автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Антенны решетки для средств связи малоразмерных летательных аппаратов

На правах рукописи

Юсиф Юсиф Саси

АНТЕННЫЕ РЕШЕТКИ ДЛЯ СРЕДСТВ СВЯЗИ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Специальность 05.12.07 - "Антенны, устройства СВЧ и их технологии"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на. соискание ученой степени кандидата технических наук

Л

Казань 2006

Работа выполнена в Казанском государственном техническом университете им. А. Н. Туполева

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки и техники РТ, доктор технических наук, профессор Седельников Юрий Евгеньевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Даутов Осман Шакирович, кандидат технических наук Степанов Владимир Владимирович.

Ведущая организация:

ООО «ОКБ» «Сокол», г. Казань.

Защита состоится на заседании диссертационного совета Д 212.079.04 при Казанском Государственном университете им. А. Н. Туполева /? 200 Л г. в ... ./О?. ?... часов по адресу: 420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева по адресу: Казань, ул. К. Маркса, 10.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенный печатью организации, просим выслать по адресу: 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10.

Автореферат разослан -// 200^ г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

£

Козлов В. А.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: В последние годы большое внимание уделяется созданию дистанционно управляемых и роботизированных комплексов -воздушных, космических, летательных, наземных, подводных и надводных аппаратов. Общим для них является выполнение различных работ по сбору информации, доставки грузов и других действий без наличия человека-оператора на борту. Наибольшее распространение в настоящее время получили дистанционно управляемые атмосферные летательные аппараты (ДПЛА). В зависимости от характера решаемых задач применяются аппараты различных классов: от крупных аппаратов большой грузоподъемности (сотни кг) продолжительности полета (десятки часов) и дальности действия до нескольких сотен километров — до аппаратов класса "микро", массой не более нескольких килограмм, с продолжительностью полета менее часа и радиусом действия до нескольких километров.

Создание эффективных средств связи для крупных ДПЛА представляет не большие трудности, чем при создании средств связи традиционно пилотируемых самолетов и вертолетов ввиду больших габаритов ДПЛА и значительной грузоподъемности. Построение аппаратуры связи для ДПЛА класса "микро" также обычно не вызывает затруднений из-за малого удаления от НПУ, а также из-за малого объема передаваемой информации.

Аппараты промежуточного класса "мини", получающие все более широкое развитие, занимают, соответственно, промежуточное положение. С одной стороны, они уже могут оснащаться более информативным оборудованием, с другой - имеют значительный радиус действия - до нескольких десятков километров. Создание высокоэффективной аппаратуры радиосвязи для них представляют определенные трудности. Эти трудности, в частности, связаны с массогабаритными показателями: увеличение дальности действия требует повышения мощности бортового передатчика, что приводит к увеличению его массы и, соответственно, к снижению дальности действия и продолжительности дальности полета. Таким образом, улучшение массогабаритных показателей бортовой аппаратуры радиосвязи представляет актуальную задачу для малоразмерной дистанционно управляемой авиации. Одним из путей решения этой задачи является улучшение технических показателей наземных и бортовых антенн средств связи.

Целью работы: является улучшение массогабаритных показателей и дальности действия бортовой аппаратуры средств связи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА).

Задача, решаемая в диссертации, заключается в разработке путей и методов построения бортовых и наземных антенн, обеспечивающих повышение потенциала средств радиосвязи для малоразмерных ДПЛА.

Для этого требуется решение следующих более частных взаимосвязанных задач:

- анализ требований, предъявляемых к электрическим характеристикам бортовых и наземных антенн и оптимизации указанных требований;

- выработка критериев для оценки показателей бортовых и наземных антенн в соответствии с установленными требованиями к их электрическим характеристикам;

- разработка метода размещения бортовых слабонаправленных антенн в соответствии с выработанными требованиями и критериями;

- разработка метода построения малоэлементных некогерентных антенных решеток в качестве бортовых антенн, включая их оптимизацию в соответствии выработанными требованиями и критериями;

- проведение количественной оценки эффективности предлагаемых мер по улучшению энергетических показателей радио средств связи с ДПЛА;

- выработка предложений по практическому использованию предложенных методов и решений.

Научная новизна: основных результатов работы. В работе впервые получены следующие результаты:

- на основе проведенного анализа выработаны требования к электрическим характеристикам бортовых и наземных антенн для средств связи с ДПЛА, предложены и обоснованы критерии качества антенн в соответствии с сформулированными требованиями;

- предложены алгоритмы определения оптимальных диаграмм направленности антенн наземной аппаратуры связи с малоразмерными летательными аппаратами

- предложен метод размещения слабонаправленной антенны на малоразмерном ДПЛА в соответствии с выработанными критериями;

- предложено использование в качестве бортовых антенн мало элементных некогерентных антенных решеток, предложены методы расчета и оптимизации их характеристик и параметров в соответствии с выработанными критериями; . ,

- показано, что использовании предложенных подходов и приемов в типовых ситуациях позволяет увеличить до 8 дБ минимальное значение . КУ в требуемом секторе углов и до 8 дБ его значение согласно вероятностному критерию, и, соответственно, снизить мощность бортового радиопередатчика или увеличить дальность действия системы радиосвязи.

' Методы исследования: Для достижения поставленных целей в работе использованы методы имитационного моделирования, математические методы оптимизации, математические методы прикладной электродинамики. При проведении расчетов применены современные пакеты прикладных программ MMANA, FEKO, а также Mathcad.

Достоверность: результатов работы определяется корректным использованием электродинамических моделей анализируемых объектов, использованием методов анализа, апробированных в аналогичных электродинамических задачах, а также результатами имитационного моделирования.

Значения полученных результатов для практики: Использование разработанных подходов позволяет улучшить технико-тактические показатели средств воздушного мониторинга окружающей среды и технических объектов. Конкретный результат достигаемых в результате использования методик и рекомендаций, содержащихся в материалах диссертации, состоит в возможности существенного (до 8 дБ) снижения мощности бортовых радиопередатчиков при неизменной дальности действия системы радиосвязи с ЦПУ, что позволяет улучшить массогабаритные показатели бортовой аппаратуры. Результаты диссертации в виде методик и рекомендаций использованы ООО «ОКБ «Сокол» при выполнении работ по модернизации беспилотного аппарата «Дань» в 2005- 2006 г., а также в учебном процессе в ИРЭТ КГТУ им. А.Н.Туполева.

Апробация результатов диссертации:- Результаты диссертационной работы обсуждались на XII, XIII, и XIV Международных молодежных НТК "Туполевские чтения" в 2004, 2005, 2006г. I и II НТК зарубежных аспирантов и магистрантов в 2005 и 2006г. VIII Международной НТК «VIII Королёвские чтения» Самара 2005г. XVIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», Казань, 2005г, Международной НТК «Новые технологии и современные системы автоматизации »Тунис 2005г. IV Международной НТК «Физика и технические приложения волновых процессов» Н. Новгород 2005г. III Международной НТК «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» Египет 2005г. Международной НТК «Авиакосмические технологии и оборудование». Казань 2006г.

Публикации: По результатам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 9- в трудах Международных и национальных научно-технических конференций, 3 — в виде статей в научно-технических журналах, в том числе 1 статья в издании согласно Перечню ВАК.

Положения, выносимые на защиту: На защиту выносится следующие положения:

- Методики определения оптимальных требований к характеристикам направленности бортовых и наземных антенн средств связи с малоразмерными ДПЛА, а также критерии для оценки показателей их качества;

- Использование малоэлементных некогерентных антенных решеток в качестве антенн бортовой аппаратуры, методы размещения их на ДПЛА и оптимизации показателей;

- Оценки эффективности предлагаемых мер и технических решений, подтверждающие возможность существенного снижения мощности бортовых радиопередатчиков либо увеличения дальности действия средств радиосвязи без повышения указанных мощностей.

Структура и состав диссертации: Диссертация содержит 123 стр. текста, список использованных источников, включающий 84 наименований, в том числе 14 работ автора.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дан краткий обзор современного состояния беспилотной авиации, отмеченной тенденции её развития. Отмечено, что в настоящее время находят применение аппараты различных классов - от крупных, имеющих значительную взлетную массу и способных нести полезную нагрузку сотни Кг, до сверхминиатюрных, запускаемых вручную. Проведен^ ный анализ выявил значительный интерес к созданию и применению летательных аппаратов класса "мини", имеющих взлетную массу, не превышающую нескольких десятков Кг. Аппараты этого класса могут иметь продолжительность полета до нескольких часов и способны нести нагрузку до нескольких Кг. Современное состояние оптикоэлектронных и радиоэлектронных средств позволяет оснастить указанные аппараты эффективными средствами сбора и передачи информации и тем самым осуществить воздушный оперативный мониторинг окружающей среды и технических объектов на значительной территории.

В работе отмечено, что эффективность применения технических средств воздушного мониторинга на основе аппаратов класса "мини" в значительной мере определяется средствами радиообмена ДПЛА с наземным пунктом управления и сбора информации (НПУ). Действительно, для осуществления работы на значительном (десятки километров) удалении от НПУ требуется бортовые радиопередатчики, имеющие достаточную мощность. Это обстоятельство приводит к тому, что их доля (включая источники электропитания) в общей массе полезной нагрузки оказывается значительной. Этим обстоятельством определяется цель диссертации.

Во введении определяются пути, позволяющие достигнуть поставленной цели - улучшения массогабаритных показателей аппаратуры,связи за счет рационального построения антенн - наземных и бортовых и формулируется основная задача, решаемая в диссертации.

В первой главе проведен анализ функционирования средств радиосвязи между ДПЛА класса "мини" и наземным пунктом управления. Отмечены основные требования к техническим характеристикам радиоаппаратуры, обеспечивающей связь по радиолиниям "ЛА-НПУ" и "НПУ-ЛА". Показано, что при создании аппаратуры, отвечающей требованиям к системам радиосвязи с воздушными ДПЛА класса "мини", более сложной является задача реализации радиолинии "ЛА-НПУ". Для определения оптимальных требований, предъявляемых к характеристикам направленности наземных и бортовых антенн в работе использовано следующее представление для величины ослабления сигнала в радиолинии "ЛА-НПУ".

"прм

(я/д) ^

(4лЙ/Я):

(4лЯ/Л)а

Целью последующей оптимизации параметров бортовой и наземной антенн является достижение максимально возможных значений каждого из слагаемых (1),

где а - коэффициент затухания в атмосфере, 0„рм(л/л) - коэффициент усиления наземной антенны с учетом влияния подстилающей поверхности.

В результате проведенного анализа возможностей осуществления оптимизации выражения (1) предложено проводить раздельную максимизацию параметров антенн ЛА и НПУ. Задача оптимального построения антенн радиолиний "ЛА-НПУ" разбивается на две независимые задачи (а = О):

- для бортовой антенны:

оЛА(я/*)->»« (2)

- для наземной антенны:

СНПу(Й/Я) _-2аЯ _____

(3)

Согласно указанным требованиям, задача оптимального построения бортовой антенны сводится к созданию квазиизотропной антенны в секто-

ре углов, соответствующих условно R е Q„. Задача оптимального построения наземной антенны - к созданию антенны с диаграммой направленности специальной формы, соответственно условию (3).

На указанной основе в главе 1 сформулированы задачи оптимального построения антенн JIA и НПУ.

Задача построения наземной антенны по заданной ДН Fonm (ö, <р) таким образом состоит в нахождении её технических параметров | хпа}}, отвечающих некоторым техническим ограничениям \хназ)еИхназ и обеспечивающих минимум отклонения ДН F (0, ф) от заданной Fonm(Q, <р), оптимизированной в соответствии с (3): » 1 .

•Юеп- - к)

Для задачи оптимизации наземной антенны в главе 1 сформулированы, два критериев близости требуемой и реализуемой ДН. Минимаксный критерий ориентирован на заведомо худший случай. Согласно этому критерию норма в соотношение (4) соответствует равномерному приближению. Второй подход - вероятностный, ориентированный на выполнение условий качественной радиосвязи для большинства возможных положений JIA в области Пд . Показано, что удовлетворительное математическое описание для этого случая соответствует критерию • среднеквадратического приближения к заданной (требуемой) диаграмме направленности.

Для оптимизации бортовой антенн введены аналогичные критерии. Согласно минимаксному критерию, ориентированному на наихудший случай, бортовая антенна должна отвечать условию:

min 0ЛА{в,<р) —► max

№еПхЛА (5)

где П0)ф - сектор углов в направление на НПУ с учетом эволюций

ЛА

Согласно вероятностному подходу в главе 1 предложено характеризовать величину коэффициента усиления бортовой антенны интегральной функцией распределения 3(G) и формулировать задачу оптимального построения бортовой антенны исходя из условия максимума величины Gce:

. ' (6)

= (3(G))-]

Р = 1~Р„ I*)6£it.

ЛА

где 3 1 - функция, обратная интегральной функции распределения рсе- требуемая вероятность обеспечения условий связи С й Ссв.

В главе 2 рассматриваются вопросы построения наземных антенн согласно предложенным критериям. ,

Для типовых случаев, соответствующих применению ДПЛА класса "мини" рассмотрены практические приемы, позволяющие определять оптимальные ДН наземных антенн в соответствии с критериями, выработанными в главе 1. Показано что для случаев использования ДПЛА в качестве средства мониторинга природных или технических объектов на земной или водной поверхности оптимальные ДН (с учетом подстилающей поверхности) должны иметь в вертикальной плоскости специальную форму, близкую к косекансной:

где Нтлх ,/?тах - максимальные значения высоты полета и дальности.

Рассмотрены возможности реализации наземных антенн с ДН требуемой формы. В качестве вариантов построения указанных антенн рассмотрено два типа антенн - антенны на основе уголкового отражателя и антенные решетки с небольшим числом элементов. Показано, что для их анализа и синтеза целесообразно использовать метод моментов для относительно низкочастотных антенн (метровый диапазон) и асимптотические методы теории дифракции для более высокочастотных диапазонов. Согласно первому из подходов уголковая антенна представляется элементарный вибратор, расположенный в уголке, образованном пересечением двух пластин конечных размеров. Расчеты согласно указанным подходам реализованы с использованием пакетов прикладных программ ММАИА и

На основании результатов применения методов конструктивного синтеза антенн, показано, что использование антенны на основе уголкового отражателя может обеспечивать приемлемую степень приближения их характеристик к оптимальным требованиям. Особенностью ДН наземных антенн является то, что они, как правило, подняты над поверхностью земли на величину не менее нескольких длин волн. Это обстоятельство приводит к образованию интерференционных провалов в них ДН. При ис-

1

о

0 £ агс51л(нтах ¡Ктах)

агЫп(н тах /Ятах)< в < вгеял(н тах /пт)п ) (7)

в>агс*т(Нпих/^й,)

гако.

пользовании уголковых антенн в достаточной мере устранить указанные провалы не удается.

Для улучшения качества ДН наземных антенн в работе предложено использовать антенные решетки вибраторного типа с небольшим числом излучателей, оптимизированные с целью наилучшего приближения к требуемой ДН с учетом влияния земли. Показано, что использование в качестве антенн НПС антенных решеток с небольшим (не более 10) числом излучателей позволяет обеспечить достаточно высокое качества приближение их характеристик к требуемым оптимальным ДН при различной высоте установки антенны и различных типах поверхностей.

В главе 3 рассматриваются вопросы построения бортовых антенн согласно требованиям, сформулированным в главе 1. Для большинства случаев, соответствующих радиосвязи с ДПЛА класса "мини", особенностью бортовых антенн является то, что указанная антенна представляет собой либо одиночный излучатель типа печатного или четвертьволнового штыря, либо систему из небольшого числа антенн указанного типа. Кроме того, вследствие конструктивных особенностей собственно ДПЛА ограничено число мест установки антенны или ее элементов. Соответственно возможности формирования ДН требуемой формы также оказываются весьма ограниченными. Для реализации сформулированных требований в главе 3 рассматриваются два подхода. Согласно первому из них для формирования ДН требуемыми свойствами используется оптимальное размещение антенны в пределах разрешенной области Пр: О = max

Pen, . <8>

где Q - в зависимости от требований к радиолинии минимаксный (5), или вероятностный (6) критерии. Для сокращения объема вычислений в работе предложен квазиоптимальный алгоритм для нахождения положения антенны. Согласно нему оптимальное положение антенны находят из условия максимума нормированного значения скалярного произведения заданной ДН /г(в)<р)и модуля ДН, антенны расположенной в точке р -/(9,Ф.р):

peflp

Численными расчетами показано, что использование этого способа размещения антенны позволяет определить местоположение антенны, для которого глубина провалов в ДН снижается по сравнению со случаем наихудшего расположения до 5.6 дБ для частотного диапазона 174 МГц и до

18.6 дБ для диапазона 1535 МГц. Анализ, проведенный для различных диапазонов частот, показал также, что использование алгоритма (9) хотя и приводит к заметному увеличению значений как вероятностного, так минимаксного критериев, тем не менее, не гарантирует в конкретных случаях достаточного числового значения последних.

Для указанных случаев в работе рассматривается использование на борту радиопередающей аппаратуры, реализующей принцип некогерентной антенной решетки. ДН по мощности некогерентной антенной решетки, состоящей из N излучателей с ДН| /п(в,<р,рп ) |, имеет вид:

—2

1

где Р„ и р„ - относительная мощность возбуждения, и координата п-го элемента.

Оптимальной является решетка, для которой выполняется условие наилучшего приближения требуемой ДН по мощности

= Х Рп\иО,<р,р„)\2 (10)

\<р)-Рир{в,<р,

В главе 3 предложен квазиоптимальный алгоритм решения указанной задачи. Алгоритм представляет собой итерационный процесс, согласно которому на каждом последующем шаге определяется значение Рп и р„ для п-го элемента решетки:

\^кЛ{в,ч>)~Ркфкв,^ !\Д?Жр)!2-¡Фк.в.рЦ2 = (12)

Рк> Рк

где

<Ы

Р(9,<р)-^ркгк(рк,в,<р)

1 о

Проведены численные расчеты, для моделей ДПЛА типовых размеров и ряда частот, соответствующей аппаратуре радиообмена метрового и дециметрового диапазонов. Расчеты ДН излучателей | /пС9,ф, рп) |осуществлялись методом моментов, реализованном в ППП 'ТЕКО". Этими расчетами показано, что: .

- использование предложенного алгоритма приводит к решениям, незначительно уступающим оптимальным, полученным на основе непосредственной оптимизации критериев (5) или (6) при варьировании параметров Рп и Р„;

- для большинства случаев вполне приемлемым вариантом является некогерентная решетка, состоящая из двух элементов; -1

- использование принципа некогерентной антенной решетки позволяет обеспечить снижение глубины провалов в ДН до 8 дБ по сравнению с одиночным излучателем при его оптимальном размещении, рис. 1.

- наиболее эффективным использование некогерентных антенных решеток становится при использовании аппаратуры более высокочастотных диапазонов, порядка 1 ГГц и выше.

Частота в МГц

Рис. 1 Зависимость минимального значения КУ бортовой антенны в секторе углов для одиночной антенны и двухэлементной некогерентной решетки.

Глава 4 содержит результаты практического характера. К ним относятся варианты построения антенн, отвечающих оптимизированным требованиям к ДН наземных антенн, а также рекомендации, позволяющие осуществить выбор оптимального частотного диапазона для реализации линии связи наземного пункта управления с бортовой аппаратурой ДПЛА. Описанные варианты построения антенн и методика выбора их параметров базируются на теоретических положениях и численных результатах глав 2-3.

Получены оценки, позволяющие определить условия, при которых использование некогерентных антенных решеток в качестве бортовых антенн является целесообразным.

Получены оценки эффективности предлагаемых мер в зависимости от частоты с точки зрения повышения энергетических показателей радиолиний связи ДПЛА с наземным пунктом управления и связи. Полученные оценки могут использоваться как для выбора оптимального частотного диапазона, так и в качестве предельных оценок, позволяющих определить степень совершенства конкретных технических решений. Предложена методика выбора оптимального частотного диапазона, заключающаяся в

следующем. Для заданной совокупности частот (/¡,/2./а|) проводится оценка значений критерия О , определяющего минимальное значение КУ бортовой антенны. При этом в зависимости от конкретной задачи в качестве указанного критерия,используется либо минимаксный критерий (5) либо вероятностный (6), а в качестве совокупности частот / используются средние частоты, соответствующие выделенным полосам частот для организации радиообмена по линии ДПЛА-НПУ. Показано, что оптимальный частотный диапазон /„,„ определяется из условия: !Ше,„т) = тахО'(Л)

I = 1 ..м

где

<2Ш ^

,Х/,р//,)2 fi>f,^

Граничное значение частоты определяется предельными габаритами $геомтах и максимально допустимым значением КУтах коэффициента усиления наземной антенны:

/,Р = с ^(КУт!1Х /4я5,гаитах (14)

Предложен вариант построения антенной системы аппаратуры радиосвязи ДПЛА с наземным пунктом управления, состоящий в использовании двухполяризационной бортовой антенны и организации двухканаль-ного раздельного приема горизонтально и вертикально поляризованных волн наземной составляющей аппаратуры связи. Показано, что использование этого подхода может быть целесообразным в тех случаях, когда из-за ограничений по размещению бортовой антенны или невозможности использования бортовой некогерентной антенной решетки не удается добиться приемлемых результатов при использовании одиночной антенны линейной поляризации.

Предложен вариант построения некогерентной антенной решетки в виде двух идентичных излучателей, установленных на законцовках крыльев ДПЛА. Показано, что при построении бортовой антенны согласно этой схеме, достигается значительное улучшение энергетических показателей радиолинии связи по сравнению с традиционным выполнением антенны в виде вибратора, установленного на киле самолета Рис. 2.

О 200 403 600 800 1000 1200 I-MO 1400 Частота в МГц

Рис. 2 Сравнение минимальных значений КУ килевой антенны и некогерентной решетки.

Установлено, что при типовых размерах летательных аппаратов рассматриваемого класса выполнение антенны согласно предложенной схеме целесообразно для аппаратуры связи диапазона частот выше 250 ...300 Мгц. Эффект повышения минимального коэффициента усиления в заданном секторе углов возрастает при использовании более высокочастотных диапазонов, обеспечивая выигрыш по сравнению с традиционным выполнением антенны достигающим значений более 20 дБ при частоте 1535 МГц.

III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Совокупность результатов проведенной работы можно квалифицировать как решение актуальной задачи улучшения массогабаритных показателей и дальности действия средств связи малоразмерных дистанционно пилотируемых атмосферных летательных аппаратов, достигаемое путем улучшения характеристик бортовых и наземных антенн.

Основные выводы по работе можно сформулировать в виде следующих положений: ■

1. На основе проведенного анализа определены требования к характеристикам направленности бортовых и наземных антенн средств связи исходя из условий конкретного применения ДПЛА. Разработаны методики определения оптимальных ДН. Сформулированы критерии для оценки соответствия ДН антенн средств связи ДПЛА предъявляемым требованиям.

2. Предложены варианты построения наземных антенн и на основании результатов их конструктивного синтеза антенн, показана возможность дос-

таточного приближения их характеристик к выработанным оптимальным требованиям. '

3. Предложен и апробирован на модельных примерах метод размещения антенны на ЛА в соответствии с введенными критериями качества. Показано, что его использование позволяет определить местоположение антенны, с существенно сниженными значениями глубины провалов в ДН.

4. Предложено и обосновано использование некогерентной антенной решетки с небольшим числом элементов в качестве бортовой передающей антенны; предложен и апробирован квазиоптимальный алгоритм оптимизации ее параметров в соответствие с введенными критериями качества бортовой антенны.

5. Получены количественные оценки эффективности использования некогерентных антенных решеток для повышения энергетических показателей радиолиний связи ДПЛА с наземным пунктом управления и связи. Полученные оценки могут использоваться как для выбора оптимального частотного диапазона, так и в качестве предельных оценок, позволяющих определить степень совершенства конкретных технических решений.

6. Предложены практические варианты построения бортовых некогерентных антенных решеток . Показано, что при их использовании достигается значительное улучшение энергетических показателей радиолинии связи по сравнению с традиционным выполнением антенны: в зависимости от типа антенны и диапазона частот энергетический выигрыш по сравнению с традиционным выполнением антенны от нескольких дБ для метрового диапазона до 20 дБ и более в диапазонах частот выше 1..1.5 ГГц.

IV. СПИСОК РАБОТ, ОТРАЖАЮЩИХ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сагадеев Г. И., Седельников Ю.Е., Юсиф Ю. С. Оптимизация антенн радиолиний связи с воздушным судном. Труды Международной НТК «XII Туполевские чтения» 10-11 ноября, Казань, 2004г, 78с.

2. Сагадеев Г. И., Седельников Ю.Е., Юсиф Ю. С. Оптимизация антенн радиолиний связи с воздушным судном. Труды Международной НТК «I научно техническая конференция зарубежных спирантов и магистрантов КГТУ им. А. Н. Туполева», Казань, 2005г, 27с.

3. Седельников Ю.Е., Юсиф Ю. С. Малоэлементные некогерентрые антенные решетки. Труды Международной НТК «VIII королёвские чтения», Самара, 2005г, 287с.

4. Сагадеев Г. И., Седельников Ю. Е., Юсиф Ю. С. Оптимизация антенн информационно-измерительной аппаратуры ДПЛА с использованием методов математического моделирования. Сборник трудов восемнадцатой

международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях, Казань, 2005г, 116- 119с.

5. Сагадеев Г. И., Седельников Ю.Е., Юсиф Ю. С. Анализ и оптимизация характеристик антенн радиолиний связи с ДПЛА. Труды IV Международной НТК «Физика и технические приложения волновых процессов» Н. Новгород 2005г, 188с.

6. Седельников Ю. Е„ Юсиф Ю. С. Некогерентные антенные решетки для средств радиообмена малоразмерных летательных аппаратов Труды Международной НТК «XIII Туполевские чтения» 10-11 ноября, Казань, 2005г. Том 4, 97-98с.

7. Седельников Ю.Е., Юсиф Ю. С. Антенны наземных пунктов связи с малоразмерными беспилотными летательными аппаратами. Труды Международной НТК «II научно техническая конференция зарубежных аспирантов КГТУ им. А. Н. Туполева», Казань, 2006г, 46- 48с.

8. Седельников Ю.Е., Юсиф Ю. С. Повышение потенциала линий радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов при использовании некогерентных антенных решеток. Труды Международной НТК «Авиакосмические технологии и оборудование », Казань, 2006г, с.221- 222.

9. Низаметдинов Р. Р. Седельников Ю. Е., Юсиф Ю. С. Оптимизация наземных антенн средств связи с БПЛА Труды Международной НТК «XIV Туполевские чтения». 10-11 ноября, Казань, 2006г, 101-102с.

10. Седельников Ю.Е., Юсиф С. Юсиф Некогерентные антенные решетки для средств радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов. «Современные наукоемкие технологии, №"5, 2005г, 78-79с.

11. Седельников Ю.Е., Юсиф Юсиф Саси Повышение потенциала Линии радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов. «Фундаментальные исследования» № 9, 2005,36- 37с.

12. Седельников Ю.Е., Юсиф Юсиф Саси Оптимизация бортовых антенн для повышения потенциала линии радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов. «Физика волновых процессов и радиотехнические системы». Том 9, № I, 2006г, 23- 27с.

Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ.л. 1,0 . Усл.печ.л. 0,93 . Усл.кр.-отт. 0,93 . Уч.-изд.л. 1,0 . Тираж 100 . Заказ И207.

Типография Издательства Казанского государственного технического университета 420111 Казань, К. Маркса, 10

Введение

Глова 1. Технические требования к линиям связи.

1.1. Задача оптимального построения антенн.

1.2. Критерии оптимальности.

1.3. Выводы по первой главе. 24 Глова 2. Антенны наземного пункта связи.

2.1. Требования к ДН антенн НПС.

2.2. Примеры оптимальных ДН.

2.3. Оптимальная ДН изолированной антенны НПС.

2.4. Реализация антенн НПС с оптимизированными ДН.

2.5. Антенны НПС на базе уголкового отражателя.

2.6. Результаты исследования антенны НПС на основе уголкового антенны.

2.7. Антенные решетки с формированием заданной ДН в вертикальной плоскости.

2.8. Результаты исследования антенных решеток с формированием ДН специальной формы.

2.9. Сравнение вариантов построения антенн НПС.

2.10. Выводы по второй главе. 58 Глова 3. Бортовые антенны систем связи с ДПЛА

3.1. Общие свойства бортовых антенн

3.2. Методы анализа ДН антенн, установленных на объектах заданной форме.

3.3. Размещение слабонаправленной антенны на объекте.

3.4. Результаты моделирования.

3.5. Некогерентные антенные решетки.

3.6. Оптимизация некогерентных антенных решеток.

3.7. оценка эффективности использования некогерентных антенных решеток.

3.8. Выводы по третьей главе. 87 Глова 4. Вопросы практической реализации антенн систем связи с ДПЛА.

4.1. Варианты реализации некогерентных антенных решеток.

4.2. Оценка эффективности использования малоэлементных некогерентных антенных решеток.

4.3. Выпор оптимального частотного диапазона для системы связи с ДПЛА.

4.4. Оптимизация бортовой антенны при использовании на

НПС двух поляризационного приема.

4.5. Вариант двухэлементной некогерентной решетки.

4.6. Выводы по четвертой главе. 120 Основные результаты и выводы. 122 Литератора 124 Приложения. Акты об использовании результатов диссертации

В настоящее время, развитие беспилотных летательных аппаратов (БПЛА- беспилотные JIA или ДПЛА - дистанционно пилотируемые ДА) -одно из приоритетных направлений в мировой авиапромышленности. По оценкам американских экспертов, сегодня активно занимаются проблемами создания ДПЛА около 45 стран. Среди них США, Израиль, Иран, Швеции, Бельгии, Италии, Франции, Великобритании, Германии, Австралия и др. развитые и даже развивающиеся страны.

Активность при создании ДПЛА вызвана рядом причин. Одна из них - очень широкая сфера применения современных ДПЛА. Это, в первую очередь, военное использование ДПЛА. Также возможно использование ДПЛА в гражданских целях: в промышленности, для наблюдения за какими-то объектами или состоянием окружающей среды, для передачи информации и др. Не вызывает сомнений большая перспективность использования ДПЛА в борьбе с терроризмом и наркотрафиком. Целесообразно применение ДПЛА в работе всевозможных служб спасения. Специалисты прогнозируют на ближайшие 10 лет переход от пилотируемой военной и гражданской авиационной техники к беспилотным авиационным системам во многих областях традиционного применения авиации.

Как показывает анализ тенденций развития [1- 11] прогресс в создании комплексов ДПЛА различного назначения обусловлен, прежде всего, двумя факторами, экономическим и научно-технологическим:

- значительный рост стоимости и затрат на эксплуатацию в мирное и военное время пилотируемой авиационной техники;

- общий научно-технологический прогресс и развитие компьютерных технологий.

Экономический фактор стимулирует проведение поисковых научных и экспериментальных работ по созданию комплексов ДПЛА, позволяющих вывести человека из условий, когда он должен выполнять функцию управления летательным аппаратом и одновременно подвергаться мощному физиологическому воздействию при высокой психоэмоциональной нагрузке, связанной с риском для жизни.

Анализ тенденций развития зарубежных армий свидетельствует, что в большинстве из них расширяется использование беспилотных летательных аппаратов (ДПЛА) самых различных классов и назначения. К настоящему времени накоплен значительный опыт использования комплексов ДПЛА в боевых условиях. В ходе войны с Ираком активно использовал боевые ДПЛА Иранская армия. Положительный опыт эффективного применения ДПЛА войсками НАТО на Балканах никем не скрывается. Основными боевыми задачами БАС в войне в Югославии были:

- разведка и доразведка мест дислокации Югославской армии;

- наблюдение за полем боя;

- контроль за обстановкой на территории занятой албанскими сепаратистами;

- оценка результатов применения тактической и бомбардировочной авиации НАТО при нанесении ударов по инфраструктуре Югославии.

Опыт применения ДПЛА в боевых действиях и при боевой подготовке войск говорит о том, что процесс их развития будет продолжаться. В США рассматривается вопрос о включении к 2008 году в перечень стандартного вооружения бригады сухопутных войск до 150- 200 ДПЛА оперативно-тактического назначения. Речь также идет о внедрении все более совершенных и продвинутых систем, которые вместе с уже имеющимися средствами могут значительно изменить характер ведения вооруженной борьбы, особенно в конфликтах малой и средней интенсивности.

Однако сфера применения ДПЛА не ограничивается только военной составляющей. В настоящее время они находят гражданское применение: патрулирование дорог, водных акваторий и объектов нефтяной промышленности. Не менее значительны перспективы применения различных систем ДПЛА по линии правоохранительных органов, для контроля наших протяженных границ, в том числе при организации борьбы с наркотрафиком. Не случайно одними из первых потенциалом ДПЛА заинтересовались в Министерстве по чрезвычайным ситуациям, которое более восприимчиво к новой технике, когда речь идет о борьбе за жизнь людей и предотвращение катастроф.

Особым порядком стоит антитеррористический потенциал, объективно заключенный в таком мощном средстве, как многофункциональные беспилотные летательные аппараты. В Австралии, например, создаются два типа беспилотных аппаратов для предотвращения нападений террористов на железные дороги, а также пункты добычи нефти и газа в шельфо-вой зоне на северо-западном побережье континента. Это рассматривается как долгосрочная стратегическая задача. ДПЛА будет придана способность совершать беспосадочные полеты в течение 30 часов. В США недавно образованное министерство внутренней безопасности при технической поддержке Пентагона создает управление, которое будет не только курировать растущий в нем отряд ДПЛА различного назначения, но и организовывать подготовку пилотов, обеспечивать техническое обслуживание. Оно станет также разрабатывать концепции использования каждого из имеющихся типов ДПЛА применительно к задачам, решаемым этим ведомством. Глава министерства Том Ридж недавно заявил, что беспилотные аппараты, подобные тем, какие применялись США в военной операции в Ираке, помогут в борьбе с нелегальными иммигрантами и увеличат эффективность работы пограничных служб на земле, в воздухе и на море. Не вдаваясь в детали, можно отметить, что в США намечают к 2012 году использовать в коммерческих и муниципальных службах около 8000 беспилотных аппаратов различного назначения и класса.

Таким образом, комплексы ДПЛА представляют собой перспективное направление техники. Тенденцию увеличения количества ежегодно ведущихся новых разработок в этом направлении можно увидеть на примере США. Начиная с 50-х годов прошлого столетия, в США ежегодно увеличивалось число ведущихся одновременно новых работ в области БАС, оканчивающихся постройкой опытного образца. s 6

IIWCISCHItt KO.lll'ltCIГ-'Л ИОНШ («'^МбОГОК 11ПЛЛ • США iv кшч moi«K jHxionsimi XX цвет

• •

ШО

ЮМ

1<№

I-1то то г«.и'

Рис. В.1 Количественный рост разработок ДПЛА

В 50-х годах основными разработчиками и пользователями беспилотной техники являлись СССР, США и Франция. Опыт разработки и практического использования подобной техники в Фашистской Германии полностью заимствован США и частично СССР. В настоящее время ведущим производителями ДПЛА являются США, страны Евросоюза и Израиль Конец 20 столетия отмечен распространением беспилотной технологии на страны третьего мира - государства Ближнего Востока, Азии и более развитые государства Африки.

В настоящее время находят применение и разрабатываются ДПЛА широкой номенклатуры массы, габаритов, длительности полета и дальности действия (Табл. В.1). Авторами статьи в «Российском военном обозрении» [6] предложена следующая классификация ДПЛА: - по массе (микро - менее 5 кг; мини - менее 200 кг; и макси - свыше 1000 кг);

- по продолжительности нахождения в воздухе (менее 1 часа, до 3 часов, до 6 часов, до 12 часов, до 24 часов и более);

- по высоте полета (до 1км; 3 км; 9-12 км; а также до 20 км).

Таким образом, на сегодняшний день, существует большое разнообразие малых ДПЛА. Большинство развитых и развивающихся стран ведет разработки в этой области, и уже обладает готовой техникой. Как видно из приведенных данных, значительный интерес вызывают аппараты малого и среднего класса. Для них характерно наличие жестких ограничений массы и габаритов используемого оборудования.

Табл. В. 1 Беспилотные аппараты различных производителей 1. Аппараты тяжелого класса (масса более 1000 кг)

Тип Длина, высота Размах крыльев масса Другие

1 RQ-4 GLOBAL HAWK (США) 13.53 (4.62) 35.42 4177

2. DARK STAR(CIIIA) 4.57 21.03 1526

3 ТУ-243 «Рейс» (Россия) 8.29 2.25 1400

4 RQ-1 PREDATOR (США) 8.23 14.8 1035

2. Аппараты среднего класса (масса от 150 до 1000 кг)

Тип Длина, высота Размах крыльев масса другие

1 RQ-5 HUNTER (США) 6.95 (1.65) 8.9 540

2 Checker 1.76 (0.71) 3.80 223

3 БЛА CL-289 (Франция 4.68 (0,38) 1.32 220 Типа «утка» с крестообразным крылом и

4 Проект Корпорации "Иркут" (Россия) 4 6 200

5 CL-289 4,68 (0,38) 1.32 220

6 RQ-2 Pioneer (США) 4.27 5.15 189

7 Scorpion 100-60 (Великобритания) 3.60(1.0) 4.90

8 Crecerelle (Франция) 3.00 2.75

9 ХАИ-112 (Украина) 2.7 3,5

3. Аппараты гклассов «мини» и «микро» (масса менее 150 кг)

Тип Длина, высота Размах крыльев масса другие

1 Manila («Сажем»,Франция) 135

2 FOX ТХ (Франция) 2.75 3.6 120

3 Scorpion 60-25 Великобритания) 2.0 (0.84) 3.70

4 «Мухатияр» (Иран) 85

5 ХАИ-112К "Поиск-2". (Украина) 2,1 2.6

6 Autonomous Rmax (Япония 85 Вертолетного типа

7 Golden Eye -100(Aurora Flight Sciences) 70

8 Dom inator(CLLLA) 3.7 50

9 Fire Scout Model 370 (Nortrop Gru-man, USA) 68 Вертолетного типа

10 Dominator(Boeing, США) 3.7 50

11 Apid MKIV A AND-B (Швеция) 42-58

12 Dominator(Boeing, США) 3.7 50

13 Dragon Drone (BAI Aerosystem Inc. 41 40 км

14 "Эксперт" (КБ им. Яковлева, Россия) 40

15 Silver Arrow (Elbit Systems) (Израиль) 45

16 Spirite (AEROBOTICS Lts, Великобритания) 36

17 мини-БЛА F-2000M (Томсон CSF) 32 вертолетного типа

18 «ГРАНТ» (Россия) 2 3 24 70 км

19 МБК мониторинга фирмы «Кулон-2» (Россия) 1.7 (0.67) 3.7 25

20 Mantis (CSIRO,Австралия) 1.5,(0.5) беспилотный вертолет

21 «Сова», Россия Диаметр 0.7 18 Вертолет

22 "Ремез" (Украина) 9 До 5.20 км

23 ASN 15 (Китай) . ДПЛА носимый

24 «Жаворонок» (Skylark, RAFAEL Израиль) 1.1,(0.12) 1.1 6 До 10 км

25 «Skylark" 'фирмы (Elbit Systems Израиль) 2.2 2.4 5.5 5.10 км

26 «Seagul"2 (Elbit Systems Израиль) 0.8 2.14 5.5 5.10 км

27 Микроробот «Пустельга» (Россия) Менее 5 винтокрылая «летающая тарелка» с электрическим двигателем

28 Dragon Eye (США) 2.3 До 5 км

Собственно беспилотный летательный аппарат - это составная часть комплекса ДПЛА. Только во взаимодействии ДПЛА с наземным пунктом управления и его центральным элементом - человеком-оператором реализуется главная особенность ДПЛА - интерактивное управление. Комплекс ДПЛА, состоящий из ДПЛА и наземного пункта управления, включает в себя радиотехническую систему, обязательными элементами которой являются:

- вычислительный комплекс, состоящий из бортовой ЭМВ (БЭВМ), видеопроцессора, внешнего запоминающего устройства и интерфейсных средств;

- целевое оптико-электронное и радиолокационное оборудование;

- блок радиообмена с наземным пунктом управления блок ретрансляции (в варианте комплектации средствами ретрансляции);

- устройства навигации;

- радиоэлектронное оборудование приема и передачи команд управления

Не затрагивая свойств всех перечисленных компонент, остановимся на технических средствах радиообмена ДПЛА с наземным пунктом управления на сегодняшний день, существует большое разнообразие устройств радиообмена, по существу представляющих собой радиомодемы. На рынке широко представлены радиомодемы с функциональными различными показателями [13-21].

Применительно к использованию в составе относительно крупных ДПЛА можно отметить хорошо известные специалистам устройства серии AN ARC 210- 230 (США), используемые на аппаратах Predator. Для аппаратов несколько меньших размеров и радиуса действия одним из устройств, наиболее полно отвечающим требованиям к функциональным показателям, массе и габаритам, устройства фирмы DATA RADIO (Канада) -семейства Gemini PD+' .Они объединяют в себе радиостанцию - радиомодем, спутниковый навигационный приемник и мультиплексор, размещенные в едином корпусе сигналов. Как и AN ARC 210- 230 эти устройства могут обеспечить радиус действия до 300 км.

Существует ряд других аналогичных устройств, например MODEL 100 - широкополосный модем для цифровой полнодуплексной связи. Радиомодем "Integral 400" и др. При использовании соответствующих антенн они могут работать в условиях прямой видимости на расстоянии до 60- 70 км.

Для малых летательных аппаратов и аппаратов среднего класса достигнутый уровень техники также позволяет создавать аппаратуру радиообмена малой массы и габаритов. Примерами могут служить радиомодем Спектр- 433, аналоговые широкополосные радиопередатчики ТХ- 400 -600 и др. Эти и другие аналогичные им устройства имеют объем менее 0.1 .0.3 дм и массу не более 0.5 .1 кг. Средства радиосвязи ДПЛА гражданского назначения используют ряд разрешенных для этих целей диапазонов частот - от метрового до сантиметрового диапазонов волн. (Табл. В.2)

Таблица В. 2

Модель Производитель Диапазон МГц / Скорость Кбит/с

MDS 4710 Microwave Data System (США) 350-512/ 19.2

TM32/RFM96 Pacific Crest corporation «Дэитлайн», Москва 150- 174,410- 470/9.6

RAN 19 «Дэитлайн», Москва 400-512/ 19.2

MDS 1400 «Дэитлайн», Москва 1350- 1535/2048

Access Micro Link» «Дэитлайн», Москва 2400-5800 / 56

Спектр 96 GM» ООО «Pateoc», Москва 430- 470/4.8

APR, SRM ОАО «Родник- Софт», Москва 151- 174,403-512/19.2

Air link L Band S Band Компания «Информсвязь», Москва 902- 928,2400- 2483/64

Model 100 Race Communications, Москва 2400-5700/56

P-6 Фирма «Сельсофт», Шахты 394- 470/512

Основная задача малых ДПЛА - сбор информации. В таком случае, при создании аппарата очень важным является разработка и проектирование радиолинии управления и обмена данными. Так как при недостаточном качестве или полном отсутствии получаемой с ДПЛА информации, не имеет смысла и сам запуск беспилотного летательного аппарата. Следовательно, для обеспечения успешного выполнения поставленной задачи, комплекс, состоящий из собственно ДПЛА и наземных средств, должен быть оснащен радиооборудованием, отвечающим всем, предъявляемым к нему требованиям.

Для ДПЛА малых размеров, с ограниченной мощностью бортового передатчика, вопрос об увеличения дальности действия средств радиосвязи стоит особенно остро [22- 23]. Для этих случаев характерно то, что в ДН антенн, как и в других случаях расположения антенн на объектах сложной геометрической формы, имеют место провалы, причем достаточно глубокие [24- 26]. Неравномерность ДН антенны вынуждает идти на увеличение мощности радиопередатчика, исходя из худшего случая, соответствующего наименьшему значению коэффициента усиления антенны в требуемом секторе углов. В свою очередь, увеличение мощности радиопередатчика приводит к увеличению массы аппаратуры: как самого передатчика, так и бортовых источников электропитания.

Таким образом, при создании новых комплексов ДПЛА или модернизации существующих актуальной является задача совершенствования аппаратуры радиолиний связи воздушного объекта с наземным пунктом управления при минимальных массе и габаритах аппаратуры. Один эффективных способов улучшения показателей состоит в оптимизации параметров антенн как бортовой, так и наземной аппаратуры. В последнее время работы в этом направлении проводятся [25- 31].

Целью работы является улучшение массогабаритных показателей и дальности действия бортовой аппаратуры средств связи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА).

Задача, решаемая в диссертации, состоит в разработке методов построения бортовых и наземных антенн, обеспечивающих повышения потенциала связи, для средств малоразмерных ДПЛА. Её решение требует решения ряда более частных взаимосвязанных задач:

- проведения анализа требований, предъявляемых к электрическим характеристикам бортовых и наземных антенн и оптимизации указанных требований;

- выработки критериев для оценки показателей бортовых и наземных антенн в соответствии с установленными требованиями к их электрическим характеристикам;

- разработки методов размещения бортовых слабонаправленных антенн в соответствии с выработанными требованиями и критериями;

- разработки метода построения малоэлементных некогерентных антенных решеток в качестве бортовых антенн, включая их оптимизацию в соответствии выработанными требованиями и критериями;

- разработки методов построения в соответствии с выработанными требованиями и критериями;

- проведения количественной оценки эффективности предлагаемых мер по улучшению энергетических показателей радио средств связи с ДПЛА;

- выработки предложений по практическому использованию предложенных методов и технических решений.

Основные выводы по работе можно сформулировать в виде следующих положений:

1. На основе проведенного анализа определены требования к характеристикам направленности бортовых и наземных антенн средств связи исходя из условий конкретного применения ДПЛА. Разработаны методики определения оптимальных ДН. Сформулированы критерии для оценки соответствия ДН антенн средств связи ДПЛА предъявляемым требованиям.

2. Предложены варианты построения наземных антенн и на основании результатов их конструктивного синтеза антенн, показана возможность достаточного приближения их характеристик к выработанным оптимальным требованиям.

3. Предложен и апробирован на модельных примерах метод размещения антенны на ЛА в соответствии с введенными критериями качества.

Показано, что его использование позволяет определить местоположение антенны, с существенно сниженными значениями глубины провалов в ДН.

4. Предложено и обосновано использование некогерентной антенной решетки с небольшим числом элементов в качестве бортовой передающей антенны; предложен и апробирован квазиоптимальный алгоритм оптимизации ее параметров в соответствие с введенными критериями качества бортовой антенны.

5. Получены количественные оценки эффективности использования некогерентных антенных решеток для повышения энергетических показателей радиолиний связи ДПЛА с наземным пунктом управления и связи. Полученные оценки могут использоваться как для выбора оптимального частотного диапазона, так и в качестве предельных оценок, позволяющих определить степень совершенства конкретных технических решений.

6. Предложены практические варианты построения бортовых некогерентных антенных решеток. Показано, что при их использовании достигается значительное улучшение энергетических показателей радиолинии связи по сравнению с традиционным выполнением антенны: в зависимости от типа антенны и диапазона частот энергетический выигрыш по сравнению с традиционным выполнением антенны от нескольких дБ для метрового диапазона до 20 дБ и более в диапазонах частот выше 1.1.5 ГГц.

1. Г. П. Дремлюга, С. А. Ески, Ю. J1. Иванов, В. А. Лященко Беспилотные летательные аппараты. Состояние и тенденции развития. Под общей редакцией д.т.н., проф. Иванова Ю. JI. - М.: ДА «Варяг», 2004, 176с.

2. Беляев В. Война в воздухе. Новая угроза. Современные БПЛА и перспектива их развития. Авиация и космонавтика № 9 2004,26- 32с.

3. Janes Unmanned Aerial Vehicles and Targets/ Edited by Kenneth Munson. Issue 22 part 5, May 2004.

4. Спектр 433 Радиомодем, www.rateos.ru.

5. AN/ARC-210. http/www.rockwellcollins/com/ecat/index.asp.

6. AN/ARC-220 Advance High Frequency Aircraft Communications System http/www.rockwellcollins/com/ecat/index.asp.

7. AN/ARC-230/HF-121С High Performance Products http/www.rockwellcollins/com/ecat/index.asp.

8. TX400/TX600 Video transmitters. http:/www.avalonrf.com/.

9. Бортовой радиомодем GeminiPD+.

10. Широкополосный модем Airlink S-Band. http;/ www.race.ru.

11. Широкополосный радиомодем MDS 4710. http:/www. ed.ru/products/mds. 4710.

12. Широкополосный радиомодем BreezeLINK-121/ http;/www.race.ru.page.asp.

13. Разведывательный БПЛА средней дальности http:/www. 1000stars.ru/cgi-bin/1000.

14. S. H. Breheney, R. D, Andrea and J. C. Milner. Using airborne vehicles-based antenna array to improve communication with UAV clusters. \\ Proc. IEEE Conf. on Decision and Control. Dec. 2003, p. 4158- 4162.

15. Резников Г. Б. Антенны летательных аппаратов. М.: Сов. Радио. 1967-416с.

16. James Lux and Mark Schaefer. Displacing Unpredictable Nulls in Antenna Radiation Patterns- A simple method could be implemented at minimal cost. NASA's Jet// Propulsion Lab., Pasadena, California \\ web site www nasatech.com/briefs/Mar05/NP030898.html.

17. Steyskal H. Synthesis of antenna pattern with imposed near field nulls. Electronic Letters. Nov. 1994, vol. 30 № 24, p. 2000- 2001.

18. Landesa L., Obelleiro F., Rodriguez J. L. and Pino A. G. Pattern synthesizing of array antenna in presence of conducting bodies of arbitrary shape. Electronic Letters. Aug. 1997, vol. 33 № 18, p. 1512-1513.

19. Shau Shiun Jan, and Per Enge. Using GPS to synthesize a large antenna aperture when elements are mobile. In Inst. Of Navigation Nat. Technic. Meeting. Anaheim Jan. 2000.

20. Obelleiro F., Landesa L., Rodriguez J. L , Pino A. G. and Pino M. R. Directivity optimization of an antenna with obstacles within its near field region. Electronic Letters. Dec 1997, vol. 33, № 25, p. 2087- 2088.

21. Burnside, W. Gilreath, M. Marhefka, R. chong Yu. A study of КС 135 aircraft antenna patterns IEEE Transactions on Antennas and Propagation. May 1975, vol. 23, № 3, p. 309-316.

22. Стейн С., Джонс Дж. Принципы современной теории связи и ее применение к передаче дискретных сообщений. М.: Связь, 1971- 373 с.

23. Радиолокационные устройства. Под ред. В. В. Григорина- Рябова. М.: Сов. Радио, 1970- 680с.

24. David К. Barton Radar system analysis. Prentice-Hall Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, 1964 p. 598.

25. Корниенко JI. Г. Теория и техника излучающих и направляющих систем. Издательство ХВУ, Харьков, 1994-626с.

26. Черный Ф. Е. Распространение радиоволн. М.: Сов. Радио, 1972 -464с.

27. Седельников Ю. Е. Антенно-фидерные устройства. Казань, «Новое Знание», 2000-88с.

28. Beagles R. Е. Telemetry aerials for high speed test vehicles. J. Brit. IRE 1958, vol 18, №8 p. 497-504.

29. Bugnolo D. S. A quasi-isotropic antenna in the microwave spectrum. IRE Trans. 1962, Vol. AP-10, № 4 p. 377- 383.

30. Справочник по радиолокации. Под ред. M. Сколника. Пер с англ. Том 1 Основы радиолокации. М.: Радио и Связь, 1976,456с.

31. Марков Г. Т., Петров Б. М., Грудинская Г. П. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Сов. Радио, 1979 374с.

32. Хургин Д. И., Яковлев В.П. Методы теории целых функций в радиофизике, теории связи и оптике. М.:Физматгиз,1962- 284с

33. Айзенберг Г. 3., Ямпольский В. Г., Терешин О. Н. Антенны УКВ. Часть 2 М.: Связь, 1977 288с.

34. Гурин Л. С., Дымарский Я. С., Меркулов А. Д. Задачи и методы оптимального распределения ресурсов. М.: Сов. Радио, 1968- 464с.

35. Стронгин Р. Г. Численные методы в многоэкстремальных задачах М.: Наука, 1979-320с.

36. Вычислительные методы в электродинамике. Под ред. Р. Митры М.:Мир, 1977-486с.

37. В. Р. Линдваль. Основы теории и проектирования проволочных антенн с использованием программы MMANA. Учебное пособие, 2003.48. http://www.feko.co.za.

38. Неганов В. А., Павловская Э. А., Яровой Г. П. Излучение и дифракция электромагнитных волн. М.: Радио и связь, 2004 364с.

39. Сазонов Д. М. Матричная теория антенных решеток. Рязань, Изд-во Рязанского радиотехн. Ин-та, 1975- 68с

40. Бахрах Л. Д, Кременецкий С. Д. Синтез излучающих систем. М.: Сов. Радио, 1974-232с.

41. Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1988 — 432с.

42. Красюк Н. П., Дымович Н. Д. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа- 536с.

43. Carter P. S. Antenna arrays around cylinders, PIRE, 1943, vol. 31, Issue 12 p. 671-693.

44. Антенны. Пер. с англ. Под ред. А. И. Шпунтова М.: Сов. Радио. 1951.

45. Adachi S. A theoretical analysis of semi- infinite conical antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. Nov. 1960, vol. 8, Issue 6, p. 534-547.

46. Landesa L., Obeleiro F., Rodriguez J.L., Pino A. G. Pattern synthesis of array antennas in presence of conducting bodies of arbitrary shape. Electronic Letters, Aug. 1998, vol. 33, № 18, p.1512-1513.

47. Landesa L., Obeleiro F., Rodriguez J. L., Pino A.G. Pattern synthesis of array antennas in presence of dielectric bodies. IEEE Transactions on Magnetics, May 1999, vol. 35, № 3, p. 1522- 1525.

48. Юу Ф.Т. Введение в теорию дифракции, обработку информации и голографию. М.: Сов. Радио, 1979- 304с.

49. Keller J.B. Diffraction by a convex cylinder. Trans. IRE, vol. AP- 4, №3, 1956.

50. Вольман В. И., Пименов Ю. В. Техническая электродинамика. М.: Связь, 1971 -488с.

51. Программный пакет для расчета антенн MMANA. www.smtetts.net

52. Программный пакет для расчета антенн FEKO. www.feko.co.za

53. Программный пакет для расчета антенн MWS. www.cst.com

54. Чони Ю. И. Метод сопряженного оператора в задачах синтеза антенн и смежных прикладных задачах. Физика волновых процессов и радиотехнические системы. Том 7 №1,2004,47- 54с.

55. Низкоинтенсивные СВЧ- технологии. Под ред. Г. А. Морозова и Ю. Е. Седельникова. М.: Радиотехника, 2003,112с.

56. Чони Ю. И. Синтез излучающих систем, расположенных вблизи металлических тел. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань, КАИ, 1968.

57. Финк JI. М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Сов. Радио, 1970,298с.

58. Кловский Д. JI. Теория передачи сигналов. М.: Связь, 1973, 360с.

59. Егоров Е. И., Калашников Н. И., Михайлов А. С. Использование радиочастотного спектра и радиопомехи. М.: Радио и связь 1986-304с.

60. Резников Г. Б. самолетные антенны. М.: Сов. Радио. 1962,390с.

61. Ямашита Ф. Вибраторные антенны на крыльях самолетов и ракет, возбуждаемые по симметричной схеме. «Денке цусин такай цзесси», 1962, т. 45, №2,166-171с.

62. Сагадеев Г. И., Седельников Ю. Е., Юсиф Ю. С. Оптимизация антенн радиолиний связи с воздушным судном. Труды Международной НТК « XII Туполевские чтения » Казань, Россия, 10-11 ноября 2004, 78с.

63. Сагадеев Г. И., Седельников Ю.Е., Юсиф С. Юсиф Оптимизация антенн радиолиний связи с воздушным судном. Труды Международной НТК « Первой научно-технической конференции зарубежных аспирантов и магистрантов » Казань 2005, 88с.

64. Седельников Ю. Е., Юсиф Ю. С. Некогерентные антенные решетки для средств радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов. «Современные наукоемкие технологии», № 5, 2005, 78-79с.

65. Сагадеев Г. И., Седельников Ю. Е, Юсиф Ю. С. Анализ и оптимизация характеристик антенн радиолиний связи с ДПЛА. Труды IV Международной НТК «Физика и технические приложения волновых процессов» Н. Новгород, 2005,188с.

66. Седельников Ю. Е. Юсиф Ю. С. Малоэлементные некогерентные антенные решетки. Труды VIII Международной НТК «VIII Королёвские чтения» Самара 2005,287с.

67. Седельников Ю.Е., Юсиф С. Юсиф Повышение потенциала линии радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов. «Фундаментальные исследования» № 9, 2005, 36- 37с.

68. Седельников Ю.Е., Юсиф Ю. С. Оптимизация бортовых антенн для повышения потенциала линии радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов. «Физика волновых процессов и радиотехнические системы». Том 9, № 1,2006,23- 27с.

69. Седельников Ю.Е., Юсиф Ю. С. Антенны наземных пунктов связи с малоразмерными беспилотными летательными аппаратами. Труды Международной НТК « Второй научно-технической конференции зарубежных аспирантов » Казань, 2006,46- 48с.

70. Научно-техническая комиссия в составе:

71. Лаврушев В.Н.-к.т.н., доцент, зам. заведующего кафедрой РТС (председатель)

72. Заместитель Генерального директора-^ggBan^. Главного конструктора1. АКТ

73. Об использовании результатов диссертации Юсифа С. Юсифа «АНТЕННЫЕ РЕШЕТКИ ДЛЯ СРЕДСТВ СВЯЗИ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ», в разработках ОАО «ОКБ1. Комиссия в составе: