Д.Д. Габриэльян1, В.И. Демченко2, В.В. Задорожный3, К.М. Занин4, А.О. Касьянов5, А.А. Косогор6, С.Е. Мищенко7

1-7 ФГУП «РНИИРС» (г. Ростов-на-Дону, Россия)

1d.gabrieljan2011@yandex.ru

Постановка проблемы. Научное обоснование и оптимизация совокупности характеристик и параметров антенн для радиоэлектронных систем (РЭС) невозможны без установления взаимосвязи характеристик и параметров с целевыми характеристиками РЭС. Между тем при анализе требований к антеннам РЭС, как правило, ограничиваются требованиями к излучаемой мощности без учета существующей неоднозначности взаимосвязи целевых характеристик РЭС с характеристиками и параметрами антенны. В статье рассматриваются методические основы системного анализа требований к антеннам РЭС, на основе которых устанавливается взаимосвязь между целевыми характеристиками РЭС, характеристиками и параметрами антенн с последующей их оптимизацией. Рассмотрены примеры найденных зависимостей для антенн бортового радиолокатора системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), обзорной радиолокационной системы (РЛС) и системы связи с формированием контурной диаграммы направленности.

Цель. Повышение эффективности применения радиоэлектронных систем извлечения и приема-передачи информации.

Результаты. Предложены методические основы системного анализа требований к антенне РЭС, на основе которых выполняется научно обоснованный переход от целевых характеристик РЭС к характеристикам и параметрам антенны. Особенности указанного перехода рассмотрены для антенн бортового радиолокатора космического аппарата, радиолокационной системы обзора пространства и системы связи с формированием контурных ДН. Полученные результаты позволяют при заданных индикаторных показателях целевых характеристик РЭС формировать научно обоснованные требования к характеристикам и параметрам антенн и проводить их оптимизацию.

Практическая значимость. Полученные в рамках единого методического подхода зависимости между целевыми характеристиками РЭС и параметрами антенн позволяют системно обосновывать требования к характеристикам и параметрам антенн и проводить их оптимизацию. Приведенные соотношения при заданных значениях индикаторных показателей целевых характеристик РЭС однозначно определяют требования к параметрам антенн. Полученные соотношения позволяют оптимизировать применение РЭС при выборе соответствующего показателя эффективности ее применения. Рассмотрены зависимости между целевыми характеристиками бортового радиолокатора ДЗЗ, обзорной РЛС и радиосистемы передачи информации (РСПИ), формирующих контурные ДН, с характеристиками и параметрами входящих в их состав антенн. Получаемые зависимости могут использоваться для обоснования выбора характеристик и параметров антенны, что с учетом дополнительных данных о ценности передаваемой/извлекаемой информации и стоимости антенны позволяет принимать решения по выбору характеристик и параметров антенны.

Габриэльян Д.Д., Демченко В.И., Задорожный В.В., Занин К.М., Касьянов А.О., Косогор А.А., Мищенко С.Е. Системный анализ и оптимизация антенн в радиоэлектронных системах // Успехи современной радиоэлектроники. 2024. T. 78. № 6. С. 9–22. https://doi.org/ 10.18127/j20700784-202406-02

1. C6ISR. – URL: https://voenper2020.site/materials/c4isr-c5isr-c6isr-v-chem-raznitsa-prodolzhenie (дата обращения 27.03.2024). Текст электронный.
2. Алгазинов Э.К., Сирота А.А. Анализ и компьютерное моделирование информационных процессов и систем / Под ред. А.А. Сироты. М.: Диалог-МИФИ. 2009. 344 с.
3. Коваленко А.И. О взаимосвязи «инструментальных» характеристик космического РСА с показателями качества радиолокационных изображений земной поверхности // VII Всерос. Армандовские чтения. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли, радиолокации, распространения и дифракции волн. Муром. 27–29 июня 2017. С. 243–252.
4. Руководство по технологиям объединенных сетей. М.: Вильямс. 1040 с.
5. Коростелев А.А., Клюев Н.Ф., Мельник Ю.А. и др. Теоретические основы радиолокации / Под ред. В.Е. Дулевича. М.: Сов. радио. 1978. 608 с.
6. Пенин П.И., Филиппов Л.И. Радиотехнические системы передачи информации. М.: Радио и связь. 1984.
7. Касьянов А.О. Приборы, устройства и методы функциональной электроники. Ростов-на-Дону–Таганрог: ЮФУ. 2021. 221 с.
8. Верба В.С., Неронский Л.Б., Осипов И.Г., Турук В.Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования / Под ред. В.С. Вербы. М.: Радиотехника. 2010. 680 с.
9. Антипов В.Н., Горяинов В.Т., Кулин А.Н. и др. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры. М.: Радио и связь. 1988. 304 с.
10. Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений. М.: Техносфера. 2013. 592 с.
11. Неронский Л.Б., Михайлов В.Ф., Брагин И.В. Микроволновая аппаратура дистанционного зондирования поверхности Земли и атмосферы: Радиолокаторы с синтезированной апертурой антенны. СПб.: СПбГУАП. 1999. 220 с.
12. Габриэльян Д.Д., Демченко В.И., Касьянов А.О., Косогор А.А. Обобщенный показатель эффективности применения радиолокатора космического аппарата для решения задач землеобзора посредством синтезирования апертуры. Ч. 1. Методические основы // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 1. С. 130–140.
13. Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации. М.: Сов. радио. 1970. 570 с.
14. Песков С.Н., Ищенко А.Е. Расчет вероятности ошибки в цифровых каналах связи // Теле-Спутник. 2010. № 11. С. 70–75.
15. Внотченко С.Л., Коваленко А.И., Риман В.В., Теличев А.В., Чернышов В.С., Шишанов А.В. Системные принципы реализации космического радиолокатора «Северянин-М» // Материалы IV Всерос. конф. «Радиолокация и радиосвязь» ИРЭ РАН. 29 ноября – 3 декабря 2010 г. С. 279–283.
16. Габриэльян Д.Д., Демченко В.И., Занин К.М., Косогор А.А., Кузнецов Ю.В., Лебедев Р.А., Лутченко О.В., Михайлов Н.А., Шлаферов А.Л. Принцип построения антенной системы БРЛК КА «Метеор-М» № 2–3, 2–4 и верификации ее характеристик на орбите // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 73–85.
17. Шишлов А.В. Зеркальные антенны с контурными диаграммами направленности – эффективность и предельные возможности // Радиотехника. 2006. № 4. С. 45–50.
18. Занин К.М. Критерий эффективности применения антенн с контурными диаграммами направленности в составе бортовых комплексов систем спутниковой связи // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 2. С. 1–13. DOI: 10.24412/ 2410-9916-2024-2-001-013.