Исследование комплекса наземной отработки космического радиолокатора с синтезированной апертурой как сложной системы

• Автор: Лепехина, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Анализ разработок но исследованию систем наземных испытаний

многодиапазонных космических РСА

1.1 Космическая радиолокация в России и за рубежом

1.2 Анализ современных подходов к задаче наземных испытаний космических

1.3 Концепции математического моделирования

1.4 Выводы по разделу

2 Обоснование и разработка системы наземных испытаний

2.1 Теория сложных систем как инструмент создания модели комплекса наземной отработки РСА
2.2 Модель комплекса наземной отработки космического РСА как сложной
системы
2.3 Модель РСА в свете теории сложных систем
2.4 Описание моделей элементов РСА как составных частей сложной системы
2.5 Алгоритм реализации математической модели на ЭВМ
2.6 Выводы по разделу
3 Методика применения моделей комплекса наземной отработки
3.1 Методики применения моделей КНО для решения конкретных задач
3.2 Возможности и достоинства системного подхода к построению моделей КНО
3.3 Модель комплекса наземной отработки для обращенного эксперимента
3.4 Принципы адаптации математической модели КНО для стендов полунатурного моделирования
3.5 Модель комплекса наземной отработки для стендов полунатурного моделирования
3.6 Применение принципа декомпозиции к системе формирования радиолокационного изображения для обоснования методик наземной проверки сквозных характеристик космического РСА
3.7 Приведение ширины аппаратной функции отклика к пространственному
разрешению РСА
3.8 Выводы по разделу

4 Экспериментальные исследования и моделирование макета космического
РСА, анализ результатов
4.1 Описание экспериментального стенда
4.2 Результаты моделирования и испытаний
4.3 Выводы по разделу
Заключение
Перечень сокращений
Литература

Введение
Расширение круга задач, решаемых с помощью космических радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА), влечёт за собой предъявление к ним всё более высоких требований, усложнение аппаратуры и систем обработки. Всё большее количество стран, в том числе развивающихся, становятся операторами систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с радиолокаторами на борту, способными обеспечить разрешающую способность не хуже 1 м. К сожалению, среди них ист ни одного российского. С чем связано такое положение дел, трудно трактовать однозначно, особенно если учесть успехи советской и российской космической радиолокации конца прошлого века. В настоящее время складывается тенденция к ориентированию отечественных заказчиков на использование радиолокационных данных иностранных спутников, что может поставить страну в зависимость от зарубежных космических средств наблюдения. В сложившейся ситуации, учитывая новизну отечественной разработки, к которой предъявляются требования на уровне лучших мировых стандартов, особую роль приобретает тщательное проведение полного цикла наземных испытаний космического РСА.
Актуальность темы диссертационной работы обусловлена тем, что от структуры, качества и продуманности технических решений комплекса наземной отработки (КНО) зависит степень выполнения космическим РСА возложенных на него задач. При проведении испытаний только на составных частях РСА, без проверки их связей и взаимного влияния, принципиальные системные характеристики могут быть потеряны, поэтому разработка КНО и исследование его как целостной сложной системы является важной и актуальной задачей. Работы об исследовании КНО неизвестны или недоступны, однако известно, что такие комплексы есть, дорогостоящие и тщательно проработанные, использующие последние достижения измерительного приборостроения, постоянно совершенствующиеся методики измерений, новые возможности вычислительных средств и программного обеспечения, широко применяющие математическое и полунатурное моделирование.
Таким образом, целью настоящей диссертационной работы является повышение информативности и эффективности комплекса наземной отработки космического РСА.
Для достижения указанной цели в работе проводилось исследование комплекса наземной отработки космического РСА как сложной системы.
Решение поставленной задачи включает следующие шаги.
1) Разработка в свете теории сложных систем (ТСС) универсальной модели КНО, которая может быть адаптирована для различных типов РСА; выбор структуры

Приведём примеры подобных инвариантов в системах спутниковой связи. В спутниковой связи обычно задается ширина полосы, т.к. частотный ресурс спутника-ретранслятора (СР) составляет значительную часть расходов, и максимальная излучаемая мощность, ограничиваемая параметрами СР. Исходя из ширины полосы и желаемой скорости передачи информации выбираются тип модуляции и сигнально-кодовая конструкция. При этих условиях минимальная вероятность ошибки на бит и отношение сигнал/шум на входе демодулятора однозначно связаны кривой достоверности. Эта кривая является инвариантом системы: невозможно одновременно минимизировать и отношение сигнал/шум, и вероятность ошибки на бит.
Согласно постулату действия, для изменения поведения системы требуется прирост воздействия, превосходящий некоторое пороговое значение, например, накопление энергии, информации или вещества проявляет свое влияние путем качественного скачка. Пороговое значение является функцией трех переменных: количества определенного вещества, количества энергии определенного качества, количества определенной информации.
Именно прирост информации, для накопления которой СС имеет специальные средства и возможности, определяет деятельность системы, в то время как избыток вещества или энергии может ее разрушить. Например, при проектировании станции спутниковой связи, предназначенной для работы через СР, уже обслуживающий множество других абонентов, следует учитывать, что увеличение размера антенны при сохранении параметров внешней радиочастотной аппаратуры может привести к перегрузке приёмника интегральной мощностью «чужих» сигналов, принимаемых от транспондера. В практике эксплуатации станций спутниковой связи имели место ситуации, в которых при ухудшении качества канала персонал, не выяснив причины, увеличивает мощность одного из каналов на передачу, что приводит к перегрузке тракта, расширению спектра сигнала и созданию дополнительной помехи, подавляющей расположенный в соседней полосе обратный канал.
Целенаправленность в системотехнике будем понимать как функциональную тенденцию, направленную на достижение системой некоторого состояния, либо на усиление (сохранение) некоторого процесса. Воздействие со стороны окружающей среды имеет случайный характер, а система стремится это воздействие скомпенсировать (учесть). Например, самолетный РСА подвергается воздействию окружающей среды, которая влияет на траекторию носителя. Самолет пытается скомпенсировать это влияние и двигаться в заданном направлении. Более того, траекторные нестабильности фиксируются, чтобы в дальнейшем их можно было учесть при обработке ЦРГ.