CC BY
210
10.24411/2409-5419-2018-10018
отечественная система автоматизированного проектирования радиолокационных систем, комплексов и станций с учетом средств воздушно-космического нападения
КОНОВАЛЬЧИК Артем Павлович1
КОНОПЕЛЬКИН Максим Юрьевич2
ПЛАКСЕНКО Олег Александрович3
ЩИРЫЙ
Андрей Олегович4
Сведения об авторах:
1к.т.н., заместитель начальника Научно-технического центра воздушно-космической обороны по специальным проектам акционерного общества «Концерн воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», г. Москва, Россия, [email protected] 2руководитель группы Научно-технического центра воздушно-космической обороны акционерного общества «концерн воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», г. Москва, россия, [email protected] 3к.т.н., начальник отдела Научно-технического центра воздушно-космической обороны, акционерного общества «Концерн воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», г. Москва, Россия, [email protected] 4к.т.н., заместитель начальника отдела Научно-технического центра воздушно-космической обороны, акционерного общества «Концерн воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», г. Москва, Россия, [email protected]
АННОТАЦИЯ
В работе показаны актуальность разработки отечественной системы автоматизированного проектирования в полном сквозном цикле радиолокационных систем (комплексов, станций). Представлена общая архитектура системы: деление на условные клиентскую и серверную части; при этом клиентская часть представляет собой автоматизированное рабочее место разработчика, содержит средства ввода и редактирования исходных данных, просмотра результатов вычислений, функционал управления вычислительными модулями, а серверная часть состоит из вычислительных модулей, допускающих запуск как локально, так и в распределенной вычислительной среде, и реализующих функционал моделирования работы как отдельных узлов радиолокационных станций, так и работу радиолокационных станций, комплексов, систем в целом. Описана концепция пяти уровней проектирования радиолокаторов в разрабатываемой системе, это следующие уровни. Системный уровень: размещение на картах местности радиолокационных станций, компонентов радиолокационных комплексов, целей, а также маршрутов их движения, источников помех с заданием типов; компоненты выбираются из библиотек готовых изделий, а также из элементов, создаваемых на нижних уровнях проектирования. Структурный уровень: сборка структуры радиолокационных станций из составных частей. Функционально-логический уровень: варьирование алгоритмов цифровой обработки информации с целью обеспечения оптимального их сочетания по выбранным критериям эффективности. Схемотехнический уровень: создание принципиальных схем блоков. Конструктивно-технологический уровень: создание трехмерных моделей и чертежей конструктивных элементов, получение комплекта рабочей конструкторской документации. Специфика разрабатываемой системы автоматизированного проектирования наиболее выражена в учете сценариев использования проектируемого изделия в условиях конкретных средств воздушно-космического нападения и обороны; эта специфика проявляется в наибольшей степени на системном уровне проектирования. В работе обсуждены также подходы для реализации имитационного моделирования. В общем виде описана интеграция разрабатываемой системы с контрольно-измерительной аппаратурой.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: САПР; РЛС; имитационное моделирование; автоматизированное проектирование; обработка информации.
Для цитирования: Коновальчик А. П., Конопелькин М. Ю., Плаксенко О. А., Щирый А. О. Отечественная система автоматизированного проектирования радиолокационных систем, комплексов и станций с учетом средств воздушно-космического нападения // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2018. Т. 10. № 1 С. 40-47. doi 10.24411/2409-5419-2018-10018
RF TECHNOLOGY AND COMMUNICATION
Введение
Концерну ВКО „Алмаз-Антей" при осуществлении комплексного проектирования сложных радиотехнических средств и систем, в частности радиолокационных комплексов (РЛК), требуется решать задачи выбора и оптимизации проектных параметров радиолокационных устройств, в т.ч. антенных систем, приемо-передающих трактов радиолокационных (РЛ) систем (РЛС), алгоритмов и устройств цифрового формирования и обработки радиолокационных сигналов, а также радиолокационных систем в целом. В настоящий момент не существует отечественных систем автоматизированного проектирования (САПР), позволяющих решать эти задачи в комплексе. Поэтому для решения подобных задач предприятиями Концерна используются ряд разрозненных программных решений собственной разработки и их зарубежных аналогов. Ввиду ряда ограничений, вызванных санкциями, закрытой тематикой работ, а также в целях импортозаме-щения, весьма актуальным является создание САПР РЛС, позволяющей решать указанные выше задачи в непрерывном сквозном цикле проектирования. Разработка САПР РЛС ведется силами АО «Концерн ВКО «Алмаз-Антей»,
его дочерних предприятий и компаний, обладающих компетенциями в области проектирования РЛС, с использованием имеющегося у них задела.
Общая структура систем автоматизированного проектирования радиолокационных систем
В основе общей структуры САПР РЛС лежит разделение системы на две части (рис.):
— автоматизированное рабочее место (АРМ) разработчика РЛС, "клиентская" часть, содержащая средства ввода и редактирования всех исходных данных, просмотра результатов вычислений, функционал управления вычислительными модулями; эта часть должна работать под ОС Windows (так как де-факто это наиболее распространенная система на рабочих местах), но ОС Linux желательна, хотя и не критична на первых этапах;
— вычислительные модули, условно говоря "серверная" часть, хотя в общем случае эти модули должны функционировать, как в гетерогенной распределенной вычислительной среде, так и в пределах одной-единственной ПЭВМ, однако требование обеспечения удаленного запуска в гетерогенной распределенной вычислительной среде
Рис. Состав и общая структура САПР РЛС
приводит к требованию межплатформенной реализации, а конкретно и для ОС Linux, и для ОС Windows.
АРМ разработчика должен включать функционал ГИС с возможностью задания слоёв (карт) электромагнитных свойств местности и матриц высот.
Вычислительные модули должны содержать комплекс моделирования фоно-целевой обстановки и комплекс моделирования программно-алгоритмического обеспечения РЛС, включающие в себя блоки моделирования алгоритмов первичной, вторичной, третичной обработки информации в условиях различной фоноцелевой и поме-ховой обстановки (ФЦПО), моделирования сценариев воздушно-космической обстановки, моделирования атмосферы и метеоусловий, а также моделирования алгоритмов управления режимами работы РЛС. Кроме того, должна быть возможность легкой интеграции новых моделей и алгоритмов (особенно в части алгоритмов цифровой обработки сигналов и алгоритмов моделирования фоно-целевой обстановки, алгоритмов первичной, вторичной, третичной обработки радиолокационной информации), разработанных с учетом требований заданных программных интерфейсов.
Должна обеспечиваться возможность оптимизационного подбора параметров всех проектируемых подсистем.
Вся САПР в целом должна обеспечивать функционал сквозного имитационного моделирования всей системы, когда пошагово моделируется работа всей проектируемой РЛС одновременно.
Клиентская часть должна содержать также средства ввода данных (включая функционал экспорта данных и моделей из сторонних САПР и 3D редакторов), а вычислительная часть — средства расчета для моделирования конструктивных элементов РЛС, включающая в себя блоки моделирования поворотных систем РЛС, систем электропитания, охлаждения, и т. п.
Все составные части разрабатываемой САПР будут интегрированы посредством специализированной интеграционной платформы. Выбор именно специализированной интеграционной платформы, а не универсальной, обоснован нами в [1].
Блоки, запланированные к реализации в последующих версиях САПР, на схеме не показаны (например, блок оценки экономической эффективности). Другим примером функционала, запланированного к реализации, возможно лишь в будущих версиях САПР РЛС, является поддержка проектирования загоризонтных (ЗГ) РЛС, так как эти РЛС работают в ДКМ диапазоне и для их моделирования требуется учет крайне специфических свойств среды распространения — ионосферы [2-6].
Нужно отметить, что сказанное здесь и далее про РЛС (т.е. РЛ системы), также справедливо и для РЛК (т.е. РЛ комплексов), и для отдельных РЛ станций (кроме, мо-
жет быть, системного уровня) — подразумевая, что РЛ станции входят в состав РЛ комплексов, а РЛ комплексы, в свою очередь, входят в состав РЛ систем [7-10].
Уровни проектирования радиолокационных систем в разрабатываемой систем автоматизированного проектирования
В разрабатываемую САПР РЛС закладывается концепция многоуровневого ведения проектирования РЛС с применением данной САПР:
1. Системный уровень: размещение на картах местности РЛС, компонентов радиолокационных (РЛ) комплексов, целей, а также маршрутов их движения, источников помех с заданием типов. Компоненты выбираются из существующих библиотек готовых изделий, образцов (шаблонов), а также из компонентов, создаваемых на следующих (нижних) уровнях проектирования. Позволяет оценить эффективность работы группировки РЛ средств по фиксированному набору целей с учетом местности и внешних воздействий в условиях применения конкретных средств воздушно-космического нападения (СВКН) и воздушно-космической обороны (СВКО).
2. Структурный уровень: создание структуры РЛС из готовых образцов составных частей (приемник, передатчик, антенно-фидерные устройства, опорно-поворотные устройства, АЦП/ЦАП, блок фоно-целевой обстановки и т.д.). На этом уровне проводится исследование возможности создания и оценка показателей эффективности работы РЛС, состоящей из различных составляющих для выполнения конкретной задачи в фиксированных условиях; обоснование оптимального состава РЛС. А в перспективе и функционально-стоимостной анализ различных проектных решений.
3. Логический (функционально-логический) уровень: варьирование алгоритмов цифровой обработки информации (первичной, вторичной, третичной) с целью обеспечения оптимального их сочетания по выбранным критериям эффективности. Выбор и обоснование оптимального алгоритма управления РЛС, типов и параметров используемых сигналов.
4. Схемотехнический уровень: создание принципиальных схем блоков аналоговой и цифровой обработки сигналов, устройств управления РЛС, приемных и передающих модулей, генераторов сигналов, блоков питания и т. п.
5. Конструктивно-технологический уровень: создание 3D-моделей и чертежей конструктивных элементов — компонентов РЛС (антенно-фидерные устройства, опорно-поворотные устройства, обтекатель, система охлаждения и т.д.), схем разводки плат. Разработка рабочей конструкторской документации (РКД).
Для реализации поддержки уровня 1 необходим, в том числе, функционал ГИС, включающий возможности
отображения в 2D и 3D проекциях и возможность импорта пространственных данных из различных источников (обязательное требование — поддержка формата SXF, который в настоящее время принят в качестве базового для хранения и передачи цифровых карт в государственном картографо-геодезическом фонде). Должна обеспечиваться работа не только с географическими и топографическими картами, но с любыми необходимыми цифровыми данными, имеющими пространственную привязку: матрицами свойств местности (прежде всего радиофизических свойств, например, диэлектрических), матрицами высот, метеорологическими данными (загружаемыми из открытых источников сети интернет из стандартизованных форматов). Перечисленные данные («некарты») нужны, прежде всего, для работы вычислительных модулей, но в случае необходимости должна обеспечиваться их визуализация как отдельных слоев. Также на 1 уровне необходим функционал для создания сценариев имитационного моделирования, с возможностью создания обороняющейся и нападающей боевых группировок. Моделирование РЛС в конкретных географических условиях необходимо для учета радиофизических свойств местности, а также рельефа (углы закрытия, расчёта зон видимости РЛС с учётом полета летательных аппаратов с огибанием рельефа местности). То есть будет реализован редактор радиосцены, позволяющий:
— задать положение компонентов РЛС, вписав их в рельеф местности;
— задать типы целей и их траекторию (контрольные точки, типы манёвров, ожидаемые скорости движения на участках);
— настроить режим работы РЛС: сектора сканирования, шаг сетки сканирования, режимы сопровождения и др.
Редактор радиосцены должен предоставлять возможность легкого переключения 2D-3D представлений. 2D-карта позволяет хорошо привязываться к местности, однако многие детали сцены на ней будут показаны неточно — в частности, трёхмерные траектории целей, зоны закрытия РЛС, положение главного лепестка диаграммы направленности (ДНА) РЛС и детали рельефа местности на ней могут быть показаны лишь приблизительно, в виде проекции на плоскость. 3D-карта позволяет показать детальную картинку, отображая любые объекты, включая рельеф и ДНА. Её недостаток — трудности в привязке к местности, особенно при большом увеличении.
Также на 1 уровне требуется функционал имитационного моделирования боевых действий [11-15] с возможностями создания варианта группировки своих войск (СВКО), создания варианта удара СВКН противника, создания сценария имитационного эксперимента, проведение имитационного эксперимента и фиксирование и оценка его результатов.
Для обеспечения поддержки 2 и 3 уровней реализуются программные средства т. н. программирования потоков данных (dataflow programming): то есть "сборки" необходимого функционала в виде набора параметризованных блоков, соединённых через входы и выходы (порты). Такой подход широко применяется как в относящихся к нашему проекту областях имитационного моделирования и моделирования цифровой обработки сигналов (например, Simulink), так и в других областях (например, известны системы RapidMiner и Orange Canvas, предназначенные для интеллектуального анализа неструктурированных текстовых данных и машинного обучения).
Для реализации поддержки 4 и 5 уровней на первом этапе разработки САПР РЛС предполагается интеграция с существующим программным обеспечением схемотехнического и конструкторско-технологического моделирования и проектирования.
Этапы проектирования посредством разрабатываемой САПР
В разрабатываемую САПР закладываются возможности использования на следующих этапах проектирования РЛС, нужно подчеркнуть, что это не этапы проектирования и создания конструкторской документации согласно ГОСТ, а этапы проектирования именно посредством создаваемой САПР, т. е. общий порядок её использования (далее всё сказанное про проектирование РЛС — радиолокационной системы — относится также и к проектированию РЛК, и отдельной РЛ станции) [16-19]:
1. этап предварительной оценки параметров РЛС, требуемых для обеспечения заданных характеристик (системный уровень проектирования); на данном этапе модуль предварительной оценки параметров РЛС получает в качестве входных данных численные значения характеристик, которые должны быть обеспечены и вычисляет требуемые для этого значения параметров;
2. этап инженерного анализа (системный, структурный или логический уровень проектирования); на данном этапе разработчик создает проект РЛС и конфигурирует компоненты проекта значениями параметров, полученных на предыдущем этапе, размещает проектируемую РЛС на местности, задает конструктив и типы используемых материалов, информационные связи, ФЦПО, внешние воздействия, опционально задействует аппаратные элементы; запускает расчет характеристик компонентов локально или на вычислительном кластере, в результате получаются уточненные характеристики РЛС; по результатам анализа полученных значений характеристик принимается решение о переходе на следующий этап или возврате на предыдущий;
3. этап имитационного моделирования; на данном этапе разработчик задает сценарий имитационного эксперимента: состав, размещение и типы РЛС, характеристи-
ки зондирующих сигналов и режим работы, состав, типы и траекторные характеристики целей, типы и размещение (параметры движения) источников помех; выделяет значимые критерии эффективности и запускает моделирование; на основе анализа результатов эксперимента принимается решение о выполнении или невыполнении требований по реализации целевой функции моделируемой РЛС; в случае положительного решения происходит переход на один из последующих этапов проектирования, а в случае отрицательного — на один из предыдущих;
4. этап статистической обработки и оптимизации;
5. этап оценки экономической целесообразности;
6. этап разработки РКД.
Поддержка имитационного моделирования
Исследование процессов функционирования проектируемых РЛС в различных условиях фоно-целевой и помеховой обстановки, оценка эффективности боевого применения РЛС в составе группировок войск, а также оценка различных алгоритмических решений по обработке радиолокационной информации в РЛС, с использованием имитационной модели, предполагает формализованное описание логики функционирования исследуемых систем в соответствии со своими аналогами в реально протекающем процессе. Очень важно при разработке модели обеспечить синхронизацию всех моделируемых объектов по времени, то есть отобразить в модели реальный временной порядок и причинной-следственные связи. Ниже приводится предложения по реализации варианта функционирования управляющей программы-планировщика (диспетчера-координатора).
В результате протекания процесса применения РЛС происходят события, переводящие систему из одного состояния в другое в определенные моменты времени. Учет категории времени позволяет рассматривать поведение или динамику системы в рамках некоторого интервала времени [/ /и] < Т. Множество моментов времени изменения состояния системы конечно и может быть описано выражением: Т = < t, ... t,, ... t>, где t . — ,-ый момент времени изменения состояния системы.
Каждому моменту времени t.еT можно поставить в соответствие элементарный оператор к,, вычисляющий значение в пространстве состояний (5,е5) в соответствии с траекторией процесса Е. Если момент времени t . не может быть вычислен аналитически, он находится по принципу At, т.е. модельное время квантуется с шагом At и на каждом шаге проверяются условия изменения состояния системы. Таким образом, для имитации параллельных (одновременно протекающих) процессов и организации механизма системного времени в имитационной модели используется комбинированный принцип имитационного моделирования, сочетающий в себе достоинства пошаго-
вой и пособытийной имитации, и для упорядоченной последовательности времени <(> будет сформулирована во взаимно-однозначном соответствии последовательность операторов <к >. Очевидно, что <к > представляет собой линейный граф, соответствующий траектории процесса Е
Для полного описания процесса функционирования имитационной модели необходимо иметь средство, позволяющее строго регламентировать моменты времени t . выполнения операторов к . С этой целью оператор к представим в виде некоторой структуры данных 2. = <Л ,, а>>, называемой заявкой, где а. — имя алгоритма обработки процесса типа V из конечного множества W (V. е Ш). Эта заявка вносится в список 2 = <2,, 2., ... 2 >, называемый кален-
1' 2' п '
дарным планом или календарем процессов. Данный список всегда упорядочен таким образом, чтобы Т(г) < Т(г. + 1), где — функция вычисляющая время обработки заявки г.. Это т.н. процессно-событийная схема имитации функционирования РЛС.
Интеграция САПР РЛС с контрольно-измерительной аппаратурой
В целях отладки составных компонентов САПР РЛС самими разработчиками САПР, а также в целях обучения сотрудников проектированию на существующих отечественных и зарубежных САПР, проведения имитационного моделирования и полунатурных испытаний разработанных в САПР РЛС устройств, создаются специализированные стенды для разработки аналоговых и цифровых ВЧ и СВЧ устройств, а также программирования цифровых элементов и устройств, в том числе и с применением отечественной элементной базы при возможности импортозамещения. На данных стендах будет производиться верификация характеристик устройств, проектируемых на схемотехническом и конструктивно-технологическом уровне САПР РЛС.
Отдельные стенды предназначены для проведения имитационного моделирования и полунатурных испытаний с использованием контрольно-измерительного оборудования и программных продуктов мировых лидеров в данном направлении. Такие программные средства разработки позволяют имитировать ФЦПО, поведение антенных систем, приемо-передающих устройств РЛС с целью проведения испытаний разработанных в САПР РЛС моделей на уровнях вплоть до системного. Вместе с тем для проведения полунатурных испытаний будет использоваться имитация на контрольно-измерительном оборудовании (КИО), которое имеет средства сопряжения с данными программными средствами. Аналогично САПР мировых лидеров, возможность подключения КИО к среде моделирования для обеспечения возможности проведения полунатурных испытаний предусматривается и в САПР РЛС.
Такой подход предоставляет возможность проводить совместные испытания изготовленных образцов
и устройств, которые на данный момент спроектированы только в виде программных моделей, проводить оценку результатов с внесением корректировок в данные программные модели.
Предварительный состав КИО для сопряжения с САПР РЛС представлен ниже.
6.1. КИО для генерации фоно-целевой обстановки. К данной группе относятся:
— генератор сигналов произвольной формы;
— векторный генератор СВЧ сигналов широкополосный.
6.2. КИО для тестирования и имитации антенных систем. К данной группе относятся:
— анализатор спектра;
— осциллограф;
— измеритель мощности;
— аналоговый генератор сигналов (для тестирования и калибровки).
6.3. КИО для тестирования и имитации компонентов
РЛС.
К данной группе относятся:
— векторный анализатор цепей;
— анализатор спектра;
— осциллограф;
— генератор сигналов произвольной формы.
6.4. КИО для тестирования и имитации линий связи между компонентами РЛС.
К данной группе относятся:
— логический анализатор;
— осциллограф;
— векторный анализатор цепей.
В зависимости от назначения и функциональных требований для каждой группы КИО предусмотрен свой тип программного модуля взаимодействия. Каждый тип модуля взаимодействия характеризуется:
— поддерживаемыми стандартами обмена информацией с оборудованием;
— типом и форматом данных обмена с оборудованием, типом и форматом данных обмена с интеграционной платформой САПР-РЛС;
— на каком уровне среды моделирования используется (системный, структурный, схемотехнический);
— перечень поддерживаемого оборудования (модулей сопряжения с оборудованием).
Заключение
В работе показаны актуальность разработки отечественной САПР РЛС полного сквозного цикла и её общая архитектура; представлена концепция пяти уровней проектирования РЛС в разрабатываемой САПР и основные требования при реализации данной концепции, а также поддержки имитационного моделирования; обсуждалась
интеграция разрабатываемой САПР с контрольно-измерительной аппаратурой. Специфика разрабатываемой САПР наиболее выражена в учете сценариев использования проектируемого изделия в условиях конкретных СВКН и СВКО. Одним из направлений дальнейшего развития и совершенствования САПР РЛС будет функционал для разработки и моделирования бортовых РЛС головок самонаведения (ГСН) ракет, а также отладки встроенного программного обеспечения бортовых вычислителей ГСН.
Литература
1. Коновальчик А. П., Конопелькин М. Ю., Плак-сенко О. А., Щирый А. О. Постановка задачи разработки и предварительная архитектура отечественной САПР РЛС полного сквозного цикла // Новые информационные технологии в автоматизированных системах. 2017. № 20. С.127-130.
2. Акимов В. Ф., Калинин Ю. К. Введение в проектирование ионосферных загоризонтных радиолокаторов. Москва: Техносфера, 2017. 492 с.
3. Ахияров В. В., Нефедов С. И., Николаев А. И., Слу-кин Г. П., Федоров И. Б., Шустиков В. Ю. Радиолокационные системы / Под ред. А. И. Николаева. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. 349 с.
4. Щирый А. О. Программное обеспечение управления базовой станцией ионосферного мониторинга // Инженерный вестник: Информатика, радиофизика, управление. 2005. № 2. С. 204-207.
5. Колчев А. А., Щирый А. О., Недопекин А. Е. Математические модели и методики измерения АЧХ многолучевых ионосферных коротковолновых радиолиний: монография. Йошкар-Ола: Марийский гос. ун-т, 2013. 146 с. ВВШ78-5-94808-762-7.
6. Щирый А. О. Разработка и моделирование алгоритмов автоматического измерения характеристик ионосферных коротковолновых радиолиний: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: Спец. 05.12.04; Санкт-Петербургский гос. ун-т телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича. СПб., 2007. 19 с.
7. Тяпкин В. Н., Фомин А. Н., Гарин Е. Н., Фатеев Ю. Л., Бердышев В. П., Ноговицын А. А., Темеров А. В., Сомов В. Г., Лютиков И. В. Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск / под общ. ред. В. Н. Тяпкина. Красноярск: Сиб. федер. ун-т. 2011. 536 с. БВШ78-5-7638-2480-3.
8. Ботов М. И., Вяхирев В. А. Основы теории радиолокационных систем и комплексов. Красноярск: Сиб. фе-дер. ун-т, 2013. 531 с.
9. Конторов Д. С., Голубев-Новожилов Ю. С. Введение в радиолокационную системотехнику. Москва: Сов. радио, 1971. 366 с.
10. Зайцев Д. В. Многопозиционные радиолокационные системы. Методы и алгоритмы обработки информации в условиях помех. М.: Радиотехника, 2007. 114 с.
11. Имитационное моделирование боевых действий: теория и практика / Под ред. д-ра техн. наук, проф. Со-зинова П. А., д-ра техн. наук, проф. Глушкова И. Н. Тверь: НПП Эргоцентр, 2013. 528 с.
12. Попович В. В., Ивакин Я. А., Сорокин Р. П., Власов С. А. Имитационное моделирование боевых действий на основе сценарного подхода // Труды 6-й Всероссийской научно-практической конференции «Имитационное моделирование. Теория и практика» (ИММОД-2013, Казань). Казань: Фэн, 2013. Т. 2. С. 231-239.
13. Резяпов Н., Чесноков С., Инюхин М. Имитационная система моделирования боевых действий JWARS ВС США // Зарубежное военное обозрение. 2008. № 11. С. 27-32.
14. Новиков Д. А. Иерархические модели военных действий // Управление большими системами. 2012. № 37. С. 25-62.
15. Муромцев Ю. Л., Муромцев Д.Ю., Тюрин И. В., Кольтюков Н. А., Белоусов О. А. Информационные технологии в проектировании радиоэлектронных средств. М.: Академия, 2010. 384 с.
16. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. 430 с. ISBN 978-5-7695-6256-3.
17. Холл А. Д. Опыт методологии для системотехники / Пер. с англ.: Г. Н. Поваров, И. В. Соловьев; Ред. пер. с англ.: Г. Н. Поваров. М.: Советское радио, 1975. 447 с. ISBN 978-5-7038-3275-2.
18. Малюх В. Н. Введение в современные САПР. М.: ДМК Пресс, 2010. 192 с. ISBN 978-5-94074-551-8.
RUSSIAN COMPUTER-AIDED DESIGN OF RADAR SYSTEMS, SYSTEMS AND STATIONS WITHIN THE MEANS OF AEROSPACE ATTACK
ARTEM P. KONOVALCHIK,
Moscow, Russia, [email protected]
MAXIM Y. KONOPELKYN,
Moscow, Russia, [email protected]
ABSTRACT
The work shows the development of a domestic computer aided design in full cycle end-to-end radar systems (complexes, stations). The general architecture of the developing system: the division for a conditional client side and server side; moreover, the client part is a workstation of the developer of radar, includes means for input and editing of all input data, view the results of the calculations, the functionality of the control computing modules, while the server part consists of computational modules that run both locally and in a distributed computing environment and implements the functionality of the model as separate units of radar stations and radar stations, complexes, systems as a whole. The concept of five levels of design radar in the system being developed and the basic requirements for the implementation of this concept. System level: placement on the maps for the radar components, radar systems, targets, and routes of their movement, interference with job types; components are selected from existing li-
OLEG A. PLAKSENKO,
Moscow, Russia, [email protected]
ANDREY O. SCHIRIY,
Moscow, Russia, [email protected]
KEYWORDS: CAD; radar; radar systems; airborne radar; .
aided design; digital information processing.
braries of ready-made products, designs and components created on the lower levels of design. Structural level: the assembly of the radar structure of the constituent parts. The functional-logic level: the variation of the algorithms of digital information processing to ensure their optimum combination in the selected criteria of effectiveness. Circuit level: the creation of circuit diagrams of blocks. Construction-technological level: the creation of three-dimensional models and drawings of structural elements, receiving a set of design documentation. The specificity of the developed computer-aided design system is most pronounced in activity-based scenarios for the use of the designed product in terms of the specific means of aerospace attack and defence; this specificity is manifested to the greatest degree on the system level design. In the work discussed approaches to implement the simulation. In general, the described integration of a software system with instrumentation equipment.
REFERENCES
1. Konovalchik A. P., Konopelky M.Y., Plaksenko O.A., Schiriy A. O. Pos-tanovka zadachi razrabotki i predvaritel'naya arkhitektura otechest-vennoy SAPR RLS polnogo skvoznogo tsikla [Formulation development and preliminary architecture of the domestic CAD software radar full end-to-end cycle]. Novye informacionnye tehnologii v avtomatizirovannyh sistemah [New information technologies in automated systems]. 2017. No. 20. Pp.127-130. (In Russian)
2. Akimov V F., Kalinin Yu. K. Vvedenie vproektirovanie ionosfernykh zagorizontnykh radiolokatorov [Introduction to the design of the ionospheric over-the-horizon radar]. Moscow: Technosphere, 2017. 492 p. (In Russian)
3. Akhiyarov V. V., Nefedov S. I., Nikolaev A. I., Slukin G. P., Fedor-ov I. B., Shustikov V. U. Radiolokatsionnye sistemy [Radar systems: textbook]. Moscow: Moskovskiy Gosudarstvennyy Tekhnicheskiy Universitet imeni N. E. Baumana Publ., 2016. 349 p. (In Russian)
4. Schiriy A. O. Programmnoe obespechenie upravleniya bazovoy stantsiey ionosfernogo monitoringa [Control Software the base station ionospheric monitoring]. Inzhenernyj vestnik: Informatika, radi-ofizika, upravlenie [Engineering journal: Informatics, physics, management]. 2005. No. 2. Pp. 204-207. (In Russian)
5. Kolchev A. A., Schiriy A. O., Nedopekin A. E. Matematicheskie modeli i metodiki izmereniya AChKh mnogoluchevykh ionosfernykh korotkovolnovykh radioliniy: monografiya [Mathematical models and methods of measuring the frequency response of multipath ionospheric shortwave radio links: monograph]. Yoshkar-Ola: Mariyskiy gosudarstvennyy universitet Publ., 2013. 147 p. (In Russian)
6. Schiriy A. O. Razrabotka i modelirovanie algoritmovavtomatichesko-go izmereniya kharakteristik ionosfernykh korotkovolnovykh radioliniy: Avtoref [Design and simulation of algorithms for automatic measurement of the characteristics of ionospheric HF radio channels: PhD thesis]; Spec. 05.12.04; The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications. SPb., 2007. 19 p. (In Russian)
7. Tyapkin V. N., Fomin A. N., Garin E. N., Fateev Yu.L., Berdyshev V. P., Nogovitsyn A.A., Temerov A.V., Somov V. G., Lyutikov I. V. Osnovy postroeniya radiolokatsionnykh stantsiy radiotekhnicheskikh voysk [Fundamentals of radar stations, radio-technical troops]. Krasnoyarsk: Sibirskiy federal'nyy universitet Publ.. 2011. 536 p. (In Russian)
8. Botov M. I., Vjahirev V.A Osnovy teorii radiolokatsionnykh sistem i kompleksov [Fundamentals of the theory of radar systems and complexes]. Krasnoyarsk: Sibirskiy federal'nyy universitet Publ., 2013. 531 p. (In Russian)
9. Kontorov D. S., Golubev-Novozhilov Yu.S. Vvedenie v radiolokat-sionnuyu sistemotekhniku [Introduction to radar systems engineering]. Moscow: Sovetskoe radio, 1971. 366 p. (In Russian)
10. Zaitsev D.V. Mnogopozitsionnye radiolokatsionnye sistemy. Meto-dy i algoritmy obrabotki informatsii v usloviyakh pomekh [Multiposition radar system. Methods and algorithms of information processing under conditions of interference]. Moscow: Radiotehnika, 2007. 114 p. (In Russian)
11. Sozinov P. A., Glushkov I. N. (Eds.) Imitatsionnoe modelirovanie boevykh deystviy: teoriya i praktika [Simulation of fighting: theory and practice]. Tver: NPP Ergotsentr, 2013. 528 p. (In Russian)
12. Popovich, V. V., Ivakin, Y. A., Sorokin p. P., Vlasov, S. A., Imitatsionnoe modelirovanie boevykh deystviy na osnove stsenarnogo pod-khoda [Simulation modeling of hostilities based on a scenario approach]. Тrudy 6-y Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Imitatsionnoe modelirovanie. Teoriya i praktika» (IMMOD-2013, Kazan') [Proceedings of 6-th all-Russian scientific-practical conference "Simulation: theory and practice" (IMM0D-2013)]. Kazan: Academy of Sciences RT, 2013. Vol 2. Pp. 231-239. (In Russian)
13. Rezyapov N., Chesnokov S., M. Imitatsionnaya sistema mode-lirovaniya boevykh deystviy JWARS VS SshA [Inwhen Simulation system simulation of fighting JWARS USA]. Zarubezhnoe voennoe obo-zrenie [Foreign military review]. 2008. No. 11. Pp. 27-32. (In Russian)
14. Novikov D. A. Hierarchical models of combat. Upravlenie bol'shi-mi sistemami [Administration of large systems]. 2012. Issue 37. Pp. 25-62. (In Russian)
15. Muromtsev Y. L., Muromtsev D. Yu., Tyurin I. V., Kol'tyukov N.A., Belousov O.A. Informatsionnye tekhnologii v proektirovanii radioe-lektronnykh sredstv [Information technology in the design of electronic equipment]. Moscow: Akademija, 2010. 384 p. (In Russian)
16. Norenkov I. P. Osnovy avtomatizirovannogoproektirovaniya [Fundamentals of CAD]. 4d ed. Moscow: Moskovskiy Gosudarstvennyy Tekhnicheskiy Universitet imeni N. E. Baumana Publ., 2009. 430 p. (In Russian)
17. Hall A. D. A Methodology for Systems Engineering. New York: D. Van Nostrand Company, 1965.
18. Malukh V. N. Vvedenie v sovremennye SAPR [Introduction in modern CAD]. Moscow: DMK Press, 2010. 192 p. (In Russian)
INFORMATION ABOUT AUTHORS:
Konovalchik A. P., PhD, Deputy head of Scientific Center of the JSC Concern Aerospace Defense "Almaz-Antey";
Konopelkyn M. Y., Head of group of Scientific Center of the JSC Concern Aerospace Defense "Almaz-Antey";
Plaksenko O. A., PhD, Head of Department of Scientific Center of the JSC Concern Aerospace Defense "Almaz-Antey"; Schiriy A. O., PhD, Deputy head of Department of Scientific Center of the JSC Concern Aerospace Defense "Almaz-Antey".
For citation: Konovalchik A. P., Konopelkyn M. Y., Plaksenko O. A., Schiriy A. O. Russian computer-aided design of radar systems, systems and stations within the means of aerospace attack. H&ES Research. 2018. Vol. 10. No. 1. Pp. 40-47. doi 10.24411/2409-5419-2018-10018 (In Russian)
