Технические науки/6.Электротехника и радиотехника

К.т.н. Корниенко С.А.

Северо-Кавказский государственный технический университет, Россия

МЕТОДЫ ПРИВЕДЕНИЯ СИСТЕМ РАДИОКОНТРОЛЯ В СОПОСТАВИМЫЙ ВИД

Оценка эффективности систем радиоконтроля (СРК) с помощью формул приведенных затрат и срока окупаемости возможна при условии, что сравниваемые СРК позволяют обеспечить тождественный эффект. На практике приходится сравнивать варианты технических решений, отличающиеся величиной и составом эффекта, техническими параметрами, возможностями СРК. При этом без дополнительного анализа невозможно определить наиболее эффективные решения по минимуму затрат.

Сопоставимость вариантов СРК можно рассмотреть на следующих примерах.

1) Необходимо сопоставить сравниваемые СРК по коэффициенту перекрытия рабочего диапазона пеленгования.

Сравниваемые системы отличаются затратами представленными техническими характеристиками К_ДПI ≠К_ДПJ. В качестве К_ДП выберем: коэффициент перекрытия рабочего диапазона пеленгования.

Так как в данном случае выбор эффективного решения затрудняется, применим критерий минимума затрат [2]: (1)

Если , (2)

то наиболее экономичной по коэффициенту перекрытия рабочего диапазона пеленгования считаем i-ю СРК. Однако этот вывод будет справедлив только при наличии некоторых ограничений. Выбрав i-ю СРК с указанным коэффициентом перекрытия рабочего диапазона пеленгования, тем самым определяем технические параметры других СРК, служащих для выполнения стоящих задач К_ДП — К_ДПi, где К_ДП — требуемые технические параметры .

Затраты, которые потребуются для создания и эксплуатации указанных СРК, составят: 3(К_ДП — К_ДПi).

Если будет выбрана j-я система, то затраты, необходимые для СРК с коэффициентом перекрытия рабочего диапазона пеленгования (К_ДП — К_ДПJ ), будут равны: 3(К_ДП — К_ДПJ ). Может оказаться, что[2]:

3(К_ДП—К_ДПJ)<3(К_ДП—К_ДПi) (3)

Поэтому, несмотря на выполнение условия (2), нельзя утверждать, что i-я СРК эффективнее j-й. Для выбора оптимального решения потребуется привести сравниваемые СРК в сопоставимый вид по показателю – коэффициент перекрытия рабочего диапазона пеленгования.

Требование сопоставимости принимаемых решений во многих случаях может быть обусловлено тем, что при разработке новых систем недостаточно информации о количествах СРК имеющихся и создаваемых вновь. Эта информация может не потребоваться при условии: К_ДПi = К_ДПJ =К_ДПТ , где К_ДПТ – требуемый коэффициент перекрытия рабочего диапазона пеленгования. В данном случае применение любого из вариантов приводит к необходимости получения одинакового коэффициента перекрытия рабочего диапазона пеленгования К_ДП — К_ДПi , других представленных СРК.

Проведем сравнение на примере двух СРК предлагаемых производителями: ЗАО «КБ «Навигатор» и ЗАО «Иркос».

В таблице 1 представлены необходимые для сравнения характеристики предлагаемого оборудования.

№ п\п	Анализируемые характеристики	ЗАО «КБ «Навигатор» ТМО-1М5	ЗАО «Иркос» Аргумент – М
1.	Диапазон пеленгования, МГц	30-1000	25-3000
2.	Затраты, тыс. рублей	750	3891,1

Вычислим коэффициенты перекрытия рабочего диапазона пеленгования, который характеризует относительный диапазон:

К_ДП(навигатор)=f_mах/f_min=1000/30=33,33

К_ДП(иркос)=f_max/f_min=3000/25=120

Затем в соответствии с (1), применяя критерий минимума затрат, вычислим:

З(навигатор)=З/ К_ДП(навигатор)=750/33,33=22,5 тыс. рублей

З(иркос)=З/ К_ДП(иркос)=3891,1/120=32, 43 тыс. рублей

Из проведенных расчетов видно, что в соответствии с (1) Зmin, оборудование ТМО1М5 более экономично, чем Аргумент-М, но в данном варианте анализа необходимо наложить следующие ограничения на коэффициент перекрытия рабочего диапазона пеленгования: а) достоверно охарактеризовать район предполагаемой эксплуатации оборудования (климатические условия, условия эксплуатации и т. д.), б) оценить загрузку радиочастотного спектра по используемым диапазонам частот радиоэлектронных средств (РЭС) гражданского назначения, в) количество поступающих заявок на помехи РЭС гражданского назначения, г) проанализировать перспективы роста количества РЭС различных диапазонов, в предполагаемом регионе эксплуатации выбираемой СРК.

Проведенные расчеты показывают, что если СРК будет использоваться в районе со сложной электромагнитной обстановкой (ЭМО), большим количеством работающих РЭС гражданского назначения в различных диапазонах частот, то целесообразнее использовать СРК – Аргумент-М, если же система будет эксплуатироваться в районе с удовлетворительной ЭМО, не большим количеством работающих РЭС, в районе с низкой перспективой развития сетей связи, то скорее всего целесообразнее использовать - ТМО-1М5.

2) Требуется сопоставить сравниваемые СРК по значению и составу эффекта. При сравнительной оценке эффективности СРК необходимо, чтобы они обеспечивали тождественный как по значению, так и по составу эффект. Предположим, что анализируются различные способы повышения чувствительности СРК. Чувствительность СРК, определяет ее способность пеленговать далекие или маломощные станции [1]. Под чувствительностью понимают такое значение напряженности электромагнитного поля (ЭМП), при котором пеленгование осуществляется при заданных характеристиках пеленгования, при заданном среднеквадратичном отклонении (СКО). Чувствительность СРК определяется чувствительностью его приемных трактов, конструкцией антенной системы и алгоритмом вычисления пеленга. Обеспечение высокой чувствительности СРК характеризуются различными затратами. Изменение чувствительности в СРК, вызывает неодинаковое изменение таких составляющих эффекта, как экономия средств, увеличение сложности самой СРК, усложнение программного обеспечения. Например, увеличение зоны действия развернутой СРК, за счет высокой чувствительности СРК, увеличит число охваченных радиоконтролем радиоэлектронных средств (РЭС), а как следствие позволит уменьшить количество разворачиваемых СРК. Чувствительность пеленгатора определяем[1]:

, дБмкВ/м, (4)

где Е₁ – уровень напряженности ЭМП сигнала, дБмкВ/м;

- ослабление аттенюатора тестового генератора;

- ослабление аттенюатора, когда СКО пеленгования принимает предельно допустимое значение.

Чувствительность СРК зависит от частоты, эта зависимость обусловлена активными антенными элементами (АЭ) пеленгатора. С увеличением числа усредняемых пеленгов чувствительность СРК улучшается.

Таким образом, СРК, имеющие различную чувствительность в общем случае позволяют обеспечивать неодинаковый как по значению, так и по составу эффект того или иного вида. Поэтому сравнение их по минимуму затрат без соответствующего приведения в сопоставимый вид может привести к неверным выводам относительно их эффективности.

3) Требуется сопоставить сравниваемые СРК по внешним условиям. Эти системы должны быть сопоставимыми по условиям функционирования: климатическим, помеховым, потребностями предприятий в данной технике. На практике могут встретиться две основные ситуации: а) обеспечение идентичных условий функционирования СРК возможно; б) системы принципиально не могут функционировать в равных условиях.

В первом случае потребуется определить приращения затрат и эффекта, обусловленные приведением вариантов в сопоставимый вид. Во втором случае необходимо сравнить СРК с учетом возможного ущерба того или иного вида, вызванного неодинаковостью внешней среды.

4) Требуется сравнить две СРК. В качестве полезного эффекта СРК принимаем скорость многоканального пеленгования, то есть возможность обнаруживания несколько источников радиоизлучений. Как следует из таблицы №1, первая СРК позволяет обнаружить a₁ источников диапазона (ОБЧ – 30-300 МГц) и в₂ источников диапазона (УВЧ – 300 – 1000 МГц). Вторая система РК обнаруживает a₁ источников диапазона (ОБЧ – 30-300 МГц), в'₂ — источников диапазона (УВЧ – 300-1000 МГц) и с_з — третьего диапазона (УВЧ – 1000 – 3000 МГц). Затраты сравниваемых систем составляют W₁ и W₂.

Чтобы привести варианты в сопоставимый вид, каждая из СРК должна обеспечивать обнаружение (a₁+b₂+c₃) источников. Первая СРК должна обнаруживать дополнительно с₃ источников третьего диапазона. Для этого в первом варианте потребуются дополнительные затраты ∆W₁. Общие приведенные затраты сравниваемых СРК составят[2]:

W_Σ1 = W₁ ± ∆W₁, W_Σ2 = W₂ (7)

Выводы

Как видно из статьи, реализация принципа минимума затрат и максимума эффекта связана с определенными трудностями, которые обусловлены необходимостью приведения анализируемых СРК в сопоставимый вид. В статье рассмотрен принцип тождества эффекта, так как в любом случае, от СРК, потребитель хочет получить максимальные возможности, но при минимальных затратах и тогда приводить в сопоставимый вид систему необходимо по затратам.

При анализе проблемы сопоставимости СРК, следует иметь ввиду, что она является комплексной – технико-экономической. Чтобы приводить представленные потребителями СРК в сопоставимый вид по рабочему диапазону пеленгования, рабочему диапазону обнаружения, чувствительности, помехоустойчивости, скорости многоканального пеленгования, необходимо знать особенности функционирования представленных СРК, а анализ проводить по каждому из параметров. Хотя в тоже время необходимо знать и уметь правильно учитывать количественно-экономические и социальные последствия, к которым может привести изменение технических параметров СРК.

Литература:

1.Рембовский А.М., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. Радиомониторинг, задачи, методы, средства. – М.: Горячая линия – Телеком, 2006. – 492 с.

2. Юрлов Ф.Ф. Технико-экономическая эффективность сложных радиоэлектронных систем. - М.: Советское радио, 1980. - 272 с.