внутренней импульсной модуляции. В качестве параметров указаны, соответственно: период следования импульсов, длительность импульсов, единицы измерения периода, единицы измерения длительности импульсов, режим работы триггера*/
8. void PULM_MOD_ON() //Включение импульсной модуляции
9. void PULM_MOD_OFF() //Выключение импульсной модуляции
10. void mod_of() //Выключение любой модуляции прибора
11. void disconnect() // Прекратить соединение с прибором
Рис. 1. Схема испытательного стенда для оценки параметров приемного устройства АДРМ «Тропа»
Проверка АДМР на соответствие техническим условиям проводилась в соответствии с ГОСТ 5801-001-2008 и включала в себя [4]:
– измерение чувствительности радиоприемника – способности радиоприемника обеспечивать прием слабых радиосигналов, определяемые минимальным уровнем полезного радиосигнала на его входе при заданном отклике или показателе качества функционирования;
– измерение ослабления X чувствительности – способность радиоприемника подавлять сигналы за пределами полосы приема полезного сигнала. Измерение ослабления X чувствительности ПУ «Тропа» проводится путем определения чувствительности приемника в различных точках заданного частотного диапазона с заданным шагом перестройки по частоте испытательного СВЧ сигнала;
– измерение уровня восприимчивости по блокированию – минимальный уровень блокирующей радиопомехи на входе радиоприемника, при которой коэффициент блокирования, или показатель качества функционирования равен заданному значению. В качестве результата измерения принимается разница чувствительности приемника при воздействии блокирующей помехи и при её отсутствии;
– измерение уровня чувствительности и динамического диапазона по перекрестным помехам – минимальный уровень модулирующей радиопомехи на входе радиоприемника, при котором коэффициент перекрестных искажений, или показатель качества функционирования равен заданному значению;
– измерение динамического диапазона по интермодуляции – минимальный уровень двух одинаковых по величине интермодулирующих радиопомех на входе радиоприемника, при котором коэффициент интермодуляции, или показатель качества функционирования равен заданному значению;
– измерение уровня чувствительности по побочным каналам приема – минимальный уровень радиопомехи на входе радиоприемника, при котором коэффициент прохождения по побочному каналу приема, или показатель качества функционирования равен заданному значению.
Пример результатов проверки АДМР программой Trail Measurment приведен на рис. 2.
Рис. 2. Результаты проверки АДМР «Тропа» на соответствие техническим условиям
Необходимость совершенствования процесса применения автоматизированных средств измерения для оценки параметров радиоприемного устройства АДРМ «Тропа» – стратегическая задача, позволяющая использовать сложную наукоемкую продукцию для повышения обороноспособности страны.
Использование данных спутниковых радионавигационных систем и создание единого навигационно-информационного поля локальной радиотехнической системы на базе отечественной (РСБН/ПРМГ) и зарубежной (LVT/TACAN) систем является логичным продолжением процесса совершенствования и модернизации национальной системы ближней навигации [2, 3]. Перспективная многофункциональная локальная радиотехническая система может явиться основой возрождения единого навигационного поля для авиации всех ведомств Российской Федерации и достижения требуемых для обеспечения высокого уровня безопасности полетов точности, непрерывности и целостности навигационных определений летательных аппаратов [2].
Библиографическая ссылка
Котов В.С., Резникова Р.К., Кривошеев А.А. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ РАДИОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА АЗИМУТАЛЬНО-ДАЛЬНОМЕРНЫХ МАЯКОВ «ТРОПА» АВТОМАТИЗИРОВАННЫМИ СРЕДСТВАМИ ИЗМЕРЕНИЯ // Материалы МСНК "Студенческий научный форум 2024". – 2021. – № 9. – С. 75-78;URL: https://publish2020.scienceforum.ru/ru/article/view?id=515 (дата обращения: 19.04.2024).