Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 17(103)
Рубрика журнала: Технические науки
Секция: Радиотехника, Электроника
Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3
СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УВИ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК
Совокупность мероприятий по обеспечению помехозащищенности УВИ подчинена двум основным организационно-техническим направлениям:
1. Первое направление объединяет методы уменьшения проникновения помех в КВИ и характеризуется эффективностью защиты.
2. Второе направление объединяет методы повышения помехоустойчивости вводимой информации к уже присутствующим в каналах помехам.
Целесообразность такого деления направлений в решении проблемы помехозащищенности УВИ обусловлена принципиальными различиями помех в механизме их проявления, и , следовательно , и в методах исследования помех и принципах реализации мер по противодействию им.
Эффективность защиты каждого из каналов ввода оценивается совокупностью функций чувствительности. В общем случае электромагнитный процесс каждого звена электрической цепи описывается через некоторый оператор. Связывающий выходной вектор V с вектором Z входных воздействий, с вектором E внутренних параметров и с вектором R возмущающих факторов:
V=P{Z, E, R} (1.1)
Математические формы представления этой зависимости могут быть выражены в виде аналитической, структурной, топологической или морфологической модели. Выбор вида расчетной модели зависит от электромагнитных процессов в рассматриваемых цепях каналов ввода и во многом определяет успех решения задач. Функция чувствительности j-го звена электрической цепи к i-му возмущающему фактору определяется, как:
Fji=∂Vji/əRi (1.2)
и представляет собой линейную часть разложения Vjiв ряд Тейлора вокруг расчетной точки R0. Влияние возмущающего фактора Ri выражается через функцию чувствительности следующим образом:
ΔVji=FjiRi, (1.3)
где ΔVji-величина помехи, приложенной к соответствующей точки рассматриваемого КВИ. Возмущающие факторы Ri в общем случае являются случайными процессами и описываются спектральными плотностями Ri(j). Следовательно, помехи могут быть представлены спектральными плотностями
Snji(j)=| Fji(j)|Ri(j), (1.4)
где Fji(j)- частотная характеристика функции чувствительности.
Следует отметить, что полное устранение проникновения помех в электрические цепи либо практически неосуществимо, либо не целесообразно. Поэтому высокочувствительные устройства должны обладать свойством помехоустойчивости, отражающей обеспечение метрологических характеристик УВИ в условиях воздействия помех.
Для оценки помехоустойчивости в измерительной технике пользуются частотными характеристиками. Достоинствами такого критерия являются его независимость от характера помехи, полное отражение способностей уменьшения воздействия аддитивных помех на погрешность и удобство нормирования. Помехоустойчивость КВИ в общем случае определяется частотными характеристиками датчиков, нормирующих устройств, АЦП и алгоритмами предварительной обработки информации.
Таким образом, мероприятия по обеспечению помехозащищенности УВИ заключаются в минимизации функций чувствительности Fji(j) применением схемоконструктивных методов. Повышение помехоустойчивости сводится к оптимизации частотных характеристик аналоговых и цифровых фильтров, к использованию помехоустойчивых АЦП.
В настоящее время разработана общая стратегия системного проектирования преобразователей информации, позволяющая выявить круг задач проектирования и последовательность их решения.
В этих условиях проблема обеспечения помехозащищенности УВИ требует дальнейшего развития системного подхода, основанного на принципах открытости и итерационности процесса проектирования. Принцип открытости подразумевает возможности дальнейшего совершенствования и наращивания УВИ без существенных переделок в ходе их длительной эксплуатации на различных модификациях определенного класса СУ. Приближенные методы анализа и оценки параметров помех, исключения или упрощения второстепенных факторов на этапах проектирования требуют в определенных случаях проведения более глубокого исследования БПО и новых решений на следующих этапах разработки УВИ: натурных испытаний и доводки аппаратуры.
Таким образом, решение проблемы предполагает дальнейшее углубление системного подхода, основанного на управлении помехозащищенностью УВИ на всех стадиях «жизненного цикла», начиная с этапа проектирования и кончая этапами эксплуатации.
Список литературы:
- Проектирование бортовых информационных систем, [Электронный ресурс].-Режим доступа: http://window.edu.ru/resource/082/59082/files/bis-3.pdf, свободный.
Оставить комментарий