Методическое сопровождение метрологической аттестации наземных радиотехнических систем

В настоящее время радиотехнические системы широко используются практически во всех сферах государственного управления — в Министерстве обороны и других силовых структурах РФ, в промышленности, на транспорте и в связи, в сельском хозяйстве, в сфере образования, науки, культуры и других областях.

Количество радиотехнических систем, различных по виду и назначению, непрерывно возрастает. Например, для передачи информации применяют системы тропосферной, радиорелейной, спутниковой и сотовой связи, системы радиовещания и телевидения, радиотелеметрические системы, системы передачи команд и др. Для извлечения информации используют такие системы, как радиолокационные, геоинформационные и навигационные, данные дистанционного зондирования (ДДЗ) окружающей среды, разведки ископаемых и состояния поверхности Земли, радиотехнической разведки и др. Одним из основных векторов развития радионавигационных систем — совместное и широкое применение данных высокоточного глобального позиционирования того или иного объекта на воде или на суше, полученные с помощью систем ГЛОНАСС и GPS [1]. Эта системы уже давно широко используются в морской навигации, трафике воздушных судов, геодезии, сфере обороноспособности страны, на автомобильном транспорте. Применение их в сочетании с наземными радиотехническими системами и ДДЗ образует мощную триаду высокоточной, актуальной, вплоть до режима реального времени, постоянно обновляемой, объективной и плотно насыщенной территориальной информации. Спутниковые радионавигационные системы ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система и Глобальная система местоопределения («Global Positioning System») — GPS NAVSTAR предназначены для определения текущих координат пользователя на поверхности Земли или в околоземном пространстве. Технические характеристики спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС аналогичы американской системе навигации NAVSTAR GPS.

На современных космодромах и ракетных полигонах при отработке качества ракетного вооружения широко используются радиолокационные станции (РЛС), предназначенные для измерения радиальной дальности и угловых координат объекта в активном и пассивном режимах, для приема, преобразования и ретрансляции на радиотехническую систему телеметрической информации. Соответственно, как любая измерительная система РЛС подвергается метрологической аттестации. На сегодняшний день существуют лишь частные методики аттестации, которые не в полной мере удовлетворяют требования руководящих документов, кроме того данные методики не эффективны в условиях внештатных ситуаций, связанных с появлением грубых погрешностей [2].

В связи с этим, значительный интерес представляет предлагаемая перспективная методика аттестации РЛС, в которой основными задачами будут являться:

• — определение метрологических характеристик (МХ) РЛС в реальных условиях применения путем экспериментального исследования измерительных каналов (ИК) или их предварительной выборки и оценка соответствия этих характеристик требованиям ТТЗ, конструкторской документации с последующей выдачей свидетельства, удостоверяющего пригодность РЛС к использованию;
• — исключение грубых погрешностей перед расчетом МХ;
• — установление перечня МХ, подлежащих контролю при поверке, и опробование методики поверки.

Условия метрологической аттестации, подготовка к ней и порядок проведения аттестации должен содержать перечень значений внешних влияющих величин с диапазонами отклонений от допустимых значений, а также перечень работ по подготовке МК РЛС и средств аттестации к проведению исследований, по созданию и контролю, внешних влияющих величин, например:

• — установка системы в соответствии с документацией;
• — сборка схемы измерений, подключение измерительных устройств;
• — экранировка и заземление;
• — проверка контактных соединений;
• — выдержка системы под воздействием влияющих величин;
• — прогрев системы.

Ниже приводится порядок проведения аттестации, который должна определять методика и последовательность выполнения работ. Например, организация работ по периодической аттестации РЛС проводится в соответствии с планом-графиком.

Порядок проведения аттестации радиолокационной станции (наименование работ) [2]:

• — установление количества исследуемых точек и их расположение в диапазоне измерений;
• — определение количества наблюдений в исследуемых точках и числа серий измерений;
• — установление требований к режиму измерений и их последовательности во времени;
• — установление исходных данных и условий для определения погрешности измерительного канала;
• — аналитическое представление погрешности измерительного канала в нормальных и рабочих условиях;
• — определение погрешности измерительного канала в нормальных и рабочих условиях;
• — обработка результатов измерений и вычисление метрологических характеристик;
• — определение достаточности подлежащих поверке метрологических характеристик для решения вопроса о пригодности информационно-измерительных систем (ИИС) к эксплуатации;
• — оценка стабильности MX измерительных каналов (ИК) и установление (уточнение) межповерочных интервалов измерительных каналов ИИС;
• — анализ метрологического обеспечения по результатам метрологической аттестации.

Взаимодействие между измерительными средствами осуществляется через командный пункт (КП) [3].

Обработка результатов измерений, траекторий спутников ГЛОНАСС, NAVSTAR GPS и других навигационных систем осуществляется на вычислительных средствах траекторного измерительного комплекса с использованием имеющегося математического обеспечения [3].

Метрологическая аттестация радиолокационных систем операция не менее сложная, чем проведение регламентных работ на пусковой установке. Лицо, проводящее регламентные работы, опирается на требования нормативных документов (НД), соответственно и инженер-метролог при проведении аттестации должен руководствоваться требованиями НД [4]. На сегодняшний день создано много различных систем слежения, управления полетами, систем диагностики ракет, которые используются на полигонах. Эти системы включают множество средств измерений, измерительных каналов, которые должны предоставлять точные сведения оператору. И чтобы информация, которая получена от различных средств измерений, была достоверной, проводится аттестация всей системы по разработанной методике в установленные сроки [5].

Отличительной особенностью этой методики является то, что в данную методику аттестации РЛС введен адаптивный способ обнаружения аномальных значений, который способен обнаруживать аномальные значения в условиях ограниченного объема априорной информации. Применение адаптивного способа позволит обнаруживать и исключать все аномальные значения, т. е. те значения, которые выходят за установленные пределы.

Таким образом, в статье сделан анализ направлений развития наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами, анализ современного состояния наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами, рассмотрены способы обнаружения аномальных значений и разработана методика аттестации ИИС [6,7]. Актуальность рассмотренной тематики непрерывно возрастает по мере развития инновационных технологий. Постоянно разрабатывается большое количество новых ИИС, которые используются при испытаниях на космодромах, полигонах различного вооружения. На основе данной методики возможна разработка новых нормативных документов по аттестации ИИС, которые будут применяться в Российской Федерации.

Библиографический список

радиолокационный станция измерительный.

• 1. Навигационная аппаратура потребителей глобальных спутниковых систем «ГЛОНАСС» И GPS. Эксплуатационная документация КБ навигационных систем «НАВИС». — М.: Воениздат, 2004. — 324 с.
• 2. Экспериментальная баллистика ракетно-космических средств / Под ред. Л. Н. Лысенко, В. В Бетанова, И. В. Лысенко. — М.: Изд-во ВА РВСН, 2000. — 286 с.
• 3. Марчук В. И., Румянцев К. Е. Новый способ повышения достоверности результатов измерений // Авиакосмическое приборостроение. — 2004.-№ 2.-С. 51−55.
• 4. Марчук В. И. Первичная обработка результатов измерений при ограниченном объеме априорной информации: монография под редакцией К. Е. Румянцева // Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2003.-160 с.
• 5. Информационные технологии в радиотехнических системах: учеб. пособие / под ред. И. Б. Федорова. — изд. 3-е перераб. и доп. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. — 846, [2] с.: ил. — (Информатика в техническом университете).
• 6. Ерошенков М. Г. Радиолокационный мониторинг. — М.: МАКС Пресс, 2004. — 452 с.
• 7. Щукин Д. Ю., Копытин И. А., Головко В. А. Методика метрологической аттестации наземной радиолокационной станции / Средства наземного обслуживания общего применения // сборник статей по материалам докладов XXIII межвузовской научно-практической конференции ПЕРСПЕКТИВА-2013 (9−10 апреля 2013 года) — Воронеж, ВУНЦ ВВС «ВВА».
• 8. ГОСТ 8.326−89 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР.