Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск
Том 20, № 6 (2017)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.26467/2079-0619-2017-20-6

Транспорт

6-14 230
Аннотация
Совершенствование системы поддержания летной годности воздушных судов приобретает на современном этапе особое значение применительно как к воздушным судам отечественного, так и иностранного производства, эксплуатируемым в гражданской авиации России. В данной статье рассматриваются предпосылки возникновения и содержание задач поддержания летной годности магистральных самолетов, носящих проблемный характер, непосредственно связанный с обеспечением интенсивной, регулярной, экономически целесообразной и безопасной эксплуатации приписного парка самолетов, принадлежащего авиакомпаниям. Особое место среди проблемных задач поддержания летной годности занимают вопросы создания и организации механизмов и методов мониторинга ресурсного и возрастного состояния парка магистральных самолетов, находящегося в распоряжении авиакомпаний, направленных на управление им, на его прогнозирование и своевременное обновление. Не менее важным среди рассматриваемых проблем мониторинга ресурсного и возрастного состояния парка эксплуатируемых воздушных судов является необходимость совершенствования конструкции авиационной техники, с учетом предварительной технико-экономической оценки целесообразности проведения ее доработок в интересах эксплуатанта. Глубокое изучение содержания проблем мониторинга позволяет разработать современную методологическую и научно-методическую основу для построения комплексной системы управления ресурсами и сроками службы авиационной техники. Данная система разработана на основе комплексного подхода, что позволяет обеспечить решение всей совокупности представленных в данной статье проблемных задач, стоящих перед специалистами и учеными, занятыми формированием программ технического обслуживания воздушных судов на этапах их создания и поддержания летной годности в процессе длительной эксплуатации воздушных судов.
15-24 231
Аннотация


Система технической эксплуатации авионики (СТЭА) – это совокупность объектов и средств технической эксплуатации, программ технического обслуживания и ремонта, а также персонала, осуществляющего процедуры и организующего процессы технической эксплуатации авионики. СТЭА подчинена системе технической эксплуатации воздушного судна (СТЭВС), которая определяет ее цель и ограничения. Качество СТЭА характеризуется совокупностью свойств, определяющих ее способность удовлетворять с максимальной экономической эффективностью потребности СТЭВС, обеспечивая при этом требуемые уровни надежности и готовности авионики к эксплуатации. По отношению к СТЭА системами более низкого уровня иерархии являются системы технического обслуживания, ремонта, эксплуатационного контроля. СТЭА определяет цели и ограничения этих систем. На основании анализа СТЭА как объекта исследования, анализа математического моделирования как аппарата исследования и разработанной иерархии критериев эффективности СТЭА и взаимодействующих с ней систем, общая задача научно-исследовательской работы сформулирована следующим образом. На заданном множестве параметров СТЭА определить значения параметров такие, чтобы затраты системы в процессе технической эксплуатации достигали минимума при выполнении всех требуемых задач и соблюдении всех ограничений на собственные параметры системы и показатели ее технической эффективности. Для решения общей задачи необходимо последовательно решить целый ряд задач, сформулированных в статье. Полученные при исследовании теоретические результаты могут служить научной основой для решения практических задач формирования и совершенствования СТЭА. Формирование и совершенствование СТЭА – процесс длительный и трудоемкий, требующий привлечения самых совершенных математических методов. Таким образом, математическое моделирование СТЭА должно существенно снизить издержки формирования системы, так как позволяет на ранних этапах ее функционирования вводить определенные коррективы на основе располагаемой и постоянно обновляемой информации.

25-35 167
Аннотация
В статье рассматривается отраслевой образовательный кластер гражданской авиации, который включает в себя учебные заведения гражданской авиации Российской Федерации, имеющие в своем составе обособленные структурные подразделения (филиалы), реализующие подготовку специалистов как по программам высшего, так и программам среднего профессионального образования. Инновационные требования к подготовке специалистов в сфере эксплуатации воздушного транспорта требуют реализации комплекса модернизационных мероприятий, направленных на обеспечение соответствия образовательной системы потребностям авиапредприятий. Для формулирования мероприятий в работе выделены основные структурные компоненты образовательного кластера, изменяющиеся в ходе модернизации с учетом влияния внешней среды. Предложена модель иерархического управления модернизационным процессом образовательного кластера. На основе принципов экспертно-мониторингового анализа разработана структурно-функциональная модель образовательной организации в виде иерархических отношений объектов отраслевого образовательного кластера. Учитывая, что элементы этих отношений находятся в неоднозначном взаимодействии, приводящем к неопределенности свойств системы, показана необходимость алгоритмизации интегральной оценки качества образовательной системы. На основе сравнительного анализа интегральных оценок для режимов функционирования и модернизации предложен механизм принятия решений по выбору комплекса мероприятий. Делается вывод, что модель-ориентированный подход позволяет поэтапно для каждого нового календарного периода выбирать вариант модернизационных мероприятий, с одной стороны, синхронизированных с текущим функционированием, а с другой – обеспечивающим инновационное развитие образовательного кластера ГА.
36-43 216
Аннотация
В работе представлен авторский взгляд на одну из важнейших проблем деятельности гражданской авиации в современных условиях – проблему обеспечения авиационной безопасности объектов гражданской авиации. Авиационную безопасность авторы понимают в терминах определения, приведенного в Воздушном кодексе. Поскольку введенный относительно недавно термин «транспортная безопасность» принципиально не противоречит термину «авиационная безопасность» в части, касающейся деятельности гражданской авиации, авторы считают возможным использовать исключительно термин «авиационная безопасность».  Предлагается оригинальный подход авторов к функционально-сущностному пониманию безопасности воздушного транспорта. Подход основан на анализе достаточно новых терминов, связанных с безопасностью, которые до сих пор не применялись при исследованиях безопасности воздушного транспорта, а именно: безопасность личности, единая безопасность и неделимая безопасность. В результате проведенного исследования авторы предлагают новый термин: интегральная безопасность воздушного транспорта, дается определение понятия интегральная безопасность, проводится структуризация понятия и представлен анализ функциональных связей элементов структуры. Представлена постановка задачи моделирования безопасности (опасности) объекта защиты в формате гипотетического поля, отображающего некоторое состояние среды как пространство безопасности. Показано, что методология исследования интегральной безопасности сводится к оценке уровня безопасности и решения вопроса о его приемлемости, для чего необходимо решить проблемы формализации и моделирования. Авторы полагают, что из того множества методов, которые предлагает теория поля, наиболее адекватным для формализации является математический аппарат теории краевых задач, которые описываются системой дифференциальных уравнений в частных производных.
44-53 178
Аннотация
В настоящее время особое внимание уделяется качеству заправляемого в воздушные суда топлива как одной из составляющих безопасности полетов для обеспечения безотказной работы топливной системы. Существующая система контроля качества включает периодический отбор проб авиатоплива в тару с последующим их контролем по нормируемым показателям качества, которые не выявляют возможных причин ухудшения этих показателей для их устранения в последующей эксплуатации и не выявляют факторы возникновения источников загрязнения авиатоплив. Система контроля в основном обеспечивает проведение мероприятий по сохранению качества авиатоплив и безопасность полетов обслуживаемых авиакомпаний гражданской авиации на современном уровне в соответствии с нормативными требованиями. В статье на основании теоретических исследований каскадной фильтрации механических примесей разработана математическая модель расчета параметров индикаторных фильтрующих перегородок. Рассчитанные с помощью математической модели поры индикаторных фильтрующих перегородок были экспериментально проверены на прокачном стенде и показали хорошую сходимость расчетных и экспериментальных результатов. Применение каскадной фильтрации топлива с различными параметрами индикаторных перегородок позволило разработать устройство мониторинга чистоты топлива, позволяющее осуществлять непрерывный (встроенный) контроль уровня загрязнения потока рабочей жидкости в различных точках технологического оборудования (например, после насоса, на входе и выходе резервуаров и агрегатов, на выходе фильтра и т. д.) и осуществлять функциональную диагностику состояния агрегатов технологического оборудования путем контроля изменения параметров частиц и мест возникновения износа.
54-62 145
Аннотация
Определены проблемы реализации экспериментальных исследований по оценке адекватности результатов имитационного моделирования в тренажерах операторов радиоэлектронных средств управления воздушным движением (РЭС УВД). Сформулированы требования к составу аппаратного обеспечения по проведению летного эксперимента для оценки адекватности тренажных средств лиц группы руководства полетами (ГРП) при УВД в ближней зоне аэродрома. Для вероятностной оценки степени адекватности имитационного моделирования в тренажерах операторов радиоэлектронных средств (РЭС) выбран обобщенный критерий Фишера-χ2, который позволяет по критерию Фишера получить уточненное значение уровня значимости, а на основании этого по критерию согласия χ2 произвести количественную оценку адекватности имитационного моделирования в тренажерах РЭС. В целях повышения качества тренажной подготовки лиц ГРП и приближения процессов, моделируемых в тренажных средствах при УВД в ближней зоне аэродрома к реальным, предложен метод для оценки адекватности результатов имитационного моделирования в тренажерах операторов РЭС УВД на базе летного эксперимента. Показано, что при реализации на базе летного эксперимента предложенного метода оценки адекватности тренажеров операторов РЭС УВД одновременно могут быть получены достоверные значения точностных характеристик наземных и бортовых систем сопровождения воздушных объектов, которые используются в их имитационных моделях в тренажных средствах подготовки операторов УВД. Выполнена экспериментальная оценка адекватности тренажеров операторов управления воздушным движением. Полученные результаты экспериментальной оценки адекватности тренажеров операторов управления воздушным движением в дальнейшем могут быть использованы для формирования направлений реализации средств конфликтноустойчивой автоматизированной системы управления тренажерной подготовкой операторов РЭС.
63-72 178
Аннотация
Производство полетов с использованием норм сокращенного минимума вертикального эшелонирования (RVSM – Reduced Vertical Separation Minimum), производство полетов с использованием навигации, основанной на характеристиках (PBN – Performance-based Navigation), осуществление автоматических посадок по категориям CATII и CATIII стало общепринятой практикой в связи с соответствующими требованиями ИКАО. При этом эксплуатанты должны получать специальные эксплуатационные разрешения, благодаря чему сама задача определения возможности осуществления таких полетов стала эксплуатационной. Повышение требований к надежности оценок точностных характеристик качества производства полетов требует развития и совершенствования методов их оценки. Прежде всего требуется применение методов, основывающихся на более точных представлениях о моделях погрешностей с более корректными моделями плотности распределения вероятностей погрешностей, особенно в области больших редких погрешностей. В представленной статье решается одна из задач этого комплексного подхода оценки точностных характеристик – задача обработки полетной информации с целью определения оценок точностных характеристик пилотажно-навигационного комплекса (ПНК), так как решение этой задачи обеспечивает возможность получения интегральной оценки точностных характеристик на основе применения комбинированных методов. Показано, что мощность критерия Никулина выше мощности критерия Пирсона практически в два раза, что исключает в ряде случаев принятие неправильных гипотез о виде гипотетической функции распределения. Использование критерия Никулина позволяет существенным образом повысить точность оценок характеристик качества производства полетов по нормам RVSM, PBN, CATII и CATIII за счет увеличения мощности критерия, существенно увеличивает правильность оценок точностных характеристик, получаемых при расшифровке полетной информации.
73-80 176
Аннотация

Задачам по обеспечению безопасности и регулярности полетов современного отечественного и импортного парка авиационной техники, носящим многогранный и комплексный характер, уделяется большое внимание. Одной из этих задач является функционирование системы обеспечения качества авиатоплива для заправки воздушных судов. В процессе отработки и накопления опыта эксплуатации авиатехники, процессов производства авиационных топлив, а также в процессе хранения, контроля качества, транспортирования, подготовки к заправке и заправки ВС было изучено и установлено существенное влияние качества, химического состава и ассортимента топлива на надежность и ресурс агрегатов и деталей топливной системы воздушного судна. В настоящее время работа ведется по исследованию влияния качества топлива на агрегаты технологической схемы топливозаправочных комплексов, которые обеспечивают требуемую чистоту топлива согласно нормативных документов. В статье приведена тенденция изменения уровня чистоты авиакеросина на этапах от приема до выдачи на заправку. Проведена оценка соблюдения действующих нормативов по уровню чистоты авиатоплива и эффективности работы используемых средств очистки авиатоплива. На основании исследования установлено, что одной из проблем недостаточного уровня качества очистки авиатоплива является нарушение условий допустимого уровня загрязненности топлива перед фильтром. Было установлено, что недостатком применяемых фильтровальных бумаг является процесс вымываемости волокон. На основании исследования установлено, что при очистке топлив от механических примесей необходимо учитывать техническое состояние фильтроэлемента, также выработаны предложения для топливозаправочных комплексов с целью обеспечения чистоты авиатоплива согласно нормативным требованиям.

81-88 233
Аннотация
Надежность вылетов (далее – регулярность вылетов) – это один из ключевых критериев эффективности процесса технической эксплуатации воздушных судов, отражающий экономическую эффективность функционирования авиакомпании. Чем выше показатель эксплуатационной надежности выполнения рейсов, тем лучше авиакомпания справляется с эксплуатацией воздушных судов, тем выше качество обслуживания самолетов и эффективнее политика безопасности. В связи с отсутствием единого порядка учета регулярности вылетов воздушных судов как у предприятий – изготовителей воздушных судов, так и у эксплуатирующих воздушные суда авиакомпаний Российской Федерации и основании международного опыта, в работе сделан вывод о необходимости детализации расчета регулярности вылетов путем введения ряда параметров, определений и разработки тем самым единой актуализированной методики расчета. В данной работе введены шесть основных и три вспомогательных параметра, приняты следующие термины и определения: регулярность вылетов; эксплуатационная надежность; наземные сбои в эксплуатации; эксплуатационные прерывания; сбои, произошедшие в полете.  Разработана актуализированная методика расчета регулярности вылетов и эксплуатационной надежности выполнения рейсов, которая является разумной и имеет более высокую точность. Поскольку регулярность вылетов воздушных судов включает понятие регулярности отправлений ВС (Regularity) и пунктуальности выполнения рейсов (Punctuality), даны определения и представлен расчет показателей для данных понятий. Детально показан пример расчета показателей: регулярности вылетов, регулярности отправлений, пунктуальности выполнений рейсов, эксплуатационной надежности выполнения рейсов,  задержки рейсов на сто посадок, замены воздушных судов на сто посадок, отмены рейсов на сто посадок.

Авиационная и ракетно-космическая техника

89-98 155
Аннотация

Концепция авионики необслуживаемого бортового оборудования подразумевает отсутствие необходимости обслуживания бортовых систем в межсервисные периоды с сохранением требуемых эксплуатационнотехнических характеристик, что должно обеспечиваться автоматическим диагностированием технического состояния, а также использованием активных средств обеспечения отказобезопасности, позволяющих в случае отказов изменять структуру системы для сохранения ее функций. Предполагается, что такое оборудование позволит в значительной степени сократить, а в пределе и полностью исключить традиционное обслуживание воздушных судов между плановым сервисным обслуживанием, обеспечивая максимальную готовность к применению вместе с повышением безопасности полетов. В статье предлагается методика оценки эффективности эксплуатации необслуживаемой в межрегламентный период избыточной бортовой системы воздушного судна с однородным резервированием. За счет избыточности резервированных элементов бортовая система в течение межсервисного периода накапливает отказы, которые устраняются при проведении сервисных работ. Если количество отказов какого-либо резерва приближается к критическому значению, то восстановление бортовой системы (устранение всех отказов) осуществляется в межсервисный период за счет проведения аварийно-восстановительных работ. Считается, что сервисные работы приводят к устранению всех отказов и полностью обновляют бортовую систему. Процесс изменения технического состояния бортовой системы описывается дискретно-непрерывной моделью в полетном времени. В качестве комплексных показателей эффективности эксплуатации системы используются средние потери в самолетовылетах и средние затраты на эксплуатацию. На примере оценки эффективности эксплуатации формализованной бортовой системы с однородным резервированием демонстрируется работоспособность предложенной методики и возможность ее использования при проведении анализа эффективности эксплуатации необслуживаемого в межрегламентный период оборудования. Также для примера проведен сравнительный анализ эффективности эксплуатации необслуживаемой бортовой системы с избыточным резервированием и бортовой системы с рациональным резервированием, обслуживаемой по стратегии «до отказа».

99-110 135
Аннотация


Особенностью испытаний образцов авиационной техники является проведение как летной оценки, так и наземной эксплуатационной оценки в составе аэродромных средств подготовки и обеспечения полетов, специальных средств снаряжения. Специфика проведения летно-морских испытаний подразумевает выполнение измерений в морской акватории, что исключает возможность использования стационарных, геодезически привязанных измерительных средств. В связи с этим особую роль приобретают измерительные комплексы корабельного базирования, в частности – мобильные модульные измерительные комплексы. Информация, обрабатываемая в мобильных модульных измерительных комплексах, является критическим ресурсом, имеющим высокий уровень конфиденциальности. При выполнении ими своих функций следует осуществлять надлежащее управление информацией для обеспечения ее защиты от опасностей нежелательного распространения, изменения или потери, т. е. обеспечить определенный уровень информационной безопасности. Решение проблем информационной безопасности в такого рода комплексах сопряжено с трудностями, обусловленными спецификой их применения. Модель нарушителя, модель угроз, требования безопасности, сформированные для стационарно расположенных объектов информатизации, не применимы для мобильных комплексов. В статье обоснован вывод, что перспективные мобильные модульные измерительные комплексы, предназначенные для мониторинга и управления летными экспериментами, должны создаваться с учетом необходимых мер и средств защиты информации. В статье приводится схема формирования требований безопасности, начиная с анализа среды функционирования и заканчивая практической реализацией. Разработана вероятностная модель информационной безопасности применительно для мобильных модульных измерительных комплексов. Рассматривается перечень актуальных угроз безопасности с учетом среды и особенностей функционирования мобильного измерительного комплекса. Приводится вероятностная модель оценки защищенности информации. Рассматриваются вопросы трансформации уязвимостей проектируемой информационной системы в цели безопасности с последующим формированием перечня необходимых функциональных требований и требований доверия.

111-120 187
Аннотация
Современное состояние бортовых измерительно-вычислительных комплексов (ИВК)  характеризуется включением в их состав распределенных бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС). Это связано с необходимостью навигационного обеспечения не только летательных аппаратов (ЛА), но и бортовых систем обзора земной поверхности, в состав которых включаются БИНС. К таким системам относятся радиолокационные, видеоконтрольные, лазерные сканирующие (лидары) и другие обзорные устройства. В то же время при объединении распределенных БИНС (РБИНС) в единую структуру появляются новые функциональные возможности таких комплексных навигационных систем, а именно: резервирование и взаимная поддержка БИНС и повышение на этой основе информационной надежности ИВК; взаимный контроль и диагностирование БИНС; оптимизация структуры РБИНС для обеспечения требуемой точности навигации и ориентации в сложных условиях эксплуатации ЛА. Такие условия связаны с маневрированием ЛА, потерей сигналов спутниковых навигационных систем (СНС). Цель работы – исследование возможностей РБИНС на базе волоконно-оптических и микроэлектромеханических измерителей при их объединении в тесно связанную информационно-измерительную структуру. При решении поставленной задачи за основу взята объектно-ориентированная модульная технология создания интегрированных навигационных систем. Применение такой технологии позволило реализовать новые функциональные возможности РБИНС, а также учесть следующие особенности построения и функционирования РБИНС в составе ИВК: необходимость взаимного обмена информацией между модулями РБИНС через бортовую вычислительную систему верхнего уровня ИВК; синхронизацию измерительно-вычислительных процедур, реализуемых в РБИНС. Из-за ограничений на размеры и массу БИНС обзорных систем строятся на базе микроэлектромеханических (МЭМС) датчиков. Такие датчики имеют большую зону нечувствительности и невысокую точность. С учетом указанных особенностей БИНС-МЭМС должны опираться на базовую высокоточную БИНС, входящую в состав навигационного комплекса ЛА. Кроме того, БИНС-МЭМС не могут автономно выполнить начальную выставку по углам ориентации. Поэтому начальная выставка таких БИНС реализуется по информации от базовой системы. Взаимная поддержка интегрированных инерциальных систем, включающих спутниковые приемники, необходима не только для непрерывной коррекции координат БИНС-МЭМС, но и для уточнения углов ориентации мест установки обзорных систем. Следует отметить, что частота обновления координат, определяемых СНС, – единицы герц, а определяемых БИНС – единицы килогерц. Указанные особенности были учтены в РБИНС совместной разработки ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт» (Москва) и МГТУ им. Н.Э. Баумана. Макетный образец РБИНС включает систему БИНС-500НС на волоконно-оптических гироскопах совместной разработки «ЭМ НаукаСофт» и НПК «Оптолинк» (Зеленоград); микромеханические БИНС-МЭМС, построенные на базе измерительных модулей ADIS16488 компании Analog Devices. В работе представлены результаты натурных экспериментов, проведенных на Раменском приборостроительном заводе.
121-129 195
Аннотация
Одной из актуальных задач проектирования современных высокоманевренных беспилотных летательных аппаратов (БЛА) является обеспечение аэроупругой устойчивости с системой автоматического управления (САУ). Одним из возможных видов аэроупругой неустойчивости БЛА с САУ является потеря устойчивости в системе «руль – привод». В интересах решения задач совместного проектирования конструкции БЛА и САУ с учетом требований аэроупругости разработана нелинейная модель исследования устойчивости системы «руль – привод». В качестве привода рассмотрен электропривод, который в настоящее время наиболее широко используется на высокоманевренных БЛА. Для современного электропривода характерны: широкая полоса пропускания и наличие подъемов частотной характеристики. Это обостряет проблемы обеспечения аэроупругой устойчивости БЛА с САУ, в том числе проблему обеспечения устойчивости системы «руль – привод».  В предлагаемой модели руль, совершающий изгибные и крутильные колебания в аэродинамическом потоке, является по сути нагружением привода. Для математического описания привода используются экспериментальные частотные характеристики изолированного рулевого привода, полученные для различных уровней управляющего сигнала, а динамический шарнирный момент, определяемый аэроупругими колебаниями руля в потоке, находится расчетным способом. Исследование устойчивости проводится частотным методом с использованием частотных характеристик разомкнутой системы «руль – привод». Неоспоримым преимуществом предлагаемой модели является простота получения передаточной функции изолированного рулевого привода по управляющему сигналу. Эксперимент по ее определению представляет собой стандартный способ определения частотных характеристик рулевого привода в отличие от трудоемких экспериментов по определению динамической жесткости рулевого привода или передаточной функции привода при электромеханическом моделировании аэроупругого нагружения руля, также используемых в задачах исследования устойчивости системы «руль – привод».
130-140 125
Аннотация
В статье поднимается вопрос синтеза системы электроснабжения воздушных судов нового поколения, под которой понимается вся электроэнергетическая система (комплекс) воздушного судна, включающая в себя как силовую, так и информационную структуры, тесно интегрированные между собой. При данном подходе функции генерирования, преобразования и распределения электроэнергии возлагаются на силовую структуру, а информационная структура обеспечивает алгоритмы работы.  Формируется проблематика вопроса синтеза описанных систем и обосновывается ее актуальность. Проанализированы основные научные работы, выполненные как в России, так и за границей и направленные на решение этой проблемы. Предлагается применение структурно-функционального подхода. Структурнофункциональный подход применим для решения сложных инженерных задач, что показано на примерах [16, 18]. Такой подход при решении поставленной задачи, как и иной другой, требует наличия достаточного количества исходных данных. При применении структурно-функционального подхода должны быть учтены «ограничения»: требования ГОСТ, ОСТ, технического задания, дополненные данными по возможным элементам синтезируемой схемы. Данная статья в основном посвящается выбору параметров возможных элементов синтезируемой схемы, а именно первичных источников электроэнергии. В статье определена методика преобразования дискретных значений показателей первичных источников электроэнергии в функциональные зависимости, а также ограничения, накладываемые на их аппроксимирующие функции. На примере показано получение функциональных зависимостей для массоэнергетических показателей никель-кадмиевых аккумуляторных батарей производства компаний VARTA и SAFT. Проведен анализ полученных результатов, показавший достаточную их достоверность и, как следствие, их применимость при разработках систем электроснабжения воздушных судов.

Радиотехника и связь

141-151 146
Аннотация
Для сокращения затрат на натурные испытания отражающих свойств имитаторов баллистических объектов (БО) целесообразно разработать модель и алгоритм для расчета эффективной поверхности рассеяния таких радиолокационных объектов. В качестве имитатора баллистических объектов выбирается сложный радиолокационный отражатель, изготовленный из диэлектрика без потерь в виде сферической линзы Люнеберга с покрытием из высокоэлектропроводного сплава, а также усеченного конуса, диска и цилиндрических элементов. Предложены этапы апертурного варианта отражения от внутренней поверхности линзы Люнеберга. Разработана физическая модель отражения на элементах конструкции и методика моделирования с алгоритмом расчета эффективной поверхности рассеяния. Разработан алгоритм расчета резонансной эффективной поверхности рассеяния баллистических объектов. Этот алгоритм представлен в графическом виде. Представлен интерфейс вычислительного комплекса. В качестве имитатора баллистического объекта выбран сложный радиолокационный отражатель, изготовленный из диэлектрика без потерь в виде сферы с покрытием из высокоэлектропроводного сплава, а также усеченного конуса, диска и цилиндрических элементов. Графически представлены сравнительные индикатрисы имитатора баллистических объектов. Сделан вывод по сравнительному анализу результатов измерения в натурных условиях и результатов моделирования. Приведены примеры численных расчетов ЭПР головной части имитатора БО с увеличенной ЭПР и увеличенной всеракурсностью обзора. Исследованы варианты головных частей имитатора БО с увеличенной ЭПР и увеличенной всеракурсностью обзора с оптимальным размещением радиолокационного диэлектрического отражателя и уголкового блока с секционным размещением диэлектрических отражателей.
152-163 109
Аннотация

Температура воздуха является одним из важнейших параметров атмосферы. Температура воздуха, особенно в нижних слоях атмосферы, оказывает существенное влияние на аэродинамические характеристики воздушных судов и является одним из основных элементов для составления авиационных прогнозов погоды. Методы измерения температуры воздуха в атмосфере можно разделить на две группы. Первая группа, объединяющая в себе методы контактного измерения, предполагает непосредственный контакт измерителя с окружающей средой. Вторая группа методов, в настоящее время динамично развивающихся, объединяет методы дистанционного измерения температуры. Задача дистанционного измерения температуры воздуха в нижних слоях атмосферы является актуальной задачей, так как контактные измерения, хотя и обладают высокой точностью и информативностью, проводятся через определенные и достаточно большие интервалы времени (до двух раз в сутки). С целью решения задачи дистанционного измерения температуры воздуха предложено много разнообразных теоретических решений и разработанных на их основе технических устройств. Все предложенные методы и способы имеют ограничения на их использование, накладываемые прежде всего точностью, с которой можно определять те или иные характеристики исследуемых объектов. В статье рассматривается метод, открывающий возможности решения задачи дистанционного измерения температуры в неравномерно нагретой среде без потерь типа атмосферы. В основе этого метода лежит прием собственного радиоизлучения, интенсивность которого напрямую зависит от его температуры. Предложенный метод дистанционного измерения температуры воздуха опирается на известную формулу Егорова – Шестопалова. В статье обосновывается возможность применения эллиптических антенн для дистанционного измерения температуры воздуха в нижних слоях атмосферы.

164-172 120
Аннотация

Основу современных радиолокационных методик составляет прямое использование радиофизических данных о мощности обратного рассеяния. Вместе с тем объемы данных, получаемых от радиолокатора, позволяют формировать новые и существенно уточнять классические оценки. В этом направлении сделаны заметные шаги с использованием, например, фазовых (доплеровских) методов. Используемая в радиолокационной метеорологии «модифицированная рэлеевская модель» формирования рассеянного поля на частицах разреженной среды называется моделью Керра – Райса. Основным плюсом рэлеевской модели является простота. Но в ней самой заложено глубокое противоречие, состоящее в ее логической завершенности. На основе исследования статистики первого распределения в дождях различной интенсивности авторы на большом статистическом материале установили факт их нерэлеевской формы и чрезвычайной стабильности последней в отношении естественных изменений интенсивности осадков. Установлено отличие первого распределения от теоретически ожидаемого в рамках модели КерраРайса, дающее возможность использовать линейно-логарифмическое детектирование. Сделан вывод, что ширина и среднее спектра того же самого сигнала имеют ожидаемую динамику относительно изменения интенсивности осадков и динамических процессов в них. Приведены таблицы с экспериментальными данными. Рассмотрены две основных модели распределения: логонормальная и «лого-гаммофункциональная». Сделан вывод, что, несмотря на отсутствие качественных отличий, разница в форме распределений, полученных на различной аппаратуре, может являться закономерным следствием значительных расхождений в пиковой мощности и/или ширине диаграммы направленности антенны. Приведены графики экспериментальных первых распределений флуктуаций огибающей в линейном и полулогарифмическом масштабе.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)