Статья

Название статьи О ВЫБОРЕ НЕРЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗАДАЧЕ СИНТЕЗА КВАЗИОПТИМАЛЬНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК
Автор П.Н. Башлы, Ю.А. Кузнецов, Д.А. Безуглов, А.Э. Боярчук
Рубрика РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И УСТРОЙСТВ
Месяц, год 08, 2016
Индекс УДК 621.396.67
DOI 10.18522/2311-3103-2016-8-5867
Аннотация Поиск оптимального решения задачи управления сложной многопараметрической системой требует больших вычислительных и временных затрат, в связи с чем актуальной является проблема оптимального управления параметрами таких систем. К сложным техническим системам относятся современные антенные решетки, в составе которой может быть несколько сотен или тысяч элементов с регулируемой амплитудой и фазой. В ряде прикладных задач для синтеза антенной решетки с заданными энергетическими параметрами достаточно управлять комплексными амплитудами токов в части элементов. Такие решения являются квазиоптимальными. Управление всеми этими элементами в реальном масштабе времени зачастую крайне затруднительно, а иногда просто невостребовано. Целью работы является проведение исследований, позволяющих обосновать выбор группы нерегулируемых элементов в составе АР при решении задачи матричного синтеза. Рассмотрен метод синтеза квазиоптимальных антенных решеток, основанный на максимизации интегральных параметров антенной решетки при управлении комплексными амплитудами токов в части излучателей. Решение задачи оптимизации антенной решетки основано на приведении заданного интегрального энергетического параметра решетки к отношению эрмитовых форм и последующем применении теоремы об экстремальных свойствах характеристических чисел пучка эрмитовых форм для определения оптимально-го вектора комплексных амплитуд токов. Для преодоления недостатка известного метода синтеза квазиоптимальной антенной решетки выполнен статистический анализ распределения элементов антенной решетки по группам с регулируемыми и неизменяемыми комплексными амплитудами токов. По результатам исследований обоснован выбор расположения нерегулируемых элементов в составе антенной решетки, при котором минимизируется снижение энергетических показателей квазиоптимальной антенной решетки.

Скачать в PDF

Ключевые слова Антенная решетка; обобщенный энергетический функционал; матричный синтез; квазиоптимальный синтез; статистический анализ.
Библиографический список 1. Активные фазированные решетки / под ред. Воскресенского Д.И. и Канащенкова А.И.
– М.: Радиотехника, 2004. – 488 с.
2. Радиолокационные системы многофункциональных самолетов. Т. 1. РЛС – информационная основа боевых действий многофункциональных самолетов. Системы первичной обработки радиолокационных сигналов / под ред. Канащенкова А.И. и Меркулова В.И.
– М.: Радиотехника, 2006. – 656 с.
3. Канащенков А.И., Меркулов В.И., Самарин О.Ф. Облик перспективных бортовых радио-локационных систем. Возможности и ограничения. – М.: ИПРЖР, 2002. – 176 с.
4. Применение фазированных антенных решёток в РЛС боевых самолётов: Обзор НТИ «Авиационные системы». – М.: НИЦ ГосНИИАС, 2002. – № 2.
5. Объективные предпосылки перехода к РЛС с АФАР в самолётах тактической авиации
5-го поколения: Обзор по материалам иностранной печати / под ред. Федосова Е.А. – М.: НИЦ ГосНИИАС, 2002.
6. Проблемы антенной техники / под ред. Бахраха Л.Д., Воскресенского Д.И. – М.: Радио и связь, 1989. – 368 c.
7. Зелкин Е.Г., Соколов В.Г. Методы синтеза антенн. – М.: Сов. радио, 1980. – 348 с.
8. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию: пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1986. – 448 с.
9. Журавлев А.К., Лукошкин А.П., Поддубный С.С. Обработка сигналов в адаптивных антенных решетках. – Л.: Изд-во Ленигр. ун-та, 1983. – 240 с.
10. Башлы П.Н., Мануилов Б.Д., Помысов А.С., Шерстобитов А.И. Параметрический синтез широкополосных антенных решеток в условиях воздействия помех // Успехи современной радиоэлектроники. – 2011. – № 9. – С. 46-50.
11. Башлы П.Н. Потенциальные возможности антенной решетки по формированию много-лучевой диаграммы направленности с использованием классического функционала // Антенны. – 2007. – № 12. – С. 17-22.
12. Башлы П.Н. Квазиоптимальное управление антенной решеткой в задаче повышения помехоустойчивости информационной системы // Автометрия. – 2008. – № 4. – С. 52-59.
13. Башлы П.Н. Матричный синтез многофункциональных антенных систем с комплексным управлением // Антенны. – 2009. – № 2. – С. 3-9.
14. Cheng David К. Optimization techniques for antenna arrays // Proc. IEEE. – 1971. – Vol. 59, No. 12.
15. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. – М.: Наука, 1988.
16. Воеводин В.В., Кузнецов Ю.А. Матрицы и вычисления. – М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1984. – 320 с.
17. Башлы П.Н., Кузнецов Ю.А., Гладушенко С.Г. Квазиоптимальное управление многоэле-ментными антенными решетками // Автометрия. – 2009. – № 6. – C. 15-21.
18. Башлы П.Н., Мануилов Б.Д. Новые приложения теоремы об экстремальных свойствах характеристических чисел пучка эрмитовых форм в задачах оптимизации многофункциональных АР // Радиотехника и электроника. – 2009. – Т. 54, № 3. – C. 318-328.
19. Башлы П.Н., Кузнецов Ю.А. Модифицированный метод квазиоптимального управления антенными решетками информационных систем // Автометрия. – 2011. – № 1. – C. 67-73.
20. Башлы П.Н., Кузнецов Ю.А., Ларин А.Ю. Квазиоптимальное управление антенной решеткой в условиях отказа элементов // Антенны. – 2011. – № 12. – C. 7-15.

Comments are closed.