книги из ГПНТБ / Михайлов Б.А. Авиационные радиоэлектронные комплексы и их эксплуатация

В В Е Д Е Н И Е

Непрерывное совершенствование авиационной техники при­ вело к существенному изменению облика летательного аппара­ та. Современный летательный аппарат представляет собой сложный авиационный комплекс. Для решения задач, стоящих перед летательным аппаратом, на его борту устанавливается большое количество различных устройств, управление которы­ ми и обработка их выходной информации летным экипажем пред­ ставляет все более трудную задачу. Этим объясняется тенден­ ция объединения различных устройств в специализированные системы и комплексы, позволяющие в значительной степени автоматизировать процесс обработки информации и управления летательным аппаратом. При этом важнейшее значение приобре­ тают комплексы радиоэлектронного оборудования или радио­ электронные комплексы.

Настоящее пособие посвящено вопросам построения и эксплуатации авиационных радиоэлектронных комплексов.

В разделе I пособия рассматриваются принципы построе­ ния радиоэлектронных комплексов, показывается*§оль в их составе звена "человек-машина", дается классификация сис­ тем и комплексов. Уделяется внимание методам оценки эф­ фективности радиоэлектронных комплексов. В заключение раз­ дела на основе открытых источников приводятся примеры воз­ можных вариантов авиационных радиоэлектронных комплексов летательных аппаратов различного назначения.

Раздел II посвящен рассмотрению вопросов технического обслуживания авиационных радиоэлектронных комплексов. Зна­ чительное внимание уделяется профилактике комплексов, как одному из путей повышения их боеготовности и в конечном итоге эффективности летательного аппарата. Показывается роль автоматизации контроля работоспособности радиоэлек-

3

тронных комплексов и излагаются метода построения автома­ тов контроля. В настоящее время важное значение при экс­ плуатации радиоэлектронных систем и комплексов приобретает научная организация труда обслуживающего персонала, чему посвящен один из параграфов раздела.

Авторы полагают, что настоящее пособие может помочь слушателям на этапе дипломного проектирования обосновать тактико-технические требования к комплексам и системам проектируемого радиоэлектронного оборудования летательных аппаратов с учетом современных тенденций развития военной авиационной радиоэлектроники, выбрать необходимые техни­ ческие решения при проектировании и сформулировать основные положения по технической эксплуатации комплексированного радиоэлектронного оборудования.

Проблема комплексирования авиационных радиоэлектрон­ ных устройств является новой. Ряд вопросов здесь еще дол­ жен оыть изучен, ряд из них требует специальной проработ­ ки. Авторы рассматривают настоящее пособие как начало этой работы.

Авторы считают своим приятным долгом выразить благодар­ ность генерал-майору ИТС П.В.Гуревичу за ряд ценных советов, данных им в процессе подготовки пособия.

4

Р А З Д Е Л I

АВИАЦИОННЫЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПЛЕКСЫ

§ I . I . Основные особенности авиационных комплексов

Летательные аппараты ВВС могут выполнять различные тактические задачи:

-перехват воздушных целей;

-уничтожение наземных объектов;

-десантирование войск;

-воздушная разведка;

-поиск и уничтожение кораблей и подводных лодок и т .п . Действие авиации обеспечивается большим количеством

бортовых и наземных средств различного назначения.

На первом этапе развития авиации самолет создавался независимо от бЭДдаового оборудования и наземных средств обеспечения полётов.

В современных условиях в связи с резким увеличением скорости полета самолетов и появлением оружия массового по­ ражения выполнение боевых задач авиацией носит скоротечный характер. Это определяет необходимость для осуществления задач управления летательным аппаратом быстрого принятия экипажем рациональных решений на основе переработки большо­ го объема информации. В ряде случаев указанные операции долж­ ны выполняться с быстротой и точностью, почти не доступной для человека. Это обусловливает необходимость комплексной автоматизации процессов управления и минимизации времени съема и обработки информации. Поэтому в настоящее время на­ чалось создание уже на этапе проектирования авиационной техники комплексов определенного целевого назначения, что позволяет повысить боевую эффективность авиации.

5

Под авиационным комплексом понимается совокупность различных взаимодействующих технических систем, устройств я приборов (бортовых и наземных), используемых для решения определенных боевых задач .

Комплексы содержат большое количество разнородных устройств, силового и измерительного оборудования, центра­ лизованной и местной аппаратуры управления со сложными свя­ зями между собой. В комплексах переплетаются многочислен­ ные информационные, материальные и энергетические потоки, требующие координации и регулирования.

Для комплексов характерны следующие признаки:

1.Наличие определенной цели функционирования, общего назначения. Комплекс должен давать оптимальные ответы (вы­ ходы) на множество входных возмущений (данных) применитель­ но к определенному критерию эффективности.

2.Большие размеры (масштаб). Комплекс является боль­

шим по числу составных элементов, по числу выполняемых функ­ ций, по числу входных возмущений и по абсолютной стоимости.

3. Сложность функционирования, характеризуемая наличием перекрывающихся связей между переменными параметрами комп­ лекса. Изменение одного параметра, как правило, приводит к изменению многих других. Таким образом, в системах управле­ ния комплекса может быть несколько контуров обратной связи.

4. Высокая степень автоматизации управления элементами комплекса, применение аналоговых и цифровых вычислительных

ни поступления входных возмущений, что приводит к невозмож­ ности точного предсказания нагрузки комплекса.

6 . Работа в условиях игровых ситуаций при наличии сос­ тязательных (конкурирующих) сторон.

Во многих случаях комплексы настолько сложны, что раз­ личные их функциональные системы сами являются комплексами более узкого целевого (специализированного) назначения.

Военная наука всегда была на передовой линии развития комплексных систем большого масштаба. Здесь более, чем в

€

другой области техники, приходится мыслить категориями це­ лого, не ограничиваясь рассмотрением работы составных час­ тей.

При построении, анализе и эксплуатации авиационных комплексов следует учитывать:

1.Внешний тактический фон или игровые ситуации, кото­ рые встречаются при работе комплекса. Это способствует пра­ вильной постановке задачи, которую должен выполнять комп­ лекс в практических условиях работы, и решению ее на основе методов исследования операций и теории игр.

2.Правильный выбор критерия эффективности работы комп­ лекса. В статистическом смысле он должен характеризоваться сравнительно небольшой дисперсией. Выбранный критерий должен иметь простой физический смысл, в то же время не допускать потери полноты оценки работы комплекса. Общий критерий может разбиваться на частные, чтобы иметь возможность оценить слабое звено комплекса.

3. Необходимость представления работы комплекса в виде математический и физической модели. При этом могут приме­ няться следующие математические модели:

-аналитические жёсткие, представляемые в виде формул, определяющих детерминированные зависимости;

-численные жесткие, основанные на численном интегри­ ровании дифференциальных уравнений, описывающих работу комплекса;

-аналитические вероятностные, основанные на нахожде­ нии распределений каждого из параметров функциональных

уравнений, описывающих работу комплекса; - численно-вероятностные, например, модель Монте-Карло,

когда входные возмущения комплекса имитируются устройствами генерирования случайных чисел. Эти модели применяются в тех случаях, когда аналитические вероятностные модели оказывают­ ся слишком сложными для решения.

Математические модели позволяют заранее оценить работу комплекса в конкретной ситуации или прогнозировать его рабо­ ту на ЦВМ, но для этого необходимы конкретные статистичес­ кие данные.

7

Структурная схема обобщенного авиационного комплекса представлена на рис. I . I .

Наземные средстВа авиационного комплекса

Р и с . I . I

Весь авиационный комплекс представляется весьма сложным и состоит из отдельных частей, которые сами являются комплек­ сами определенного вида оборудования. В самом общем виде весь авиационный комплекс разделяется на самолет, его воору­ жение и оборудование и наземные средства. Основу авиацион­ ного комплекса составляет комплекс летательного аппарата,

включающий двигатель, планер, вооружение, систему управленияи

8

радиоэлектронный комплекс. Радиоэлектронный комплекс (РЭК) является одной из важнейших составных частей авиационного комплекса.

Под радиоэлектронным комплексом понимается объединение радиоэлектронных устройств, в общем случае в сочетании с на­ земными средствами централизованное, с целью эффективного решения задач, стоящих перед летательным аппаратом. Естест­ венно, что радиоэлектронный комплекс нельзя рассматривать вне связи с нерадиотехническим оборудованием, которое может входить в виде элементов в состав РЭК.

Важную роль в функционировании РЭК играют наземные радиотехнические средства обеспечения полета летательного аппарата и управления боевыми действиями авиации, а также аэродромно-технические средства эксплуатации.

При подготовке летательного аппарата к полету и при вы­ полнении боевых задач важная роль принадлежит человеку. На структурной схеме авиационного комплекса взаимосвязь чело­ века, различного оборудования и агрегатов представлена в ви­ де элемента "человек-машина", входящего в общую систему управления авиационного комплекса.

В процессе развития летательных аппаратов происходило усложнение их радиоэлектронного оборудования, с помощью ко­ торого решаются многочисленные задачи по обработке полетной информации для управления летательным аппаратом, навигации, бомбометания, управления оружием и т .п . Усложнение самолет­ ных систем связано с ростом высот и скоростей полета, воз­ растанием плотности воздушного движения, увеличением даль­ ности полета и повышением требований к надежности и безопас­ ности полета. Следствием развития самолетного оборудования явилась потребность в едином вычислителе и в комплексировании радиоэлектронной аппаратуры, на основе решения ею всей совокупности задач управления.

Первыми шагами в этом направлении было применение бло­ ков связи в системах управления оружием и навигационно-бом­ бардировочных системах, объединенных на основе решения за­ дач навигации и бомбометания единым аналоговым вычислителем.

9