Основы теории радиолокационных систем и комплексов



Скачать 10.96 Mb.
Pdf просмотр
страница1/34
Дата06.10.2017
Размер10.96 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   34
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
М. И. Ботов, В. А. Вяхирев
ОСНОВЫ ТЕОРИИ
РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
И КОМПЛЕКСОВ
Под общей редакцией МИ. Ботова Допущено Министерством обороны Российской Федерации в качестве учебника для студентов военных кафедр и курсантов учебных военных центров Военно-воздушных сил, обучающихся по военно-учетной специальности Эксплуатация и ремонт радиолокационных комплексов противовоздушной обороны Военно-воздушных сил (Департамент образования Министерства обороны РФ, рег. № 5 от 30.01.2013) Красноярск
СФУ
2013

УДК 621.396.967(07)
ББК я Б
Ботов, МИ.
Б861
Основы теории радиолокационных систем и комплексов : учеб. / МИ. Ботов, В. А. Вяхирев ; под общ. ред. МИ. Ботова. – Красноярск : Сиб. федер. унт, 2013. – 530 с.
ISBN 978-5-7638-2933-4 В учебнике кратко изложена история развития радиолокации как сферы специфической инженерной деятельности и особой научной дисциплины Радиотехника. Приведены теоретико-методологические основания, принципы построения и обобщенная структура радиолокационных систем и комплексов структура средств радиолокации, способы обзора пространства и измерения координат целей, методы повышения защищенности радиолокационных станций от активных и пассивных помех. Даны структурные схемы типовых радиолокационных станций наведения и целеуказания, дежурного режима и маловысотного поля. Изложены основы статистической теории многоканального обнаружения и измерения параметров радиолокационных сигналов на фоне внешних коррелированных помех, рассмотрен синтез и анализ помехозащищенных высокоточных алгоритмов и устройств измерения угловых и времячастотных параметров радиолокационных сигналов. Учебник предназначен для студентов военных кафедр и курсантов учебных военных центров Военно-воздушных сил, обучающихся по военно- учетной специальности Эксплуатация и ремонт радиолокационных комплексов противовоздушной обороны Военно-воздушных сила также может быть полезен студентам вузов направления подготовки специалистов
210601.65 Радиоэлектронные системы и комплексы укрупненной группы
210000 Электронная техника, радиотехника и связь и всем интересующимся вопросами теории и методологии радиолокационных систем и комплексов.
УДК 621.396.967(07)
ББК я
ISBN 978-5-7638-2933-4
© Сибирский федеральный университет, 2013
Оглавление
3
ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ
............................................................................................
9

ВВЕДЕНИЕ
.................................................................................................... 15

РАЗДЕЛ I. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДОЛОГИИ
РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И КОМПЛЕКСОВ
...... 18

Глава 1. Теоретико-методологические основания и принципы
построения радиолокационных систем и комплексов ........ 18

1.1. Краткие сведения из истории развития радиолокации. Радиолокация как научная дисциплина ...................................... 18 1.1.1. Краткие сведения из истории радиолокации ................... 18 1.1.2. Радиолокация как научная дисциплина ............................ 24 1.2. Теоретические основы радиолокационных систем и комплексов .................................................................................. 38 1.2.1. Общие представления о научной теории ......................... 38 1.2.2. Технологический компонент теории радиолокационных систем ................................................. 41 1.2.3. Системотехнический компонент теории радиолокационных систем ................................................. 48 1.3. Системный подходи проблемы междисциплинарной методологии ................................................................................... 53 1.4. Основные понятия, принципы и методы системного подхода 56 1.4.1. Основные понятия и принципы системного подхода ..... 56 1.4.2. Основные методы системного подхода ............................ Вопросы для самостоятельной работы и контроля знаний .............. 74
Глава 2. Принципы построения и обобщенная структура
радиолокационных систем и комплексов .............................. 76

2.1. Общие сведения о радиолокационных системах и комплексах. Примеры типовых радиолокационных систем 76 2.1.1. Общие сведения о радиолокационных системах и комплексах ........................................................................ 76 2.1.2. Примеры типовых радиолокационных систем ................ 84 2.2. Принципы радиолокации. Методы получения радиолокационной информации .................................................. 91 2.2.1. Принципы радиолокации ................................................... 91 2.2.2. Методы получения радиолокационной информации ..... 92 2.3. Показатели качества и критерии эффективности радиолокационных систем ........................................................... 101
Оглавление
4 2.4. Энтропийная и математическая модели радиолокационной системы .......................................................................................... Вопросы для самостоятельной работы и контроля знаний .............. 122
Глава 3. Компоненты внешней среды радиолокационных систем
и комплексов ................................................................................ 124

3.1. Радиолокационные цели и мешающие отражения .................... 124 3.1.1. Радиолокационные цели ..................................................... 124 3.1.2. Мешающие отражения ....................................................... 137 3.2. Среда распространения радиоволн .............................................. 139 3.3. Принципы обработки радиолокационной информации ............ 142 3.3.1. Обобщенная структура и специфика функционирования типовых радиолокационных систем 142 3.3.2. Цели и принципы автоматизации сбора и обработки радиолокационной информации ........................................ 145 3.3.3. Задачи, решаемые при сборе и обработке радиолокационной информации ........................................ 146 3.3.4. Сущность процедур первичной и вторичной обработки радиолокационной информации ........................................ 149 3.3.5. Особенности третичной обработки радиолокационной информации ......................................................................... Вопросы для самостоятельной работы и контроля знаний .............. 166
РАЗДЕЛ II. ПОДСИСТЕМА РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СРЕДСТВ
РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
................................... 168

Глава 4. Принципы построения и структура радиолокационных
средств ........................................................................................... 168

4.1. Назначение и классификация РЛС и РЛК .................................. 168 4.2. Основные показатели РЛС ........................................................... 176 4.3. Методы обзора пространства и измерения координат, применяемые в РЛС ...................................................................... 186 4.3.1. Характеристика зоны обнаружения РЛС при произвольном способе обзора пространства .................... 186 4.3.2. Виды обзора пространства ................................................. 190 4.3.3. Формирование зоны обнаружения в дальномерах и высотомерах. 197 4.4. Методы измерения координат, применяемые в современных РЛС ................................................................................................. 204 4.4.1. Измерение азимута, дальности и угла места цели .......... 206 4.4.2. Формирование зоны обнаружения и измерение высоты угла места) в РЛС с частотным сканированием луча .... 212
Оглавление
5 4.4.3. Особенности формирования зоны обнаружения и измерение угла места в РЛС метрового диапазона ...... 217 4.4.4. Измерение высоты цели методом V-луча ......................... 221 4.5. Виды зондирующих сигналов, применяемых в РЛС ................. 225 4.5.1. Влияние структуры и параметров зондирующих сигналов на тактико-технические характеристики РЛС 225 4.5.2. Виды импульсных сигналов, применяемых в РЛС ......... Вопросы для самостоятельной работы и контроля знаний .............. 240
Глава 5. Методы повышения защищенности РЛС от активных
помех .............................................................................................. 242

5.1. Общие сведения о радиопомехах системам радиолокации ...... 242 5.2. Методы повышения защищенности РЛС от активных шумовых помех ............................................................................. 248 5.2.1. Анализ защищенности РЛС от активных шумовых помех .................................................................................... 249 5.2.2. Методы и устройства защиты РЛС от активных шумовых помех ................................................................... 252 5.3. Методы и устройства защиты РЛС от активных импульсных помех .............................................................................................. 281 5.3.1. Схемы селекции по длительности и закону внутриимпульсной модуляции сигналов .......................... 282 5.3.2. Схемы селекции импульсов помехи по частоте следования и амплитуде ..................................................... Вопросы для самостоятельной работы и контроля знаний .............. 295
Глава 6. Методы повышения защищенности РЛС от пассивных
помех .............................................................................................. 297

6.1. Общая характеристика пассивных помех ................................... 297 6.2. Критерии защищенности РЛС от пассивных помех .................. 302 6.3. Пути повышения защищенности РЛС от маскирующих пассивных помех ........................................................................... 304 6.4. Классификация и краткая характеристика системы селекции движущихся целей ........................................................................ 310 6.5. Особенности защиты РЛС от имитирующих пассивных помех. Проблема селекции дискретных помех .......................... 323 6.6. Проблема защиты РЛС от комбинированных помех ................ 327 6.7. Структурные схемы типовых РЛС РТВ кругового обзора ....... 332 6.7.1. Вводные замечания ............................................................. 332 6.7.2. Структурная схема РЛС кругового обзора дежурного режима .................................................................................. 333 6.7.3. Структурная схема РЛС кругового обзора маловысотного поля ............................................................ 341
Оглавление
6 6.7.4. Структурная схема РЛС обнаружения, наведения, целеуказания ........................................................................ Вопросы для самостоятельной работы и контроля знаний .............. 347
Глава 7. Радиолокационные станции обзора земной поверхности
и их основные характеристики ................................................ 349

7.1. Общие сведения о РЛС обзора земной поверхности ................. 349 7.2. Разрешающая способность РЛС бокового обзора ..................... 355 7.3. Дальность действия РЛС бокового обзора и характеристики обнаружения объектов .................................................................. 358 7.4. Точность измерения координат ................................................... 362 7.5. Характеристики полосы обзора ................................................... Вопросы для самостоятельной работы и контроля знаний .............. 367
РАЗДЕЛ III. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ
СИСТЕМОТЕХНИКИ
............................................................ 368

Глава 8. Основы теории многоканального обнаружения
радиолокационных сигналов ................................................... 368

8.1. Понятие статистической теории радиолокационной системотехники ............................................................................. 368 8.2. Постановка задачи оптимизации многоканального обнаружения радиолокационных сигналов. 370 8.3. Основные показатели эффективности двухальтернативного обнаружения .................................................................................. 373 8.4. Критерии оптимальности обнаружения ...................................... 374 8.5. Методика оптимизации решений при двухальтернативном обнаружении .................................................................................. 375 8.6. Оптимальное обнаружение дискретного сигнала с известными параметрами на фоне гауссовской коррелированной помехи ............................................................. 378 8.6.1. Постановка задачи. Модели сигнала и помехи ................ 378 8.6.2. Алгоритмы оптимального обнаружения дискретизированного сигнала с известными параметрами ......................................................................... 380 8.6.3. Параметр и показатели качества двухальтернативного обнаружения дискретизированной выборки сигнала ...... 383 8.7. Обнаружение непрерывного сигнала с известными параметрами на фоне гауссовской коррелированной помехи . 386 8.7.1. Переход от дискретизированных реализаций к непрерывным .................................................................... 386 8.7.2. Интегрально-матричное уравнение весового вектора .... 388
Оглавление
7 8.7.3. Основные результаты теории многоканального обнаружения непрерывных сигналов и примеры ее использования ...................................................................... 389 8.8. Методика комплексной формы представления сигналов и помех в задачах многоканального обнаружения .................... 394 8.8.1. Комплексная запись колебаний сигнала и помехи. Комплексная корреляционная матрица помех ................ 394 8.8.2. Комплексная запись основных соотношений теории обнаружения непрерывных сигналов с известными параметрами ......................................................................... 395 8.9. Методика решения задач оптимального измерения параметров радиолокационных сигналов ................................... Вопросы для самостоятельной работы и контроля знаний .............. 405
Глава 9. Обнаружение и измерение параметров
радиолокационных сигналов на фоне коррелированных
помех .............................................................................................. 407

9.1. Постановка задачи адаптивного обнаружения и измерения. Модели радиолокационных сигналов и помех .......................... 407 9.2. Общие закономерности обнаружения и измерения параметров радиолокационных сигналов в условиях априорной неопределенности ...................................................... 410 9.3. Достаточные статистики основных моделей радиолокационных сигналов ....................................................... 415 9.4. Преодоление априорной неопределенности параметров сигнала относительно параметров активных помех ................. 429 9.4.1. Дискретное и непрерывное оценивание изменяющейся во времени корреляционной матрицы помех ................... 430 9.4.2. Оценивание изменяющейся во времени матрицы, обратной корреляционной матрице помех ....................... 434 9.4.3. Алгоритмы и устройства оценивания весового вектора. Применение корреляционной обратной связи в устройствах обработки .................................................... 436 9.5. Преодоление априорной неопределенности относительно неинформативных параметров сигнала ...................................... 444 9.5.1. Преодоление априорной неопределенности относительно энергии ожидаемого сигнала ..................... 444 9.5.2. Преодоление априорной неопределенности относительно закона распределения амплитуды отраженного сигнала ........................................................... 448 9.6. Примеры следящего и неследящего измерения параметров сигнала на фоне активных помех ................................................ 451
Оглавление
8 9.6.1. Алгоритмы и устройства адаптивного следящего измерения углового параметра сигнала ............................ 451 9.6.2. Алгоритмы и устройства адаптивного неследящего измерения углового параметра сигнала ............................ 458 9.6.3. Особенности синтеза адаптивного временнόго дискриминатора ................................................................... 463 9.7. Преодоление априорной неопределенности параметров сигнала относительно параметров пассивных помех ............... 467 9.7.1. Модели сигнала и помех. Когерентная весовая обработка пачки эхосигналов ............................................ 467 9.7.2. Особенности адаптивного измерения доплеровского параметра сигнала на фоне пассивных помех .................. 469 9.8. Адаптация при большой интенсивности полезного сигнала. Особенности пеленгации источников активных помех ............ 473 9.9. Основы построения многопозиционных радиолокационных систем ............................................................................................. Вопросы для самостоятельной работы и контроля знаний .............. 492
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
............................................................................................. 494

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
........................................................ 498

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
..................................................................... 500

ПРИЛОЖЕНИЯ
............................................................................................. 504

Предисловие
9
ПРЕДИСЛОВИЕ
Системный подход, являясь вершиной развития междисциплинарной методологии неклассической научной рациональности, обеспечивает по-
знание частей на основании знания закономерностей целого и свойств це-
лостности. Он позволяет эффективно решить целый комплекс актуальных проблем построения радиолокационных (РЛ) систем, проводить глубокий и всесторонний анализ основных показателей качества их функционирования, строить долгосрочный адекватный прогноз наиболее вероятных направлений развития, исследовать важнейшие составляющие этих сложных технических систем (средств радиолокации – СРЛ): радиолокационных станций – РЛС и радиолокационных комплексов – РЛК, включая сущность заложенных в них реальных и перспективных технических решений. Значение системной методологии, как и полученных на ее основе результатов, тем более существенно, что речь идет о системах государственного масштаба, построение которых, с одной стороны, направлено на эффективное выполнение государством своих важнейших социальных функций, ас другой – связано с огромными финансовыми затратами, неоправданные масштабы которых способны поставить под сомнение целесообразность создания самой системы. В тоже время системная методология, какой бы развитой она ни была и как бы грамотно она ни применялась, способна эффективно решать возложенные на нее научно-технические и технологические задачи только с учетом специальных научно-технических знаний ив диалектическом единстве с соответствующей частнодисциплинарной методологией. Зесь имеется ввиду теории радиолокации, ее методология и применение этих отраслей РЛ науки к решению масштабных задач синтеза сложных РЛ систем. Радиолокация на протяжении относительно непродолжительной истории своего развития строилась преимущественно как эмпирическая научная дисциплина с преобладающим в ней методом индуктивного анализа и синтеза концептуальных положений и схемных решений на основе поэтапного перехода от детерминированной к квазидетерминированной или стохастической моделям радиолокационного сигнала. Преодоление возникающих при этом проблем обработки сигналов в условиях априорной неопределенности относительно параметров внешних помехи неин- формативных (мешающих) параметров самого сигнала (так называемых параметров обстановки) сопровождалось последовательным усложнением исходных теоретических конструктов и соответствующей идеальной модели объекта, которая, тем не менее, оставалась эмпирической. Ограниченность такой модели, как и связанного с ней метода синтеза РЛ систем,
Предисловие
10 проявилась уже при обработке сигналов в сложной помеховой обстановке, когда априорная неопределенность относительно неинформативных параметров сигнала и внешних помех оказалась существенной, а информативные параметры сигнала (например, угловое направление на объект локации или доплеровский сдвиг по частоте) на фоне соответствующих видов помех стали носить энергетический характер. В наибольшей степени ограниченность отмеченной теоретической модели проявилась на этапе измерения параметров объектов локации после адаптации пространственных, поляризационных и времячастотных характеристик измерительного комплекса к соответствующим видам помех, сопровождающейся существенными систематическими и флюктуационными погрешностями (ошибками измерения как на уровне отдельного радиолокатора, таки в рамках самой РЛ системы. Вместе стем актуальные запросы практики в адекватных моделях описания того или иного фрагмента технической реальности или схемы проектно-инженерной деятельности недолго остаются без ответа. Общая теория и методология науки обычно достаточно скоро находят соответствующие концептуальные схемы и методы. Поэтому в рамках РЛ науки возник и стал стремительно развиваться раздел РЛ системотехники, отражающий теорию и методологию решения проблем обработки РЛ сигналов и измерения их параметров в условиях воздействия внешних помех. Единство индуктивного и дедуктивного подходов к исследованию основ теории
РЛ систем и комплексов предопределили содержание и структуру изложенного учебного материала. Материал первого и второго разделов учебника излагается посредством рассуждений частного характера, с привлечением конкретных расчетов, простых эмпирических схем и математических формул, отражающих традиционный метод движения и развития РЛ знания от чувственно конкрет-
ного к абстрактному (метод научной индукции, соответствующий эмпирической модели теории радиолокации. Полученные здесь знания, выводы и рекомендации не содержат фундаментальных обобщений, а носят вероятно- стно-достоверный, зачастую рекомендательный характер. Они подлежат пересмотру или существенной коррекции, как только меняются начальные условия функционирования системы или тактика применения тех или иных средств обороны и/или нападения, те. быстро устаревают. Поэтому в заключительном разделе учебника предпринята попытка разработки концептуальной модели радиолокационной системотехники, обобщенной структурной схемы (концептуальной модели) ее теории и применения получен Термины погрешность измерения и ошибка измерения являются синонимами. Однако в соответствии с Рекомендациями по международной стандартизации РМГ 29-99 (раздел Метрология. Основные термины и определения) предпочтение обычно отдают первому термину.
Предисловие
11 ных теоретических обобщений и методологических средств для дедуктивного синтеза ряда важнейших в инженерной практике систем адаптивного обнаружения и измерения параметров РЛ сигналов в условиях априорной неопределенности. Содержание учебника могло быть раскрыто и на основании дедуктивного подхода (развитие РЛ знания от абстрактного к мысленно конкрет-
ному
2
). При этом исходной для рассуждений и выводов должна была стать фундаментальная (абстрактная) схема теории радиолокации, из которой те или иные эмпирические схемы и частные технические решения вытекали бы как закономерное следствие. Тем не менее, индуктивная логика построения учебника, по мнению авторов, является и методологически, и методически обоснованной.
Во-первых, современная теоретическая радиолокация только лишь проходит стадию формирования своего общетеоретического ядра. Материал, отражающий эту стадию развития, является достоянием узкого круга специалистов. Он пока не вошел в содержание учебников по радиолокации и, следовательно, неизвестен широкому кругу учащихся радиотехнической специальности. Поэтому дедуктивное изложение учебного материала, без предварительного описания сущности этого методологического подхода и специфики фундаментальной схемы теоретической радиолокации, оказалось бы очень трудным для восприятия и понимания.
Во-вторых, такая логика построения учебника отражает историю становления и развития радиолокации как относительно самостоятельной научной дисциплины в радиотехническом научно-дисциплинарном комплексе. Без учета истории развития идей радиолокации невозможно глубоко разобраться в современном состоянии РЛ теории. С этой точки зрения упомянутая логика имеет самостоятельную теоретическую, методологическую и дидактическую ценность как для преподавателей, таки для учащихся.
В-третьих, эта логика представляет собой классический пример реализации принципа единства исторического и логического в познании РЛ систем. Без учета истории развития радиолокации в самом деле невозможно глубоко разобраться в современном состоянии РЛ теории. Но если прежние теории сопоставляются только с теми историческими фактами, на основе которых они были созданы, а не анализируются сточки зрения современной теории, как это предполагает принцип единства исторического и логического, то история становления и развития радиолокационной науки оказывает Понятие мысленно конкретного не следует путать с понятием чувственно конкретного как начального этапа чувственной ступени познания и источника ощущений, восприятий и представлений. Мысленно конкретное потому и конкретно, что является синтезом многих определений. Как известно, абстрактной истины нет, истина всегда конкретна. Поэтому истинное научное знание одновременно является и конкретным.
Предисловие
12 ся не только бесконечно и неоправданно разнообразной, но и сугубо индивидуализированной. Такое индивидуализированное разнообразие учебного материала оказывается лишенным внутреннего единства, без установления которого не может быть и научного подхода к изучению РЛ систем и комплексов.
В-четвертых, рассматриваемый подход является наглядным свидетельством того, каким образом частные методики, эмпирические факты, гипотезы и закономерности, накапливаясь и систематизируясь, постепенно создают качественную и количественную основу для перехода радиолокации на теоретический уровень, поскольку любая научная теория не рождается на пустом месте, а выводится из соответствующего эмпирического знания. Все это способствует не только успешному освоению будущими инженерами достаточно сложной учебной дисциплины, те. становлению и развитию стиля современного инженерного мышления, но и формированию у них соответствующей логико-философской и методологической культуры, столь необходимой при решении современных научно-технических и системотехнических задач, выходящих далеко за рамки заурядной инженерной практики. Учебник состоит из трех разделов, девяти глав и пяти приложений, имеющих сквозную нумерацию. Первый раздел отражает теоретические и методологические основы радиолокационных систем (сокращенно – РЛ систем) и комплексов. Второй – рассматривает принципы построения и структуру РЛС и РЛК как основных информационных компонентов любой РЛ системы. Третий раздел отражает основы теории многоканального обнаружения РЛ сигналов и измерения их параметров в условиях адаптации пространственных и времячастотных характеристик РЛС и РЛК к внешним помехам.
В первой главе исследуются проблемы становления и развития теории и методологии РЛ система также принципы системного подхода и методика их применения к изучению РЛ систем различного назначения.
Во второй главе излагаются общие сведения о РЛ системах, приводятся примеры типовых РЛ систем и комплексов, принципы радиолокации, методы получения радиолокационной информации (РЛИ), показатели качества и критерии эффективности РЛ систем.
В третьей главе рассматриваются РЛ цели и мешающие отражения. Осуществляется анализ влияния параметров внешней среды на распространение радиоволн. Приводятся принципы обработки РЛИ.
В четвертой главе излагаются классификация и основные показатели РЛС и РЛК, виды и способы обзора пространства, особенности формирования зон обнаружения (ЗО) дальномеров и высотомеров, методы измерения пространственных координат воздушных объектов (ВО, оценка влияния принципов радиолокации и технических ограничений на общие
Предисловие
13 закономерности построения СРЛ, виды зондирующих сигналов (ЗС), применяемые в современных РЛС и РЛК.
В пятой главе рассматривается классификация активных непрерывных и импульсных помех, проводится анализ критериев защищенности РЛС и РЛК от этих видов помех излагаются наиболее распространенные методы и устройства защиты РЛС от активных непрерывных и импульсных помеха также методы пеленгации источников активных помех (ИАП).
В шестой главе приводится классификация пассивных помех (ПП), анализ критериев защищенности РЛС от ПП, рассматриваются наиболее распространенные методы и устройства защиты РЛС от пассивных и комбинированных помеха также структурные схемы типовых РЛС с кратким описанием взаимодействия элементов.
В седьмой главе излагаются общие сведения и принципы построения РЛС бокового обзора, характеристики обнаружения объектов, разрешающей способности, точности измерения координат и полосы обзора.
В восьмой главе приводятся содержание и структура эмпирического базиса РЛ системотехники, включающего основы теории многоканального обнаружения РЛ сигналов, основные показатели эффективности двухальтернативного обнаружения, методику оптимизации обнаружения непрерывного и дискретного сигналов с известными параметрами на фоне гауссовой коррелированной помехи.
В девятой главе раскрываются основы статистической теории РЛ системотехники, концептуальная модель (фундаментальная схема) теории обработки РЛ сигналов на фоне коррелированных помех различной пространственно-временной структуры проводится синтез и анализ алгоритмов непрерывной и дискретной оценки корреляционной матрицы помех (КМП) и ей обратной, алгоритмов оценки весового вектора системы адаптивной пространственно-временной обработки сигналов РЛС с фазированной антенной решеткой (ФАР, а также синтез и анализ адаптивных измерителей угловых и времячастотных параметров сигналов в условиях внешних помех. Каждая глава снабжена вопросами для самоконтроля, повторения и закрепления учебного материала. Вопросы сформулированы в виде во- просов-понятий и вопросов-суждений, логическая структура которых содержит определенное мысленное побуждение вопрос-понятие требует раскрыть субъект и предикат вопроса по содержанию и объему вопрос- суждение требует а) раскрыть субъект и предикат вопроса по содержанию и объему б) установить формально-логическую (структурную) и диалектическую (сущностную) связь между ними. В конце учебника размещены пять приложений.
Предисловие
14
В приложении А приведена копия Постановления Государственного Комитета Обороны № ГОКО-3686сс от 4 июля 1943 г. О радиолокации.
В приложении Б дано описание статистической модели плоской адаптивной ФАР (АФАР), приведен пример реализации этой модели в математическом пакете MathCAD, изложены некоторые результаты моделирования диаграммы направленности (ДН) линейной АФАР в прямоугольных и полярных координатах.
В приложении В показана логическая структура вопроса-понятия и вопроса-суждения, даны методические рекомендации по их составлению и применению в процессе изучения теоретического материала, а также подготовки к семинарским занятиям по изученной теме.
В приложении Г приведены краткие сведения из формальной логики логические операции обобщения и ограничения понятий, раскрытие понятий по содержанию и объему, а также основные законы и принципы формальной логики, характеризующие общую дисциплину мышления.
В приложении Д изложены краткие сведения из диалектической логики, система категорий диалектики и принципов диалектического метода познания, которые в органическом единстве с принципами формальной логики обеспечивают формирование у будущих инженеров культуры сис- темно-диалектического мышления.
В заключении обобщен материал учебника приведены обобщающие выводы, перечислены наиболее актуальные проблемы развития современной радиолокационной науки и ее важнейшей составляющей – РЛ системотехники, дан краткий анализ сущности диалектического подхода к логике изложения учебного материала, сформулированы основные направления решения наиболее актуальных проблем современной радиолокации.
В библиографическом списке приведены основные источники информации, рекомендованные для изучения данной дисциплины, и дополнительные, помогающие более глубокому изучению излагаемой проблемы.

Авторы выражают признательность рецензенту
А. Токареву, начальнику лаборатории Перспективные системы радионавигации и связи 7 ОНИ научно-исследовательского центра Военного учебно-научного центра ВВС
«Военно-воздушная академия имени проф. НЕ. Жуковского и Ю.А. Гагарина за замечания и рекомендации, способствующие улучшению содержания учебника.
Введение
15
ВВЕДЕНИЕ
Современные РЛ системы представляют собой сложные информаци- онно-управляющие технические системы реального масштаба времени, включающие иерархическую пространственно распределенную совокупность СРЛ, комплексов средств автоматизации (КСА), средств приема, обработки, отображения и передачи РЛИ, а также средств, технологий и субъектов управления, предназначенные для информационного обеспечения широкого круга военно-технических, научно-экспериментальных и соци- ально-экономических задач. Длительное время принципы построения, функционирования и развития таких систем разрабатывались в рамках методологии классической научной рациональности, ориентированной на по-
знание целого посредством познания его частей. Неслучайно содержание большинства современных теоретических разработок и учебных изданий, посвященных теории и методологии РЛ систем, ограничено в основном проблемами разработки элементов этих систем РЛК и средств связи, высокопроизводительных комплексов автоматизации процессов сбора, обработки, отображения и передачи РЛИ, других радиолокационных и инфор- мационно-вычислительных комплексов, включенных в контур управления информационными потоками. Это ограничение основывалось на неявном допущении о детерминированном характере связей элементов (структуры) любой РЛ системы, второстепенности этих связей относительно вклада элементов системы в суммарный эффект ее функционирования в различных условиях внешней среды. В тоже время технико-технологическая сложность, финансово- ресурсо- и энергоемкость, существенная пространственно-временная гибкость и мобильность РЛ систем привели к необходимости анализа протекающих здесь процессов не только под углом зрения качества отдельных элементов, но и сточки зрения качества ее структурной организации и уровня информационной неопределенности относительно текущего
3
Напомним, что научная рациональность представляет собой относительно устойчивую в рамках данной исторической эпохи совокупность правил, норм, стандартов, эталонов научной деятельности, критериев научности знания как результатов этой деятельности (доказатель-
ность, обоснованность, достоверность, непротиворечивость, эмпирическая подтверждае-
мость, концептуальная связанность, предсказательность и практическая эффективность), а также зафиксированную в научном языке совокупность ценностных установок и мировоззренческих ориентиров, общепринятую, однозначно понимаемую большинством членов научного сообщества и транслируемую ими от поколения к поколению посредством специальных организационных форм и целенаправленной научно-методической деятельности. В науковедении различают

классический (конец XVIII – первая половина XIX века)
,
неклассический (конец
XIX – середина XX века) и

постнеклассический (вторая половина XX века по настоящее время) типы научной рациональности.
Введение
16 и ожидаемого состояния (поведения) системы. Даже Единая система организации воздушного движения (ЕС ОрВД), решающая сугубо мирные задачи текущей организации и управления воздушным движением гражданской авиации (ГА, с интеграцией ее в Единую автоматизированную радиолокационную систему (ЕАРЛС) Федеральной системы разведки и контроля воздушного пространства (ФСР и КВП) Российской Федерации приобрела явно выраженные признаки системы двойного назначения. Соответственно и подход к изучению подобного рода систем уже немо- жет базироваться только лишь на практикоориентированном фактуальном базисе и методе проб и ошибок, а должен включать совокупность развитых теоретических представлений об объекте и эффективные средства и принципы организации современной научно-технической деятельности, те. представлять собой диалектическое единство передовой технической теории и современной научной методологии.
Объектом учебной дисциплины являются современные РЛ системы и комплексы как сложные информационно-управляющие технические системы реального масштаба времени.
Предмет учебной дисциплины включает принципы системного подхода к анализу и построению современных РЛ систем, способы и средства обеспечения заданных тактико-технических требований к РЛС и РЛК, основные принципы построения систем, трактов, узлов, блоков и элементов средств радиолокации, перспективные направления развития РЛ систем специального назначения, а также основы теории и методологии многоканального обнаружения радиолокационных сигналов и измерения их параметров в условиях воздействия внешних помех.
Цель учебной дисциплины – обеспечить освоение учащимися фундаментальных специально-технических знаний, отражающих основные принципы построения и функционирования сложных РЛ систем, трактов, узлов, блоков и элементов современных СРЛ (РЛС и РЛК), наиболее вероятных направлений их совершенствования и развития, способов и средств достижения заданных тактико-технических требований к образцам РЛ техники, а также возможность освоения ими ключевых профессиональных компе- тенций, направленных на безусловное решение задач грамотной технической эксплуатации и эффективного применения изучаемого РЛ вооружения.
Задачей изучения учебной дисциплины является овладение:
знаниями принципов построения и функционирования РЛ систем и комплексов, принципов обработки РЛИ на фоне помех
умениями применять полученные знания к решению прикладных задач РЛ систем и комплексов в различных условиях воздушной и помеховой обстановки в соответствии с требованиями ФГОС ВПО для укрупненной группы направления подготовки 210000 Электронная техника, радиотехника и связь (спец. 210601.65 Радиоэлектронные системы и комплексы.
Введение
17 Преподавание дисциплины базируется на умении учащихся решать следующие основные задачи
• изучать (анализировать и синтезировать) учебный материал на основе диалектико-системного подхода, включающего систему категорий на трех уровнях сущности (на уровне формальной, реальной и полной основы) и три вида анализа и синтеза учебного материала (простого, возвратного и структурно-генетического), обеспечивающего органическое соединение диалектики, логики и теории познания
• применять основные теоретические положения и методы исследования операций, системного и синергетического подходов и РЛ системотехники при анализе существующих РЛ систем и разработке перспективных направлений их совершенствования и развития
• применять законы физики, аналитические методы и методы математической статистики при анализе и синтезе устройств, блоков и узлов РЛС и РЛК;
• проводить анализ физических процессов в цепях, элементах и устройствах РЛС и РЛК, измерять и оценивать их технические параметры
• использовать принципы и методы радиолокации и радиоэлектронной борьбы (РЭБ) при оценке возможностей РЛС и РЛК на конкретной позиции ив различных условиях воздушной и помеховой обстановки. Учебник предназначен для студентов военных кафедр и курсантов учебных военных центров Военно-воздушных сил, обучающихся по воен- но-учетной специальности Эксплуатация и ремонт радиолокационных комплексов противовоздушной обороны Военно-воздушных сила также может быть использован студентами вузов укрупненной группы направления подготовки специальностей 210000 Электронная техника, радиотехника и связь (спец. 210601.65 Радиоэлектронные системы и комплексы) и всеми интересующимися проблемами теории и методологии радиолокационных систем и комплексов.
Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексов
18

Каталог: images -> libs
images -> Галина Шаталова Здоровье человека. Философия, физиология, профилактика
images -> Рабочая программа для старшеклассниц 11 класса по «Основам медицинских знаний и здорового образа жизни»
images -> Российское общество психиатров
images -> Общероссийская общественная организация «федерация анестезиологов и реаниматологов»
images -> Оглавление название
images -> Т. С. Перепанова, В. П. Комарова нии урологии Минздрава России, Москва
images -> Понятие и признаки профессионального выгорания. Причины и факторы профессионального выгорания


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   34


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница