Система определения местоположения излучающего объекта

Обоснование метода определения местоположения излучающего объекта. Решение задачи определения местоположения излучающего объекта с известной несущей. Разработка функциональной схемы приемного устройства. Расчет погрешности определения местоположения.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 25.10.2011
Размер файла 3,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

семейство БК типа Ц-101 и А-50;

базовые одноплатные миниатюрные СБ-3580 и СБ-5580;

семейство серий ЕА-2164, ЕА-2165, ЕА-21666;

устройства связи для космических аппаратов и станций;

- бортовые вычислительные машины ряда "Гелий".

Авиационные БК Ц-101, Ц101 М1, Ц102 М1 решают широкий круг задач обработки информации на борту МИГ-29, СУ-27, в том числе управления системой вооружения и бортовых РЛС. Базовые БК А-50 и А-50.00 с архитектурой ЕСЭВМ - для обработки информации в системе дальнего радиолокационного обнаружения на борту самолета - носителя.

Сверхминиатюрный одноплатный БК СБ-3580 - для применения в качестве встраиваемого в аппаратуру и создания многомашинных комплексов.

СБ-5580 аналогичен СБ-3580, но отличается магистрально-модульной программируемой аппаратурой и проблемно-ориентированной системой команд.

ЕА-2164, ЕА-2165, ЕА-2166 - для организации рабочих мест оператора стационарных и подвижных автоматизированных систем управления.

ЕА-2164 имеет блочную структуру, которую удобно размещать в кабине оператора.

ЕА-2165 и ЕА-2166 выполнены в переносном варианте в виде кейса.

Все БК этой серии построены на базе процессора Intel 486.

табл. 3.1 приведен вес моделей серии ЕА.

Таблица 3.1

ЕА-2164

До 12 кг

ЕА-2165

До 8 кг

ЕА-2166

5 кг

Бортовые вычислительные машины ряда "Гелий"

В конце 60-х годов на предприятии (по месту работы авторов) было принято решение приступить к разработке БЦВМ для оснащения ими вновь разрабатываемых специальных систем управления. Подобное решение было вынужденным, так как существовавшие на тот период времени отечественные БЦВМ типа "Аргон" и другие не удовлетворяли требованиям, предъявляемым со стороны этих систем.

Первым шагом на пути создания "собственной" БЦВМ явилась разработка вычислительной машины под шифром "Фим", которая была изготовлена и настроена в 1970 г. в трех экземплярах. Ее элементной базой были интегральные схемы (ИС), выпускавшиеся по новой (по тем временам) ТТЛ-технологии. При вполне приемлемом быстродействии (порядка 500 тыс. коротких оп/с) эта БЦВМ имела массу около 16 кг, потребляемую мощность до 400 Вт и нетехнологичную конструкцию. Работы по "Фим" были прекращены.

В 1974 г было принято решение перейти на более экономичную элементную базу, основанную на КМОП-технологии, пусть даже и с некоторым снижением быстродействия БЦВМ. Намечалось также использовать многослойные печатные платы, допускающие более плотную упаковку ИС.

По техническому заданию двух предприятий (ОАО ЦКБ "Алмаз" и НИИАП) Минэлектронпром в 1974-1976 гг. разработал и освоил выпуск ИС серии 564. Это были схемы, в основном, средней степени интеграции, обладающие такими достоинствами как низкая потребляемая мощность (порядка 1 мВт на корпус), широкий диапазон питающих напряжений (3...15 В), широкий температурный диапазон (-60...+125°С) и высокая помехоустойчивость (не менее 30 % от напряжения источника питания).

На основе серии 564 на предприятии был разработан ряд БЦВМ с наименованиями: "Гелий-1", "Гелий-2", "Гелий-3". Эти модификации использовались в процессе проектирования систем управления. Наиболее широко применявшаяся БЦВМ "Гелий-3" имела следующие характеристики:

быстродействие, тыс. оп/с--330;

разрядность чисел --16;

объем запоминающего устройства, Кбайт-- 52;

обмен с внешними абонентами -- с помощью двух каналов;

мощность, потребляемая от источников питания, Вт-- 2;

диапазон рабочих температур, °С -- -60... +70;

масса, кг--5;

объем, дм3 -- 5,5.

Особенностью БЦВМ "Гелий" всех модификаций является возможность быстрой электрической смены программ, а также возможность хранения этих программ более одного года без смены малогабаритной батареи, питающей оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Универсальная организация обмена с внешними абонентами позволила применять данную БЦВМ в системах управления разных типов.

Немаловажным фактором, способствовавшим повышению "конкурентоспособности" БЦВМ "Гелий", явилась разработка на предприятии нового типа многослойной печатной платы (до 18 слоев) с высокой плотностью размещения печатных проводников, с отдельными слоями питания, с малыми значениями монтажных емкостей. Для межъячеечных соединений использовался специальный ленточный провод, разработанный в одной из сторонних организаций по техническому заданию предприятия. В итоге существенно снизились объем и масса БЦВМ, а также трудоемкость изготовления.

Разработка контрольных и рабочих программ осуществлялась с помощью специального математического обеспечения, состоявшего из языка высокого уровня "Фрак-Гелий", транслятора и интерпретатора на ЭВМ БЭСМ-6.

В ходе разработки БЦВМ проявились и серьезные осложнения. В частности, первые же испытания в камере влажности показали несоответствие БЦВМ требованиям по влагоустойчивости -- она выдерживала лишь половину требуемого срока пребывания в камере влажности, после чего происходили отказы ИС и наблюдалась соответствующая потеря работоспособности БЦВМ. После тщательного изучения причин этого явления было обнаружено, что под воздействием влаги происходит замыкание соседних контактов ИС вследствие процессов электролиза, возникающих в зоне самих контактов ИС. Началась длительная (порядка 1,5... 2 лет) работа по преодолению указанной трудности. Было испытано несколько способов борьбы с процессами электролиза. В результате был найден (совместно с одним из серийных заводов) состав лака, использование которого для покрытия печатных плат с монтажом предотвращает отказы ИС в камере влажности. Таким образом БЦВМ стала влагоустойчивой.

Техническая документация на БЦВМ "Гелий-3" в свое время была передана серийному заводу, который изготовил их сотни штук.

С середины 80-х годов начата разработка второго поколения БЦВМ этого класса под шифрами "Гелий-4" и "Гелий-5".

В БЦВМ "Гелий-4" использовался микропроцессор 1806ВМ2 из серии БИС 1806, выпускаемой по КМОП-технологии. БЦВМ имела следующие характеристики:

быстродействие, тыс. коротких оп/с -- 500;

объем ЗУ, Кбайт -- 64;

параллельный магистральный интерфейс по ГОСТ 26777551-86;

два последовательных мультиплексных канала по ГОСТ В243 94-80;

потребляемая мощность, Вт-- 15;

диапазон рабочих температур, °С -- -60... +70;

масса, кг--до 0,75;

объем, дм3-- 1.

Система команд БЦВМ "Гелий-4" совместима с системой команд универсальных ЭВМ "Электроника-60". Для отладки программ данной БЦВМ был разработан аппаратно-программный комплекс, позволяющий:

производить загрузку в БЦВМ отлаживаемых программ;

запускать отлаживаемые программы и прерывать работу в заданных точках;

осуществлять трассировку работы программы;

обеспечивать динамическую индикацию по заданным адресам и т.д.

При проектировании БЦВМ "Гелий-5" было решено использовать процессоры 1801ВМЗ и 1801ВМ4, благодаря чему быстродействие БЦВМ возросло вдвое и составило 1 млн. коротких оп/с. Более чем вдвое возрос объем ЗУ (до 140 Кбайт). Число последовательных мультиплексных каналов стало равно шести вместе двух у предыдущей модификации. Однако при этом диапазон рабочих температур сузился до пороговых значений: -10...+60° С.

На последующем этапе началась модернизация БЦВМ "Гелий-5". Основная направленность модернизации--замена процессоров 1801ВМЗ и 1801ВМ4 на более современные 1836ВМЗ и 1836ВМ4. В результате повышается помехоустойчивость функционирования БЦВМ. расширяется рабочий температурный диапазон до-60...+70° С.

За годы проектирования указанных БЦВМ предприятие накопило богатый опыт ведения подобных разработок, что привело к существенному сокращению цикла изготовления. В результате стала высказываться точка зрения, согласно которой можно в короткие сроки и при сравнительно небольших затратах проектировать и изготавливать БЦВМ со "стыковочными" характеристиками, ориентированными только на какой-то один тип системы управления. Что же касается основных технических характеристик БЦВМ, то лучшим ориентиром для них оказался все же общемировой, достигнутый к рассматриваемому моменту времени, технический уровень БЦВМ этого класса.

На основе изложенных выше сведений для работы в системе определения местоположения излучающего объекта выберем БК серии А-50.

3.3 Энергетический расчет системы

Рассчитаем мощность передатчика и чувствительность приемника.

Мощность на входе приемного устройства находится по формуле

,

где РП - мощность передатчика;

D - расстояние до цели;

Gцп - коэффициент усиления передающей антенны, примем его равным1.

SАПР - площадь приемной антенны,она находится по формуле

,

где G - коэффициент усиления приемной антенны возьмем ее равной 5.

Так как передающая аппаратура должна быть портативной, то для увеличения ресурса автономного источника питания необходимо на сколько возможно снизить ее потребляемую мощность, в первую очередь - мощность передатчика. Исходя из этого мощность передатчика может быть выбрана в пределах 0.1…0.5 Вт. Возьмем ее равной 0.3 Вт.

Рассчитаем длину волны

,

где С - скорость света.

Так как система работает в диапазоне дальностей 20…100 км, то D=100 км.

Рассчитаем SАПР

Зная SАПР найдем мощность на входе приемника

Найдем мощность шумов, приведенную ко входу приемного устройства

,

где КТ - постоянная Больцмана;

КШ - коэффициент шума;

f - полоса пропускания приемника.

Зная Рш можно найти отношение сигнал/шум

.

Рассчитаем чувствительность приемника по напряжению

где W - волновое сопротивление, равное в нашем случае 50 Ом.

3.4 Разработка функциональной схемы приемного устройства

На антенну приемника поступает сигнал на несущей частоте f0 вместе с доплеровской составляющей Fд. Принимаемый сигнал находится на частоте равной f0=156.8 мГц. Это стандартная частота и называется она аварийной частотой или частотой бедствия. Принимаемый сигнал усиливается в УВЧ и попадается в смеситель 1 (СМ1). В СМ1 сигнал переносится на промежуточную частоту fПЧ1. Для этого используется синтезатор частот с кварцевым генератором. Используя умножители и делители частоты мы получаем разные частоты гетеродинов fГ, которые подаются на смесители. Эти частоты связаны с кварцевым генератором и кратны друг другу.

Функциональная схема приемного устройства изображена на рис.3.2.

Так как делители и умножители частоты - это нелинейные элементы с множеством побочных гармоник, то после них нужно ставить полосовые фильтры чтобы выделить полезную частоту (т.е. частоту fГ). Смесители частоты тоже создают множество гармоник и чтобы от них избавится УПЧ должны содержать фильтры настроенные на частоту fПЧ.

Произведя операции переноса сигнала с частоты f0 на частоту fПЧ1 и далее мы добиваемся того, что сигнал переносится с частоты f0=156.8 мГц на частоту fПЧ4=1225 Гц. Вместе с сигналом переносится и доплеровская составляющая и на выходе УПЧ4 имеем fПЧ4+FД. Для выделения доплеровской составляющей в СМ5 происходит компенсация опорной частоты и на его выходе остается только доплеровская частота FД.

Так как в преобразователе частот используется только низкая настройка гетеродина, то знак доплеровской частоты при преобразовании не изменяется. Определение знака доплеровской частоты происходит в блоке выделения знака, содержащий в себе частотный дискриминатор.

3.5 Расчет синтезатора частот

Примем

fПЧ1 = fC - fГ1,

тогда

fПЧ2 = fПЧ1 - fГ2 = fC - fГ1 - fГ2 ,

исходя из этого fПЧ3 будет равно

fПЧ3 = fПЧ2 - fГ3 = fC - fГ1 - fГ2 - fГ3 ,

а fПЧ4

fПЧ4= fПЧ3 - fГ4 = fC - fГ1 - fГ2 - fГ3 - fГ4 .

Так как частоты гетеродинов должны быть кратными друг другу, то их нужно умножать на коэффициенты

тогда

.

Исходя из этого

Возьмем fПЧ4 = 1225 Гц,

тогда

,

,

местоположение излучающий приемный погрешность

где m - множитель.

Беря в учет, приведенные выше, соотношения получим

ю

Проведя несложные преобразования, полученное выражение запишем в виде

.

Методом подстановки найдем что m = 31, а выражение в фигурных скобках равно 4129.

Проведем еще одно преобразование и получим

Здесь выражение в квадратных скобках равно129, тогда n3 = 32,

отсюда

Тогда n2=8, а n1=15.

В итоге получены коэффициенты на которые надо делить частоту кварцевого генератора, чтобы получить частоты гетеродинов.

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ЗОН

4.1 Расчет погрешности определения местоположения ИО

Среднеквадратическая ошибка определения местоположения излучающего объекта гиперболическим методом будет определятся по формуле

(4.1)

где - Среднеквадратическая ошибка линий положения.

,

N - количество интегральных отсчетов,

- длина волны, рассчитывается она через частоту по формуле

где с - скорость света, равная

тогда =1.9 м.

В нашем случае , при условии, что при подсчете числа импульсов N, мы можем ошибиться на один отсчет.

Поясним наши дальнейшие расчеты на рис.4.1.

Рис.4.1

Из рис. 4.1 рассчитаем углы и :

,

тогда ,

,

откуда . (4.2)

,

тогда с учетом формулы (4.2)

(4.3)

Запишем теперь уравнение (4.1) с учетом формул (4.2) и (4.3)

(4.4)

Рассмотрим приведенное выше соотношение (4.4) для определения ошибки местоположения ИО при изменении различных величин (расстояния до ИО, скорости ЛА и времени изменения).

Все расчеты производились в математическом пакете Mathcad 5 PLUS.

Определение ошибки при изменении расстояния d

Рис.4.2

При расчете ошибки приняты следующие значения:

скорость ЛА - v=250 м/с;

расстояние ИО по оси ординат от направления движения ЛА - R=17000 км;

время проведения измерения - t=4c;

расстояние d до ИО по оси абсцисс будет изменяться (рис.4.2), т.е. ЛА будет приближаться к ИО.

d будет меняться от 10 км до 0.

Подставим эти значения в уравнение (4.4).

Изменение ошибки от изменения расстояния d приведено на рис. 4.3.

Зависимость ошибки от расстояния

Рис. 4.3

Из рисунка видно, что с уменьшением расстояния до ИО ошибка уменьшается.

Определение ошибки при изменении расстояния R

Рис. 4.4

Рис. 4.4 поясняет расчет ошибки при изменении расстояния R.

Здесь приняты следующие значения:

v = 250 м/с;

t=4c;

d=10 км;

R изменяется от10 км до 17км.

Подставим эти значения в уравнение (4.4) и построим график зависимости ошибки (рис.4.5).

Зависимость ошибки от расстояния R.

Рис.4.5

Из рисунка следует, что с увеличением углов ошибка уменьшается.

Определение ошибки при изменении базы

База определяется как произведение скорости и времени измерения. Из этого следует, что изменение одной из этих величин приведет к изменению базы.

Рассмотрим два случая в которых будем изменять v и .

Поясним это на рис.4.6.

Определение ошибки при изменении базы Vt

Рис.4.6

Определение ошибки при изменении скорости V

Здесь приняты следующие значения:

v изменяется от 200 м/с до 1000 м/с;

d=17 км;

R изменяется в пределах от 10 км до 17км.

Подставим эти значения в уравнение (4.4) и построим график зависимости ошибки (рис. 4.7).

Зависимость ошибки от скорости V

Рис.4.7

Определение ошибки при изменении времени .

Пояснение приведено на предыдущем рис.4.6.

Здесь приняты следующие значения:

v = 250 м/с;

изменяется от 0 с до 20 с;

d=17 км;

R =10 км.

Подставим эти значения в уравнение 4.4 и построим график зависимости ошибки (рис.4.8).

Зависимость ошибки от времени

Рис. 4.8

При значенияхблизких к нулю ошибка стремится к бесконечности.

Из рис. 4.7 и рис.4.8 видно, что с увеличением базы, ошибка уменьшается.

4.2 Построение рабочих зон

Для начала нужно построить графики зависимости ошибки ОМПИО при различных расстояниях до проекции ИО на ось Х. Для этого будем использовать уравнение (4.4).

Расстояние d будем изменять от 10 км до 17 км через 1 км.

Графически ошибки при различных расстояниях d приведены на рис. 4.9.

Зависимость ошибки от скорости при различных расстояниях d

Рис.4.9

Затем при определенных значениях ошибки и при различных значениях расстояния d определяем скорость ЛА. Графически это представляется на рис. 4.10.

Определение скоростей будет происходить при следующих значениях :

= 85, = 100, = 115, = 130, = 150, = 300, = 500, = 1000. Полученные значения скоростей заносим в табл. 4.1.

Таблица 4.1

d

10 км

11 км

12 км

13 км

14 км

15 км

16 км

17 км

= 85

V

1

2

375

0.575

0.073

435

0.497

0.089

515

0.427

0.095

590

0.359

0.106

700

0.299

0.124

820

0.244

0.143

975

0.197

0.169

1180

0.16

0.207

=100

V

1

2

335

0.568

0.065

390

0.49

0.073

450

0.416

0.081

530

0.348

0.093

630

0.287

0.108

750

0.233

0.128

900

0.185

0.153

1115

0.155

0.191

= 115

V

1

2

300

0.561

0.057

350

0.483

0.065

415

0.41

0.075

480

0.341

0.083

575

0.279

0.097

700

0.226

0.118

850

0.178

0.142

1050

0.140

0.177

=130

V

1

2

275

0.557

0.052

325

0.478

0.058

380

0.404

0.067

450

0.335

0.077

535

0.273

0.089

650

0.218

0.11

795

0.169

0.128

1000

0.133

0.166

=150

V

1

2

245

0.551

0.046

285

0.471

0.053

330

0.395

0.057

410

0.33

0.07

490

0.267

0.082

600

0.21

0.097

740

0.161

0.119

945

0.125

0.154

=300

V

1

2

200

0.37

0.035

250

0.31

0.04

310

0.24

0.05

390

0.178

0.059

380

0.11

0.054

700

0.089

0.105

=500

V

1

2

210

0.22

0.035

285

0.163

0.041

250

0.093

0.343

560

0.08

0.071

=1000

V

1

2

415

0.051

0.056

Определение скорости ЛА для разных расстояний при определенной ошибке

Рис. 4.10

Следующим действием будет построение и определение значений углов 1 и 2 при различных значениях и уже определенных значениях скоростей. Значения углов заносим в табл. 4.1. Графическое представление зависимости углов от скорости при различных расстояниях дано на рис.4.11 и рис.4.12. Значения углов приведены в радианах.

График зависимости углов 1 от скорости при различных расстояниях

Рис.4.11

График зависимости углов 2 от скорости при различных расстояниях

Рис.4.12

Полученные данные углов 1 и 2, приведенные в табл.4.1, переводим из радианов в градусы.

Далее, зная значения углов для различных расстояний и скоростей, можно построить рабочие зоны системы для определенных значений .

Графически рабочие зоны изображены на рис.4.13.

Из проведенных исследований в данном разделе следует, что:

- с уменьшением расстояния d до ИО ошибка уменьшается;

- с уменьшением расстояния R ошибка уменьшается;

с увеличением базы (т.е. с увеличением скорости ЛА и времени измерения), ошибка уменьшается.

В данном расчете проводились измерения ошибки при минимальных расстояниях действия системы (около 20 км до ИО). При увеличении расстояния до ИО ошибка определения местоположения будет увеличиваться.

Так как все эти параметры влияют на изменение углов, то можно проследить зависимость ошибки от углов - ошибка увеличивается с уменьшением углов.

График рабочих зон системы определения местоположения излучающего объекта

Рис.4.13

5. РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ ПРИЕМНИКА (СМЕСИТЕЛЬ, УПЧ, ФИЛЬТР)

5.1 Расчет принципиальной электрической схемы смесителя

В качестве схемы смесителя 4 и 5 можно взять типовую схему включения интегральной микросхемы К174ПС1 1251. Она представляет собой двойной балансный смеситель для частот до 300 МГц и предназначена для преобразования частот УКВ диапазона в радиоприёмной и связной аппаратуре.

Основным узлом ИПС является счетверённый дифференциальный усилитель с перекрёстными связями на транзисторах VT1, VT3, VT4, VT6. Схема представлена на рисунке 5.1.

Принципиальная схема ИМС К174ПС1 (КФ174ПС1)

Рис. 5.1

Подавая разное напряжение на базы транзисторов VT2,VT5 регулируются токи эмиттеров. Внутренний стабилизатор (резистор R1 и диоды VD1...VD4) обеспечивает стабильную работу ИМС по постоянному току, задавая смещение на транзисторы.

Типовая схема показана на рисунке 5.2.

Типовая схема включения ИМС К174ПС1 (КФ174ПС1). Выводы, указанные в скобках, - для корпуса МО4.10-1

Рис. 5.2

Элементы LI, C2 выбираются в зависимости от используемой промежуточной частоты. Третья промежуточная частота равна 3920 Гц. Таким образом, если зададимся С4 равным 0,1 мкФ, то

Резисторы R1 и R2 устанавливают для того, чтобы увеличить крутизну преобразования.

5.2 Расчет принципиальной схемы УПЧ

Схему УПЧ4 тоже можно построить на микросхеме. Для заданных параметров подходит типовая схема включения интегральной микросхемы К157Х1. Она представляет собой усилитель промежуточной частоты с амплитудным детектором и системой АРУ на базе дифференциального усилителя .

Усилитель ПЧ состоит из регулируемого каскада на транзисторах VT1, VT2, управляемого по выводу 13 напряжения, и основного усилителя на транзисторах VT4 ... VT11.

Основной усилитель построен по дифференциальной схеме на транзисторах VT6, VT9 с динамической нагрузкой в цепи коллектора транзистора VT6 . Второй каскад основного усилителя выполнен на транзисторе VT11 по схеме с общим эмиттером. Усилитель имеет обратную связь по постоянному току, глубина которого определяется делителем, образованным резистором R13 и цепочкой, подключаемой к выводу 4. Отличительной особенностью амплитудного детектора на транзисторе VT13 является его способность работать в широком диапазоне уровней входного сигнала. Усилитель напряжения системы АРУ - двухкаскадный усилитель постоянного тока. Транзистор VT14 в нем включен по схеме с общим эмиттером, транзистор VT3 - по схеме с общим коллектором.

Относительное изменение напряжения АРУ определяется по формуле

где , - наибольшее и наименьшее значения выходного напряжения, которым соответствуют два крайних значения входного напряжения. Типовая схема включения показана на рисунке 5.4.

Типовая схема включения ИМС К157ХА1

Рис. 5.4

В качестве нелинейного элемента можно взять диод Шоттки, так как он имеет квадратичную зависимость тока от напряжения в широком диапазоне входных сигналов. Схема включения показана на рисунке 5.5.

Принципиальная схема нелинейного элемента

Рис. 5.5

Выберем схему полосового фильтра, например, на основе операционного усилителя. Схема показана на рисунке 5.6 1261.

Принципиальная схема полосового фильтра

Рис. 5.6

R2 рассчитаем по формуле

где C=C1=C2=2,2 мкФ, Q - добротность, которую примем равной 10,

f0 = 1,225 кГц.

.

R1 можно рассчитать по формуле

где К - коэффициент усиления, который равен 10.

R1 =1181.112 / 20 = 59,055 Ом.

Далее рассчитаем

Таким образом,

В качестве операционного усилителя можно взять микросхему К140УД5.

5.3 Делитель частоты

Четвертый делитель частоты предназначен для преобразования частоты 37.975кГц в частоту 1,225кГц (рис 5.7).

Делитель частоты

Рис. 5.7

Счетчик построен на счетных триггерах, выполненных на микросхемах К555ТМ2 с обратными связями. Обратные связи выбраны таким образом, чтобы сбросить счетчик на 31 - ом импульсе, чем обеспечивается деление на 31.

6. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА

Высокая сложность современной радиоэлектронной аппаратуры, построенной с применением микросхем различного типа, микросборок и других современных электрорадиоэлементов, вызвала необходимость поиска таких конструктивных и компоновочных решений, которые позволили бы удовлетворять следующим требованиям /13/:

Высокая степень микроминитюризации аппаратуры в целом.

Широкая унификация элементов конструкций.

Возможность параллельной сборки и регулировки составных частей радиоэлектронной аппаратуры.

Обеспечение высокой эксплуатационной надежности аппаратуры многоразового действия за счет быстрой замены вышедшей из строя составных частей.

Возможность проведения модернизации отдельных составных частей и сохранения неизменными других составных частей.

Указанные требования в значительной степени удается выполнить, применяя функционально-модульный метод компоновки приемного устройства. Разрабатываемое радиоприемное устройство делится на отдельные конструктивно-законченые сборочные единицы (рис.6.1). Модули имеют одинаковые размеры. Каждый модуль представляет устройство, выполняющее определенную законченную функцию. Весь приемник разделен на шесть модулей:

модуль усилителя высокой частоты и гетеродина;

модуль первого преобразования частоты;

модуль усиления первой промежуточной частоты и второго преобразования частоты;

модуль усиления второй промежуточной частоты и третьего преобразования частоты;

Конструкция бортового приемника

Рис. 6.1

модуль усиления третьей промежуточной частоты и четвертого преобразования частоты;

модуль усиления четвертой промежуточной частоты и пятого преобразования частоты;

В состав конструкции входит также модуль питания, преобразующий бортовое напряжение (27В) в напряжение питания узлов приемника.

Модули вставляются в корпус по направляющим и соединяются электрически с помощью разъемов, расположенных на внутренней стороне задней панели корпуса. Антенна соединяется с первым модулем с помощью кабеля РК-50-17-10 через антенный вход СО-50-57 ЛМ.

При конструировании радиоэлектронных устройств, предназначенных для установки на самолетах, необходимо учитывать следующие условия: Во-первых, на современном самолете приходится устанавливать большое количество аппаратуры, предназначенной для связи, определения местоположения самолета, выполнения посадки в условиях плохой видимости и решения ряда задач, без которых полет невозможен. Во-вторых, управление этой аппаратурой часто осуществляет летчик или штурман, реже - специальный оператор; В-третьих, площадь панелей, расположенных перед рабочим местом оператора, крайне ограничена.

В силу перечисленных причин должен существовать отдельный малогабаритный пульт, на котором сосредоточены все органы управления, контроля и отображения информации. Все остальные приборы размещаются в фюзеляже самолета на значительном расстоянии от оператора и соединяются друг с другом кабелями и соединителями.

Для снижения транспортных расходов авиационных радиосистем необходимо минимизировать массу бортовой аппаратуры. Для этого при изготовлении несущих конструкций используется материал с малой плотностью - силумин. На бортовую РЭА могут воздействовать различные климатические и механические факторы: изменение в широких пределах влажности, температуры, атмосферного давления, механического и динамического воздействия. Для снижения влияния этих факторов в конструкции РПрУ используется герметизация и амортизирующие прокладки.

7. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

7.1 Анализ возможных аварийных ситуаций при эксплуатации системы определения местоположения излучающего объекта

Разрабатываемое устройство предназначено для работы на летательных аппаратах, где предъявляются особые требования к надёжности аппаратуры. Для повышения безопасности и надёжности (безотказности) работы системы необходимо эффективным образом проанализировать возможные аварийные ситуации и причины их вызывающие. И, как следствие, принять меры по предотвращению таковых.

Проведем анализ функционирования устройства блочно описанного в разделе 3 пояснительной записки в соответствии со структурной и функциональной схемами, приведёнными на рис. 3.1 и рис. 3.2. Для анализа необходимо определить функции выполняемые подсистемами. Далее необходимо определить возможные причины невыполнения той или иной функции. Во избежание громоздкости получаемой модели необходимо проранжировать вышеупомянутые причины в порядке их важности и подвергать дальнейшей проработке лишь наиболее весомые и вероятные причины дисфункции. Каждая причина может быть вызвана комбинацией причин и т.д. Таким образом, будет определена древовидная структура опасностей.

В качестве общего уровня, на котором должны быть рассмотрены все события, являющиеся нежелательными для нормальной работы системы, определим уровень функционального взаимодействия блоков этой системы. Этот уровень оправдан с одной стороны - полным описанием возможных причин дисфункции тех или иных узлов системы, и компактностью описания - с другой.

Основным событием, которое должно быть предотвращено, определим отказ системы. Это событие будет определено при осуществлении одного из следующих событий:

1) вышло из строя вычислительное устройство;

2) вышел из строя индикатор;

3) вышел из строя ДИСС;

вышел из строя высотомер;

вышло из строя РПрУ;

7) отсутствие принимаемого сигнала;

8) отсутствие питающего напряжения.

Рассмотрим более подробно выход из строя РПрУ. Это событие может произойти по следующим причинам:

- отсутствие питающего напряжения;

- отсутствие опорных колебаний;

- отсутствие входного сигнала;

- не выделяется Fd.

Отсутствие входного сигнала может быть вызвано двумя причинами. Это поломка антенны и обрыв связи.

Не выделяется Fd. Это может быть вызвано отсутствием несущего колебания (из-за поломки УПЧ и УВЧ) либо выходом из строя смесителя, что в свою очередь, может бить вызвано неисправностью КГ или делителя частоты.

Отсутствие опорных колебаний может произойти из-за поломки кварцевого генератора.

Выход из строя ВУ, индикатора, ДИССа - будем считать событием недостаточно детально проработанным, так как здесь может существовать большое множество причин, вызывающих его.

В соответствии с проведенным анализом можно построить "дерево отказов" (рис. 7.1).

«Дерево отказов» системы определения местоположения излучающих объектов

Рис.7.1

7.2 Мероприятия по повышению надёжности системы

Предлагаю мероприятия по повышению надежности работы системы.

1. На этапе проектирования необходимо добиваться большей надёжности функционирования блоков и узлов системы. Это - оптимальное упрощение схемотехнических решений отдельных блоков, применение по возможности интегральных узлов для построения принципиальных схем устройств в силу её большей надёжности по сравнению с дискретной, применение соединительных разъёмов с фиксирующими элементами, применение электронных коммутационных устройств.

2. На этапе расчета принципиальных схем необходимо осуществить их подробный анализ и проводить корректный расчёт.

3. На этапе конструкторской разработки необходимо предусмотреть меры защиты элементов от внешних воздействий (покрытие элементов лаком, применение амортизаторов для несущих конструкций). Рекомендуется применять блочное конструирование в соответствии с функциональными узлами, что значительно облегчает отыскание и устранение неисправностей. Для этапа эксплуатации необходимо разрабатывать устройства диагностики и автоматизированного отыскания неисправностей.

3. Этап настройки и проверки устройства должен включать в себя комплексную проверку характеристик наиболее значимых блоков с точки зрения температурной стабильности, вибростойкости. Необходимо проведение тщательного испытания системы перед запуском её в эксплуатацию.

На этапе конструкторской разработки можно предложить следующие меры по понижению риска при производстве блоков системы.

Во-первых, руководители предприятий (цехов) обязаны обеспечить своевременное и качественное проведение инструктажа по технике безопасности и производственной санитарии для вновь поступающих и всех работающих, независимо от стажа, опыта их работы и квалификации на основе правил и инструкций по охране труда с учетом конкретных условий производства.

Во-вторых, при производстве самих блоков, необходимо иметь спецодежду, защищающую от воздействия электричества и тепловых ожогов, например, резиновый коврик под ногами, защитные очки. Так же для повышения надежности системы в целом, необходимо, чтобы процесс производства блоков перешел на программное обеспечение. Это облегчит работу с системой в дальнейшем, например, при эксплуатации системы выгодно иметь программу, которая сканирует и указывает на неисправность в системе.

7.3 Наиболее вероятная чрезвычайная ситуация при моделировании системы

Наиболее вероятной чрезвычайной ситуацией (ЧС) в лаборатории является пожар. Согласно СНиП 2.09.02-85 лабораторное помещение по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности относится к категории В (производства, связанные с обработкой сгораемых веществ и материалов в холодном состоянии, а так же вспомогательные помещения) /22/. По огнестойкости здание относится ко второй степени (СНиП 2.01.02-85).

Причинами возникновения пожара неэлектрического характера могут быть неосторожное обращение с огнем, нагревающимися предметами, самовозгорание веществ электрического характера - короткое замыкание, перегрузки, большие переходные сопротивления.

Для предупреждения пожара проводятся организационные, эксплуатационные, технические и режимные мероприятия.

К организационным мероприятиям относятся: обучение работающих технике пожарной безопасности, проведение инструктажа, бесед, лекций.

Эксплуатационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию машин, оборудования, правильного содержания помещения.

Технические мероприятия включают в себя соблюдение противопожарных правил и норм при устройстве вентиляции, отопительного оборудования.

К мероприятиям режимного характера относят запрещение курения в неустановленных местах, и т.п.

С учетом коэффициента безопасности СНиП 2.01.02 -85 время эвакуации людей из помещения не ограничивается. В случае возникновения пожара из помещения выносится, в первую очередь, дорогостоящее оборудование. Для тушения пожара необходимо применять имеющиеся в лаборатории углекислотные огнетушители ОУ-2, применяющиеся для тушения пожаров в электроустановках, находящихся под напряжением до 1000 В.

7.4 Воздействие системы на окружающую среду при ее эксплуатации

Экологичность проекта оценивается с использованием понятия экологическая совместимость проекта. Под этим термином понимается возможность создания, функционирования и утилизации системы без нанесения недопустимого ущерба среде обитания людей и непосредственно, самим людям.

При производстве системы важное место занимает механическая обработка металлов на металлорежущих станках. При обработке металлов, пластмасс и других материалов резанием возникает ряд опасных и вредных производственных факторов, которые могут тем или иным образом влиять на окружающую среду: высокая температура обрабатываемой поверхности, стружка, пыль и вредные аэрозоли обрабатываемых материалов. Также важен этап термической, электрохимической и электрофизической обработки. Основными опасными и вредными производственными факторами, которые могут возникать при указанных способах обработки могут быть следующие: повышенная запылённость и загазованность воздуха рабочей зоны; повышенный уровень инфракрасного излучения, повышенный уровень электромагнитного излучения. Особую опасность при рассматриваемых методах обработки представляют различные токсичные газы и химические вещества, применяемые в качестве электролитов и очищающих растворов.

Электролиты, применяемые при электрохимической обработке, представляют собой растворы сильных кислот (серной, фосфорной, соляной, плавиковой, азотной и д.р.), их смеси в различных пропорциях, а также расплавы и растворы едких щелочей. Некоторые применяемые соли (цианистое серебро, цианистый калий) являются сильными ядами. В присутствии влаги, кислот, а также углекислоты, содержащейся в воздухе, цианистые соли выделяют цианистый водород, вызывающий сильное удушье вследствие паралича тканей дыхательных органов.

При производстве печатных плат большинство материалов являются опасными для окружающей среды. Вдыхание химических веществ в любом агрегатном состоянии (газ, пары, пыль) приводит к поражению верхних дыхательных путей. Многие вредные вещества попадают в организм через кожу, особенно опасны хромовые композиции, концентрированные щелочи, кислоты и растворители.

Для придания поверхностному слою детали некоторых специальных свойств, отличных от свойств основного материала, например электропроводности, электроизоляционных свойств, твёрдости, износоустойчивости, применяют защитные гальванические, химические, и лакокрасочные покрытия (ЛКП). Процессы нанесения гальванических и химических покрытий характеризуются многообразием применяемых химических веществ. Всё это в большей или меньшей степени влияет на состояние окружающей среды.

Для нейтрализации вредных факторов, возникающих при производстве компонентов проектируемой системы необходим ряд перечисленных ниже мер /20/. Для исключения попадания механической пыли в атмосферу необходимо применять в вытяжной вентиляции пылеулавливатели с грубой (когда задерживается пыль с размером частиц более 50 мкм), средней (от 10 до 50 мкм) и тонкой (до 10 мкм) сеткой. Рекомендуется применять сухие пылеулавливатели так как они более совершенны, и, кроме того, позволяют возвратить уловленную пыль в производство.

Участки и отделения кислотного и щелочного травления, обезжиривания в органических растворителях необходимо устраивать в отдельных помещениях с местной вытяжной вентиляцией, на выходе которой необходимо устанавливать фильтры туманоулавливатели.

Для исключения попадания вредных веществ в почву необходимо полы выполнять из материалов, которые должны быть влагонепроницаемыми, стойкими к кислотам и щелочам, растворителям и другим агрессивным средам.

Помещения оборудуются общеобменной вентиляцией, а также применяется система местной вытяжной вентиляции на выходе которой обязательно необходимо ставить фильтры или химические нейтрализаторы.

Для исключения попадания испарений вредных веществ в атмосферу необходимо применять туманоулавливатели, которые осаждают пары. Для нейтрализации и поглощения ядовитых газов необходимо применять жидкие абсорбенты и хемосорберы.

Для защиты грунтовых вод от попадания в них ядовитых веществ необходимо применять очистные сооружения с механической очисткой для поглощения взвешенных веществ, физико-химическими и электрохимическими средствами очистки для поглощения растворенных веществ.

Хранить растворители в рабочих помещениях необходимо в количестве не более суточной нормы и в герметически закрытой таре.

Вывоз отходов механической обработки материалов необходимо производить в закрытых контейнерах, вывоз отходов химической обработки, а также ввоз составляющих химической обработки материалов необходимо производить в герметичной, нейтральной к агрессивным средам, противоударной таре. Вывоз отходов также должен производиться на специальные перерабатывающие предприятия, или, если таковых не имеется, в специально отведенные для этого места захоронения. Отходы химической обработки необходимо перед вывозом нейтрализовать.

По возможности необходимо применять способы обработки с минимальным выделением ядовитых веществ, либо вовсе без выделения таковых.

Эффективной мерой по предотвращению экологических катастроф является, также, автоматизация производства. Поэтому, при производстве узлов составляющих рассматриваемую систему автоматизации необходимо уделить особое внимание.

8.ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

8.1 Обоснование целесообразности разработки системы

Одной из наиболее актуальных задач радионавигации является определение местоположения объекта. Вследствие того, что пассивный метод определения местоположения излучающего объекта предполагает высокую скрытность радионавигационной аппаратуры, он является перспективным.

Методы определения местоположения излучающего объекта пассивными средствами имеют специфические особенности. Однопозиционные радиосистемы, обрабатывающие сигналы и поля только в одной точке приема, требуют громоздкой и зачастую сложной аппаратуры, к тому же это является причиной более низкой скрытности. Вследствие невозможности прямого измерения дальности дальномерный и угломерно-дальномерный методы определения местоположения объектов здесь не применимы. Однопозиционные радионавигационные системы имеют также существенный недостаток - у них низкая точность пеленгования. Это происходит из-за низкой точности определения координат цели в поперечном направлении. Одним из наиболее эффективных способов избежания этого недостатка является использование многопозиционной системы с большой базой разнесения точек пеленгования. Основная идея многопозиционной радиолокации состоит в том, чтобы наиболее эффективно использовать информацию, заключенную в пространственных характеристиках электромагнитного поля. Однако и здесь есть свои особенности. Для обработки полученных из двух точек приема сигналов необходимо иметь опорный приемный пункт, который может находиться в одной из этих точек. Пересылка сигналов в этот пункт способствует частичному разрушению когерентных связей, а также демаскирует систему. Поэтому дальнейшее решение этой проблемы привело к использованию одного подвижного приемного пункта, создающего большую базу разнесения точек приема и целью данного дипломного проекта является разработка системы, предназначенной для определения местоположения излучающего объекта пассивным методом. Далее в экономической части приведен расчет приемного устройства системы.

Для сравнения с разрабатываемой системой возьмем навигационную систему Коспас - Сарсат, также использующую пассивный метод определения местоположения излучающего объекта, хотя и действующей в глобальных масштабах. Разрабатываемая система уступает ей в технических параметрах, но должна иметь явное преимущество в цене. Поэтому, далее, мы проведем ряд экономических расчетов, подтверждающих ценовое преимущество разрабатываемой системы, возможность ее создания.

8.2 Расчет себестоимости проектируемого приемного устройства

Себестоимость проектируемой системы рассчитывается с учетом стоимости покупных изделий, сырья и материалов, а также заработной платы. Так как рассчитать полную себестоимость всей системы не представляется возможным из за отсутствия данных на затраты по каждому блоку, то произведем расчет только низкочастотного тракта приемного устройства. Сведем эти данные в таблицы. Стоимость покупных изделий приведена в табл.1.

Таблица 1

Стоимость покупных изделий

Наименование

Количество, шт

Цена, руб/шт

Сумма, руб

Конденсатор КМ

18

2

36

Конденсатор К50-16

6

3

18

Резистор МЛТ-0.125

12

0,5

6

Резистор СП3-38а

4

2

8

Микросхема К555ЛА2

1

6

6

Микросхема К555ТМ2

3

3

9

Микросхема К140УД5

1

5

5

Микросхема К174ПС1

1

4

4

Микросхема К157ХА1

1

4

4

Транспортно-заготовительные расходы 3%

-----

-----

2,88

Итого

-----

-----

98,88

Стоимость сырья и материалов приведена в табл. 2.

Таблица 2

Стоимость сырья и материалов

Наименование материала

Единица измерения

Цена, руб

Норма расхода

(в ед. изм.)

Стоимость,

руб

Стеклотекстолит СТЭФ

м2

300

0,05

15

Хлорное железо

кг

100

0,1

10

Припой ПОС-61

кг

120

0,04

4,8

Флюс

л

100

0,02

2

Провод МГТФ

м

3

10

30

Провод МГШВ

м

5

2

10

Растворитель 646

л

30

0,05

1,5

Краска

кг

200

0,2

40

Алюминий листовой

кг

20

0,6

12

Транспортно-заготовительные

расходы 3%

-------

------

------

3,46

Итого

-------

------

------

128,76

Заработная плата сотрудников занятых при проектировании и изготовлении НЧ тракта рассчитывается исходя из разряда и определяется по таблице тарифных ставок (окладов). Учитывая, что среднемесячный часовой рабочий фонд 169,2 часа.

Часовая тарифная ставка технического руководителя - 16 разряда:

905/169,2 = 5,35 руб/час.

Часовая тарифная ставка инженера - 11 разряда:

405/169,2 = 2,39 руб/час.

Часовая тарифная ставка электромонтажника - 6 разряда:

220/169,2 = 1,3 руб/час.

Таблица 3
Заработная плата

Этап работы

Квалификация исполнителя

Разряд

Трудоемкость, час.

Ставка,

руб/час.

Сумма,

руб.

Подготовка материала для разработки проекта.

Технический

руководитель

18

15

5,35

80,25

Изучение литературы.

Инженер

11

20

2,39

47,8

Разработка структурной, функциональной и принципиальной схем системы.

Инженер

11

30

2,39

71,7

Разработка конструкции системы.

Инженер

11

15

2,39

35,85

Изготовление комплекта технической документации для системы.

Инженер

11

18

2,39

43,02

Изготовление макета и проведение экспериментальных исследований.

Электромонтажник

6

8

1,3

10,4

ИТОГО

--------

-----

106

------

289,02

Таблица 4
Калькуляционные статьи

№ п/п

Наименование калькуляционной статьи

Формула

Сумма,

Руб.

1

Покупные изделия

Табл.1

98,36

2

Сырье и материалы

Табл.2

128,76

3

Основная зарплата

Табл.3

10,4

4

Дополнительная зарплата

20% от п.3

2,08

5

Отчисления на социальные нужды

38,5% от (п.3 + п.4)

4,81

6

Цеховые расходы

100% от п.3

10,4

7

Общезаводские расходы

80% от п.3

8,32

8

Производственная себестоимость

п.1 + п.2 + п.3 + п.4 + п.5 +п.6 + п.7

263,13

9

Внепроизводственные расходы

5% от п.8

13,15

10

Полная себестоимость

п.8+п.9

276,28

11

Прибыль на уровне рентабельности

15% от п.10

41,44

12

НДС

20% от (п.10 + п.11 )

63,54

13

Отпускная цена предприятия

п.10 + п.11 + п.12

381,27

Таблица 5

План-график выполнения работ

Этапы разработки

Трудоем-кость, час

Январь

Февраль

Март

I

II

III

IV

I

II

III

IV

I

II

III

IV

Подготовка материала для разработки проекта

15

Изучение литературы

20

Разработка структурной, функциональной и принципиальной схем системы

30

Разработка конструкции системы

15

Изготовление комплекта технической документации для системы

18

Изготовление макета и проведение экспериментальных исследований

8

8.3 Расчет экономического эффекта и окупаемости

Рассчитаем годовой экономический эффект от внедрения проектируемой системы (НЧ тракт приемного устройства). Для сравнения возьмем радиоприемное устройство используемое навигационной системой Коспас-Сарсат. Годовой экономический эффект определим по формуле

(1)

где

З1, З2 - приведенные затраты соответственно базовой и проектируемой

системы, руб;

В1, В2 - годовые объемы продукции (работы), производимые при использовании

единицы базовой и проектируемой системы, в натуральных единицах;

(Р1+Ен)/(Р2+Ен) - коэффициент "долговечности", учитывающий изменение срока службы проектируемой системы по сравнению с базовой;

Р1 и Р2 - доли отчислений на восстановление базовой и разрабатываемой системы;

К'1, К'2 - сопутствующие капиталовложения потребителя при использовании

базовой и проектируемой системы, руб;

И'1, И'2 - годовые эксплуатационные издержки потребителя при использовании

им базовой и проектируемой системы, руб;

А2 - годовой объем производства проектируемой системы в расчетном году в натуральных единицах.

Рассчитаем приведенные затраты соответственно базовой и проектируемой системы по формуле

З = С + Ен * К,

Где С - себестоимость системы;

Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, зависит от ставки рефинансирования Центробанка (начиная с 24 января 2000 года 45 %, Eн = 1,45);

К - капиталовложения;

Вследствие отсутствия информации о себестоимости приемной системы Коспас-Сарсат являющейся базой для сравнения, предположим одинаковую рентабельность производства обеих систем. А именно:

Ц1 = С1 + П1

Ц2 = С2 + П2

где

Ц1, Ц2 - цена соответственно системы являющейся базой для сравнения и проектируемой системы;

Цены промышленной и проектируемой системы известны, и составляют:

Ц1 = 3000 руб,

Ц2 = 381,27 рублей.

Рассчитаем приведенные затраты для промышленной приемной системы

Ц1 = С1 + П1 + НДС

П1 = 0,15*С1

НДС = 0,2 * ( С1 + П1 )

Итак,

Ц1 = С1 + 0,15*С1 + 0,2 * ( С1 + 0,15*С1 )

Следовательно приведенные затраты для промышленной приемной системы

З1 = Ц1 - П1 - НДС = Ц1/1,38 = 3000/1,38 = 2173,91 руб.

Рассчитаем приведенные затраты для проектируемой системы.

З2 = С2 + Ен * К2

где

С2 = 281,89 руб;

Ен = 1,45;

К2 = 276,28 руб;

З2 = 281,89 + 1,45 * 276,28 = 682,496.

Годовые объемы продукции (работы) В1 и В2, производимые при использовании единицы базового и нового средства труда, в натуральных единицах определены в табл. 5.

Таблица 5
Параметры

Системы

Значение

параметра

Вес показателя по 10 бальной шкале

Предварительная оценка

Промышленной системы

Предварительная оценка

Проектируемой системы

В1

В2

В1

В2

Промышленная система

Проектируемая система

1. Выделение FД

Есть

Есть

10

1

1

10

10

47,6

49

2. Количество каналов

1

1

3

0,5

0,5

1,5

1,5

3. Определение знака FД

Нет

Есть

7

0

1

0

7

4. Работа на неизвестной

частоте

Нет

Нет

7

0

0

0

0

5. Чувствительность

приемника

1*10-17

1*10-15

5

1

0,7

3,5

0,7

7. Определение пеленга

на источник

Есть

Есть

8

1

1

8

8

8. Наличие линий связи между пунктами

Есть

Нет

8

0

1

0

8

9. Быстродействие

Высокое

Низкое

6

1

0

6

0

10. Количество лета -

тельных аппаратов

1

1

8

1

1

8

8

11. Дальность

действия

1000

КМ

100 км

7

0,8

0,4

5,6

2,8

12. Точность системы

30 м

0,2…1 км

5

1

0,6

5

3

Доли отчислений Р1 и Р2 рассчитываются как величины обратно пропорциональные срокам службы промышленной системы и проектируемой системы.
Так как предполагается, что сроки службы систем такого типа одинаковы и составляют в среднем 5 лет (с учетом морального старения), то
Р1 = Р2 = 0,1638
Сопутствующие капиталовложения потребителя равны нулю.
К'1 = К'2 = 0
Рассчитаем годовые эксплуатационные издержки потребителя при использовании промышленной системы и проектируемой системы.
Годовые эксплуатационные издержки потребителя при использовании промышленной системы сводятся к техническому обслуживанию данной системы специалистами. Вследствие того, что данный тип сигнализации пользуется бесплатным гарантийным обслуживанием фирмы в течение 5 лет с момента установки, имеем
И'1 = 0.
Годовые издержки потребителя при эксплуатации проектируемой системы включают в себя два основных пункта.
Зарплата обслуживающего персонала макета (лаборант).
Заработная плата лаборанта определяется по таблице тарифных ставок (окладов). Для 5 - го разряда - 200 рублей. Часовая тарифная ставка лаборанта будет равна
200/169,2 = 1.18 руб/час.
Тогда за год, при среднем времени эксплуатации 6 часов в день и 252 рабочих дней:
252 * 6 * 1,18 = 1784,16 рублей.
Расходы на электроэнергию.
Потребляемая мощность проектируемой системы с блоком питания 0,06 кВт/ч. Тогда за год при среднем времени эксплуатации 6 часов в день, 252 рабочих днях и тарифе за электроэнергию 0,4 руб/кВт*ч
0,06 * 6 * 252 * 0,4 = 36,23 руб.
Следовательно, годовые издержки потребителя при эксплуатации проектируемой системы
И'2 = 1784,16 + 36,23 = 1820,39 руб.
Так как разрабатываемая система выпускается единичном экземпляре, то
А2 = 1
Подставляя рассчитанные значения в формулу годового экономического эффекта (1), получим.
,
Эг = 423,05 руб.
Таким образом, предприятие-изготовитель, от производства и реализации низкочастотного тракта приемного устройства, получит годовой экономический эффект в размере 423,05 рубля от единицы изделия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Одной из наиболее актуальных задач радионавигации является определение местоположения объекта. Вследствие того, что пассивный метод определения местоположения излучающего объекта предполагает высокую скрытность радионавигационной аппаратуры, он является перспективным.
Методы определения местоположения излучающего объекта пассивными средствами имеют специфические особенности. Однопозиционные радиосистемы, обрабатывающие сигналы и поля только в одной точке приема, требуют громоздкой и зачастую сложной аппаратуры, к тому же это является причиной более низкой скрытности.
В процессе развития науки и техники число всевозможных радиоэлектронных средств непрерывно растет, увеличивается и число носителей (летательных аппаратов, судов, наземного транспорта), использующих эти средства. И поэтому задачей РНС становится не только определение своего собственного местоположения, но и представление картины окружающей радиообстановки с целью обеспечения электромагнитной совместимости и безопасности движения. Решение этих задач возможно на основе дальнейшего развития методов определения МП объектов и улучшения их точности. К числу насущных вопросов, которые способствовали бы решению указанных задач, можно отнести следующие:
поиск новых методов определения МП и тщательный анализ предложенных в последнее время (например, разностно-доплеровских);
разработка методов селекции излучающих объектов по направлению, скорости, местоположению;
анализ и сравнение точностных характеристик различных методов определения МП;

Подобные документы

  • Способы определения местоположения источников электромагнитного излучения (ЭМИ). Амплитудные методы пеленгации источников ЭМИ. Методы обзора пространства. Определение несущей частоты сигналов. Цифровые устройства измерения временных параметров сигналов.

    контрольная работа [2,6 M], добавлен 24.08.2015

  • Метод определения местоположения – угломерно-разностно-дальномерный. Построение на местности приемных позиций. Расчет координат источника радиоизлучения. Расчёт параметров эллипса рассеивания. Алгоритм работы обнаружителя. Структурная схема измерителя.

    курсовая работа [347,9 K], добавлен 21.11.2013

  • Классификация и характеристика систем автоматического определения местоположения. Методы местоопределения по радиочастоте и навигационного счисления. Системы поиска и слежения: GPS-приемники, радиоконтроль и пеленгование. Варианты защиты от слежения.

    курсовая работа [190,3 K], добавлен 23.06.2008

  • Системы автоматического определения местоположения. Навигационные системы поиска и слежения. Комплекс аппаратно-программных средств GPS-Monitor. Приборы радиоконтроля и пеленгования Савой. Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.

    дипломная работа [199,7 K], добавлен 16.08.2014

  • Развитие, виды и функции геолокационных сервисов как передовых технологий, их использование в маркетинге. Факторы внедрения в потребительский бизнес и социальные коммуникации. Технические приемы геолокации, точность координат объекта или местоположения.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 24.11.2014

  • Методы определения пространственной ориентации вектора-базы. Разработка и исследование динамического алгоритма определения угловой ориентации вращающегося объекта на основе систем спутниковой навигации ГЛОНАСС (GPS). Моделирование алгоритма в MathCad.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 11.03.2012

  • Основные термины и определения по телевизионной и видеотехнике. Классификация видеосистем по категории значимости объекта. Рекомендуемые составы модулей в зависимости от эксплуатационных параметров технических средств, их возможная комплектация.

    реферат [417,5 K], добавлен 25.01.2009

  • Значение анемометра как метеорологического устройства, применение его для измерения и определения скорости ветра. Разработка функциональной схемы устройства. Выбор элементов и их статический расчет. Разработка принципиальной схемы. Описание конструкции.

    контрольная работа [670,6 K], добавлен 16.09.2017

  • Особенности конструкции, преимущества и недостатки фазированных антенных решеток как наиболее эффективных и перспективных антенных систем. Расчет формы и линейных размеров излучающего полотна. Разработка данной антенной решетки, алгоритм расчета задания.

    контрольная работа [2,6 M], добавлен 06.05.2011

  • Обзор существующих методов и средств измерений расстояния: общие понятия и определения. Механические, электромагнитные, ультразвуковые, магнитные и вихретоковые толщиномеры. Особенности ультразвукового толщиномера А1210, его достоинства и недостатки.

    курсовая работа [36,6 K], добавлен 21.03.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.