автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Модели, методики и алгоритмы автоматизированного расчета электромагнитных полей техники радиосвязи в окружающей среде

?Ги ОД

3 ] ии 7\гп

^ I г | М /)

На правах рукописи

САВИНЫХ ВЛАДИМИР ВИТАЛЬЕВИЧ

МОДЕЛИ, МЕТОДИКИ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ТЕХНИКИ РАДИОСВЯЗИ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Специальность 05.13.16 - Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

Специальность 11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ульяновск -1999

Работа выполнена в Ульяновском государственном техническом университете.

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Николаев В.М.

доктор технических наук, профессор Сподобаев Ю.М.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Соснин П.И.

кандидат биологических наук, профессор Костш В.И.

Ведущая организация: Ульяновский филиал института радиотехники и

электроники РАН (УФ ИРЭ РАН)

Защита диссертации состоится 26 января 2000 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета К 064.21.03 в Ульяновском государственном техническом университете по адресу: 432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, 32, ауд. 211. ' ,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного технического университета.

Автореферат разослан «с£ ?>» 1999 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

д.т.н., профессор Крашенинников В.Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема сохранения окружающей среды с каждым годом приобретает все более важное значение в связи с тем, что окружающая среда подвергается воздействию негативных факторов, связанных с практической деятельностью человечества.

Среди этих факторов находятся и электромагнитные поля (ЭМП) широкого диапазона частот. Всемирная организация здравоохранения включила проблему электромагнитного загрязнения окружающей среды в перечень приоритетных проблем человечества.

Таким образом существует важная проблема охраны окружающей среды и человека от негативного воздействия ЭМП. Проблема эта сложная, так как требует интеграции исследований в биологии, экологии, математике, медицине И т.д.

Актуальность диссертации заключается в том, что не для всех типов антенн разработаны методики расчета ближних ЭМП, не учтена специфика ан-тенно-фидерных устройств и условия их размещения (подземные, наземные, на крыше аппаратных и т.д.). В существующих методиках расчета ЭМП используется сложный математический аппарат и для работников санитарно-эпидемиологической службы (владельца радиотехнического объекта), имеющего слабую подготовку в области электродинамики, антенной техники, распространения радиоволн и системных вопросов, проведение расчетов ЭМП представляет серьезную проблему. Решить эту проблему позволит применение вычислительной техники (разработка программного обеспечения). Наличие предлагаемых алгоритмов и программ позволит также решать вопросы обучения указанных специалистов расчету ЭМП.

В тоже время актуальность диссертации заключается и в том, что на современном этапе характерно увеличение количества и видов новой техники связи, эксплуатация которой сопровождается излучением электромагнитной энергии в окружающую среду. Одним из главных препятствий, сдерживающих решение экологической проблемы, является задержка в становлении полноценной ведомственной системы охраны окружающей среды. Органы ведомственного экологического контроля ввиду их малочисленности и недостаточной технической оснащенности не способны в настоящее время вести эффективную работу. Необходима разработка и создание системы охраны окружающей среды и человека от ЭМП.

Цель работы. Целью диссертационной работы является научно-обоснованная разработка методик автоматизированного расчета электромагнитных полей техники связи (ТС), обеспечивающих решение важной прикладной задачи - охраны окружающей среды и человека от ЭМП ТС.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработка методик автоматизированного расчета ЭМП ТС.

2. Разработка алгоритмов, программ расчета и экспериментальное исследование электромагнитной обстановки вблизи ТС.

3. Разработка рекомендаций по инструментальному контролю окружающей среды по электромагнитному фактору для передающих устройств ТС.

4. Разработка рекомендаций по охране окружающей среды и человека от электромагнитных полей ТС.

Методы исследований. При решении поставленных задач применены следующие методы исследований: математическое моделирование излучающих систем, аналитический аппарат электродинамики, численные методы расчета и анализа. I Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- разработана методика расчета электромагнитных полей ТС в окружающе? среде, включающая разработку алгоритмов и программ расчета электромагнитных полей ТС;

- проведены исследования электромагнитной обстановки вблизи излучающее ТС, в результате которых установлены особенности электромагнитных полее ТС и границы санитарных зон;

- разработана система защиты окружающей среды, личного состава и населе ния от электромагнитных полей ТС, составными элементами которой являет ся: нормирование, мониторинг, защита.

Практическая ценность. полученных в диссертации результатов:

1. Разработанные в диссертации методики, алгоритмы и программы расчет; ЭМП ТС позволили расширить круг решаемых задач по прогнозировании ЭМП в окружающей среде путем учета излучения ТС.

2. Основные результаты диссертационной работы являются методическим программным и организационным обеспечением экспертизы излучающи: объектов для экологических, санитарно-эпидемиологических и эксплутацион ных служб различных ведомств.

3. Алгоритмы и программы, разработанные в диссертации, являются элСмен тами системы автоматизированного расчета ЭМП ТС, которая в значительно) степени повышает качество и технико-экономический уровень экспертизы повышает производительность труда, сокращает сроки её проведения, умень шает стоимость и трудоемкость электромагнитного прогнозирования.

4. Полученные в диссертации результаты расчета ЭМП конкретных техниче ских средств ТС позволяют разрабатывать организационные, технические лечебно-профилактические рекомендации по защите личного состава и насе ления от ЭМП ТС. Материалы диссертационных исследований, реализованны в виде учебно-методических пособий и методических разработок, являютс важным этапом в непрерывном экологическом воспитании, просвещении образовании как населения, так и специалистов связи.

Внедрение полученных результатов. Диссертационная работа выполш лась в рамках перечня научных работ, предложенных для разработки Инспе] цией по охране окружающей среды При ВО (исх. № 1/325 от 16.10.1997 I пункт 1).

Разработанные в диссертационной работе методики и алгоритмы расчетного прогнозирования техники радиосвязи были использованы головрой научной организацией - ЦНИИИ МО РФ (г. Мытищи) и Экологической службой начальника связи Вооруженных Сил Российской Федерации при разработке «Методических рекомендаций по составлению санитарных паспортов передающих радиотехнических объектов», утвержденных и введенных в действие директивой Начальника Связи Вооруженных Сил Российской Федерации от 20 января 1999 года № 190/9/22. Результаты диссертационной работы были использованы Инспекцией по охране окружающей среды ПриВО (г. Самара) при создании экологической лаборатории военного округа, а также в Государственной службе санитарно-эпидемиологического надзора г. Ульяновска.

Кроме того, результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при проведении занятий по дисциплинам «Экология» и «Безопасность жизнедеятельности в Ульяновском Государственном техническом университете (УлГТУ), Ульяновском филиале военного университета связи (УФ ВУС), Поволжской Государственной академии телекоммуникаций и информатики (ПГАТИ, г. Самара) и Киевском военном институте управления и связи (КВИУС).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались: на Восьмой Российской научно-методической конференции «Пути и методы совершенствования учебного процесса» (г. Самара, 1999 г.); на научно-практической конференции «Проблемы экологии Ульяновской области» (г. Ульяновск, 1997 г.); на научно-технических конференциях УлГТУ (г. Ульяновск, 1997 - 1999 г.г.); на научно-технической конференции «Проблемы электромагнитной экологии и охрана окружающей среды», УВВИУС (г. Ульяновск, 1997 г.); на совещаниях и комиссиях экологических и санитарно-эпидемиологических служб и учреждений войск связи и Ульяновской области при формировании нормативной и методической базы электромагнитной экологии (г. Ульяновск, г. Самара, г. Киев); на научно-методических и научно-технических советах УФ ВУС при разработках учебных материалов (г. Ульяновск, 1997-1999 г.г.).

На защищу выносятся:

1. Методики, алгоритмы и программы расчета ЭМП вблизи ТС.

2. Результаты расчетных и экспериментальных исследований ЭМП ТС, устанавливающие особенности изменения структуры и количественных характеристик полей, а также реальные конфигурации и размеры санитарных зон.

3. Система защиты окружающей среды и населения от электромагнитных полей ТС, составными элементами которой является: нормирование, мониторинг и защита. 1

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 18 публикациях, в числе которых 2 статьи, 10 тезисов докладов на Всероссийской и региональных научно-технических конференциях, 5 учебных пособий.

б

, Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников из 150 наименований, 9 дрилржений, содержит 177 страниц машинописного текста, 36 рисунков и 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследований, определены цель и задачи работы, приведены краткое содержание работы и положения, выносимые на защиту.

- В первом раздаче анализируется экологическая обстановка в местах дислокации войск связи. Делается вывод, что система обеспечения экологической безопасности, способная решать в полном объеме задачи, определённые в Концепции экологического обеспечения ВС, ещё не создана. Основным и определяющим её недостатком в существующем виде является отсутствие специально подготовленных и оснащённых сил и средств обеспечения экологической безопасности.

1

На основе анализа современной системы защиты окружающей среды и человека от деятельности войск связи в диссертации разработана система защиты окружающей среды, личного состава и населения от ЭМП техники радиосвязи, включающая в себя три основные подсистемы - гигиенического нормирования, электромагнитного мониторинга и мероприятий по защите от ЭМП.

Во втором разделе дан анализ существующих методик расчета электромагнитных полей вблизи техники радиосвязи и разработаны новые методики и алгоритмы автоматизированного расчета электромагнитных полей вблизи комплекса техники радиосвязи. В работе исследуются методики для расчета ЭМП техники связи радиочастотного диапазона.

Недостатком существующей методики для техники радиосвязи СЧ,ВЧ диапазонов является отсутствие методик расчета ЭМП на отдельные группы антенн (V-образная, I-образная, АШ-2,7, АШ-10 и др.). Поэтому в разделе выведены основные соотношения для ЭМП вблизи таких антенн.

Поле сложных антенн определяется интегрированием полей соответствующих элементарных электрических вибраторов по линейным размерам этих антенн. При этом решается ряд специфических задач теории антенн, позволяющих более точно рассчитывать ближние поля (учет взаимного влияния элементов антенн и реальных распределений токов по излучателям).

На основе анализа структуры электромагнитного поля горизонтального элементарного электрического вибратора автором диссертационной работы представлен алгоритм и программа расчета ближних ЭМП элементарного электрического вибратора (ЭЭВ).

В существующих методиках расчета ЭМП техники радиосвязи гражданского ведомства имеется расчет для одиночных средств связи определенного диапазона радиочастот. В войсках связи стоит проблема расчета ЭМП для

комплекса техники радиосвязи различных диапазонов. В работе приводятся критерии оценки электромагнитной обстановки вблизи комплексов ТС.

В работе показано, что узлы связи ВС являются уникальными телекоммуникационными центрами, на которых одновременно сосредоточена техника СЧ, ВЧ, УВЧ и СВЧ диапазона в пределах одной площадки. Техника эта размещается на транспортной базе, в стационарных условиях, на крыше зданий, под землей и т.д. Ряд антенн передающих средств связи этих узлов отличается от антенн гражданских средств связи. В этом состоит особенность комплексов ТС.

Анализ существующих методических документов по расчету ЭМП и природоохранной литературы показывает, что структура методики должна включать следующие элементы: назначение (область применения); исходные данные; математический аппарат; алгоритмы и программы реализации (описание); примеры расчета (использования); эффект от внедрения.

Отличия предлагаемой методики от существующих:

- предлагаемая методика позволяет произвести автоматизированный расчет ЭМП от комплекса средств радиосвязи различных диапазонов частот; существующие методики обеспечивают расчет ЭМП только от одиночных средств радиосвязи гражданского ведомства;

- в существующих методиках расчет ЭМП, границ санитарно-защитных зон и зон ограничения застройки производился вручную, в предлагаемой методике расчет выполняет ЭВМ;

- для автоматизации математических расчетов используется специализированный пакет программ Mathcad - 7 Pro;

- результаты расчетов санитарных зон производятся вычислительной техникой в графическом виде.

В диапазоне частот СЧ и ВЧ расчет ЭМП базируется на модели1 ближних ЭМП, основанной на строгом решении задачи излучения элементарного электрического вибратора, расположенного над полупроводящей поверхностью раздела. Поле сложных антенн определяется интегрированием полей соответствующих элементарных электрических вибраторов по линейным размерам этих антенн. В диапазоне ОВЧ и УВЧ расчет ЭМП основан на применении формулы Введенского Б.А. В диапазоне УВЧ и СВЧ расчет ЭМП базируется на усредненной модели антенны.

Границы санитарно-защитных зон (СЗЗ) и зон ограничения застройки (303) от техники радиосвязи, работающей в диапазоне 30 кГц -300 МГц определяется по формуле:

t . JHZnnHsT. F ), го

Л ПДУ

где R - расстояние от центра антенны до точки, характеризующей границу определяемой зоны, м; Р а - мощность передатчика, подводимая к антенне, Вт; т] а - коэффициент полезного действия антенны; D а - максимальное значение

коэффициента направленного действия антенны; Е щу - предельно допустимые уровни напряженности ЭМП; Б (а) - значение нормированной характеристики диаграммы направленности антенны.

Границы СЗЗ и 303 от техники радиосвязи в диапазоне частот 300 МГц -300 ГГц определяются по формуле:

где R - расстояние от центра антенны до точки, характеризующей границу определяемой зоны, см; Ра - мощность, подводимая к антенне от передатчика, мкВт; т]а - коэффициент полезного действия антенны; Da(a ) - значение нормированного коэффициента направленного действия антенны по мощности для угла между электрической осью главного лепестка излучения антенны и направлением на расчетную точку определяемой зоны; Ga(a ) - коэффициент усиления антенны по мощности для угла между электрической осью главного лепестка излучения антенны и направлением на расчетную точку определяемой зоны; ППЭ - предельно допустимый уровень плотности потока энергии электромагнитного поля, установленный для населения в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц, мкВт/см.

В диссертации представлен алгоритм и программа его реализации на примере антенны наклонный симметричный вибратор Д-2 х 11. Получены значения санитарно-защитных зон в графическом виде.

Обоснован подход к оценке электромагнитной обстановки комплексов технических средств ТС.

В третьем разделе выполнено моделирование и проведены исследования электромагнитной обстановки вблизи техники радиосвязи. Исследования проводились для излучателей в виде одиночных вибраторов, многовибраторных антенных систем ВЧ диапазона и для апертурных антенн.

На разработанных математических моделях были проведены исследования влияния различных факторов на структуру поля. Анализ составляющих поля указывает на их сложную зависимость от геометрических размеров антенны, типа подстилающей поверхности, рабочей длины волны, высоты подвеса антенны, координат точки наблюдения, амплитуды тока на вибраторе.

С целью выяснения характера этих зависимостей в данной работе проведены расчеты объемных распределений полей одной из типовых антенн - ВГД - 8/12.

На рис. 1. представлена зависимость составляющих электрического поля Е„ и Е^ антенны от длины волны и расстояния на высоте Н = 2 м над земной поверхностью (е = 3; о = 0,003 См/м) при различных углах <р.

Зависимость показывает, что с ростом длины волны л и постоянном значении расстояния от центра вибратора суммарная составляющая электрического поля Es убывает.

В результате исследований ближних полей горизонтальных вибраторных антенн выявлено:

Р„-Цо-Ра(а) _ \Р.-Па(а)

(5)

4х-ППЭ ) Ал-ППЭ '

1. При г = const изменение Ег и Ex с изменением угла ср на близких расстояниях по характеру совпадает с ходом характеристики направленности.

2. При г = const характер изменения Ер и Е^ с изменением высоты осциллирующий на близких расстояниях и монотонный для больших расстояний.

3. С увеличением расстояния поле монотонно убывает во всех направлениях.

4. Для линейных симметричных вибраторов в направлениях близких к 0° суммарное электрическое поле определяется в основном горизонтальной составляющей Ег. С увеличением угла ср (ср > 35°) определяющий вклад вносит вертикальная составляющая.

5. Электрическое поле вблизи горизонтальных вибраторных антенн имеет три несинфазные, различные по амплитуде составляющие.

В разделе представлены результаты расчета ЭМП антенны ВГД - 8/12 в зависимости от длины волны (Я = 13, 32 и 50м), мощности (1, 5, 10 кВт) и типов почвы (е = 3, о = 0,003См/м и £ = 20, о = 0, ЮОСм/м).

На рис.2а. показана зависимость границ санитарно-защитной зоны антенны ВГД 8/12 от длины волны для сухой почвы при излученной мощности 1 кВт. Изменение длины волны в пределах рабочего диапазона от Ак до Лд приводит к резкому изменению формы и размера зон. Учет этого фактора можно произвести расчетом санитарно-защитных зон на нескольких точках рабочего диапазона длин волн (например, двух крайних Хк и Хд и средней А.ср ) с последующим построением огибающей по максимальным значениям.

Увеличение излучаемой мощности (рис.2в), как и следовало ожидать, приводит к увеличению санитарно-защитных зон. Некоторые изменения формы границы зон определяются переходом её из одной зоны излучения в другую.

Резкое изменение санитарно-защитных зон наблюдается при расположении антенны над различными типами почв (рис.2б.). Самая протяженная зона наблюдается для лоча с плохой проводимостью - сухих почв.

Границы санитарно-защитных зон и зон ограничения застройки для одиночных вертикальных вибраторных антенн имеют вид окружности с центром в месте расположения антенны либо её проекции на земную поверхность. Радиус санитарно-защитной зоны определяется по предельно допустимым значениям напряженности поля.

Исследование полей вблизи многовибраторных антенных систем ВЧ диапазонов выполнено на примере типовой антенны СГД 2/4 РА (18).

Исследование полей вблизи апретурных антенн проведено на примере антенны Кассегрена. Сложность анализа ЭМП апертурных антенн связана с необходимостью расчета полей в ближней зоне, в том числе и за апертурой, при многообразии амплитудно-фазовых распределений, особенностях конструкций антенн и необходимости учета излучения облучателя,

1-Я

Рис.!. Зависимость составляющих электрического поля антенны ВГД 8/12 от длины волны и расстояния 11а высоте Н = 2 м над земной поверхностью (е = 3, а = 0,003 См/м)

Алгоритм расчета плотности потока излучения такой антенны ССП и программа в среде МаШсас! разработаны автором и представлены в работе.

Зависимость плотности потока излучения станции ССП от расстояния г показана на рис.3.

Расчет проводился для точек контроля, находящихся на высоте Н = 2 м. Из рисунка видно, что при расстоянии г = 0 величина ППИ составляет 82 мкВ/см2. Максимальное значение ППИ = 246 мкВт/см2 достигается на расстоянии г = 100 м, затем изменение носит монотонно убывающий характер и на расстоянии г = 1000 м достигает величины ППИ = 6,7 мкВт/см2. В данном разделе исследованы зависимость плотности потока излучения станции ССП от азимутального направления ф и зависимость границ санитарно-защитных зон антенны ССП от угла места а в полярной системе координат. Исследование показали, что при угле места а = 0° и азимутальном направлении <р = 0° предельно допустимая величина ППИ = 10 мкВт/см2 имеет место на расстоянии г = 820 м. Показано что, существует два возможных опасных случая облучения от станции ССП: непосредственно вблизи антенны и при приближении к оси главного луча. ,

Таким образом, в диссертационной работе впервые установлены и с практической направленностью исследованы санитарно-защитные зоны и зоны ограничения застройки как одиночных излучателей СЧ, ВЧ и СВЧ диапазонов, так и комплекса техники радиосвязи.

Материалы расчетов, приведенные в настоящем разделе, не могут охватить всех практически возможных электромагнитных ситуаций и являются иллюстрационными. Разработанные математические модели позволяют получить расчетный материал по различным излучателям при множестве влияющих факторов, как с исследовательской, так и с практической целью.

В четвертом разделе диссертации представлены результаты экспериментального исследования электромагнитной обстановки вблизи излучающей техники радиосвязи и разработаны рекомендации по ее нормализации. Инструментальному контролю подвергался расчетный прогноз электромагнитных полей вблизи антенны спутниковой системы передачи (ССП).

Направление максимального излучения составило с плоскостью горизонта угол а=0° и 17°. Измерения проводились в точках выбранных трасс на высоте Нт=2 м над землей. Точки измерения (соответствуют расчетным точкам) задавались через координаты рм (расстояние до точки измерения вдоль поверхности земли) и фм (азимут). Для измерения ЭМП антенны ССП использовался прибор ПЗ-19. Результаты сравнительного расчета и измерений плотности потока энергии вблизи антенны ССП приведены в работе.

При сопоставлении результатов расчетного прогнозирования и измерений электрических полей, принимались во внимание погрешность задания ряда параметров в расчетных формулах, погрешность измерений, соответствие условий расчетного прогнозирования и измерений.

Ю" И* М* 5}'

30 40 3 0 20 1 0 С |Б 30 30 49 50|<ц)

60" 7$® И* 75*

30* О*

\АЛ

Г' - 10 кВт -Е = 3,

о = 0,03 см/м

.......с = 20

а = 0,100см/м

за*

15' 0"

б)

М 40 1 0 2 0 I» 0 10 20 >0 40 »!<■)

«О*

Р= 1,5,10кВт ь = 3,

В)

Ю 40 30 30 10 0 10 20 30 40 50

Рпс.2. Зависимость границ санитарно-'защптных зон антенны ВГД-8л2 от длимы волны (а), типа почвы (б) н мощности передатчика (ь,-

ППИ «>-<>°

Рис. 3. Зависимость плотности потока излучения (ППИ) станции спутниковой системы передачи (ССП) от расстояния г (Н=2м)

Количественная и качественная оценки погрешности определения напряженности поля и сравнимости результатов расчетного прогнозирования и измерений, проведенные в настоящем разделе, позволяют сделать вывод о вполне удовлетворительном совпадении результатов расчета и эксперимента.

Излучающие комплексы радиосвязи отличаются большим разнообразием типов и количеством технических средств. С целью сохранения здоровья населения и операторов, эксплуатирующих технику радиосвязи, от негативного воздействия ЭМП экологической экспертизе подвергаются как отдельные радиостанции, так и крупнейшие узлы связи. 1

При разработке рекомендаций по нормализации электромагнитной обстановки вблизи излучающей техники радиосвязи необходимо учитывать специфику ТС (концентрация большого количества излучающих устройств в системе узла связи, условия эксплуатации, размещения и т.д.). Способ защиты в каждом конкретном случае должен определяться с учетом рабочего диапазона частот, характера выполняемых работ, необходимой эффективности защиты.

С целью обеспечения электромагнитной безопасности при эксплуатации техники радиосвязи необходимо обучать личный состав основам расчетного прогноза ЭМП радиочастот, вопросам инструментального контроля и мероприятиям по защите от электромагнитных излучений. Проведенные исследования показали, что для сложных излучающих объектов при значительных объемах электромагнитного прогнозирования в условиях большого количества суточных и сезонных перестроек и смен технических средств единственно возможным, объективным и экономически обоснованным способом определения электромагнитной обстановки должен быть расчет.

В приложения 1-9 к диссертации включены алгоритмы и программы расчета электромагнитных полей различной техники связи, а также копии актов внедрения.

14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом диссертационной работы является научно-обоснованная разработка методик автоматизированного расчета ЭМП ТС, обеспечивающих решение важной прикладной задачи - охраны окружающей среды и человека от ЭМП ТС.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований, проведенных автором в диссертационной работе, заключаются в следующем:

1. Обоснована структура системы защиты окружающей среды, личного состава и населения от ЭМП техники радиосвязи, состоящая из трех основных подсистем: гигиенического нормирования, электромагнитного мониторинга и мероприятий по защите от ЭМП. '

2. Разработана методика автоматизированного расчета ЭМП ТС, являющаяся важнейшим элементом электромагнитного мониторинга.

3. Разработаны алгоритмы и программы расчета ЭМП техники радиосвязи в среде Ма^Ьсаё на основные типы антенн ТС. Использование таких программ в значительной степени повышает качество и технико-экономический уровень экспертизы, повышает производительность труда, сокращает сроки ее проведения, уменьшает стоимость и трудоемкость электромагнитного прогнозирования.

4. На разработанных математических моделях проведены исследования различных факторов на структуру ЭМП.

5. Определены реальные конфигурации и размеры санитарно-защитных зон отдельных антенн техники связи и их комплексов.

6. Разработаны научно-обоснованные обобщающие рекомендации по инструментальному контролю окружающей среды по электромагнитному фактору и охране окружающей среды и человека от ЭМП ТС.

Основные результаты диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Савиных В.В., Николаев В.М. Концепция экологического обеспечения Вооруженных Сил РФ и проблемы подготовки специалистов войск связи / Проблемы экологии Ульяновской области. Материалы научно-практической конференции, Ульяновск, МЦ «Информсервис Лими-тед», 1997 - с. 189.

2. Савиных В.В. Анализ источников загрязнений окружающей среды при эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры и разработка предложений по организации ее охраны / Тезисы докладов XXXI научно-технической конференции. Часть 3 (январь-февраль 1997). - Ульяновск, УлГТУ, - 1997.-е. 16-17.

3. Савиных В.В. Защита населения от воздействия электромагнитных полей как экологическая проблема. // Там же, с. 15-16.

4. Савиных В.В. Куклев В.А. Основы обшей экологии. Учебное пособие. Ульяновск. -УВВИУС. - 1996. - 70 с.

5. Савиных В.В., Куклев В.А. Введение в военную экологию. Учебное пособие. Ульяновск. - УВВИУС. -1996. - 66 с.

6. Савиных В.В., Чернов П.Н. Анализ экологической обстановки в Вооруженных Силах на современном этапе / Проблемы электромагнитной экологии и охрана окружающей среды. Материалы научно-технической конференции. - Ульяновск, УВВИУС. - 1997. - с. 60-61

7. Савиных В В., Дорошенко A.B., Ухрюмкин A.B. Система охраны окружающей среды в астях войск связи // Там же, с. 98.

8. Савиных В.В., Дорошенко A.B., Ухрюмкин A.B. Алгоритмы решения природоохранных щач на основе инженерных и организационных мероприятий // Там же, с. 56-60.

9. Савиных В.В., Скрыпник Л.В. Требования к рациональной организации и функциониро-1нию военных экосистем И Там же, с. 15 -17. >

10. Савиных В.В., Куклев В,А. Теоретические основы безопасности жизнедеятельности, чебное пособие. Ульяновск. - УВВИУС-1997. - 63 с.

11. Савиных В.В., Куклев В.А. Безопасность жизнедеятельности личного состава при проек-яровамии и эксплуатации военной техники связи и автоматизированных систем управления, чебное пособие. - Ульяновск. - УВВИУС. -1997. - 74 с.

12. Савиных В.В., Куклев В.А. Безопасность жизнедеятельности в условиях чрезвычайных итуаций. Учебное пособие. Ульяновск. - УВВИУС. - 1997.- 92 с.

13. Савиных В В., Ухрюмкин A.B. Метод анализа электромагнитных полей радиочастот для ешения задач электромагнитной экологии. ЦВНИ МО Спр. № 9664. СРДПР, Сер. Б, выпуск № 3. Инв.Б3581 от 20.05.1998 г.

14. Савиных В.В. Разработка организационно-технических требований по контролю интен-ивности электромагнитных излучений радиочастот в войсках связи. ЦВНИ МО. Спр. № 9217 )РДПР. Серия Б. Выпуск 40. Инв. № Б3348 от 21.10.1997.

15. Савиных В.В. Моделирование электромагнитных полей в условиях медико-иологических исследований // Тезисы докладов XXXil научно-технической конференции. Ул-ТУ, часть 2 (19-31 января 1998 г.), УлГТУ, - Ульяновск, - 1998, с. 67-68.

16. Савиных В.В., Сподобаев Ю.М. Разработка методики и алгоритма расчетного прогнози-ования электромагнитных полей (ЭМП) техники радиосвязи УВЧ и СВЧ диапазонов // ХХХШ тчетная научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава УлГТУ (180 января 1999 г.),

'лГТУ. - Ульяновск. - 1999. - с. 87.

17. Сподобаев Ю.М., Савиных В.В., Куклев В.А. Компьютерные технологии при изучении тециплин «Экология» и «Электромагнитная экология» в телекоммуникационных вузрх // Вось-1ая Российская научно-методическая конференция «Пути и методы совершенствования учебного ipouecca», 6-7 апреля 1999 г. Тезисы. Поволжская государственная академия телекоммуникации и шформатики (ПГАТИ). Самара. - 1999 г. - с. 68.

18. Савиных В В., Куклев В.А. и др. Программа дня ЭВМ "Компьютерный учебник Безопасность жизнедеятельности"". Свидетельство об официальной регистрации программы для )ВМ №90390 от 11.06.1999 г. российского агент эным знакам.

Подписано в печать 21.12.99. Формат 60x84/16. Гарнитура ТтезЕТ. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз.

Заказ № 6 ОХ

Отпечатано с оригинал-макета в Лаборатории оперативной полиграфин Ульяновского государственного университета 432700. г.Ульяновск, ул. Л.Толстого, 42

Введение.

1. Анализ экологической обстановки в местах дислокации войск связи и разработка системы защиты окружающей среды, личного состава и населения от электромагнитных полей техники радиосвязи.

1.1.Основные экологические проблемы в войсках связи Вооруженных Сил Российской Федерации.

1.1.1.Классификация загрязнений окружающей среды, возникающих в результате деятельности войск связи.

1.1.2.Характеристика современной системы охраны окружающей среды и человека в войсках связи.

1.2.Разработка системы защиты окружающей среды, личного состава и населения от электромагнитных полей техники радиосвязи.

1.2.1.Структура системы защиты окружающей среды, личного состава и населения от электромагнитных полей техники радиосвязи.

1.2.2.Нормирование электромагнитных полей и критерии оценки безопасности излучающих средств техники радиосвязи.

1.2.3.Методологические принципы расчетного прогнозирования электромагнитных полей.

1.2.4.Методы инструментального контроля электромагнитных полей.

1.3.Вывод ы.

2. Разработка методик и алгоритмов расчета электромагнитных полей вблизи техники радиосвязи.

2.1.Анализ существующих методик и алгоритмов расчета электромагнитных полей вблизи техники радиосвязи.

2.1.1.Методика расчета электромагнитных полей вблизи техники радиосвязи СЧ и ВЧ диапазонов.

2.1.2.Методики расчета электромагнитных полей вблизи техники радиосвязи ОВЧ и УВЧ диапазонов.

2.1.3.Методика расчета электромагнитных полей вблизи техники радиосвязи УВЧ и СВЧ диапазонов, оборудованной апертурными антеннами.

2.2.Разработка методики и алгоритмов автоматизированного расчета электромагнитных полей вблизи комплекса техники радиосвязи.

2.3.Вывод ы.

3. Моделирование и исследование электромагнитной обстановки вблизи техники радиосвязи.

3.1.Исследование ближних полей излучателей в виде одиночных вибраторов.

3.1.1.Структура ближних полей горизонтальных вибраторов.

3.1.2.Структура ближних полей вертикальных вибраторов.

3.1.3.Санитарные зоны одиночных вибраторных антенн.

3.2.Исследование полей вблизи многовибраторных антенных систем ВЧ диапазонов.

3.3.Исследование полей вблизи апертурных антенн.

3.4.Вывод ы.

4. Экспериментальное исследование электромагнитной обстановки вблизи излучающей техники радиосвязи и разработка рекомендаций по ее нормализации.

4.1.Организация и проведение экспериментальных исследований.

4.2.Оценка погрешности соответствия расчетного прогноза и измерений.

4.3.Разработка рекомендаций по нормализации электромагнитной обстановки вблизи излучающей техники радиосвязи.

4.4.Вывод ы.

Проблема сохранения и оптимизации окружающей среды в условиях научно-технического прогресса с его мощными средствами преобразования природы с каждым годом приобретает все более важное значение. Это обусловлено тем, что окружающая среда стала подвергаться воздействию различных факторов, которые связаны с практической деятельностью человека.

Среди этих факторов определенное место занимают электромагнитные поля (ЭМП) широкого диапазона частот. Сегодня электромагнитное загрязнение окружающей среды, наряду с химическим и радиационным - наиболее масштабный вид загрязнения, имеющий глобальные последствия, и вызывающий все большую озабоченность как специалистов, так и населения [136].

Всемирная организация здравоохранения включила проблему электромагнитного загрязнения окружающей среды в перечень приоритетных проблем человечества.

Исследования, проведенные в [35], убедительно показали существование значимого неблагоприятного воздействия электромагнитного загрязнения на здоровье человека. Этот вывод сделан специалистами повсеместно - в России, США, Швеции, Германии, Великобритании и других странах.

Таким образом, возникает сложная проблема по охране окружающей среды и человека от негативного воздействия ЭМП.

Сложность этой проблемы определяется не только трудностями, возникающими при решении частных задач, связанных с охраной окружающей среды. Изучение этой проблемы в целом требует, прежде всего, интеграции исследований целого ряда научных дисциплин: биологии, экологии, математики, медицины, физики атмосферы, распространения радиоволн и т.д. [71].

Системный анализ в области экологических наук нашел свое выражение в виде так называемой "системной экологии" [75], т.е. изучении экологических объектов как систем в их взаимосвязи с окружающей средой. Несколько более 6 узкое понятие "математической экологии" охватывает совокупность знаний, которая развилась на стыке и в результате синтеза биологических и математических дисциплин. Предмет математической экологии как науки составляют 9 экологические процессы и системы, а методом исследования этой науки является математическое моделирование, т.е. построение математических моделей и анализ их подходящими средствами современной математики.

Разумеется, и в экологии, и в какой-либо другой науке математические модели - это не цель, а лишь средство изучения реальных систем. Поэтому естественно возникает вопрос о возможностях и границах применимости методов математической экологии при решении конкретных задач прикладной и теоретической экологии. Среди этих задач - прогнозирование поведения экосистем под воздействием тех или иных антропогенных факторов, в том числе и ЭМП.

Для войск связи на современном этапе характерно увеличение количества и видов новой техники связи, эксплуатация которых сопровождается излучением электромагнитной энергии в окружающую среду. Поэтому в войсках связи существует проблема охраны окружающей среды и человека от воздействия ЭМП техники радиосвязи.

При решении проблемы охраны окружающей среды и человека от воздействия ЭМП радиочастот возможно использование результатов различных исследований, проведенных отечественными и зарубежными авторами.

Так, отдельные вопросы нормирования ЭМП рассмотрены в работах Шандалы М.Г., Думанского Ю.Д., Иванова Д.С., 1990 г.; Давыдова Б.И., Ти-хончукаВ.С., Антонова В.В., 1984 г.; Сердюка A.M., 1977, 1983 гг.; Григорьева Ю.Г., Савина Б.А., Рубцова Н.Б. и др. [34, 39, 47, 103].

Широкие исследования влияния электромагнитных полей на биообъекты были начаты в 60-е годы (Гордон З.В., 1966 г; Пресман A.C., 1968 г; Малышев В.М., Колесник Ф.А., 1958 г; Себрант Ю.В.,1969 г.). Затем эти вопросы рассматривались в работах Думанского Ю.Д., Сердюка A.M., Лось И.Г., 1975 г ; Давыдова Б.И., Тихончука B.C., Антонова В.В., 1984 г; Савина Б.М., Степанова 7

Г.А., Степанского Г.А., 1978 г; Холодова Ю.А.,1966 г; Суворова Г.А., Пальцева Ю.П., 1998 г; Сердюка A.M., 1977,1980 г.г. и др. [34, 45-47, 103, 128].

Вопросы расчетного прогнозирования и инструментального контроля ЭМП изложены в работах ученых : Минина Б.А., 1974 г; Крылова В.А., Юр-ченковой Т.В.,1972 г ; Шередько Е.Ю., Сподобаева Ю.М., 1982, 1992-1999 г. г., Бузова А.Л., Романова В.А., 1996-1999 г. г. и др. [62,137, 116, 123-126,4, 5, 10, 11].

Мероприятия по защите окружающей среды и человека от воздействия ЭМП техники радиосвязи изложены в работах : Минина Б.А., 1974 г., Крылова В.А., Юрченковой Т.В.,1972 г; Шандалы М.Г., Думанского Ю.Д., Иванова Д.С., 1990 г.; Сердюка A.M., Лось И.Г., 1975 г.; Григорьева Ю.Г., 1997 г.; Бузова А.Л., Казанского Л.С., Романова В.А., Сподобаева Ю.М., 1997 г. и др. [62, 34, 39, 45-47,35,4].

Анализ состояния вопросов обеспечения безопасности человека от воздействия электромагнитных полей радиочастот показывает, что рассмотрение этих вопросов проводится практически автономно, без увязки всего комплекса многоплановых задач нормирования, обнаружения и собственно защиты. В то же время, в работах Шандалы М.Г., Думанского Ю.Д., Савина Б.М. [45-47], подчеркивается, что достижение надежной защиты от воздействия электромагнитных полей радиочастот возможно только на основе комплексных инженерно-технических и медико-биологических исследований, базирующихся на реально существующих взаимосвязях "фактор-окружающая среда". При этом, для организации контроля за состоянием охраны труда и техники безопасности необходимо наличие трех элементов: нормативной документации и системы стандартов; средств измерения, позволяющих проверить соответствие контролируемых параметров нормам и стандартам; корректирующих средств, необходимых для внесения изменений в случае отклонения параметров от нормативных. 8

С этих позиций исключительно важное значение имеют достижения гигиенической и технических наук в области исследований биологической значимости электромагнитной энергии; влияния ширины спектра излучения, частоты и вида модуляции, поляризации и отражающих предметов; обоснования методических подходов по установлению гигиенических нормативов; создания моделей "фактора" для различных условий облучения; разработке методов и средств обнаружения опасных уровней электромагнитной энергии.

Вопросы охраны окружающей среды и человека от воздействия ЭМП могут решаться только в системном виде, т.е. во взаимосвязи нормирования ЭМП и их мониторинга, а также защиты. Нет смысла в защите, если нет норматива, нет прогноза, если неизвестна структура системы охраны, если нет модели воздействия ЭМП.

Математическое моделирование ЭМП - составная часть системы защиты окружающей среды и человека от ЭМП. Это связано с решением электродинамических задач, разработкой математических моделей излучения антенн, расчета ближних полей и их оценкой с точки зрения электромагнитной экологии. Комплексы моделей, отображающий достаточно полно механизм взаимодействия ЭМП, человека и окружающей среды, позволяет провести серию расчетов прогнозного и планового характера с соответствующими практическими рекомендациями. Следует отметить, что математическое моделирование процессов, происходящих в экосистемах представляет весьма сложную задачу [71].

Прогресс современной вычислительной техники дал новый толчок развитию целого ряда разделов математической физики и вычислительной математики. Для электродинамики, в частности, расширился набор задач, поддающихся расчету, и изменился сам подход к их решению. Возникло новое направление, являющееся синтезом методов электродинамики и вычислительной математики, которое можно назвать "вычислительной электродинамикой" [75].

Основной задачей "вычислительной электродинамики" является анализ круга электродинамических задач, поддающихся численному счету на совре9 менных ЭВМ, определение оптимальных численных методов их решения и выявление предельных возможностей этих методов. Вопросы моделирования ЭМП рассмотрены в работах Митры Р., Маркова Г.Т., Петрова Б.М., Грудин-ской Г.П., 1979 г.; Никольского В.В., Никольской Т.К.,1989 г. [27,69, 90].

При построении математических моделей излучения ЭМП различных антенн используются методы теории распространения радиоволн. Эти методы рассмотрены в работах ученых : Долуханова М.П., 1972 г.; Никольского В.В., Никольской Т.К., 1989 г.; Шередько Е.Ю., 1976 г; Черенкова Е.Л., Чернышова О.В., 1984 г.; Кочержевского Г.Н., Ерохина Г.А., Козырева Н.Д.,1989 г.; Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П., 1979 г. [137, 90, 6].

Методики расчета электромагнитных полей целесообразно разрабатывать по группам антенн, отличающихся по принципам действия, диапазонам частот и условиям размещения.

Первая группа включает антенны НЧ, СЧ и ВЧ диапазонов, анализ излучения которых проводится с учетом реальных электрофизических параметров земной поверхности. Антенны этих диапазонов представляют собой проволочные и вибраторные конструкции, хорошо разработаны и представлены в работах Крылова Г.Н., 1962,1986,1990 г. г.; а в дальнейшем - Сподобаева Ю.М., Шередько Е.Ю., 1976,1982,1997 г. г. [63, 125, 136] и воплощены в государственные методические документы [78]. Модели ближних ЭМП основаны на строгом решении задачи излучения элементарного электрического вибратора, расположенного над полупроводящей поверхностью раздела.

Анализ существующих методов расчетов ближних полей показывает, что не для всех типов антенн, имеющихся на вооружении войск связи, разработаны эти методы, не учтены специфика антенно-фидерных устройств и условия их размещения ( подземные, наземные, на крыше аппаратных и т.д. )

Вторая группа антенн - это антенны в диапазоне частот ОВЧ. Эти антенны располагаются высоко над землей, санитарные зоны практически всегда попадают в дальнюю зону. Поэтому для целей электромагнитной экологии

10 вполне достаточен анализ ЭМП по двухлучевой модели с использованием эксплуатационных характеристик антенн. Для техники радиосвязи гражданского назначения эти вопросы последовательно разрабатывались в работах Бузова А.Л., Казанского Л.С., Сподобаева Ю.М., Юдина В.В. Конечным результатом этих работ явились государственные методические документы [74,79].

Однако в войсках связи наряду с панельными и другими вибраторными антеннами используются некоторые другие типы (2-образные, У-образные, Х- образные и т.д.). Поэтому для антенных устройств войск связи этого диапазона частот целесообразно разработать специальные методики и алгоритмы расчета электромагнитных полей.

Третья группа - это апертурные антенны, которые используются в УВЧ и СВЧ диапазонах. Сложность анализа ЭМП апертурных антенн связана с необходимостью расчета полей в ближней зоне, в том числе и за апертурой, при многообразии амплитудно-фазовых распределений, особенностях конструкций антенн и необходимостью учета излучений облучателя.

Для гражданской техники связи данного частотного диапазона вопросы расчетов полей вблизи апертурных антенн разрабатывались Кубановым В.П., Сподобаевым Ю.М. [124-126]. Разработаны соответствующие методики расчета ЭМП для радиосредств, работающих в диапазоне частот 700 Мгц-300 ГГц [80].

Такие антенны в гражданской и военной технике связи одни и те же. Поэтому методические указания для расчета ЭМП ВТС СВЧ диапазона с использованием апертурных антенн должны адаптироваться к существующим с учетом особенностей размещения и эксплуатации ВТС.

Анализ конкретного ЭМП можно условно провести в три этапа.

Первый этап - постановка задачи. Он имеет важнейшее значение для понимания явления. При постановке задачи определяются исходные данные, граничные условия для электромагнитного поля, распределения возбуждающего тока (заряда), формы устройства и параметра материала, из которого оно вы

11 полнено и т.д. Устанавливается расположение точки наблюдения поля и выясняется возможность измерения возбуждающего (заданного) тока. Уясняется, что необходимо найти в результате решения задачи. Все это необходимо для того, чтобы осмысленно перейти от физической модели к математической.

Второй этап - математическое решение задачи. Для создания и анализа математической модели должен применяться адекватный математический аппарат, который приводит к математическим результатам (формулам).

Третий этап, тесно связанный с постановкой задач, - анализ математических формул применительно к заданной физической модели. Из этих формул должна быть извлечена информация об электромагнитном явлении [69]. — В настоящее время для научно-технических расчетов на компьютерах все чаще и чаще используются нетрадиционные языки программирования и не электронные таблицы, а специальные математические программы типа МаШсас! и др.

Задачи электромагнитной экологии, поставленные в диссертационной работе решались в среде МаШсаё.

Перечень вычислительных инструментов, доступных в среде МаШсас! и необходимых для решения задач электромагнитной экологии: решение алгебраических уравнений и систем (линейных); работа с векторами и матрицами (линейная алгебра и др.); поиск минимумов и максимумов функциональных зависимостей; пакет МаШсаё дополнен справочником по основным и математическим и физико-химическим формулам и константам, которые можно автоматически переносить в документ без опасения внести в них искажения, нередкие при ручной работе; система МаШсас! оборудована средствами анимации, что позволяет реализовать созданные модели не только в статике (числа, таблицы, графики), но и в динамике (анимационные клипы);

12 в систему Mathcad интегрированы средства символьной математики, что позволяет решать поставленные задачи (этап задачи) не только численно, но и аналитически.

Кроме того, не следует забывать, что пакет Mathcad - это полноценное Windows - приложение. Решая поставленную задачу, можно в статике (через буфер обмена Windows) или в динамике (OLE - технологии) передать данные в среду другой программы (в среду языка Fortran, например) и там решить часть задачи.

При наличии предлагаемых методик может быть разработана система автоматизированного прогнозирования электромагнитной обстановки, которая зи, находящейся на вооружении войск связи.

При обеспечении безопасной работы на ВТС с учетом требований электромагнитной экологии важное значение имеет наличие эффективной системы защиты окружающей среды, личного состава и населения от воздействия ЭМП.

Специфика ВТС - отличие конструкции и условий размещения антенн, специфика организационной структуры в вопросах решения природоохранных задач - определяют необходимость разработки системы защиты окружающей среды от негативной деятельности войск связи, в том числе и от такого экологического фактора, как ЭМП ВТС.

Большое значение при решении этой проблемы имеет наличие методик измерения ЭМП ВТС для всех диапазонов частот. Для этой цели возможно использование исследований, проведенных Сподобаевым Ю.М., Романовым В.А. [123-126, 4] с учетом специфики конструкции и условий размещения ВТС.

Успешное решение технических, организационных и эксплуатационных задач по охране окружающей среды от ЭМП в войсках связи неразрывно связано с созданием организационной структуры органов надзора за состоянием окружающей среды и не может не рассматриваться в рамках настоящей работы.

13

Актуальность диссертационной работы по специальности 05.13.16 заключается в том, что не для всех типов антенн, имеющихся на вооружении войск связи разработаны методики расчета ближних ЭМП, не учтена специфика антенно-фидерных устройств и условия их размещения (подземные, наземные, на крыше аппаратных и т.д.).

В существующих методиках расчета ЭМП используется сложный математический аппарат и для работников санитарно-эпидемиологической службы (владельца радиотехнического объекта), имеющего слабую подготовку в области электродинамики, антенной техники, распространения радиоволн, системных вопросов проведение расчетов ЭМП представляет серьезную проблему. ботка программного обеспечения). Наличие предлагаемых программ позволит также решать вопросы обучения указанных специалистов расчету ЭМП.

Актуальность диссертационной работы по специальности 11.00.11 заключается в том, что для войск связи на современном этапе характерно увеличение количества и видов новой техники связи, эксплуатация которой сопровождается излучением электромагнитной энергии в окружающую среду. Одним из главных препятствий, сдерживающих решение экологической проблемы является задержка в становлении полноценной ведомственной системы охраны окружающей среды в ВС РФ. Органы ведомственного экологического контроля ввиду их малочисленности и недостаточной технической оснащенности не способны в настоящее время вести эффективную работу. Необходима разработка и создание системы охраны окружающей среды и человека от ЭМП в войсках связи, требования к которой и предложены в данной работе.

Тематика диссертационной работы входит в перечень военно-научных работ, предложенных для разработки Инспекцией по охране окружающей среды ПриВО (г. Самара), пункт 1, исх. №1/325 от 16 октября 1997 г.

14

Таким образом, целью диссертационной работы является: научно-обоснованная разработка методик автоматизированного расчета электромагнитных полей техники связи (ТС), обеспечивающих решение важной прикладной задачи - охраны окружающей среды и человека от ЭМП ТС.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Разработка методик автоматизированного расчета ЭМП ТС основных классов антенн ТС.

2. Разработка алгоритмов, программ расчета и экспериментальное исследование электромагнитной обстановки вблизи ТС.

3. Разработка рекомендаций по инструментальному контролю окружающей среды по электромагнитному фактору для передающих устройств ТС.

4. Разработка рекомендаций по защите окружающей среды и человека от электромагнитных полей ТС.

При решении поставленных задач применены следующие методы исследований: математическое моделирование, излучающих систем, аналитический аппарат электродинамики, численные методы расчета и анализа, экспериментальные методы анализа электромагнитной обстановки.

Таким образом, научная новизна работы определяется: разработкой методик расчета электромагнитных полей ВТС в окружающей среде, включая разработку алгоритмов и программ расчета электромагнитных полей ТС, специфичных для войск связи;

15 проведением исследований электромагнитной обстановки вблизи излучающей ВТС, в результате которых установлены особенности электромагнитных полей вблизи ВТС и границы санитарных зон; разработкой системы охраны окружающей среды, личного состава и населения от электромагнитных полей ВТС, составными элементами которой являются: нормирование, мониторинг, защита.

Совокупность научных результатов диссертации выносится на защиту в качестве теоретического обобщения и решения важной научно-технической задачи электромагнитной экологии по разработке методик и средств расчета в окружающей среде электромагнитных полей техники радиосвязи, нового решения на их основе актуальной задачи автоматизации прогнозирования электромагнитной обстановки.

Диссертационная работа состоит из четырех глав.

В первой главе проведен анализ экологической обстановки в местах дислокации войск связи и разработана система защиты окружающей среды, личного состава и населения от электромагнитных полей техники радиосвязи.

Во второй главе проведен анализ существующих методик и алгоритмов расчета электромагнитных полей вблизи техники радиосвязи. Разработаны методики и алгоритмы автоматизированного расчета ЭМП отдельных средств радиосвязи и комплекса ВТС. Приведены расчеты ЭМП основных средств радиосвязи войск связи.

В третьей главе выполнено моделирование и исследование электромагнитной обстановки вблизи техники радиосвязи.

В четвертой главе проведено экспериментальное исследование электромагнитной обстановки вблизи излучающей техники радиосвязи и разработаны рекомендации по ее нормализации.

Практическое значение работы определяется тем, что материалы диссертационных исследований представляют интерес для экологических служб предприятий, частей, округов, для формирования ведомственной нормативной

17

Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на Восьмой Российской научно-методической конференции "Пути и методы совершенствования учебного процесса" (г.Самара 1999г.); на научно-практической конференции "Проблемы экологии Ульяновской области" (г.Ульяновск 1997г.), на 31,32,33 - научно-технических конференциях УГТУ (1997,1998, 1999 г.г.), на научно-технической конференции "Проблемы электромагнитной экологии и охрана окружающей среды", УВВИУС (г. Ульяновск 1997 г.), получено положительное решение по двум статьям, депонированным в ЦВНИ МО РФ (1998г.).

Успешное комплексное решение проблемы электромагнитной экологии и создание системы защиты окружающей среды и человека от вредного воздействия ЭМП требует привлечения широкого круга профессионалов -математиков, экологов, разработчиков и операторов излучающих технических средств, специалистов по распространению радиоволн, антенно-фидерным устройствам и ЭМС, медиков и т.д.

Использование разработанных методик анализа и алгоритмов автоматизированного расчета ЭМП техники радиосвязи и внедрение предложенной системы защиты окружающей среды и человека от ЭМП позволит обеспечить безопасную эксплуатацию техники радиосвязи человеком и требуемое качество окружающей среды.

В заключении автор считает своим приятным долгом выразить глубокую, искреннюю признательность профессорам Николаеву В.М., Сподобаеву Ю.М., сыгравшим большую роль в формировании взглядов автора на сущность проблемы и методы ее решения.

120

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом диссертационной работы является разработка методик и алгоритмов автоматизированного расчета ЭМП техники радиосвязи в окружающей среде и системы защиты окружающей среды и человека от негативного воздействия этих ЭМП.

Основные итоги теоретических и экспериментальных исследований, проведенных автором в диссертационной работе, заключаются в следующем: l.Ha основе анализа экологической обстановки в местах дислокации войск связи показана необходимость исследований и разработки научно-технических и организационных подходов по защите окружающей среды, личного состава и населения от негативного воздействия ЭМП техники радиосвязи. 2,Обоснована структура системы защиты окружающей среды, личного состава и населения от ЭМП техники радиосвязи, состоящая из трех основных подсистем: гигиенического нормирования, электромагнитного мониторинга и мероприятий по защите от ЭМП.

Нормирование ЭМП ВТС должно учитывать сложную структуру поля во всем диапазоне радиочастот вблизи излучателей, а также специфику эксплуатации ВТС (мобильность ВТС, большое количество антенных устройств, высокую концентрацию ВТС на территории узла связи и т.д.).

Электромагнитный мониторинг - основное направление улучшения экологической обстановки - включает в себя расчетное прогнозирование и инструментальный контроль. Расчетное прогнозирование ЭМП ВТС должно производиться по научно-обоснованным методикам, с учетом широкого диапазона частот, условий размещения ВТС и особенностей конструкций излучающих систем. Целесообразно ввести в техническую документацию ВТС экологический паспорт каждой антенны и санитарный паспорт для типового узла связи.

Методы инструментального контроля должны соответствовать физическим особенностям структуры полей вблизи излучателей, выявленным в процессе теоретических и экспериментальных исследований. С учетом

117 специфики ВТС определены требования к измерительной аппаратуре по контролю ЭМП техники радиосвязи.

К мероприятиям по защите от ЭМП ВТС относятся: организация санитарно-защитной зоны и зоны ограничения застройки; инженерно-технические и организационные мероприятия, проводимые на самом объекте излучения; инженерно-технические мероприятия, осуществляемые вне ВТС. Использование конкретного способа защиты определяется местными условиями, доступностью и целесообразностью их, исходя из задач, решаемых ВТС, с учетом экономических затрат.

З.На разработанных математических моделях проведены исследования различных факторов на структуру ЭМП. Анализ составляющих поля указывает на их сложную зависимость от геометрических размеров антенны, типа подстилающей поверхности, рабочей длины волны, высоты подвеса антенны, координат точки наблюдения, амплитуды тока на вибраторе и т.д.

С целью выявления характера этих зависимостей проведены расчеты объемных распределений полей типовых антенн войск связи. В результате исследований выявлены новые особенности и закономерности излучения ЭМП. На примере вертикальных вибраторных антенн, широко используемых в стационарных условиях, на подвижных объектах и для переносных средств связи, выполнено исследование ближних полей и санитарно-защитных зон. Исследование показало, что электрическое поле в ближней зоне в цилиндрической системе координат имеет две составляющих Ег и Ez. Соотношение между ними и характер изменения в значительной степени зависят от электрических параметров почвы и длины волны.

Проведено исследование ЭМП горизонтальных вибраторов (ВГД

8/12, СГД - 2/4 РА(18) и т.д.).

Проведены расчетная электромагнитная экспертиза комплекса средств связи УФ ВУС и экспериментальные исследования ЭМП станции ССП.

118

4.Разработаны алгоритмы и программы расчета ЭМП техники радиосвязи в среде Matchcad на основные типы антенн ВТС. Использование таких программ в значительной степени повышает качество и технико-экономический уровень экспертизы, повышает производительность труда, сокращает сроки ее проведения, уменьшает стоимость и трудоемкость электромагнитного прогнозирования.

5. Определены реальные конфигурации и размеры санитарно-защитных зон и зон ограничения застройки как отдельных антенн, так и их комплексов, характерных для войск связи.

6.Разработаны научно-обоснованные обобщающие рекомендации по проведению санитарно-гигиенической экспертизы, экологического мониторинга и улучшению электромагнитной обстановки излучающих технических средств войск связи.

Материалы диссертационных исследований явились научной основой решения важной научно-технической задачи - защиты окружающей среды и человека от электромагнитных полей радиочастот, создаваемых военной техникой связи.

Совокупность научных результатов диссертации выносится на защиту в качестве теоретического обобщения и решения важной научно-технической задачи электромагнитной экологии по разработке методик и средств анализа в окружающей среде электромагнитных полей техники радиосвязи, нового решения на их основе актуальной задачи автоматизации прогнозирования электромагнитной обстановки.

Практическое значение работы определяется тем, что материалы диссертационных исследований представляют интерес для экологических служб предприятий, частей, округов, для формирования ведомственной нормативной и методической документации и для использования в учебном процессе по электромагнитной экологии. Это подтверждается актами внедрения ведомственным ЦНИИС (г. Мытищи), Инспекцией по охране окружающей среды Приволжского военного округа (г.Самара),

119

Государственной санитарно-эпидемиологической службой (г.Ульяновск) и Военным институтом управления и связи (г.Киев).

1. Агафонов В.Н. Спецификация программ: понятийные средства и их организация. Новосибирск: Наука, 1987. - 240 стр.

2. Адлер Ю.П. Контроль качества с помощью персональных компьютеров. М.: Машиностроение, 1991. 126 стр.

3. Андерсон М. Экология и науки об окружающей среде: биосфера, экосистемы, человек. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 120 стр.

4. Антенно-фидерные устройства систем сухопутной подвижной радиосвязи./Бузов A.JL, Казанский JI.C., Романов В.А., Сподобаев Ю.М. Под редакцией Бузова A.J1. М.: Радио и связь, 1997. - 150 стр.

5. Антенно-фидерные устройства: технологическое оборудование и экологическая безопасность. Под ред. A.JI. Бузова. М.: Радио и связь, 1998. - 221 стр.

6. Антенно-фидерные устройства: Учебник для вузов./Г.Н. Кочержевский, Г.А. Ерохин, Н.Д. Козырев. М.: Радио и связь, 1989. - 352 стр.

7. Аполлонский С.М. Человек как элемент электромагнитной системы и его безопасность // Вестник МАНЭБ. 1997. - № 6. - с. 72-79

8. Арманд H.A. и др. Методы обработки данных радиофизического исследования окружающей среды. М.: Наука, 1987. 269 стр.

9. Бабуров Э.Ф., Куликов Э.Л., Маригодов В.К. Основы научных исследований: Учебное пособие для вузов. К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988. - 230 стр.

10. Бузов А.Л., Кольчугин Ю.И., Пальцев Ю.П. Экологические аспекты электромагнитного излучения мобильных станций систем подвижной связи//Медицина труда и промышленная экология. 1996. - №9. - с. 17-19.

11. Бузов А.Л., Кольчугин Ю.И., Кубанов В.П., Романов В.А., Сподобаев Ю.М. Нормативная база электромагнитной экологии. /Проблемы электромагнитной экологии и охрана окружающей среды. Материалы научно-технической конференции. Ульяновск, УВВИУС, 1997 с.42-44.

12. Бузов A.JL, Казанский JI.C., Романов В.А., Сподобаев Ю.М. Антенно-фидерные устройства базовых станций подвижной связи: Основные требования и проблемы проектирования / Мобильные системы. 1998. -№1.-с. 12-17.

13. Бузов А.Л., Казанский Л.С., Романов В.А., Сподобаев Ю.М. Антенно-фидерные устройства базовых станций подвижной связи: Экологическая безопасность / Мобильные системы, 1998. - № 2. - с. 16-20.

14. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Радио и связь, 1978. -399 стр.

15. Ван Тассел Д. Стиль, разработка, эффективность, отладка и испытания программ. М.: Мир, 1981.- 319 стр.

16. Васильев К.К., Крашенинников В. Р. Методы фильтрации многомерных случайных полей. Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1990. - 128 стр.

17. Васильев К.К., Скрынников A.B. Применение спектрального анализа для оптимальной фильтрации изображений с малыми вычислительными затратами // Методы обработки сигналов и полей: Сб. науч. тр. Ульяновск: УлГТУ, 1995.-с. 99-103.

18. Вахлаков В.Р. Внимание: Электромагнитная опасность ¡/Армейский сборник, №1. 1997. - с. 83-85; №6. - 1997. - с. 36-37.

19. Веденяпин A.A., Шаумян JI.B., Горлов В.Г. Наука и техника в решение проблем окружающей природной среды. Под редакцией Рыбальского Н.Г., РЭФИА, М. 1996. - 79 стр.

20. Вирт Н. Алгоритмы и структура данных. М.: Мир. 1989. - 360стр.

21. Волков Е.А. Численные методы. М.: Наука, 1982. - 256 стр.

22. Вопросы расчета радиолинии и антенных устройств. Технические и научно-методические материалы. Под ред. Серкова В.П. ВАС, 1981. - 172 стр.

23. Вычислительные методы в прикладной математике. Новосибирск: Наука, 1982.-291 стр.

24. Вычислительные методы в электродинамике. Под ред. Р. Митры. Пер. с англ. / Под ред. Э.Л. Бурштейнн. М.: Мир, 1977. - 286 стр.

25. Гантер Р. Методы управления проектированием программного обеспечения. М.: Мир, 1981. - 194 стр.

26. Горинштейн A.M. Практика решения инженерных задач на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1984. - 233 стр.

27. ГОСТ 17.0.0.01-76 Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов. Основные положения. Издательство стандартов, 1980 г.

28. Григоров С.И. Экология в . погонах. / Армия № 11, 1993. с. 37-39.

29. Григоров С.И. И природу сохранить. / Армия №8, 1994. с. 47-51.

30. Григоров С.И., Родионов A.C. Военная экология и экологическое обеспечение Вооруженных Сил Российской Федерации. / Военная мысль. №2,- 1994.-с. 44-49.

31. Григорьев Ю.Г., Григорьев O.A., Степанов B.C., Пальцев Ю.П. Электромагнитные загрязнения окружающей среды и здоровье населения России. / Российская Ассоциация общественного здоровья. Под ред. А.К. Демина. М., 1997, с. 9-77.

32. Губенко В.Г., Исаев Л.К., Смирнов Ю.Н., Шмаев И.В. Электромагнитная совместимость и безопасность / Стандарты и качество, 1998, №5, с. 94-95.

33. Гудман С., Хидетниеми С. Введение в разработку и анализ алгоритмов. М.: Мир, 1981.-366 стр.

34. Гулд X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике: В 2-х частях. Часть 2: М.: Мир, 1990. - 400 стр.

35. Давыдов Б.И., Тихончук B.C., Антонов В.В. Биологическое действие, нормирование и защита от электромагнитных излучений. М.: Энергоиздат, 1984. -176 стр.

36. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных: Пер. с англ. М.: Наука, 1980. - 610 стр.

37. Директива Командующего войсками Приволжского военного округа №26 от 4 ноября 1995 г. "Об экологической обстановке в местах дислокации войск округа".

38. Директива Министра Обороны Российской Федерации №Д-23 от 30 августа 1993 г. "Об экологической обстановке в местах дислокации (базирования) войск (сил) Вооруженных Сил Российской Федерации".

39. Довгуша В.В., Тихонов М.Н. Опасные социально-экологические последствия военной и военно-промышленной деятельности в мирное время // Жизнь и безопасность, №4 1997, №1-1998. с.48-70.

40. Дружинин В.В. и др. Системотехника. -М.: Радио и связь, 1985. 200 стр.

41. Думанский Ю.Д., Иванов Д.С., Карачев И.И. Оценка электромагнитной обстановки в селитебной зоне, в жилых и общественных зданиях // Гигиена и санитария. 1986. - № 3. - с. 80-81.

42. Думанский Ю.Д., Иванов Д.С., Евреинов К.Г., Никитина Н.Г. Прогнозирование предельно допустимых уровней при гигиенической124регламентации электромагнитных полей СВЧ // Гигиена и санитария. 1987. -№12.-с. 40-42.

43. Думанский Ю.Д. Влияние электромагнитных полей радиочастот на человека. Киев. Здоровье. 1975. - 160 стр.

44. Дьяконов В.П. Система MathCAD. Справочник. М.: Радио и связь, 1993. -128 стр.

45. Дьяконов В.П. Автоматизация математических расчетов с помощью системы MathCAD // Мир ПК, 1991, №8, с. 43.

46. Дьяконов В.П. Справочник по MathCAD PLUS 7.0 PRO М.: СК Пресс, 1998.-352 стр.

47. Единая система программной документации. ГОСТ 19.001-77 ГОСТ 19.604-78. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1985. - 128 стр.

48. Ермолаев Е.А., Суббота Б.А., Чухлин Б.А. Воздействие на организм ВЧ и УВЧ электромагнитных излучений и принципы их нормирования // Воен.-мед. журн. 1980. - № 4. - с. 65-68.

49. Закон Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды". Ведомости Верховного Совета Российской Федерации, №10, 1992. 63 стр.

50. Зиглер К. Методы проектирования программных систем. М.: Мир, 1985. -328 стр.

51. Иванов В.В. Методы вычислений на ЭВМ: Справочное пособие. Киев: Наук, думка, 1986. - 584 стр.

52. Казанский Л.С., Романов В.А. Антенно-фидерные устройства декаметрового диапазона и электромагнитная экология. М.: Радио и связь, 1996.-270 стр.

53. Кольчугин Ю.И. К вопросу гигиенического нормирования электромагнитного излучения диапазона частот 300 3.000 мегагерц // Медицина труда и промышленная экология. - 1996. - №9. - с. 20.

54. Кольчугин Ю.Н. Система защиты окружающей среды и человека от воздействия электромагнитных полей./Электросвязь №1,1997.-е. 15-16125

55. Концепция экологического обеспечения Вооруженных Сил Российской Федерации//Экологический вестник России, № 3. 1996. - с. 30-51.

56. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., 1968. 720 стр.

57. Королев-Перелешкин А.Ю. , Стаховский B.C., Савельев В.Н., Семин B.C., Малышев В.А. Вооруженные Силы, боевая техника и проблемы защиты окружающей среды. // Экология промышленного производства. / ВИМИ, 1994, вып.2, с. 1-56.

58. Крылов В.А. и др. Защита от электромагнитных излучений. М.: Советское радио, 1972. - 216 стр.

59. Крылов Г.Н. Методы вычисления электромагнитного поля над плоской землей с конечной проводимостью / Вопросы радиоэлектроники. Серия XII, 1962.-с. 3-27.

60. Кудрявцев Е.М. Исследование операций в задачах, алгоритмах и программах. М.: Радио и связь, 1984.- 184 стр.

61. Курганов Л.С., Шаров Э.Э. Техника измерения напряженности поля радиоволн. М.:Радио и связь, 1982. - 128 стр.

62. Ламтюгин В.А. Нормативная и нормативно-техническая документация по охране окружающей природной среды. Методические указания. Ульяновск, УлГТУ. 1997. - 88 стр.

63. Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. М.: Радио и связь, 1989 г. - 224 стр.

64. Лопатин С.А., Иванченко A.B., Разуванов Р.Ф. Системы профилактического и экологического обеспечения Вооруженных Сил: состояние и взаимосвязи // Военно-медицинский журнал. 1998. - № 4. - с. 57-60.

65. Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Т.П. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Сов. радио, 1979. 376 стр.

66. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь, 1983. 296 стр.126

67. Марчук Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды// Математическое моделирование. Современные проблемы математической физики и вычислительной математики. М., Наука, 1989. -с. 238-253.

68. Маслов О.Н. Воздействие электромагнитного излучения на здоровье человека глобальная проблема. Вероятностное моделирование и нормирование уровней электромагнитного фона / Труды международной академии связи. - 1998. - № 2. - с. 12-16.

69. Математические модели в экологии и генетике. М.: Наука, 1981. - 176 стр.

70. Математические модели рационального природопользования: Сб. научн. трудов. Л. Наука, 1989. 137 стр.

71. Математическое моделирование. Процессы в сложных экономических и экологических системах. М., 1986. 295 стр.

72. Методическое пособие по охране окружающей природной среды в воинской части М.: МО СССР, 1989 г. - 116 стр.

73. Методические указания. Определение уровней ЭМП в местах размещения передающих средств и объектов сухопутной подвижной радиосвязи ОВЧ и УВЧ диапазонов. МУК 4.3.046-96 от 02.02.96. Госкомсанэпиднадзор России, 1996.- 8 стр.

74. Методические указания. Определение плотности потока мощности ЭМП в местах размещения передающих средств телевидения и ЧМ-радиовещания. МУК 4.3.045-96 от 02.02.96. Госкомсанэпиднадзор России, 1996. 15 стр.127

75. Методические указания. Определение плотности потока излучения ЭМП в местах размещения радиосредств, работающих в диапазоне частот 700 МГц-300 ГГц. МУК 4.3.680-97 от 11.11.97-М.: "Интерсэн" 1998. -40 стр.

76. Методические рекомендации. "Расчетные методы оценки уровней СВЧ электромагнитных излучений на радиотехнических объектах". М.: Минобороны, 1987. 63 стр.

77. Методы оценки обитаемости военно-технических объектов. М.: Воениздат. 1977.-422 стр.

78. Минин Б.А. СВЧ и безопасность человека. М., Сов. радио., 1974. 352 стр.

79. Мирошников Т.К. Физические основы защиты от воздействия электромагнитных излучений на биологические объекты. (Обзор литературы) // Медицина труда и промышленная экология. 1997. - № 10. - с. 21-23.

80. Модели управления природными ресурсами / Под ред. В.И. Гурмана. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1981. 264 стр.

81. Моисеев H.H. Экология в современном мире. Энергия, № 6 1996. - с. 818.

82. Мордашев В.М. Экология и здоровье глазами математиков / Энергия -1993.-№7.-с. 36-39.

83. Муравьев Ю.К. Антенные устройства для радиосвязи. Л., 1973. 323 стр.

84. Муравьев Ю.К. Антенные устройства для радиорелейной, тропосферной и спутниковой связи. Л., 1973 93 стр.

85. Никольский В.В., Никольская Т.К. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989 544 стр.

86. Петров A.B. Вычислительная техника и программирование. М.: ВШ, 1990. -479 стр.

87. Постановление Правительства РФ от 31 октября 1996 г. № 1310 "О первоочередных мероприятиях по обеспечению экологической безопасности при осуществлении деятельности Вооруженных Сил Российской Федерации", изд. Российская газета, 27.11.1996.128

88. Прессман A.C. Электромагнитные поля и живая природа. М., 1968. - 288 стр.

89. Прессман A.C. Электромагнитная сигнализация в живой природе. Факты, гипотезы, пути исследования. М.: Сов. Радио, 1974. 64 стр.

90. Приказ Командующего войсками приволжского военного округа № 15 от 16 января 1997 г. "Об охране окружающей природной среды и улучшению использования природных ресурсов в войсках округа".

91. Приказ Командующего войсками Приволжского военного округа № 37 от 2 февраля 1996 г. "Об охране окружающей природной среды и проведенных мероприятиях в войсках округа в 1995 году".

92. Приказ Министра Обороны Российской Федерации № 286 от 22 июля 1997 г. "О введение в действие Положения об Управлении начальника экологической безопасности Вооруженных Сил Российской Федерации".

93. Приказ МО РФ № 167 от 30 апреля 1997 г. О порядке применения в Вооруженных Силах Российской Федерации Санитарных правил и норм "Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)". М.: Воениздат, 1997. - 32 стр.

94. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: словарь -справочник. М.: Просвещение, 1992. - 320 стр.

95. Родионов A.C. Экологическое обеспечение жизнедеятельности войск и населения / Военная мысль, № 1. 1993. - с. 45-51.

96. Савин Б.М. Гигиенические нормирование неионизирующих излучений // Гигиеническое нормирование факторов производственной среды трудового процесса. Под ред. Измеров Н.Ф., Каспаров A.A. М.: Медицина.- 1986.- 91 стр.

97. Савиных В.В., Чернов П.Н. Анализ экологической обстановки в Вооруженных силах на современном этапе. / Проблемы электромагнитной экологии и охраны окружающей среды. Материалы научно-технической конференции. Ульяновск, УВВИУС, 1997. -с. 60-61.

98. Савиных В.В., Дорошенко A.B., Ухрюмкин A.B. Система охраны окружающей среды в частях войск связи. // Проблемы электромагнитной экологии и охрана окружающей среды. Материалы научно-технической конференции. Ульяновск, УВВИУС, 1997. с. 98.

99. Савиных В.В., Куклев В.А. Основы общей экологии. Учебное пособие. Ульяновск, УВВИУС. 1996. - 70 стр.

100. Савиных В.В., Куклев В.А. Введение в военную экологию. Учебное пособие. Ульяновск, УВВИУС. 1996. - 66 стр.

101. Савиных В.В., Куклев В.А. Теоретические основы безопасности жизнедеятельности. Учебное пособие. Ульяновск, УВВИУС. 1997. - 63 стр.130

102. Савиных В.В., Куклев В.А. Безопасность жизнедеятельности личного состава при проектирование и эксплуатации военной техники связи и автоматизированных систем управления. Учебное пособие. Ульяновск, УВВИУС. 1997. - 74 стр.

103. Савиных В.В., Куклев В.А. Безопасность жизнедеятельности в условиях чрезвычайных ситуаций. Учебное пособие. Ульяновск, УВВИУС. 1997. -92 стр.

104. Савиных В.В., Ухрюмкин A.B. Метод анализа электромагнитных полей радиочастот для решения задач электромагнитной экологии. Деп. ЦВНИ МО РФ. Инв. Б 3581 спр. № 9664, СРДР, сер. Б, вып. № 43. М.: ЦВНИ МО РФ, 1998. стр. ^г?

105. Савиных В.В. Защита населения от воздействия электромагнитных полей как экологическая проблема. Там же, с. 15-16.

106. Савиных В.В. Разработка организационно-технических требований по контролю интенсивности электромагнитных излучений радиочастот в войсках связи. Деп. ЦВНИ МО РФ. Инв. Б 3348, спр. № 9217 СРДР, сер. Б,вып. № 40. М.: ЦВНИ МО РФ, 1998.-с. 0j»

107. Садыков О.В. Экологическое нормирование: проблемы и перспективы // Экология. 1989. - № 3. - с. 3-11.

108. Сальников A.C., Фалин B.C. Характеристики антенн средств и комплексов радиосвязи. Учебное пособие. Ульяновск, УВВИУС, 1996. 76 стр.

109. Сергеев В.И. Война и экология / Зарубежное военное обозрение. 1997. -№4.-с. 8-12.

110. Сергеев Н.П., Домнин JI.H. Алгоритмизация и программирование. М.: Радио и связь, 1982. 232 стр.131

111. Современный эксперимент: подготовка, проведение, анализ результатов / В.Г. Блохин, О.П. Глудкин, А.И. Гуров, M.JL Ханин, Под ред. О.П. Глудкина. М.: Радио и связь, 1997. - 232 стр.

112. Соснин П.И. Системный подход к проектированию программ. Ульяновск.: УлПИ, 1984. 48 стр.

113. Сподобаев Ю.М. Проблемы электромагнитной экологии / Электросвязь, №3, 1992.-с. 8-9.

114. Сподобаев Ю.М. Экологическая экспертиза городов по фактору электромагнитного поля. / Доклады Всероссийской научно-практической конференции "Экология городов. Ресурсосберегающие и экологически чистые технологии". Самара. - 1993. - с. 18.

115. Сподобаев Ю.М., Биткин C.B. О методике определения в окружающей среде электромагнитного поля декаметровых волн. / Доклады симпозиума "Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды". -Киев, 1993 г. с. 24.

116. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. Учебное пособие для вузов -2-е изд., исправл. Спб.: Химия, 1996. - 240 стр.

117. Суворов Г.А., Пальцев Ю.П., Хунданов JI.JI. Неионизирующие электромагнитные излучения и поля (экологические и гигиенические аспекты). Под общей ред. акад. РАМН Измерова Н.Ф. М.: Изд-во Вооружение. Политика. Конверсия. - 1998. - 102 стр.

118. Теория систем в приложении к проблемам защиты окружающей среды. Пер. с итальянского / Под ред. Серджио Ринальди. Киев; Вища школа. Головное издательство, 1981. - 264 с.132

119. Техническое творчество: теория, методология, практика. Энциклопедический словарь справочник / Под ред. А.И. Половинкина, В.В. Попова. М.: НПО "Информсистема", 1995. - 408 стр.

120. Толковый словарь по вычислительным системам / Под ред. В. Иллионгуорта и др.: Пер. с англ. А.К. Белостоцкого и др. Под. Е.К. Масловского. М.: Машиностроение, 1990. - 560 стр.

121. Харченко К.П., Нарышкин Е.М. Волновая служба и антенные устройства. Часть 2. Антенные устройства. Воениздат, МО, М, 1982 351 стр.

122. Чернецов A.A., Лютов В.В., Володин A.C. Об электромагнитной безопасности на военно-технических объектах. Обзор литературы / Военно-медицинский журнал. 1998. - № 3. - с. 53-59.

123. Черных Г.С. Армия и экологическая безопасность / Энергия №12, 1993.-с. 30-31.

124. Чуранов B.T. О мерах по обеспечению экологической безопасности деятельности Вооруженных Сил Российской Федерации. // Жизнь и безопасность. № 2-3. 1997. с. 121-140.

125. Шандала М.Г., Думанский Ю.Д., Иванов Д.С. Санитарный надзор за источниками электромагнитных излучений в окружающей среде.: Здоровье, 1990.- 152 стр.

126. Шередько Е.Ю. Распространение радиоволн и антенно-фидер-ные устройства. М.: Связь, 1976. 183 стр.

127. Штернберг Л.Ф. Разработка и отладка программ. М.: Радио и связь, 1984. - 88 стр.

128. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ: практическое руководство. -М.: Мир, 1982.-238 стр.

129. Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ): Санитарные правила и нормы. Сан П и Н 2.2. 4/2. 1.8.055-96. М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, - 1996. -30 стр.133

130. Berman E., Chocon L., House D. et al. Bioelectromagnetics. 11. 1990. PP. 169-187.

131. Bonhomme Faivre L., Marion S., Auclair H. et al. Occupational electromagnetic fields (ELF) may induse neurovegetative and immunological alterations in humans. Abs. BEMS, 17 Anuual Meeting, 1995. PP. 178-179.

132. Dumansky Yu., Gotz A., Bitkin S., Spodobayev Yu. Effects of whole-body exposure to 170 MHz pulsed electromagnetic field. BEMS'93, USA, Florida -1993 .P. 174.

133. Mobile antenna systems handbook / ed. By K.Fujimoto, J.R.James. Boston -London: Artech Houst, 1994. -618 c.

134. King, Joe, Mathcad for Engineers Supplement to The Engineer's Toolkit., Addison-Wesley, Reading, MA, 1995.

135. Repaholi M.H.: Radiofrequency Electromagnetic Fields Exposure Standards.: IEEE Engineering in medicine and Biology Magazine, March 1987.

136. Rowell, James W., Mathematical Modeling with Mathcad, Addison-Wesley, Reading, MA, 1990.

137. Saunders R. Biological Effects of radiofrequency radiation. In.: Non-ionizing radiation Proceedings Third Int. Non-ioniz. rad. workschop. Baden, Austria, April 22-26, 1996. PP.245-254.

138. Weider, Sol, Introduction to Mathcad for Scientists and Engineers, McGraw-Hill, New York, 1991.

139. Алгоритм расчета напряженности ЭМП антенны ВГД-6/10 Исходные данные I 6 м длина плеча вибратора Ь Ю м - высота подвеса Р 10 кВт - излучаемая мощность-12 м длина волны Параметры почвыс 3 о 0.001 См\м

140. Направление от установочного азимута антенныф ■ К)к1 ■ волновое число для воздуха

141. Определение геометрических размеров1. X 100 Му 100 м1.г 2 мIт -Ях2; + (у2' ■< (г II)21. Я2 -- л/(х2 ' ■<■ (у2;

142. Расчет вспомогательных групп параметров1. Л ек1,<К1 К2>. . Я2 йе , (¡) (60) (/.) (с) г IАк1 г- I 8а Iа1 1k1R1; (к1)2(Я1)2к! Я2142