автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.06, диссертация на тему:Комплекс методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры

На правах рукописи

ЛЕФТЕР Виктор Дмитриевич 004601 "«ГО

КОМПЛЕКС МЕТОДИК АНАЛИЗА, ОЦЕНКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ НАЗЕМНЫХ КОМПЛЕКСОВ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Специальность:

05.07.06 - наземные комплексы, стартовое оборудование, эксплуатация летательных аппаратов.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

29 ДПРт

Москва 2010

004601405

Работа выполнена в научно-исследовательском институте космических систем имени А.А.Максимова - филиале Государственного космического научно-производственного центра им. М.В.Хруничева.

Научный руководитель:

доктор технических наук, старший научный сотрудник Макаров М.И. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кащеев H.A.,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Иванченко

Ведущая организация - ОАО «Российские космические системы».

Защита диссертации состоится_10 июня 2010 года в 15 часов на заседании диссертационного совета ДС403.003.01 при Государственном космическом научно-производственном центре им. М.В.Хруничева - в НИИ космических систем имени А.А.Максимова, г. Юбилейный Московской области, ул. М.К. Тихонравова, 27.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ космических систем имени А.А.Максимова.

Ю.В.

Автореферат разослан « » апреля 2010 года.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Задача анализа и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры в работе рассматривается в связи с развитием национальных космических программ Республики Казахстан.

Актуальность работы 18 июня 2006 года с космодрома Байконур был успешно запущен в космос космический аппарат КагБаИ. С его запуска Казахстан приступил к реализации собственных космических программ. В зону покрытия создаваемого в настоящее время второго казахстанского спутника связи Каг8а1-2 наряду с Казахстаном войдут территории стран Центральной Азии, Закавказья и частично - Ближнего Востока. Что касается запуска третьего казахстанского спутника связи КагБа^З, то он может быть осуществлен в июне-августе 2013 года. Прорабатываются вопросы создания замещающих аппаратов. Успешно реализуется создание ракетно-космического комплекса «Байтерек» на космодроме «Байконур».

В связи с выше сказанным, неизбежно получит развитие наземная космическая инфраструктура для управления космическими аппаратами, предельно насыщенная РЭС и другой электронной и электрической аппаратурой.

В настоящее время создан наземный комплекс управления космическими аппаратами в Акколе вблизи столицы Казахстана Астаны, планируется создать наземный комплекс управления космическими аппаратами в районе Алматы, что вызовет необходимость решения проблем ЭМС с региональными РЭС и приграничными государствами. В дальнейшем проблему ЭМС необходимо решать для средств управления спутниками связи совместно с комплексами ДЗЗ и другими комплексами региона. Для создания объектов наземной космической инфраструктуры, начиная с этапов технических предложений и проектирования, в части электромагнитной совместимости необходимо решать параллельно две задачи:

обеспечить ЭМС РЭС собственно объектов;

«вписать» объекты в существующую и прогнозируемую радиоэлектронную обстановку ( связь, телевидение, авиация, РЭС вооруженных сил и пограничных войск и т.д.), поддерживать их работоспособность и не создавать при этом помех окружающим РЭС.

Решение вопросов ЭМС РЭС наземного объекта космической инфраструктуры усложняется тем, что отсутствуют официальные рекомендации по расчету ЭМС РЭС объекта, не разработаны процедуры учета излучений РЭС объекта и, соответственно, отсутствует контроль за этими излучениями.

Следовательно, актуальность разработки комплекса методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры очевидна, поскольку определяется потребностями развития космических программ в мире и конкретно в Республике Казахстан.

Проблемы ЭМС РЭС НККИ начались с первого успешного пуска управляемой ракеты Р-1 с полигона Капустин Яр в 1948 году. Новая ракетная техника вторгалась в сложившееся в государстве распределение частот. Решением проблемы непосредственно занимались видные ученые - практики по системам управления ракет М.С. Рязанский, М.И. Борисенко и Е.Я. Богуславский.

С аналогичными проблемами столкнулись США, Великобритания, Франция и другие развитые страны. Радиоуправление КТ все более упиралось в проблемы ЭМС, которые надо было решать в первую очередь на научной основе. Попытки решения проблем путем коренной модернизации РЭС с перераспределением выделяемых полос частот, как в отечественной практике, так и за рубежом не дали положительных результатов из-за недопустимо больших материальных затрат, отсутствия достоверных сведений о причинах возникновения помех и физике их воздействия на радиоканалы.

Обеспечение ЭМС требовалось на всех этапах жизненного цикла КТ и НККИ, как то:

• задание требований к ЭМС,

• разработка программ работ по обеспечению ЭМС,

• рациональная комплектация объектов с учетом внутренней и внешней электромагнитной обстановки,

• защита частотных присвоений радиоэлектронных средств,

• контроль эффективности мер по обеспечению ЭМС посредством комплексной оценки и испытаний.

Однако общее состояние научной проблемы характеризовалось отсутствием практически приемлемых инженерных методов оценки, обеспечения и контроля ЭМС.

В 80-х годах прошлого века на основе классических научных трудов В.А.Котельникова, В.И.Сифорова, А.А.Харкевича, К.Шеннона, Н.Винера, Д.Неймана, Р.Эшби, Б.РЛевина, А.Ф.Апоровича, Е.С. Вентцель, А.П. Ма-новцева, Г.И. Тузова формируются теоретические основы ЭМС как самостоятельного направления в науке.

В космической отрасли появились прикладные работы научных коллективов, возглавляемых И.В. Мещеряковым, JI.T. Тучковым, Н.Б.Резвецовым, П.А.Агаджановым, В.С.Чаплинским, Е.Е.Ионкиным, Ю.В.Масловым, Ю.В.Иванченко и др. Это позволило разработать достаточно точные методы компьютерного анализа внутрисистемной ЭМС РКТ [1-18, 40-53].

Однако, состояние проблемы ЭМС РЭС и оборудования НККИ характеризуется острым дефицитом практически применимых комплексных, многофакторных инженерных методов расчёта, оценки, обеспечения и мониторинга электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры на всех этапах жизненного цикла.

Работы по обеспечению ЭМС РЭС НККИ проводятся на основе экспе-

риментальных данных и натурных испытаний в основном по дуэльной схеме (эмиттер - рецептор), что при наличии большого количества РЭС как на объекте, так и за его пределами, ведет к значительным затратам времени и средств.

Так, например, в связи с отказом КА «КагБаИ» возникли дополнительные издержки, поскольку пришлось в срочном порядке переориентировать на другие спутники более 1200 обслуживаемых станций. Стоимость поворота всех спутниковых антенн оценили в сумму около 60 млн. тенге, и заняла названная работа более двух месяцев. При натурных испытаниях поворотов антенн, перемещений РЭС и оборудования происходит не меньше.

Учитывая изложенные положения, характеризующие состояние научных проработок и практики оценки, обеспечения и мониторинга ЭМС РЭС НККИ, сформулированная тема диссертации представляется актуальной.

Объект исследования: Радиоэлектронные средства наземных комплексов космической инфраструктуры.

Предмет исследования: Методы обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Цель диссертации: Обеспечение заданных показателей электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Для достижения поставленной цели в диссертации решена научная задача: Разработка комплекса методик инженерного расчёта и анализа электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Разрабатываемая методика должна быть применимой для проведения расчетов ЭМС РЭС в широком диапазоне частот излучений и обеспечивать анализ ЭМС с учетом специфики размещения и функционирования РЭС НККИ. Решение поставленной научной задачи наиболее логично осуществлять с позиций общей теории систем, поскольку границы большой системы задаются в зависимости от решаемых задач. Для каждой из задач число и расположение РЭС НККИ и РЭС региона различно, что выдвигает требования к адаптируемости методики и простоте проведения инженерного расчёта и анализа.

В основу решения поставленной научной задачи положен применяемый на всех этапах жизненного цикла объектов КТ итерационный метод, включающий компьютерный анализ математических моделей электромагнитных явлений и процессов в исследуемых объектах и синтез электромагнитно-совместимой совокупности ТС объектов на базе экспертных систем.

Научные результаты, вынесенные на защиту:

1. Комплекс методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры, включающий:

• принципы построения математической модели ЭМС РЭС НККИ;

• критерии оценки ЭМС РЭС НККИ;

• методику оценки ЭМС РЭС НККИ в широком диапазоне частот;

• методику определения коэффициента ослабления с учетом ближней зоны по сравнению с распространением в свободном пространстве;

• методику учета ослабления помехи за счет диаграммы направленности антенны;

• методику определения коэффициента передачи непреднамеренных помех на НККИ с учетом влияния Земли.

2. Результаты анализа и оценки электромагнитной совместимости РЭС типового НККИ.

Научная новизна полученных результатов. Полученные результаты отличаются следующим:

• использованием при расчетах напряженности электромагнитного поля вместо мощности или плотности потока мощности, что позволяет применять результаты непосредственно для сравнения с нормами эмиссии и восприимчивости, а в перспективе - для формирования таких норм;

• одновременным расчётом характеристик ЭМС в широком диапазоне частот и для заданного числа РЭС;

• учетом больших расстояний между РЭС;

• учетом влияния Земли на распространение радиоволн;

• учетом больших размеров антенн и возможного изменения их ориентации;

• учетом ближней зоны распространения радиоволн;

• учетом возможного изменения уровня полезного сигнала на входе приемника;

• доведение аналитических зависимостей до программно-реализуемых моделей, что позволяет оперативно корректировать результаты с учетом уточнения исходных и получения экспериментальных данных.

Научная значимость диссертации заключается в развитии методов анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств применительно к наземным комплексам космической инфраструктуры.

Обоснованность полученных результатов обеспечивается:

- полнотой учета существенных факторов, оказывающих влияние на корректность и адекватность разработанных методических положений и практических рекомендаций;

- обоснованным выбором основных допущений и ограничений, принятых в качестве исходных данных при решении научной задачи;

- использованием современного апробированного математического аппарата, корректным обоснованием критериев и показателей ЭМС, а также применяемых и разработанных математических моделей.

Достоверность научных результатов подтверждается экспериментальными данными, полученными при натурном применении разработанного комплекса методик.

Практическая значимость выполненной работы заключается в созда-

нии инструмента анализа, оценки, обеспечения и перманентного мониторинга электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры, позволяющего значительно снижать объемы и сроки работ при создании новых командно-измерительных пунктов, их модернизации и эксплуатации, что существенно снизит стоимость работ и обеспечит их качество.

В дальнейшем полученные научные результаты могут быть непосредственно использованы в организациях промышленности, разрабатывающих перспективные РЭС и оборудование НККИ, в научно-исследовательских учреждениях, в организациях, заказывающих и эксплуатирующих соответствующую технику.

Диссертационная работа является обобщением и развитием исследований, проведенных автором в НИИ космических систем имени A.A. Максимова - филиале ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, а также при выполнении совместных работ НИИ космических систем с заинтересованными организациями промышленности в период с 2002 по 2009 годы, и реализованных:

- в программных документах России и Республики Казахстан;

- в технических заданиях на создание космического комплекса «KazSat» и его подсистем;

- в методиках оценки, обеспечения и контроля ЭМС, используемых предприятием АО «Республиканский центр космической связи и электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств» Республики Казахстан;

- в методиках оценки эффективности функционирования КА связи и

ДЗЗ;

- в программно-методическом обеспечении испытаний наземного комплекса управления (НКУ) и CMC КА серии «KazSat».

Результаты диссертации используются в НИОКР ГКНПЦ им. М.В.Хруничева, РНИИ космического приборостроения; АО «Республиканский центр космической связи и электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств» при создании и применении перспективных радиотехнических КСр Республики Казахстан.

Реализация подтверждена соответствующими актами.

Основные результаты исследований опубликованы в 12 научных трудах, из них 3 статьи в научных журналах, в том числе в журнале «Авиакосмическое приборостроение», издании, рекомендованном ВАК для публикации работ соискателей научных степеней; 7 статей в трудах научно-технических конференций (в т.ч.5 -международных), 2 отчета по ОКР; докладывались на семи конференциях и семинаре.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация объемом 178 страниц печатного текста (шрифт Times New Roman Суг, высота 14 пунктов, интервал 1,5 строки) состоит из введе-

ния, трех разделов, двух приложений, заключения и списка использованных источников. Таблиц —68, иллюстраций в виде графиков и рисунков - 47.

Во введении проведен анализ научных проработок и практики оценки, обеспечения и мониторинга ЭМС РЭС НККИ, обоснована актуальность темы; определены цель, научная задача и методы ее решения.

В первом разделе приведен анализ методов оценки электромагнитной совместимости РЭС наземных комплексов космической инфраструктуры и сформулирована постановка научной задачи.

Наземный комплекс космической инфраструктуры представлен как объект исследования на ЭМС. Применительно к объектам наземной космической инфраструктуры в первую очередь предусмотрена оценка ЭМС радиоэлектронных средств, т.е. технических средств, работающих на приемопередающие антенны и включающих радиоприемные и (или) радиопередающие устройства. В перспективе есть возможность проводить оценку ЭМС оборудования, т.е. технических средств, не работающих на антенны и включающих средства вычислительной техники и информатики, контроля, управления и сигнализации, автоматики и телемеханики, электрооборудование и т.п. Учитываются особенности объектов наземной космической инфраструктуры по сравнению с изделиями КТ.

Совокупность РЭС и других систем, работающих на территории наземного комплекса космической инфраструктуры, является большой радиосистемой.

Обеспечение ЭМС должно осуществляться на всех этапах жизненного цикла НККИ и включать:

• задание требований к ЭМС,

• разработку программы работ по обеспечению ЭМС,

• рациональную комплектацию и размещение объектов с учетом внутренней и внешней электромагнитной обстановки (ЭМО),

• защиту частотных присвоений радиоэлектронных средств (РЭС),

• контроль эффективности мер по обеспечению ЭМС посредством комплексной оценки и испытаний,

• оценку воздействия на ЭМС РЭС НККИ запрашиваемых отступлений от заданных требований,

• оценку компромиссных решений по обеспечению ЭМС на основе сравнительного анализа влияния различных принимаемых мер. Исследованы существующие методы комплексной оценки ЭМС локальных группировок РЭС. Выделяется диссертационная работа Г. Мурза-кулова «Методы оценки, обеспечения и контроля электромагнитной совместимости радиоэлектронных космических средств и средств региона в общих рабочих зонах», в которой достаточно корректно решаются вопросы электромагнитной совместимости региональных наземных и космических группировок космических радиоэлектронных средств, а также других РЭС, функционирующих в общих рабочих зонах. Однако, применимость разработанных методов ограничивается только моделью функционирования косми-

ческих систем (комплексов) радиоэлектронных средств в условиях отсутствия внешних помех или воздействия помех в виде стационарного нормального шума. Реальная помеховая обстановка для НККИ значительно сложнее и многообразнее.

Существующая технология обеспечения ЭМС РЭС НККИ имеет следующие существенные недостатки:

1. Отсутствие количественных обоснований при задании требований по ЭМС.

2. Ограничение оценкой ЭМС РЭС локальной группировки, практическое отсутствие методов оценки ЭМС других технических средств.

3. Неполнота (по диапазону частот, путям распространения помех, охватываемым эмиттерам и рецепторам), ручной и, как правило, эмпирический характер методов расчета помех.

4. Большой объем расчетов графоаналитическим методом.

5. Жесткая привязка требований по ЭМС к стандартам с обобщенными нормами, относящимися к широким классам РЭС.

6. Отсутствие методов надежного обоснования принимаемых мер по обеспечению ЭМС и компромиссных решений.

7. Трудность использования методов анализа ЭМС и интерпретации их результатов конструкторами, системными проектировщиками и заказчиками, что усложняет взаимодействие с ними специалистов по ЭМС.

Исходя из вышеизложенного, постановка научной задачи представляется в виде разработки программно-реализуемых математических моделей для инженерного расчёта в широком диапазоне частот и анализа электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств с учетом специфики размещения и функционирования РЭС и оборудования наземных комплексов космической инфраструктуры.

Математическая постановка научной задачи в общем виде:

При заданном множестве А параметров наземного комплекса космической инфраструктуры для каждого рецептора X из состава РЭС и оборудования найти такое решение Х= /(А), которое удовлетворяло бы требованиям по ЭМС для данного рецептора и не создавало помех другим рецепторам НККИ и окружающей группировки.

Методическая схема разработки программно-реализуемых математических моделей для инженерного расчёта и анализа электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств в широком диапазоне частот с учетом специфики размещения и функционирования РЭС и оборудования наземных комплексов космической инфраструктуры определяется характерными особенностями объектов НККИ, важнейшие из которых:

• многоцелевое назначение объектов НККИ;

• большое число взаимодействующих технических средств;

• непрерывное совершенствование объектов НККИ в связи с появлением новых задач, предъявляемых к системе, появлением новых технологий;

• значительная сложность таких объектов;

• значительные объемы ресурсов, привлекаемые для создания и эксплуатации таких объектов, что обуславливает высокую «цену» риска при принятии ошибочных решений при их создании. Функциональные возможности разрабатываемых программно-реализуемых математических моделей для анализа ЭМС РЭС объектов НККИ должны позволить решить часть проблем, вызываемых перечисленными выше особенностями, а именно сократить значительный объем экспериментальных работ, направленных на обеспечение внутрисистемной ЭМС, и тем самым существенно сэкономить временные и материальные ресурсы путем подробного расчета ЭМС РЭС в широком диапазоне частот, с учетом всех особенностей исследуемых устройств.

Реализация программных средств анализа ЭМС РЭС объектов НККИ должна позволять получать результаты в удобном, современном виде, осуществлять быстрые построение и модификацию математической модели электромагнитного взаимодействия РЭС объектов НККИ, с помощью которой производятся необходимые расчеты.

Математическая модель электромагнитного взаимодействия РЭС НККИ - это математический аналог реального процесса. Она должна строиться на основе комплекса частных моделей: радиотехнических элементов (антенн, фильтров, проводов), внешнего поля, электромагнитного взаимодействия (радиотехнических средств НККИ, радиотехнических средств и внешнего поля) и др., которые, в свою очередь, должны состоять из более простых моделей (спектров радиочастотных портов и корпусов, диаграмм направленности антенн, гармоник излучений радиопередающих устройств).

Конкретный набор частных моделей и способ их построения определяются рассматриваемым объектом НККИ, его сложностью и назначением, а также возможностью модернизации моделей в связи, например, с возникновением более жестких требований к точности расчетов, появлением новых технологий, развитием компьютерной техники и программного обеспечения.

Во втором разделе разработан комплекс методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Применительно к наземным комплексам космической инфраструктуры предусматривается оценка ЭМС радиоэлектронных средств, т.е. технических средств, работающих на антенны и включающих радиоприемные и (или) радиопередающие устройства

При оценке ЭМС учитываются спектры эмиссии, спектры восприимчивости и коэффициенты передачи «эмиттер-рецептор».

Методика оценки электромагнитной совместимости РЭС НККИ в широком диапазоне частот

Определены следующие критерии оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры:

1. В заданном диапазоне частот сравнивается уровень принимаемого сигнала ЕВХу, дБмкВ/м от ]-го эмиттера на входе ¡-го рецептора на интере-

сующей частоте с восприимчивостью рецептора Евоспрь дБмкВ/м на этой частоте.

Если разность этих величин, называемая коэффициентом подавления МПу с заданным запасом Кмп (обычно Кзап = 6 дБ) меньше 0, т.е.

Мпу -ЕВХу - ЕВОСПр1 — Кзап <0, (1)

то считается, что электромагнитная совместимость (ЭМС) данной пары «1-й рецептор - ]-й эмиттер» на данной частоте обеспечена.

Если это условие выполняется во всем заданном диапазоне частот, то считается, что ЭМС данной пары «¡-й рецептор - ^й эмиттер» обеспечена во всем заданном диапазоне частот.

2. Если выраженная в дБ разность уровня суммарного сигнала

Евжуш,(дБмкВ/м) = 20*1оё(^Е^(мкВ/м)) (2)

от всех рассматриваемых эмиттеров на входе ¡-го рецептора на интересующей частоте и восприимчивости рецептора Евоспр;(дБмкВ/м) с заданным запасом Кип меньше 0, то считается, что ЭМС ¡-го рецептора со всеми рассматриваемыми эмиттерами на данной частоте обеспечена.

Если это условие, т.е.

Мп; "Евхсу^ - Евоспр; 0, (3)

выполняется во всем заданном диапазоне частот, то считается, что ЭМС ¡-го рецептора со всеми рассматриваемыми эмиттерами обеспечена во всем заданном диапазоне частот.

Если последнее условие выполняется для всех рецепторов объекта, то считается, что внутрисистемная ЭМС на объекте обеспечивается.

При расчетах используются уровни напряженности поля, а не мощности, как в существующих методиках, так как нормы эмиссии и восприимчивости в нормативных документах задаются в виде зависимостей уровней напряженности поля от частоты.

В существующих методиках при оценке ЭМС радиоэлектронных средств для определения коэффициента подавления используется отношение (или разность в дБ) мощности помехи на входе рецептора Рпвх и допустимого уровня мощности помехи на входе рецептора РПВХДоп-

Эквивалентность существующего и разработанного подходов и показана ниже на примере оценки ЭМС пары «рецептор - эмиттер».

Пусть для простоты запас Кзап = 0 дБ, распространение радиоволн происходит в свободном пространстве (влияние Земли и профиля трассы не учитывается) и коэффициенты усиления передающих и приемных антенн, потери за счет ослабления в боковых лепестках диаграмм направленности антенн, за счет поглощения в атмосфере, в фидерных трактах, за счет несовпадения поляризации и т.п. равны 0 дБ. Очевидно, что эти величины одинаковы как при расчетах мощности, так и при расчетах напряженности поля.

При существующем подходе

Мр, дБ = Рпвх, дБВт - Рпвадоп, дБВт, (4)

Ре*Ос*С *к2 где Р™* = '(4 *я*Р>)2 '

Ре - мощность эмиттера, Вт,

Ое- максимальный коэффициент усиления антенны эмиттера, вг - максимальный коэффициент усиления антенны рецептора, X - длина волны, м,

Я - расстояние между эмиттером и рецептором, м. Отсюда

МР, дБ = Ре, дБВт + дБ + дБ+ 20*1ё(*,м) - 20*1ё(4*я) - 20*1ё(11,м)-

г ПВХДОП5 ДБВт. (6)

или, при ве = Сг= 0 дБ

Мр, дБ = Ре, дБВт +20*1ё(1,м) - 20*1ё(4*я) - 20*1ё(11,м) - Ргохдоп, дБВт. (7) При разработанном в диссертации подходе

МЕ, дБ = Евх, дБмкВ/м - Евоспр (Ог= 1), дБмкВ/м, (8) Евх, дБмкВ/м = Ее (0=1, Я= 1 м), дБмкВ/м + Т, дБ, (9) где Т - коэффициент передачи напряженности поля при принятых выше допущениях из точки на расстоянии 1 м от эмиттера в точку расположения рецептора.

Напряженность поля в дальней зоне в свободном пространстве на расстоянии 1 м от эмиттера при ненаправленной антенне можно найти, приравнивая выражения для плотности потока мощности

Р

П = -^ 0°)

и П = (11)

120*л 7

где 120л- волновое сопротивление свободного пространства,

откуда на расстоянии 1 м от эмиттера при ненаправленной антенне

Е^^ =1Д=1м),В/м=^30*Р ,Вт (12)

или Ее(С=1,11=1 м), дБВ/м = 10*^(30)+Ре, дБВт. (13)

Коэффициент передачи Т при ненаправленных антеннах эмиттера и рецептора определяется как

Т,дБ = -20*1£(11,м) (14)

Восприимчивость рецептора в свободном пространстве находится путем сравнения выражений для плотности потока мощности

П = (15)

где эффективная площадь антенны рецептора

4*71 Ег

и п = —(17)

120*п

откуда при ненаправленной антенне рецептора

Е_Р (Gr = 1), В / м = ^ * V30 * 'Вт (18)

л, м

Тогда

EBOcnp(Gr=l); дБВ/м = 20*lg(4*7i)+10*lg(30)+P№, дБВт - 20*lg(X, м). (19) Отсюда МЕ, дБ =(10*Ig(30)+Pe, дБВт)+(-20*^(Я,м) - (20*lg(4*Tt)+ +10*lg(30)+PnBW)n, дБВт - 20*lg(X, м)) = Ре, дБВт-20*18(Я,м)- 20*1ё(4*л) -1 пвхдоп? дБВт + 20*lg(X, м). (20)

Видно, что коэффициент подавления по напряженности МЕ, дБ равен коэффициенту подавления по мощности МР, дБ. Допустимый уровень мощности помехи на входе рецептора определяется как

Рпвхдоп, дБВт = Рсигнтш, дБВт - Кзащ, дБ, (21)

где Рсиппшп- минимальный уровень полезного сигнала, Кзащ- защитное отношение сигнал сигнал/помеха. Если минимальный уровень полезного сигнала не задан, то вместо него используется чувствительность приемника

Pmin = k*t*Af, (22)

где k= 1.3 8 * 10"23 Дж/°К - постоянная Больцмана, t, °К - эквивалентная шумовая температура,

Af, Гц - ширина полосы пропускания усилителя промежуточной частоты (величины t и Af приводятся в тактико-технических данных РЭС). При проведении расчетов в широком диапазоне частот:

- уровень основного спектра эмиссии определяется из выражения

Еэ = Еэо + Nmmi, дБ, (23)

где Б,,, - уровень эмиссии на основной (рабочей) частоте,

Nmro¡_ ослабление при расстройке, которое находится с использованием значений ширины полосы излучения на различных уровнях, приводимых, например, в тактико-технических данных РЭС;

- уровень нежелательного спектра эмиссии определяется из выражения

E3 = E30+Nn06, дБ, (24)

где Nno6- относительный уровень гармоник и (или) побочных излучений, приводимый в тактико-технических данных РЭС;

- уровень основного спектра восприимчивости определяется из выражения

EB = EB0 + Nyn4, дБ, (25)

где Ево- уровень восприимчивости на основной (рабочей) частоте, Ny[P1- избирательность усилителя промежуточной частоты (УПЧ), которая находится с использованием значений ширины полосы пропускания УПЧ на различных уровнях, приводимых в тактико-технических данных РЭС;

- уровень восприимчивости в диапазоне частот побочных каналов приема (считается, что он ограничен полосой пропускания усилителя высокой частоты (УВЧ)) определяется как

Ев = Ево - NyB4, дБ + NnKn, дБ, (26)

где

NyB4- уровень, определяемый из данных о полосе пропускания УВЧ,

N„1®- избирательность приемника по побочным каналам приема. Величины и 1ЧПКП приводятся в тактико-технических данных РЭС. Уровень нежелательного спектра восприимчивости за пределами полосы пропускания УВЧ находится из нормативных документов, ТЗ, результатов измерений и т.п.

Выше предполагалось, что помехи распространяются в дальней зоне, антенны ненаправленные, поляризация антенн совпадает, и фильтров нет.

Отличие коэффициента передачи напряженности поля от (14) учитывается поправками на усиление антенн, различие поляризаций, фильтрацию в передающем и приемном трактах, влияние Земли и случайный характер уровня полезного сигнала и ориентации антенн.

В разработанной методике анализа электромагнитной совместимости это учтено следующим образом.

Коэффициент передачи напряженности поля в свободном пространстве по отношению к напряженности поля на расстоянии 1 м от источника рассчитывается исходя из следующих соображений.

Волновое сопротивление свободного пространства в дальней зоне составляет Z0= 120я= 377 Ом, а в ближней зоне [Д. Уайт Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Выпуск 3. - М: Советское радио, 1979].

г=2оЯУ2тг=60Ш. (27)

Для ненаправленных или слабонаправленных антенн (когда размеры антенны много меньше длины волны) расстояние от источника до границы между ближней и дальней зонами равно У2п. В соответствии с нормативными документами уровни эмиссии задаются и измеряются на расстоянии 1 м. Это соответствует границе между ближней и дальней зонами при длине волны 2тс м, или на частоте 4.77465*107 Гц. Плотность потока мощности в ближней зоне от источника мощностью Р, Вт на расстоянии г,м можно найти (полагая коэффициент усиления антенны 0=1) как

Р/4л112 =Е2*К/60Х, (28)

где Е, В/м - напряженность поля.

Отсюда в ближней зоне

Р*60*к I X „л/30<

4я*11 Я

В дальней зоне для ненаправленных антенн (0=1)

_ -У30*Р

Е =-,

Я

причем на расстоянии 1 м от источника

(29)

(30)

Е = л/30*Р . (31)

Имея в виду, что Л.=3 * 108/£" и норма эмиссии приводится для расстояния Я=1 м, для обеспечения равенства напряженностей поля на границе между дальней и ближней зонами коэффициент передачи напряженности поля для ненаправленных антенн в дальней зоне рассчитывается как

ТЕ(дальн)= - 20*^(11,м) при 4.77465* 107, (32)

а в ближней зоне как

ТЕ№, = 20Ig( у ) =76.79- 30Ig(R,m)-101g(f,ru) (33)

у 2*я*(Я,м)

при R*f<4.77465*107

В случае остронаправленных антенн (когда размеры антенны много больше длины волны), граница дальней зоны определяется не из условия

Z0 = 120л = const, (34)

как считалось выше, а из условия

= (35)

где D - наибольший размер антенны. Это последнее условие предполагает, что фронт волны стал плоским, диаграмма направленности антенны сформирована и ошибка в определении усиления антенны при перемещении от RiajTbH к бесконечности не превышает 0.3 дБ.

Если необходимо рассмотреть осевое излучение антенны в ближней зоне, то можно предположить, что вся излученная антенной мощность содержится в цилиндрическом объеме вокруг оси антенны с площадью поперечного сечения, равной площади апертуры антенны S (эффект коллимации антенного излучения). При таком приближении результирующий коэффициент усиления в ближней зоне на расстоянии R от антенны может быть представлен формулой [Д. Уайт Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Выпуск 1.- М: Советское радио, 1977]

(36)

S

или G, дБ = 1 l+201g (R,m) -101g (S, м2). (37)

С увеличением отклонения направления излучения от основного расстояние до границы дальней зоны будет существенно уменьшаться.

Ослабление помехи за счет диаграммы направленности антенны (ДНА) учитывается следующим образом.

Пусть:

0XYZ - система координат объекта,

thêta - угол между осью ДНА и плоскостью XOZ (угол возвышения оси ДНА),

phi - угол между проекцией оси ДНА на плоскость XOZ объекта и осью ОХ (азимут оси ДНА, отсчитывается от оси ОХ по часовой стрелке).

Если поперечное сечение луча ДНА - окружность, то вычисляется угол между осью ДНА и направлением из точки (xlylzl) в точку (x2y2z2), который находится как

cos(theta) * cos(phi) * (х2 - xl) +sin(theta)* (у2 - yl) + cos(theta) * sin(phi) * (z2 - zl) ng") 1ПСШ __ circle — arccos -■-- — —----- — — — - -. ■ _ -,------ ■—— - -- ~ ~ ~ • • - —-----— ————— — - \ j

■/(x 2-xl)2 +(y2-yl)2 +(z2-zl)2

Здесь

cos(theta)*cos(phi), sin(theta),cos(theta)*sin(phi)- направляющие косинусы оси ДНА,

x2-xl

y2-yl

it

х2-

xl)'

z2-

+ (у2-zj_

•yl)2+(z2-zl)2 т/(х2-

xl)2+(y2-yl)2+(z2-

zl)

Vc

x2 - xl)2 + (y2 - yl)2 + (z2 - zl)2

- направляющие косинусы линии, соединяю-

щей точки (xl,yl,zl) и (x2,y2,z2). (39)

По диаграмме направленности находится соответствующее этому углу ослабление.

Если поперечное сечение луча ДНА - эллипс, то вводится следующее: OXaYaZa - система координат антенны (ось ОХа совпадает с осью ДНА, ось OYa совпадает с большой осью эллипса поперечного сечения луча ДНА и направлена в сторону, где угловые отклонения от максимума ДНА отрицательны, ось OZa дополняет систему до правой) и

psi - угол крена главной оси эллипса поперечного сечения луча ДНА -угол между осью +OYa системы координат антенны (в направлении которой угловые отклонения от максимума ДНА отрицательны) и плоскостью OXaY', в которую превращается плоскость OXY после поворота вокруг оси OY на угол phi и последующего поворота вокруг новой оси OZ' на угол thêta; угол psi отсчитывается против часовой стрелки от плоскости OXaY' к оси +OYa, если смотреть со стороны оси + ОХа.

Направляющие косинусы для перехода от системы координат объекта OXYZ к системе координат антенны OXaYaZa находим по формулам (полученным последовательным поворотом системы OXYZ на углы phi, thêta и psi) [Ю.Г. Сихарулидзе Баллистика летательных аппаратов. - М: Наука, 1982]: al l=cos(theta)*cos(phi) al2=sin(theta) al 3=-cos(theta)*sin(phi)

a21=sin(psi)*sin(phi)-cos(psi)*sin(theta)*cos(phi)

a22=cos(psi)*cos(theta) (40)

a23=sin(psi)*cos(phi)+cos(psi)*sin(theta)*sin(phi) a31=cos(psi)*sin(phi)+sin(psi)*sin(theta)*cos(phi) a32=-sin(psi)*cos(theta)

a33=cos(psi)*cos(phi)-sin(psi)*sin(theta)*sin(phi)

Координаты xa,ya,za интересующей точки (x2,y2,z2 в системе координат объекта), пересчитанные в систему координат антенны (с началом в точке xl,у l,zl в системе координат объекта) находятся как

ха all а12 а13 x2-xl

уа = a21 а22 а23 * y2-yl (41)

za аЗ 1 а32 аЗЗ z2-zl

Результирующее ослабление за счет ДНА в направлении на интересующую точку находится как g = g(theta_шain)+2*[g(theta_aux)-g(theta_main)]*|arctg(z/y)|/я. (42)

Угол Йге1а_тат в главной плоскости (проходящей через ось ДНА и большую ось эллипса поперечного сечения луча, т.е. плоскости, в которой ширина ДНА по уровню -3 дБ больше, чем в перпендикулярной ей плоскости) между направлением на интересующую точку и осью ДНА находится как

/ Л

ха

theta main =

arceos

Vxa2 +ya2 y

- arccos

xa

при ya < 0

при ya > 0

(43)

^ха2 +уа2

Угол Йге1а_аих в поперечной плоскости (проходящей через ось ДНА и малую ось эллипса поперечного сечения луча, т.е. плоскости, в которой ширина ДНА по уровню -3 дБ меньше, чем в главной плоскости) между направлением на интересующую точку и осью ДНА находится как

theta aux =

- arccos

xa

arcco

í-

Vx a2 +za2

при za < 0

xa

(44)

при

za > 0

\л/ха2 +га2

По этим значениям углов, используя интерполяцию значений, приведенных в таблицах с диаграммами направленности антенн, находится ослабление за счет ДНА в обеих рассматриваемых плоскостях £(Йге1а_тат) и §(Й1е1а_аих).

Если данные о диаграммах направленности антенн не приведены, то надлежит пользоваться справочными диаграммами в соответствии с Регламентом радиосвязи, Приложение 29, дополнение III.

Эти диаграммы направленности могут быть изменены для обеспечения более точного соответствия измеренным реальным.

Поправка на различие поляризационных характеристик приемной и передающей антенн находится по данным, приведенным в [Д. Уайт Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Выпуск 1,- М: Советское радио, 1977].

Поправки на фильтрацию помехи в приемном и передающем трактах находятся интерполяцией с использованием амплитудно-частотных характеристик фильтров.

Необходимо учитывать следующие особенности объектов наземной космической инфраструктуры:

большие расстояния (от десятков м до нескольких десятков км) между рецепторами и эмиттерами,

большие (по сравнению с длиной волны) размеры антенн, возможное изменение взаимной ориентации антенн, изменение (как правило) уровня полезного сигнала, необходимость учета влияния Земли и местных предметов.

Перечисленные особенности (за исключением изменения уровня полезного сигнала) влияют на коэффициент передачи Т напряженности электрического поля от эмиттера к рецептору. Для учета этих особенностей проанализирован ряд источников. Проведенный анализ показал, что для оценки ЭМС объектов наземной космической инфраструктуры рассчитывать коэффициент передачи Т напряженности электрического поля методами, приведенными в Отчетах и рекомендациях МККР 338-6, 567-4, 1010, Р.620-2, 3705, нецелесообразно по следующим причинам:

• эти методы основаны на экспериментальных данных, полученных в определенных диапазонах частот при определенных интервалах высот антенн, как правило, недостаточных для оценки ЭМС объектов наземной космической инфраструктуры;

• эти методы основаны на широком применении данных в виде графиков, что весьма неудобно при машинном моделировании.

Расчет потерь электромагнитной энергии на трассах, проходящих в пределах наземного комплекса космической инфраструктуры (НККИ) (трассы протяженностью до 3 км, диапазон радиочастот от 30 МГц до 20 ГГц) осуществляется следующим образом.

В пределах НККИ трассы подразделяются на типы: открытые с высоко расположенными над Землей антеннами; полузакрытые (открытые с низко расположенными над Землей антеннами); закрытые без отражений радиоволн; закрытые с отражениями радиоволн другими зданиями.

Для определения характера трассы необходимо строить схему размещения РЭС и технических зданий, а также профиль местности вдоль трассы.

Ввиду большой трудоемкости построения значительного (десятки и сотни) количества профилей местности в диссертации закрытые трассы не рассматриваются. Это может стать предметом дальнейших исследований.

Рассматривается худший случай, когда между эмиттерами и рецепторами препятствия отсутствуют.

Тип трассы определяется в следующем порядке.

Вычисляется радиус 11ф1 первой зоны Френеля в вертикальной плоскости над землей по формуле

(53)

где 1, II - соответственно длина волны и длина трассы, м,

ая - относительная координата вершины препятствия, при отсутствии препятствий принимается равной с^ = 0.1.

При выполнении условия

Кф^Ье + Ь, (54)

трассы без препятствий относятся к типу трасс с низко расположенными над землей антеннами, если это условие не выполняется - к типу открытых трасс с высоко поднятыми антеннами.

На трассах с низко расположенными антеннами потери вычисляются по формуле

= + АЪ'Т + ДЬ0, (55)

где Ьс, дБ потери при распространении в свободном пространстве

между изотропными антеннами. Дополнительные потери на трассе ДЬ'Т в децибелах вычисляются по формуле

10, если Л ^ 40м

ДЦ =

10+20(К 40) если 40м 2 Я 51000м (56)

1000

30 если 1000м < Я < 3000м

Дополнительные потери АЬа в децибелах за счет снижения усиления 2£)2

антенны на расстоянии Л <-(где Б - максимальный размер апертуры ан-

Л

тенны) в пределах главного лепестка диаграммы направленности вычисляем по формуле

Д1о=Сд-(11 + 2015Л-101ё5'), (57)

где вд- коэффициент усиления антенны в дальней зоне, дБ; 8 - площадь апертуры антенны, м2.

Следует обратить внимание на то, что =

В остальном секторе излучения антенны значение АЬа вычисляется по формуле

Д10 =(0.018-0.3871ё(гд)-0.061 182(гд))* йд, (58)

202

где Од - коэффициент усиления антенны при Я >-;

X

2В1

Если условие Л <-не выполняется, то потери А1.0 допускается не

Л

учитывать, так как их величина не превышает 1 дБ.

На трассах с высоко расположенными антеннами потери Ь"я в децибелах вычисляются по формуле

Ц =ЬС+ДЦ+ДЬС. (59)

Дополнительные потери АЦ в децибелах вычисляются по формуле 15 если Я<К„

ДЬ* =

'01

15 о-« если Кш<К<Кс2 (60)

02

10 если Я > Я„

Б2 702

где К-=0ЛТ' К°2=Т~' (61)

Для расчета коэффициента ослабления воздействия радиопомехи за счет распространения вблизи поверхности Земли на трассах протяженностью свыше 3 км используются соотношения, приведенные в НТО № 851-0073/043-4212-10 ЦНИИмаш 2004 и монографиях [Н.П.Красюк, Н.Д.Дымович Электродинамика и распространение радиоволн. — М: Высшая школа, 1974;

В.В.Никольский, Т.И.Никольская Электродинамика и распространение радиоволн. -М: Наука, Физматгиз, 1989].

Коэффициент ослабления воздействия радиопомехи за счет распространения вблизи поверхности земли Кз (множитель ослабления) вычисляется по формулам:

К3 =

эт

,2«

и2(х)У2(Ь;)У2(й,)<"')

( 1 \2(*">)

1.41

V

2 + (Шг 2+6т+0Ы2г;

0.707

для т.. < гг

(**•*•)

для iv > гг

для с1г < 25 для А > 25

ьк>, »4

К <1м(")

(62)

где высота подъема антенны ]-го радиопередающего устройства, м, Ь; - высота подъема антенны ¡-го радиоприемного устройства, м, гу - расстояние между антеннами ¡-го радиоприемного устройства и ^го радиопередающего устройства,

- частота помехи от .¡-го радиопередающего устройства,

- длина волны помехи от ]-го радиопередающего устройства, с0 = 3,108 м/с - скорость распространения электромагнитных волн,

гг = 4л2(1^11~+л/ь7) - дальность прямой видимости при нормальной радиорефракции, км,

У(Ь]),У(Ь0 - высотные множители,

х,^,Ьь<1г- безразмерные параметры. Примечания:

(*) Для выражения коэффициента К, в децибелах во избежание 18(0) целесообразно записать

4*

10"

81П

\2

(63)

(**) Условие Ау„ <1 м справедливо для вертикально поляризованных волн; для горизонтально поляризованных волн целесообразно записать Яуп < 10.«.

(***) Это дифракционная формула для распространения радиоволн над сферической поверхностью Земли, полученная по методу В.А.Фока.

(****) Это приближенные формулы для электрического диполя, расположенного вблизи плоской поверхности Земли, полученные по методу Шу-лейкина- Ван-дер-Поля.

(*****) Вместо дальности прямой видимости ггследует использовать границу освещенной зоны для гладкой сферической поверхности Земли 0.75 гг.

Параметры х.Ь^Ь, вычисляются по формулам х = —;

С Ь ' Ь

где

^ /

С V с

= 6.37* 10 - радиус Земли, м. С учетом значений с0, К3ил

(64)

(65)

х = 6.367*10'8 *гД3п

и 11,в)=5.164*10-8*Ь,й*Г>.

(66) (67)

Множитель и(х) вычисляется по формуле и(х) = 2 л/тсх ехр(-2.02х).

(68)

Высотные множители )ивычисляются по следующим формулам:

УЬ, =

0.403

И ко

-ехр

2.02л/Ь „о -

1.18

при Ида > 1;

(69)

Ью)+0.14Ь® при И1« < 1.

Безразмерный параметр <3Г вычисляется по формулам:

для антенн с вертикально поляризованным излучением

с. л г, 1

<1. =-

(¿к V 60с а

(70)

f

\ >п у

для антенн с горизонтально поляризованным излучением с „ягк

^60с о4'

V V У

(71)

Приведенные в (62) выражения в диссертации называются:

К =4'

1(Г+

Б1П

гисо

\2

интерференционной формулой,

К, = и2(х)У2(Ь;)У2(Ь;) дифракционной формулой, а

f 2 +0.3d ^ /rtimV

K, =

1.41-

v 2 + dr +0.6dr j

и K. =

0.707 4 dr

формулами для земной вол-

ны.

При расчетах по интерференционной формуле необходимо пользоваться так называемыми приведенными высотами, которые берутся с учетом сферичности Земли:

ь;=Ь—.— .— = hj-5.88*10"8*- г-г- ,=h:(72) ' J 2*Rs С^ьГ+л/ЬГ)2 J ' (fö+jKf {r

h' =h -5.88*10'8*r2* f-^f- (73)

1 ' " i^+^Y

Анализ показал:

► при расстояниях между эмиттером и рецептором, меньших 0.75 Гпр,

следует применять интерференционную формулу; » при расстояниях между эмиттером и рецептором, равных или больших

0.75 Гпр и высотах антенн, равных или больших УЗ, где А - длина волны, следует применять дифракционную формулу; » при расстояниях между эмиттером и рецептором, равных или больших

0.75 г„р, высотах антенн, меньших А/3, и при вертикальной поляризации следует применять формулу для земной волны.

Полученные результаты использованы в методике определения коэффициента ослабления с учетом ближней зоны по сравнению с распространением в свободном пространстве при анализе ЭМС РЭС объектов НККИ.

Эта методика заключается в следующем.

Коэффициент передачи непреднамеренных помех на наземном комплексе космической инфраструктуры определяется как

Tarth = FrSp+ Earth + GRE+ GER+ Рпол + FR+ FE+ Lc;i + Кзап (74) Все величины выражены в дБ. Здесь:

FrSp - ослабление напряженности поля в свободном пространстве при ненаправленных приемной и передающей антеннах,

Earth - поправка на влияние Земли,

GRE - коэффициент усиления приемной антенны в направлении на передающую,

GER - коэффициент усиления передающей антенны в направлении на приемную,

Рпол - поправка на различие поляризационных характеристик приемной и передающей антенн,

FR - поправка на фильтрацию помехи в приемном тракте,

FE - поправка на фильтрацию помехи в передающем тракте,

Ьсл - поправка на случайный характер уровня полезного сигнала и ориентации антенн,

Кзап - коэффициент запаса.

Ослабление напряженности поля в свободном пространстве за счет расстояния находится по формуле

Рг8 | -20*1ё(11) при Я*Г> 4.775*10'

[76.79 - 30 * -10 * ) при <4.775*10'' где Л,м - расстояние между рецептором и эмиттером, £ Гц - частота.

Поправка на влияние Земли находится по следующим формулам. При11<3*103и (Ня +НЕ)<5.2*103^|у -10 при И <40

Earth =

-10- ( } при 40<R<1000, 1000 -30

(76)

при К >1000

где Ня, м — высота приемной антенны над поверхностью Земли, НЕ, м - высота передающей антенны над поверхностью Земли.

ПриR<З*103 и (HR + HE)>5.2*103J—

R

Earth =

-15 +

-15

5*(R-R0I) -10

при R<R0, при R01 < R < R02, при RsR02

где

01 f

RQ2 -2.1*109*

max(DR,DE)2

(77)

(78)

(79)

м - максимальный размер раскрыва приемной антенны, Бе, м - максимальный размер раскрыва передающей антенны.

При 3*105 <К <3.09*103 *(7нГ-Ьл/Й7)

(

Earth = 6 + 20* log

lO40 +

эш

Hr * * f

4.775*10' *R

ц. „ 5.9*10"8 *R2 где HR = HR (1--p=-r=^~)>

5 9*10~8*R2

(80) (81) (82)

(7н7+Л/н7 у

Расстояние между приемной и передающей антеннами Я находится по формуле

д/(хЕ-хк)2+(уЕ-ук)2 + (гЕ-2к)2, (83)

где координаты (хя, уя, хЕ, Уе, гЕ) приемной и передающей антенн либо задаются непосредственно, либо определяются пересчетом в декартовы координаты, если заданы широта, долгота и высота над Землей приемных, передающих антенн и начала координат.

2*10°

Если R^3.09*103 *(Л/н7+Л/н7) и (HR+HE)>-

2*108

или (Нк +НЕ) <-и поляризация передающей антенны горизон-

тальная, то поправка на влияние Земли

Earth = 20 * log(U(x) * V(HE) * V(HR)),

где

U(x) = 2л/лх exp(-2.02x),

(84)

(85)

V(HR(E))=

0.403

¡75 exp

H

2.02^--^

1.18

НЯ(Е)+0.14*НГ(5Е) x = 6.367* 10~8*R*F

H =5 164* 10"8 *H *f3

r(e) a1r(e) 1 '

при HR<E)>1(86) при HR(E)<1

(87)

(88)

I— I— 2*108

Если R >3.09*103 +л/не)> (НК+НЕ)< и поляризация

передающей антенны вертикальная, то поправка на влияние Земли

2 + 0.3(3,

Earth = 20 * log

1.41-

2 + d +0.6d

г /

где

d

9.42*I08 *R

(89)

(90)

л/е2 *Г2 +3.24*1018 *о2 ' е - диэлектрическая проницаемость и ст - проводимость почвы.

При вычислении коэффициентов усиления приемной антенны в направлении на передающую и передающей антенны в направлении на приемную рассматриваются постоянная и изменяющаяся ориентации антенн, попадание объектов в главный и боковые лепестки, различные сечения главных лучей диаграмм направленности, дальняя и ближняя зоны.

Если уровень полезного сигнала на входе приемника изменяется или имеет случайный характер, то при вычислении восприимчивости на основной частоте вместо чувствительности используется его среднее значение.

Если защитное отношение сигнал/помеха не задано, то оно выбирается в соответствии с Программой и методикой подтверждения электромагнит-

ной совместимости КРК К8К82КМ. КБ "Салют, 2000 и учитывается в исходных данных в величине восприимчивости на основной частоте.

Выбранные критерии и разработанный комплекс методик реализованы как компьютерная программа и банк данных в среде Delphi 7 в виде самостоятельного Windows-пршюжения [В.Д.Лефтер, Ю.В.Маслов. Математическое моделирование внутрисистемной электромагнитной совместимости малого космического аппарата связи «KAZSAT». Отчет по этапу 02 ОКР «КазСат-ЭМС» 2004 г.].

В третьем разделе приведены результаты анализа и оценки электромагнитной совместимости РЭС типового НККИ. Для проверки работоспособности разработанного комплекса методик и демонстрации его возможностей был смоделирован типовой командно-измерительный пункт (КИП).

Анализ и оценка результатов математического моделирования ЭМС типового КИП, полученных по близким к реальным исходным данным без каких-либо дополнительных мер обеспечения ЭМС, показали, что при принятых исходных данных все радиоприемные устройства типового командно-измерительного пункта, за исключением приемника земной станции импульсной спутниковой системы траекторных измерений, будут подавлены непреднамеренными радиопомехами, создаваемыми радиопередающими устройствами этого объекта наземной космической инфраструктуры (Таблица 3.1).

Пример результата общей оценки ЭМС по принятым исходным данным - коэффициент подавления суммарным мешающим сигналом приемника земной станции системы сбора телеметрической информации приведен на Рис.3.1.

Таблица 3.1- Превышение уровней помех на входе приемников РЭС над допустимым значением (коэффициент подавления) при принятых исходных данных для типового командно-измерительного пункта_

Рецептор Коэффициент подавления, дБ Частота, МГц

Приемник земной станции системы радиокон- 1 2723

троля траектории 76.1 3410

Приемник земной станции спутниковой системы

траекторных измерений 0.5 2801

22.8 637

21.3 860

62.3 1739

Приемник земной станции системы сбора теле- 35.6 2723

метрической информации 38.1 3400

31.8 5000-5220

27.1 5750

24.3 6803-7000

9.2 8000

Приемник телевизионного комплекса 3.8 462

4.3 1739

9 1739

Приемник наземной РЛС определения высоты 7.9 5150

воздушных объектов 28 5215

25 5220

Приемник земной станции космической связи 2.7 1739

Суммарный сигнал. Рецептор - РМКТМ.

Рис.3.1. Коэффициент подавления приемника земной станции системы сбора телеметрической информации

Далее была проведена оценка электромагнитной совместимости после корректировки диаграмм направленности антенн.

Однако, произведенной корректировки диаграмм направленности антенн земной станции системы сбора телеметрической информации, земной станции спутниковой системы траекторных измерений, наземной РЛС определения высоты воздушных объектов и наземной РЛС обнаружения воздушных объектов оказалось недостаточно для обеспечения электромагнитной совместимости РЭС НККИ (Таблица 3.2 и пример на Рис.3.2).

Таблица 3.2 - Превышение уровней помех на входе приемников РЭС

над допустимым значением (коэффициент подавления) после корректировки диаграмм направленности антенн___

Рецептор Коэффициент Частота,

подавления, МГц

дБ

Приемник земной станции системы ра- 49.1 3410

диоконтроля траектории

10.9 637

Приемник земной станции системы сбора 13.5 860

телеметрической информации 35.3 1739

9.6 2723

11.1 3400

35.2 5750

Приемник телевизионного комплекса 3.9 462

12.8 1739

Продолжение Таблицы 3.2

Приемник наземной РЛС определения вы- 13.5 5215

соты воздушных объектов 10.5 5220

Суммарный сигнал. Рецептор - КМКТМ.

Рис. 3.2. Коэффициент подавления суммарным мешающим сигналом приемника земной станции системы сбора телеметрической информации. Результат общей оценки ЭМС после корректировки диаграмм направленности антенн земной станции системы сбора телеметрической информации, земной станции спутниковой системы траекторных измерений, наземной РЛС определения высоты воздушных объектов и наземной РЛС обнаружения воздушных объектов.

Далее были проведены анализ и оценка электромагнитной совместимости после корректировки диаграмм направленности антенн и приведения нежелательных спектров в соответствие с действующими нормативно- техническими документами.

Расчеты показали, что при этом электромагнитная совместимость РЭС типового командно-измерительного пункта еще не вполне обеспечивается.

Для обеспечения совместимости предложено ввести полосно-заграждающие фильтры в передающий тракт наземной РЛС обнаружения воздушных целей и в приемный тракт телевизионного комплекса.

Пример результата расчета коэффициента подавления суммарным мешающим сигналом приемника земной станции системы сбора телеметрической информации приведен на Рис.3.3.

Однако оказалось, что при этом приемник земной станции системы радиоконтроля траектории будет подавлен в рабочем диапазоне частот побочным излучением передатчика наземной РЛС обнаружения воздушных объектов, а приемник телевизионного комплекса будет подавлен по побочным каналам приема основным излучением передатчика наземной РЛС обнаружения воздушных объектов. Д ля обеспечения ЭМС рекомендовано ввести по-лосно-заграждающие фильтры в передающий тракт наземной РЛС обнаружения воздушных объектов и в приемный тракт телевизионного комплекса.

Анализ и оценка электромагнитной совместимости РЭС НККИ, после реализации рекомендованных мер показали, что электромагнитная совместимость наземного комплекса космической инфраструктуры (типового командно-измерительного пункта) обеспечивается.

Суммарный сигнаа Рецептор - КМКГМ.

Рис. 3.3. Коэффициент подавления суммарным мешающим сигналом приемника земной станции системы сбора телеметрической информации.

Показан результат общей оценки ЭМС после корректировки диаграмм направленности антенн земной станции системы сбора телеметрической информации, земной станции спутниковой системы траекторных измерений, наземной РЛС определения высоты воздушных объектов и наземной РЛС обнаружения воздушных объектов, приведения в соответствие с требованиями нормативно-технических документов нежелательных спектров восприимчивости радиоприемных устройств земной станции системы сбора телеметрической информации, уровня гармоник радиопередающего устройства наземной РЛС обнаружения воздушных объектов, а также нежелательного

спектра эмиссии радиопередающего устройства земной станции космической связи, и включения полосно-заграждающих фильтров в передающий тракт наземной РЛС обнаружения воздушных объектов и в приемный тракт телевизионного комплекса.

Приложения содержат исходные данные для моделирования электромагнитной обстановки и результаты анализа и оценки электромагнитной совместимости РЭС типового наземного комплекса космической инфраструктуры.

Заключение

В диссертации решена научная задача разработки комплекса методик инженерного расчёта и анализа электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры Комплекс методик включает:

• методику оценки ЭМС РЭС НККИ в широком диапазоне частот;

• методику определения коэффициента ослабления с учетом ближней зоны по сравнению с распространением в свободном пространстве;

• методику учета ослабления помехи за счет диаграммы направленности антенны;

• методику определения коэффициента передачи непреднамеренных помех на НККИ с учетом влияния Земли.

Сформулированы принципы построения математической модели ЭМС РЭС НККИ: математическая модель электромагнитного взаимодействия всех частей НККИ - математический аналог реального процесса; модель должна строиться на основе комплекса частных моделей; программный продукт, использующий эти модели, должен строиться комплексно, состоять из отдельных программ, которые подключаются к работе в зависимости от решаемой задачи; разделение математической модели на частные модели основывается на признаках, свойственных любой сложной системе.

Разработаны критерии оценки ЭМС РЭС НККИ:

• В заданном диапазоне частот сравнивается уровень принимаемого сигнала от .¡-го эмиттера на входе ¡-го рецептора на интересующей частоте с восприимчивостью рецептора на этой частоте. Если разность этих величин с заданным запасом меньше О, то считается, что ЭМС данной пары «¡-й рецептор-ун эмиттер» на данной частоте обеспечена. Если это условие выполняется во всем заданном диапазоне частот, то

считается, что ЭМС данной пары «¡-й рецептор -^й эмиттер» обеспечена во всем заданном диапазоне частот.

• Если выраженная в дБ разность уровня суммарного сигнала от всех рассматриваемых эмиттеров на входе ¡-го рецептора на интересующей частоте и восприимчивости рецептора с заданным запасом меньше О,

то считается, что ЭМС ¡-го рецептора со всеми рассматриваемыми эмиттерами на данной частоте обеспечена.

Если вышеприведенный критерий выполняется во всем заданном диапазоне частот, то считается, что ЭМС 1-го рецептора со всеми рассматриваемыми эмиттерами обеспечена во всем заданном диапазоне частот.

Если вышеприведенный критерий выполняется для всех рецепторов объекта, то считается, что внутрисистемная ЭМС на объекте обеспечивается.

Новизна научных результатов заключается в следующем:

• использовании при расчетах напряженности электромагнитного поля вместо мощности или плотности потока мощности, что позволяет применять результаты непосредственно для сравнения с нормами эмиссии и восприимчивости, а в перспективе - для формирования таких норм;

• одновременном расчёте характеристик ЭМС в широком диапазоне частот и для заданного числа РЭС;

• учете больших расстояний между РЭС; влиянии Земли на распространение радиоволн; больших размеров антенн и возможного изменения их ориентации;

• учете ближней зоны распространения радиоволн; возможного изменения уровня полезного сигнала на входе приемника;

• доведении аналитических зависимостей до программно-реализуемых моделей, что позволяет оперативно корректировать результаты с учетом уточнения исходных и получения экспериментальных данных.

Научная значимость диссертации состоит в развитии методов анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств применительно к наземным комплексам космической инфраструктуры.

Практическая значимость выполненной работы заключается в создании инструмента, позволяющего значительно снижать объемы и сроки работ при создании новых командно-измерительных пунктов, их модернизации и эксплуатации, что существенно снизит стоимость работ и обеспечит их качество.

Разработанные методики могут непосредственно использоваться в организациях промышленности, научно-исследовательских учреждениях при проведении анализа, мониторинга и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Перечень основных работ, опубликованных по теме диссертации

1 Лефтер В.Д., Ким Р., Айтмагамбетов А. Проблемы обеспечения электромагнитной совместимости при внедрении новых радиотехнологий в Рес-

публике Казахстан. // «Информационные телекоммуникационные сети», Астана,- 2008,- № 3,- 8с.

2 Лефтер В.Д., Абдрахманов М.К., Мурзакулов Г. Методы оценки, обеспечения и контроля электромагнитной совместимости группировки космических средств и радиоэлектронных средств региона в общих рабочих зонах. Авиакосмическое приборостроение. №4, М.: 2009,- 10 с.

3 Лефтер В.Д., Мурзакулов Г. Тенденции развития системы радиоконтроля. // «Информационные телекоммуникационные сети».Астана- 2008,- № 5,- 11с.

4 Лефтер В.Д., Урличич Ю.М., Круглов A.B., Ватутин В.М. и др. Развитие наземного комплекса управления космическим аппаратом «KazSat». ФГУП «РНИИ космического приборостроения». АО «Республиканский центр космической связи и электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств». Труды международной конференции, посвященной итогам выполнения Государственной программы «Развитие космической деятельности в Республике Казахстан на 2005-2007 годы». 27-28 сентября 2007 г.М.: - Зс.

5 Лефтер В.Д., Маслов Ю.В. Математическое моделирование внутрисистемной электромагнитной совместимости малого космического аппарата связи «KazSat». Отчет по этапу 02 ОКР «КазСат-ЭМС», 2004 г. - 55с.

6 Лефтер В.Д., Меньшиков В.А., Макаров М.И. и др. Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Анализ задач, разработка методов и моделей оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры». Шифр - «ЭМС».- НИИ КС, 2010. - 166с.

7. Лефтер В.Д. Запуск первого национального спутника связи и телерадиовещания KazSat. Труды 1-ой региональной Казахстанской и Центрально-Азиатской международной конференции - KazSatCon 2005, Алматы, 2005, 3 с.

8. Лефтер В.Д. Система спутниковой связи и телевидения серии KazSat. Труды 4-й международной региональной конференции «Телекоммуникации, спутниковая связь и информационные технологии» CaspianTelecoms 2005, Турция. 4 с.

9.Лефтер В.Д. Перспективы развития спутниковой системы серии KazSat. Труды 6-й международной региональной конференции «Телекоммуникации, инвестиции и информационные технологии» CaspianTelecoms 2007, Турция. 2 с.

Ю.Лефтер В.Д., Урилич Ю.М., Круглов А.В, Ватутин В.М. и др. Перспективы развития наземных комплексов управления Республики Казахстан. Труды международной научно-практическойя конференции «Создание национальной космической системы спутниковой связи и вещания Республики Казахстан», 2007, г. Астана, 7 с.

11.Лефтер В.Д. Развитие системы мониторинга радиочастотного спектра и радиоэлектронных средств в Республике Казахстан. Труды 1-й Всеукраин-ской конференции «Аэрокосмические наблюдения в интересах устойчивого

32

развития и безопасности», 2008, г.Евпатория, 3 с.

12.Лефтер В.Д. Проблемные вопросы эксплуатации космической техники и перспективы прикладного применения результатов научных исследований». Сб. докладов. Семинар по проблемам научно-технологического обеспечения проектов создания космических систем и комплексов, 2010, г. Алма-ты, Зс.

Список сокращений

Принятые в диссертации условные обозначения

Принятые определения

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ НАЗЕМНЫХ КОМПЛЕКСОВ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ. ПОСТАНОВКА НАУЧНОЙ ЗАДАЧИ

1.1. Наземный комплекс космической инфраструктуры как объект исследования на ЭМС

1.2. Методы оценки ЭМС РЭС наземных комплексов космической инфраструктуры

1.3. Постановка научной задачи

1.4. Требования к решению поставленной научной задачи и методическая схема решения

1.4.1.Принципы построения математической модели электромагнитного взаимодействия объектов НККИ

1.4.2. Методические принципы решения научной задачи

1.4.3. Исходные данные параметров РЭС НККИ 34 Выводы по разделу

2. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МЕТОДИК АНАЛИЗА, ОЦЕНКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ НАЗЕМНЫХ КОМПЛЕКСОВ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

2.1. Основные критерии оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры

2.2. Методика определения коэффициента ослабления с учетом ближней зоны по сравнению с распространением в свободном пространстве

2.3. Методика учета ослабления помехи за счет диаграммы направленности антенны

2.4. Справочные диаграммы направленности антенн земных станций

2.5. Методика расчета поправки на различие поляризационных характеристик приемной и передающей антенн

2.6. Особенности объектов наземной космической инфраструктуры

2.7 Анализ методов расчета коэффициента передачи напряженности электрического поля

2.8. Методика определения коэффициента передачи непреднамеренных помех на наземном комплексе космической инфраструктуры

Выводы по разделу

3. АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

СОВМЕСТИМОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ ТИПОВОГО КОМАНДНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПУНКТА 77 3.1 Анализ и оценка электромагнитной совместимости по принятым исходным данным

3.2. Анализ и оценка электромагнитной совместимости после корректировки диаграмм направленности антенн

3.3. Анализ и оценка электромагнитной совместимости после корректировки диаграмм направленности антенн и приведения нежелательных спектров в соответствие с действующими нормативными документами

3.4. Анализ и оценка электромагнитной совместимости после реализации рекомендованных мер 92 Выводы по разделу

Задача анализа и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры в работе рассматривается в связи с развитием национальных космических программ Республики Казахстан.

В работе объект исследования включает наземный сегмент космических комплексов управления и контроля, а также радиоэлектронные средства региона, где предполагается расположение этих комплексов.

Основной акцент в исследованиях делается на разработку комплекса методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры, позволяющего с помощью компьютерных математических моделей реализовать многофакторный анализ, разрабатывать и оценивать меры обеспечения, проводить перманентный мониторинг ЭМС при изменениях ЭМО.

Актуальность работы

18 июня 2006 года с космодрома Байконур был успешно запущен в космос космический аппарат KazSat-1. С его запуска Казахстан приступил к реализации собственных космических программ. В зону покрытия создаваемого в настоящее время второго казахстанского спутника связи KazSat-2 наряду с Казахстаном войдут территории стран Центральной Азии, Закавказья и частично - Ближнего Востока. Что касается запуска третьего казахстанского спутника связи KazSat-З, то он может быть осуществлен в июне-августе 2013 года. Прорабатываются вопросы создания замещающих аппаратов. Успешно реализуется создание ракетно-космического комплекса «Байтерек» на космодроме «Байконур».

В связи с выше сказанным, неизбежно получит развитие наземная космическая инфраструктура для управления космическими аппаратами, предельно насыщенная РЭС и другой электронной и электрической аппаратурой.

В настоящее время создан наземный комплекс управления космическими аппаратами в Акколе вблизи столицы Казахстана Астаны, планируется создать наземный комплекс управления космическими аппаратами в районе Алматы, что вызовет необходимость решения проблем ЭМС с региональными РЭС и приграничными государствами. В дальнейшем проблему ЭМС необходимо решать для средств управления спутниками связи совместно с комплексами ДЗЗ и другими комплексами региона. Для создания объектов наземной космической инфраструктуры, начиная с этапов технических предложений и проектирования, в части электромагнитной совместимости необходимо решать параллельно две задачи: обеспечить ЭМС РЭС собственно объектов; вписать» объекты в существующую и прогнозируемую радиоэлектронную обстановку ( связь, телевидение, авиация, РЭС вооруженных сил и пограничных войск и т.д.) , поддерживать их работоспособность и не создавать при этом помех окружающим РЭС.

Решение вопросов ЭМС РЭС наземного объекта космической инфраструктуры усложняется тем, что отсутствуют официальные рекомендации по расчету ЭМС РЭС объекта, не разработаны процедуры учета излучений РЭС объекта и, соответственно, отсутствует контроль за этими излучениями.

Следовательно, актуальность разработки комплекса методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры очевидна, поскольку определяется потребностями развития космических программ в мире и конкретно в Республике Казахстан.

Анализ методов оценки и обеспечения ЭМС РЭС НККИ в историческом аспекте развития РКК

Проблемы ЭМС РЭС НККИ начались с первого успешного пуска управляемой ракеты Р-1 с полигона Капустин Яр в 1948 году. Новая ракетная техника вторгалась в сложившееся в государстве распределение частот. Решением проблемы непосредственно занимались видные ученые -практики по системам управления ракет М.С. Рязанский, М.И. Борисенко и Е.Я. Богуславский.

С аналогичными проблемами столкнулись США, Великобритания, Франция и другие развитые страны. Радиоуправление РКТ все более упиралось в проблемы ЭМС, которые надо было решать в первую очередь на научной основе. Попытки решения проблем путем коренной модернизации РЭС с перераспределением выделяемых полос частот, как в отечественной практике, так и за рубежом не дали положительных результатов из-за недопустимо больших материальных затрат, отсутствия достоверных сведений о причинах возникновения помех и физике их воздействия на радиоканалы.

Обеспечение ЭМС требовалось на всех этапах жизненного цикла КТ и НККИ, как то:

• задание требований к ЭМС,

• разработка программ работ по обеспечению ЭМС,

• рациональная комплектация объектов с учетом внутренней и внешней электромагнитной обстановки,

• защита частотных присвоений радиоэлектронных средств,

• контроль эффективности мер по обеспечению ЭМС посредством комплексной оценки и испытаний.

Однако общее состояние научной проблемы характеризовалось отсутствием практически приемлемых инженерных методов оценки, обеспечения и контроля ЭМС.

В 80-х годах прошлого века на основе классических научных трудов В.А.Котельникова, В.И.Сифорова, А.А.Харкевича, К.Шеннона, Н.Винера, Д.Неймана, Р.Эшби, Б.Р.Левина, А.Ф.Апоровича, Е.С. Вентцель, А.П. Мановцева, Г.И. Тузова формируются теоретические основы ЭМС как самостоятельного направления в науке.

В космической отрасли появились прикладные работы научных коллективов, возглавляемых И.В. Мещеряковым, JI.T. Тучковым, Н.Б.Резвецовым, П.А.Агаджановым, В.С.Чаплинским, Е.Е.Ионкиным, Ю.В. Масловым, Ю.В.Иванченко и др. Это позволило разработать достаточно точные методы анализа ЭМС РКТ [1-18, 29-38].

Однако, состояние проблемы ЭМС РЭС и оборудования НККИ характеризуется острым дефицитом практически применимых комплексных, многофакторных инженерных методов расчёта, оценки, обеспечения и мониторинга электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры на всех этапах жизненного цикла.

Работы по обеспечению ЭМС РЭС НККИ проводятся на основе экспериментальных данных и натурных испытаний в основном по дуэльной схеме (эмиттер - рецептор), что при наличии большого количества РЭС как на объекте, так и за его пределами, ведет к значительным затратам времени и средств.

Так, например, в связи с отказом КА «KazSat-1» возникли дополнительные издержки, поскольку пришлось в срочном порядке переориентировать на другие спутники более 1200 обслуживаемых станций. Стоимость поворота всех спутниковых антенн оценили в сумму около 60 млн. тенге, и заняла названная работа более двух месяцев. При натурных испытаниях поворотов антенн, перемещений РЭС и оборудования происходит не меньше.

Учитывая изложенные положения, характеризующие состояние научных проработок и практики оценки, обеспечения и мониторинга ЭМС РЭС НККИ, сформулированная тема диссертации представляется актуальной.

Краткая характеристика работы

Объект исследования'. Радиоэлектронные средства наземных комплексов космической инфраструктуры.

Предмет исследованиях Методы обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Цель диссертации: Обеспечение заданных показателей электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Для достижения поставленной цели в диссертации решена научная задача: Разработка комплекса методик инженерного расчёта и анализа электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств с учетом специфики размещения и функционирования РЭС и оборудования наземных комплексов космической инфраструктуры.

Решение поставленной научной задачи наиболее логично с позиций общей теории систем, поскольку границы большой системы задаются в зависимости от решаемых задач. Для каждой из задач число и расположение РЭС НККИ и РЭС региона различно, что выдвигает требования к мобильности и простоте проведения инженерного расчёта и анализа.

В основу решения поставленной научной задачи положен применяемый на всех этапах жизненного цикла объектов КТ итерационный метод, включающий компьютерный анализ математических моделей электромагнитных явлений и процессов в исследуемых объектах и синтез электромагнитно-совместимой совокупности ТС объектов на базе экспертных систем.

Научные результаты, вынесенные на защиту:

1. Комплекс методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры:

• принципы построения математической модели ЭМС РЭС НККИ;

• критерии оценки электромагнитной совместимости РЭС НККИ;

• методика оценки электромагнитной совместимости РЭС НККИ в широком диапазоне частот;

• методика определения коэффициента ослабления с учетом ближней зоны по сравнению с распространением в свободном пространстве;

• методика учета ослабления помехи за счет диаграммы направленности антенны;

• методика определения коэффициента передачи непреднамеренных помех на НККИ с учетом влияния Земли.

2. Результаты анализа электромагнитной совместимости РЭС типового НККИ.

Научная новизна полученных результатов.

Полученные результаты отличаются следующим:

• использованием при расчетах напряженности электромагнитного поля вместо мощности или плотности потока мощности, что позволяет применять результаты непосредственно для сравнения с нормами эмиссии и восприимчивости, а в перспективе - для формирования таких норм;

• одновременным расчетом характеристик ЭМС в широком диапазоне частот и для заданного числа РЭС;

• учетом больших расстояний между РЭС;

• учетом влияния Земли на распространение радиоволн;

• учетом больших размеров антенн и возможного изменения их ориентации;

• учетом ближней зоны распространения радиоволн;

• учетом возможного изменения уровня полезного сигнала на входе приемника;

• доведением расчетных формул до программно-реализуемых моделей, что позволяет оперативно корректировать результаты с учетом уточнения исходных и получения экспериментальных данных.

Научная значимость диссертации заключается в развитии методов анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Обоснованность полученных результатов обеспечивается:

- полнотой учета существенных факторов, оказывающих влияние на корректность и адекватность разработанных методических положений и практических рекомендаций;

- обоснованным выбором основных допущений и ограничений, принятых в качестве исходных данных при решении научной задачи;

- использованием современного апробированного математического аппарата, корректным обоснованием критериев и показателей ЭМС, а также применяемых и разработанных математических моделей.

Достоверность научных результатов подтверждается экспериментальными данными, полученными при натурном применении разработанного комплекса методик.

Практическая значимость выполненной работы заключается в создании инструмента анализа, оценки, обеспечения и перманентного мониторинга электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры, позволяющего значительно снижать объемы и сроки работ при создании новых КИП их модернизации и эксплуатации, что существенно снизит стоимость работ и обеспечит их качество.

В дальнейшем полученные научные результаты могут быть непосредственно использованы в организациях промышленности, разрабатывающих перспективные РЭС и оборудование НККИ, в научно-исследовательских учреждениях, в организациях, заказывающих и эксплуатирующих соответствующую технику.

Диссертационная работа является обобщением и развитием исследований, проведенных автором в период с 2002 г. по 2010 г. и реализованных при создании наземного комплекса управления космическими аппаратами серии «KazSat» и системы мониторинга связи (г. Акколь), резервного наземного комплекса управления космическими аппаратами серии «KazSat» и системы мониторинга связи (г. Алматы), выработки технического задания на создание и запуск космических аппаратов KazSat-1 и KazSat-2.

Кроме того, результаты диссертации использованы в исследованиях в области космической связи.

Результаты диссертации используются в НИОКР, проводимых «НИИ космических систем имени А.А. Максимова» - филиале ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева».

Реализация подтверждена соответствующими актами.

Результаты диссертационной работы докладывались на 6 международных и региональных конференциях по телекоммуникациям и спутниковой связи, на семинаре по проблемам научно-технологического обеспечения проектов создания космических систем и комплексов и опубликованы в 6 научных трудах, в том числе 4 научных статьях (из них одна статья в журнале «Авиакосмическое приборостроение» № 4, 2009 -издании, рекомендованном ВАК для публикации трудов соискателей научных степеней), в отчетах по ОКР «КазСат-ЭМС» и НИР «ЭМС» НИИ КС.

Содержание диссертации

Диссертация объемом 178 страниц печатного текста (шрифт Times New Roman Суг, высота 14 пунктов, интервал 1,5 строки) состоит из введения, трех разделов, двух приложений, заключения и списка использованных источников. Таблиц - 68, иллюстраций в виде графиков и рисунков - 47.

Выводы по разделу 3

1. Для проверки работоспособности разработанного комплекса методик и демонстрации его возможностей смоделирован типовой командно-измерительный пункт (КИП). Разработана ситуационная схема типового КИП.

2. В состав РЭС включены земная станция системы сбора телеметрической информации, земная станция спутниковой системы траекторных измерений, земная станция КИС системы радиоконтроля траектории, типовые радиопередатчик и радиоприемник земной станции космической связи, приемный телевизионный комплекс и радиостанция обеспечения технологической связью. Кроме того, включены входящие в окружающую группировку радиоэлектронные средства типовой наземной станции обнаружения и определения высоты воздушных объектов.

Для определения суммарной напряженности электрического поля на некоторой трассе введено фиктивное техническое средство.

3. Исходные данные для расчетов собраны по материалам тактико-технических данных, прилагаемых к заявкам на выделение полос радиочастот, Регламента радиосвязи и других нормативных документов, регламентирующих побочные излучения передатчиков и побочные каналы приема.

4. Анализ результатов математического моделирования ЭМС типового КИП, полученных по близким к реальным исходным данным без каких-либо дополнительных мер обеспечения ЭМС, показал, что при принятых исходных данных все радиоприемные устройства типового командно-измерительного пункта, за исключением приемника земной станции спутниковой системы траекторных измерений, будут подавлены непреднамеренными радиопомехами, создаваемыми радиопередающими устройствами этого объекта наземной космической инфраструктуры

5. На основе анализа полученных по п.4 результатов произведена корректировка диаграмм направленности антенн земной станции системы сбора телеметрической информации, земной станции спутниковой системы траекторных измерений, наземной РЛС определения высоты воздушных объектов и наземной РЛС обнаружения воздушных объектов и был проведен новый цикл оценки электромагнитной совместимости. Однако такой корректировки диаграмм направленности антенн оказалось недостаточно для обеспечения электромагнитной совместимости приемников земной станции КИС системы радиоконтроля траектории, земной станции системы сбора телеметрической информации, телевизионного комплекса и наземной РЛС определения высоты воздушных объектов с передатчиками РЭС типового командно-измерительного пункта.

6. Анализ полученных по п.5 результатов показал целесообразность приведения в соответствие с действующими нормативными документами побочных каналов приема земной станции системы сбора телеметрической информации и побочных излучений радиопередающих устройств наземной РЛС обнаружения воздушных объектов и земной станции космической связи.

Однако очередной цикл оценки электромагнитной совместимости показал, что приемник земной станции КИС системы радиоконтроля траектории будет подавлен в рабочем диапазоне частот побочным излучением передатчика наземной PJ1C обнаружения воздушных объектов, а приемник телевизионного комплекса будет подавлен по побочным каналам приема основным излучением передатчика "наземной PJIC обнаружения воздушных объектов.

7. Для обеспечения совместимости предложено ввести полосно-заграждающие фильтры в передающий тракт наземной PJIC обнаружения воздушных объектов и в приемный тракт телевизионного комплекса .

8. Анализ результатов очередного цикла расчетов показал, что после реализации рекомендованных в п.п.5-7 мер электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств наземного комплекса космической инфраструктуры (типового командно-измерительного пункта) обеспечивается.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации поставлена и решена научная задача разработки программно-реализуемых математических моделей для инженерного расчёта и анализа в широком диапазоне частот электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств с учетом специфики размещения и функционирования РЭС и оборудования наземных комплексов космической инфраструктуры.

В основу решения поставленной научной задачи положен применяемый на всех этапах жизненного цикла объектов КТ итерационный метод, включающий компьютерный анализ математических моделей электромагнитных явлений и процессов в исследуемых объектах и синтез электромагнитно-совместимой совокупности ТС объектов на базе экспертных систем.

В ходе решения поставленной задачи получены следующие основные научные результаты, вынесенные на защиту:

1. Комплекс методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

2. Результаты анализа электромагнитной совместимости РЭС типового НККИ.

Существующие методы анализа, оценки и обеспечения ЭМС РЭС НККИ имеют следующие существенные недостатки:

• отсутствие количественных обоснований при задании требований по ЭМС;

• ограничение оценкой ЭМС РЭС , практическое отсутствие методов оценки ЭМС других технических средств;

• неполнота (по диапазону частот, путям распространения помех, охватываемым эмиттерам и рецепторам), ручной и, как правило, эмпирический характер методов расчета помех помимо антенн;

• большой объем расчетов графоаналитическим методом;

• жесткая привязка требований по ЭМС к стандартам с обобщенными нормами, относящимися к широким классам РЭС;

• отсутствие методов надежного обоснования принимаемых мер по обеспечению ЭМС и компромиссных решений;

• трудность использования методов анализа ЭМС и интерпретации их результатов конструкторами, системными проектировщиками и заказчиками, что усложняет взаимодействие.

В связи с перечисленными недостатками существующих методов определены критерии оценки и разработан комплекс методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Комплекс методик анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры включает:

• критерии оценки электромагнитной совместимости РЭС НККИ;

• методику оценки электромагнитной совместимости РЭС НККИ в широком диапазоне частот;

• методика определения коэффициента ослабления с учетом ближней зоны по сравнению с распространением в свободном пространстве;

• методику учета ослабления помехи за счет диаграммы направленности антенны;

• методику определения коэффициента передачи непреднамеренных помех на НККИ с учетом влияния Земли.

Принципы построения математической модели ЭМС РЭС НККИ заключаются в следующем.

Математическая модель электромагнитного взаимодействия всех частей НККИ - это математический аналог реального процесса. Она строится на основе комплекса частных моделей: радиотехнических элементов (антенн, фильтров, проводов), внешнего поля, электромагнитного взаимодействия (радиотехнических средств НККИ, радиотехнических средств окружающей группировки и внешнего поля) и др., которые, в свою очередь, должны состоять из более простых моделей (спектров радиочастотных портов и корпусов, диаграмм направленности антенн, гармоник излучений радиопередающих устройств).

Конкретный набор частных моделей и способов построения определены рассматриваемым объектом НККИ, его сложностью и назначением, а также возможностью модернизации моделей в связи, например, с возникновением более жестких требований к точности расчетов, появлением новых технологий, развитием компьютерных технологий.

Программный продукт, использующий эти модели и направленный на исследование объектов НККИ в части обеспечения ЭМС, построен комплексно, состоит из отдельных программ, которые подключаются к работе в зависимости от решаемой задачи. С целью достижения максимальной эффективности предусмотрено применение всего арсенала современных компьютерных технологий.

Декомпозиция математической модели на частные реализуется как алгоритмическая, когда основное внимание уделяется порядку выполнения определенных задач, так и объектная, когда особое внимание уделяется объектам, которые являются или инструментами или материалом.

Алгоритмическая декомпозиция называется также структурным подходом. Известно, что структурный подход перестает работать при большом количестве строк в программе для ПЭВМ. В современном представлении наиболее эффективной в построении сложных систем является объектная декомпозиция. Ей свойственны такие преимущества как:

• уменьшается размер кода за счет повторного использования инструментов;

• более простым образом осуществляется сопровождение (модернизация) продукта;

• уменьшается риск получения ошибок, т.к. сложная система развивается при таком подходе из простых (с использованием механизмов наследования и полиморфизма), которые уже проверены в работе.

Выбранные критерии и разработанный комплекс методик в соответствии с алгоритмической схемой и схемой объектной декомпозиции реализованы как компьютерная программа и банк данных в среде Delphi 7 в виде самостоятельного Windows-приложения.

Результаты анализа электромагнитной совместимости РЭС типового НККИ заключаются в следующем.

Для проверки работоспособности разработанного комплекса методик и демонстрации его возможностей смоделирован типовой командно-измерительный пункт (КИП). Разработана ситуационная схема типового КИП.

В состав РЭС включены земная станция системы сбора телеметрической информации, земная станция спутниковой системы траекторных измерений, земная станция КИС системы радиоконтроля траектории, типовые радиопередатчик и радиоприемник земной станции космической связи, приемный телевизионный комплекс и радиостанция обеспечения технологической связью. Кроме того, включены входящие в окружающую группировку радиоэлектронные средства типовой наземной станции обнаружения и определения высоты воздушных объектов.

Исходные данные для расчетов собраны по материалам тактико-технических данных, прилагаемых к заявкам на выделение полос радиочастот, Регламента радиосвязи и других нормативных документов, регламентирующих побочные излучения передатчиков и побочные каналы приема, а в некоторых случаях - в рабочем порядке в НИИ КС, РНИИ КП и на космодроме «Байконур».

Анализ результатов математического моделирования ЭМС типового КИП, полученных по близким к реальным исходным данным без каких-либо дополнительных мер обеспечения ЭМС, показал, что при принятых исходных данных все радиоприемные устройства типового командно-измерительного пункта, за исключением приемника земной станции спутниковой системы траекторных измерений, будут подавлены непреднамеренными радиопомехами, создаваемыми радиопередающими устройствами этого объекта наземной космической инфраструктуры.

На основе анализа и оценки полученных первичных результатов произведена корректировка заложенных в модель диаграмм направленности антенн земной станции системы сбора телеметрической информации, земной станции спутниковой системы траекторных измерений, наземной PJIC определения высоты воздушных объектов и наземной PJIC обнаружения воздушных объектов и был проведен новый цикл оценки электромагнитной совместимости. Однако такой корректировки диаграмм направленности антенн оказалось недостаточно для обеспечения электромагнитной совместимости приемников земной станции КИС системы радиоконтроля траектории, земной станции системы сбора телеметрической информации, телевизионного комплекса и наземной PJIC определения высоты воздушных объектов с передатчиками РЭС типового командно-измерительного пункта.

Анализ и оценка полученных последующих результатов показал целесообразность приведения в соответствие с действующими нормативными документами параметров побочных каналов приема земной станции системы сбора телеметрической информации и побочных излучений радиопередающих устройств наземной PJIC обнаружения воздушных объектов и земной станции космической связи.

Однако очередной цикл оценки электромагнитной совместимости показал, что приемник земной станции КИС системы радиоконтроля траектории будет подавлен в рабочем диапазоне частот побочным излучением передатчика наземной PJIC обнаружения воздушных объектов, а приемник телевизионного комплекса будет подавлен по побочным каналам приема основным излучением передатчика наземной PJIC обнаружения воздушных объектов.

Для обеспечения совместимости предложено ввести полосно-заграждающие фильтры в передающий тракт наземной PJIC обнаружения воздушных объектов и в приемный тракт телевизионного комплекса .

Анализ результатов очередного цикла расчетов показал, что после реализации рекомендованных мер электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств наземного комплекса космической инфраструктуры (типового командно-измерительного пункта) обеспечивается.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

• Использование при расчетах напряженности электромагнитного поля вместо мощности или плотности потока мощности, что позволяет применять результаты непосредственно для сравнения с нормами эмиссии и восприимчивости, а в перспективе — для формирования таких норм.

• Одновременный расчет характеристик ЭМС в широком диапазоне частот и для заданного числа РЭС.

• Учет больших расстояний между РЭС.

• Учет влияния Земли на распространение радиоволн.

• Учет больших размеров антенн и возможного изменения их ориентации.

• Учет ближней зоны распространения радиоволн.

• Учет возможного изменения уровня полезного сигнала на входе приемника.

• Доведение расчетных формул до программно-реализуемых моделей, что позволяет оперативно корректировать результаты с учетом уточнения исходных и получения экспериментальных данных.

Научная значимость диссертации заключается в развитии методов анализа, оценки и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры.

Практическая значимость диссертации заключается в создании инструмента анализа, оценки, обеспечения и перманентного мониторинга электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств наземных комплексов космической инфраструктуры, позволяющего значительно снижать объемы и сроки работ при создании новых КИП их модернизации и эксплуатации, что существенно снизит стоимость работ и обеспечит их качество.

Полученные результаты достоверны и обоснованны, отличаются научной новизной и практической значимостью.

Диссертационная работа является обобщением и развитием исследований, проведенных автором в НИИ космических систем имени А.А. Максимова - филиале ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, а также при выполнении совместных работ НИИ космических систем с заинтересованными организациями промышленности в период с 2002 по 2010 годы. Реализация полученных результатов исследований дает практической космонавтике мощный программно-реализованный инструмент анализа и обеспечения ЭМС РЭС наземных комплексов космической инфраструктуры на всех этапах их жизненного цикла. В дальнейшем полученные научные результаты могут быть непосредственно использованы в организациях промышленности, разрабатывающих перспективные РЭС и оборудование НККИ, в научно-исследовательских учреждениях, в организациях, заказывающих и эксплуатирующих соответствующую технику.

1. Киселев А.И., Медведев А.А., Меньшиков В.А. Космонавтика на рубеже тысячелетий. Итоги и перспективы. 2-е издание, переработанное и дополненное. — М.: Машиностроение, 2002 — 733 с.

2. Меньшиков В.А. Полигонные испытания. Книга 1. М.:КОСМО, 1997.-413 с.

3. Меньшиков В.А. Полигонные испытания. Книга 2. М.:КОСМО, 1999.-237 с.

4. Меньшиков В.А., Макаров М.И., Пушкарский С.В. Многофункциональная космическая система Союзного государства. М.: Новости, 2007. - 479 с.

5. Космодром Байконур. Караганда: РЕКСЛАЙД, 2005. - 504 с.

6. Заездный A.M. Основы расчетов по статистической радиотехнике. — М.:Связь, 1969.-447 с.

7. Галлагер Р. Теория информации и надежная связь. М.: Советское радио, 1974.-719 с.

8. Кащеев Н.А. Радиотехнические средства управления космическими аппаратами. М.: МИРЭА, 2005. - 202 с.

9. Основы построения и эксплуатации космической системы связи и вещания. Учебное пособие. Книга 1. Базовый теоретический курс. Под общей редакцией профессора А.А.Медведева. М.: ГКНПЦ им.М.В.Хруничева, 2005. - 598 с.

10. Основы построения и эксплуатации космической системы связи и вещания. Учебное пособие. Книга 2. Специальный теоретический курс. Под общей редакцией профессора А.А.Медведева. М.: ГКНПЦ им.М.В.Хруничева, 2005. - 643 с.

11. Справочник по основам радиолокационной техники. — М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1967. — 766 с.

12. Бычков С.И., Лукьянов Д.П. и др. Космические радиотехнические комплексы. — М.: Советское радио, 1967. 581 с.

13. Тепляков И.М., Калашников И.Д., Рощин Б.В. Радиолинии космических систем передачи информации-М.: Сов. радио, 1975. — 398 с.

14. Казаринов Ю.М., Коломенский Ю.А. и др. Радиотехнические системы. М.: Советское радио, 1968. - 493 с.

15. Бартенев В.А., Болотов Г.В., Быков B.JL, Жодзишский А.И. и др. Спутниковая связь и вещание. Под редакцией Л.Я.Кантора. — М.: Радио и связь, 1997. 521 с.

16. Фортушенко А.Д., Аскинази Г.Б., Быков B.JL, Кантор Л.Я. и др. Основы технического проектирования систем связи через ИСЗ. Под общей редакцией профессора А.Д.Фортушенко. М.: Связь, 1970. — 331 с.

17. Энергетические характеристики космических радиолиний. Под редакцией О.А.Зенкевича. М.: Советское радио, 1972. - 435 с.

18. Петрович Н.Т., Размахнин М.К. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Советское радио, 1969. — 232 с.

19. База разрешений на использование радиочастотного спектра (RS Base). Республика Казахстан, г.Астана. 2001.

20. ГОСТ Р 50839 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость средств вычислительной техники и информатики к электромагнитным помехам. Требования и методы испытаний

21. ГОСТ Р 51317.4.3-99 (МЭК 61000-4-3-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний

22. ГОСТ Р 51318.22-99 (СИПР 22-97) Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий. Нормы и методы испытаний

23. ГОСТ Р 51318.24-99 (СИПР 24-97) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость оборудования информационных технологий к электромагнитным помехам. Требования и методы испытаний

24. ГОСТ 30429 Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования и аппаратуры, устанавливаемых совместно со служебными радиоприемными устройствами гражданского назначения. Нормы и методы испытаний.

25. Иванченко Ю.В., Маслов Ю.В. и др. ОСТ 134-1014-97 Совместимость космической техники электромагнитная. Станции космические. Требования и методы испытаний. РКА, 1997. - 25 с.

26. Иванченко Ю.В., Маслов Ю.В. и др. ОСТ 134-1017-98 Совместимость космической техники электромагнитная. Программа обеспечения электромагнитной совместимости.- РКА, 1998. — 15 с.

27. Иванченко Ю.В., Маслов Ю.В. и др. ОСТ 134-1018-98 Совместимость космической техники электромагнитная. Порядок обеспечения электромагнитной совместимости и правила проведения экспертизы.- РКА, 1998. 13 с.

28. Иванченко Ю.В., Маслов Ю.В.Проблемные вопросы обеспечения электромагнитной совместимости космической техники. Журнал «Российский Космос», № 5 1999.- с.27-31.

29. Кошевой А.А. Телеметрические комплексы летательных аппаратов. -М.: Машиностроение, 1975.- 311 с.

30. Справочник по телеметрии. Под редакцией Э.Л.Грюнберга. М.: Машиностроение, 1971.-481 с.

31. Мановцев А.П. Основы теории радиотелеметрии. М.: Энергия, 1993.-511 с.

32. Космические траекторные измерения. Радиотехнические методы измерений и математическая обработка данных. Под редакцией П.А.Агаджанова, В.Е.Дулевича, А.А.Коростелева. — М.: Советское радио, 1969.-497 с.

33. Разыграев А.П. Основы управления полетом космических аппаратов и кораблей. Под редакцией академика Б.Н.Петрова. — М.: Машиностроение, 1977. — 469 с.

34. Чаплинский B.C., Махненко Ю.Ю. Методы и типовая технология измерений в наземно-космической командно-информационной сети. Сборник трудов СИП РИА. Юбилейный, 2002.- вып.9, с.17-30

35. Маслов Ю.В. Пособие по расчету уровня взаимных помех. МО СССР, 1970.-64 с.

36. Маслов Ю.В., Андрюшенкова Э.Д. Пособие по обеспечению электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. Часть 2. МО СССР, 1972. - 89 с.

37. Лефтер В.Д., Ким Р., Айтмагамбетов А. Проблемы обеспечения электромагнитной совместимости при внедрении новых радиотехнологий в Республике Казахстан. «Информационные телекоммуникационные сети» Астана.- 2008,- № 3,- 8с.

38. Лефтер В.Д., Мурзакулов Г. Тенденции развития системы радиоконтроля. «Информационные телекоммуникационные сети».Астана- 2008,- № 5,- 11с.

39. Лефтер В.Д., Урличич Ю.М., Круглов А.В., Ватутин В.М., Наумов В.Н., Снегирев В.М., Смирнов С.В., Мурзакулов Г. Развитие наземного комплекса управления космическим аппаратом «KazSat». ФГУП «РНИИ космического приборостроения».

40. В.Д.Лефтер, Ю.В.Маслов. Математическое моделирование внутрисистемной электромагнитной совместимости малого космического аппарата связи «KAZSAT». Отчет по этапу 02 ОКР1. КазСат-ЭМС» 2004 г.- 55с.

41. Г. Мурзакулов Методы оценки, обеспечения и контроля электромагнитной совместимости радиоэлектронных космических средств и средств региона в общих рабочих зонах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук 2009 г.- 105 с.

42. Д. Уайт Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Выпуск 3. -М: Советское радио, 1979.-464 с.

43. Д. Уайт Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Выпуск 1.- М: Советское радио, 1977.- 350 с.

44. Ю.Г. Сихарулидзе Баллистика летательных аппаратов. М: Наука, 1982.-351 с.

45. Регламент радиосвязи, Приложение 29, дополнение III 2 с.

46. Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования для наземной сухопутной подвижной службы, использующей полосу частот от 30 МГц до 3 ГТц. Отчет МККР 567-4 31 с.

47. Данные о распространении радиоволн, необходимые для расчета координационных расстояний в полосе частот 1-40 ГГц. Рекомендация Р.620-2 МСЭ-Р 1 с.

48. Данные о распространении радиоволн для взаимной координации земных станций. Отчет МККР 1010- 5 с

49. Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования, необходимые для проектирования наземных систем прямой видимости. Отчет МККР 338-6- 68 с.

50. Кривые распространения ОВЧ и УВЧ диапазонов частот от 30 МГц до 1000 МГц. Радиовещательная служба. Реком. МККР 370-5 24 с.

51. Инженерно-технический справочник по электросвязи. Радиорелейные линии. -М: Связь, 1971.- 440 с.

52. Н.П.Красюк, Н.Д.Дымович Электродинамика и распространение радиоволн. — М: Высшая школа, 1974. 536 с.

53. В.В.Никольский, Т.И.Никольская Электродинамика и распространение радиоволн. М: Наука, Физматгиз, 1989. — 544 с.

54. М.П.Долуханов Распространение радиоволн. Современная радиоэлектроника. Библиотека радиоинженера. — М: Советское радио, 1972.-152 с.

55. Программа и методика подтверждения электромагнитной совместимости КРК К8К82КМ. КБ "Салют, 2000 г. 29 с.

56. Лефтер В.Д. Запуск первого национального спутника связи и телерадиовещания KazSat. Труды 1-ой региональной Казахстанской и Центрально-Азиатской международной конференции KazSatCon 2005, Алматы, 2005, Зс.

57. Лефтер В.Д. Система спутниковой связи и телевидения серии KazSat. Труды 4-й международной региональной конференции «Телекоммуникации, спутниковая связь и информационные технологии» Caspian Telecoms 2005,Турция. 4 с.

58. Лефтер В.Д. Перспективы развития спутниковой системы серии KazSat. Труды 6-й международной региональной конференции «Телекоммуникации, инвестиции и информационные технологии» Caspian Telecoms 2007, Турция.2 с.

59. Лефтер В.Д. Развитие системы мониторинга радиочастотного спектра и радиоэлектронных средств в Республике Казахстан. Труды 1-йВсеукраинской конференции «Аэрокосмические наблюдения в интересах устойчивого развития и безопасности», 2008, г.Евпатория, 3 с.