VOJENSKÁ MYŠLENKA č. 6/1990, str. 16-20
Řízení vojska
Kapitán 1. poziceA. S. TITOV
ÚSPĚCH námořních sil provádějících bojové operace s cílem odrazit nepřátelskou agresi a zasadit na něj odvetné údery je do značné míry dán efektivitou fungování radioelektronických zařízení a systémů (OZE), bez jejichž použití v moderní podmínky je nemožné ovládat síly nebo používat jejich zbraně. Intenzivní vybavení lodí a plavidel, letadel a ponorek, řídicími systémy a podporou elektronických elektronických systémů různých typů a účelů však prudce zkomplikovalo problém jejich elektronické ochrany.
Operační a taktická potřeba integrovaného používání radioelektroniky různého typu a účelu ve stejných oblastech ve stejnou dobu a na stejných nebo podobných frekvencích vede ke vzniku neúmyslného rušení (UII), kdy elektromagnetické záření některých prostředků způsobuje je obtížné nebo nemožné použít jiné prostředky (systémy). Vytvoření NRP je také usnadněno přáním zvýšit vyzařovaný výkon vysílání a citlivosti přijímacích zařízení systémů elektronického boje za účelem zvýšení odolnosti proti účinkům nepřátelského zařízení elektronického boje.
Důležitost ochrany radioelektronických zařízení před neúmyslným rušením a rozsah tohoto problému určily objektivní potřebu rozdělit jej do samostatného úkolu - zajištění elektromagnetické kompatibility (EMC) radioelektronických zařízení. Praxe používání systémů elektronického boje lodí, formací a formací při cvičeních i zkušenosti z lokálních válek potvrdily relevanci a obtížnost řešení tohoto problému.
Příkladem složitosti problematiky elektromagnetické kompatibility elektronických systémů je potopení anglického torpédoborce Sheffield v anglo-argentinském ozbrojeném konfliktu. Na loď zaútočily ze vzdálenosti asi 30 km dva letouny Super Etander, které vypálily dvě střely Exocet. Jeden z nich zasáhl luk. Střela byla detekována vizuálně šest sekund před dopadem. Úspěch úderu napomohla skutečnost, že radar detekce vzdušných cílů torpédoborce s metrovým dosahem byl během útoku vypnut, aby nedošlo k rušení satelitního komunikačního systému Flitsatcom, přes který byla vedena jednání s Londýnem.
Na důležitost problematiky zajištění elektromagnetické kompatibility elektronických systémů ukazují i zkušenosti z bojového výcviku, kdy neúmyslné rušení je jedním z důvodů ovlivňujících efektivitu integrovaného používání radioelektronických zařízení. Zajištění podmínek pro efektivní fungování systémů elektronického boje lodí a formací se proto nyní stalo nedílnou součástí opatření k organizaci jejich bojového použití. Elektromagnetická kompatibilita je dána jak vlastnostmi samotných OZE, tak vytvořením vhodných režimů jejich provozu. Otázky jeho zajištění musí být řešeny v průběhu celého životního cyklu elektronických napájecích systémů - ve fázi návrhu, přípravy i bojového nasazení.
Námořnictvo kapitalistických států věnuje tomuto problému velkou pozornost. Práce na zajištění EMC distribučních zón jsou prováděny v rámci speciální programy(například v USA - „TESER-80“). Zajišťují výzkum, vývoj a testování stávajících a vyvinutých modelů radioelektronických zbraní a jsou zaměřeny na zavedení systematického přístupu k projektování a vybavování lodí radioelektronickým zařízením s přihlédnutím k jejich elektromagnetické kompatibilitě; rozvoj systému norem v oblasti EMC; zlepšení technické vlastnosti OZE ovlivňující EMC (snížení postranních laloků vyzařovacích diagramů anténních zařízení, snížení počtu kanálů vystavených neúmyslnému rušení atd.); zavedení účinných ochranných zařízení proti nezákonnému, nehlášenému a neregulovanému rybolovu, jejichž princip fungování by zohledňoval jak vlastnosti bojového použití, tak konstrukci elektronických elektráren. Mezi opatření směřující k zajištění EMC OZE patří správná volba provozních frekvenčních rozsahů, zlepšení emisních a přijímacích charakteristik a zvýšení odolnosti proti šumu před neúmyslným rušením, jakož i omezení parametrů ovlivňujících elektromagnetickou kompatibilitu.
Významná část činností k zajištění EMC je prováděna ve fázích přípravy a vedení bojové činnosti. Ve fázi přípravy je predikována očekávaná radioelektronická a elektromagnetická situace v bojovém prostoru (na základě formulářů elektronických elektronických zařízení, provozních zkušeností a bojového výcviku jsou identifikována potenciálně nekompatibilní elektronická zařízení a jsou vypočteny úrovně neúmyslného rušení, a jsou určeny nebezpečné rušivé situace); přidělování frekvencí skupinám nebo jednotlivým OZE, jsou stanoveny zakázané frekvence pro provoz (hlavně pro zařízení OZE); je nastavena priorita využití OZE; jsou přiděleny sektory prostoru, ve kterých musí pracovat; jsou zavedena dočasná a prostorová omezení provozu distribučních sítí; vyvíjejí se požadavky na zajištění EMC při vytváření objednávek lodí; jsou stanovena kontrolní opatření, jejich četnost atd.
Při vedení bojové činnosti je vhodné využívat OZE v souladu s předem vypracovanými možnostmi. V tomto období lze provádět pouze jejich úpravy z důvodu změn taktické a elektronické situace. Když lodě operují jako součást formace, je zajištění elektromagnetické kompatibility elektronických zón obzvláště obtížným úkolem. Pokud jsou na jedné lodi známy typy a parametry neúmyslného rušení a lze je vzít v úvahu ve všech aplikacích, pak pro spojení lodí nemusí být jejich určení dostatečně přesné kvůli změnám ve složení a umístění elektronických zón během boje. operace.
Složitá povaha bojového použití systémů elektronického boje formace (asociace) vyžaduje, aby byly považovány za jeden systém, který se vyznačuje: hierarchickou strukturou konstrukce; přítomnost velkého počtu vzájemně propojených a interagujících prvků; heterogenita intenzivních informačních toků; multikriteriální; interakce s vnějším prostředím.
Hierarchická struktura tohoto systému (obr. 1) předurčuje přítomnost dvou typů vztahů mezi jeho řídícími a výkonnými prvky - podřízenost a interakce. Ty první se vyznačují zpravidla pouze informačními spoji, které zajišťují výměnu velitelských informací A informace o stavu. Druhým je, že mezi subsystémy (prvky) spolu s výměnou a informacemi dochází také k navazování nežádoucích spojení, z nichž jedním typem je komunikace prostřednictvím elektromagnetického pole. Ona je ta pravá A předurčuje možnost vzniku elektromagnetické nekompatibility OZE. Proto při rozhodování konkrétní úkoly mezi subsystémy OZE mohou vznikat konfliktní situace (provoz ve společném kmitočtovém pásmu, současný provoz více subsystémů OZE apod.).
Rýže. 1. Struktura systému OZE
Jelikož subsystémy řeší své úkoly autonomně, celkový úkol zajištění EMC vyžaduje jejich koordinaci, tedy koordinaci za účelem zvýšení celkového celkového efektu fungování systému. Zároveň informace o stavu a parametrech jednotlivých OZE, jejich provozních podmínkách v systému nemusí být dostatečně úplné nebo se mohou měnit. V důsledku toho se koordinátor potýká s problémem rozhodování za podmínek nejistoty. Úloha každého místního rozhodovacího prvku je také považována za rozhodovací problém za podmínek nejistoty, protože se odehrává ve vztahu k činnostem místních rozhodovacích prvků jiných subsystémů. A úspěšnost koordinace systému závisí na volbě rozsahů hodnocení parametrů.
Interakce mezi koordinátorem a rozhodujícími prvky nižší úrovně v teorii koordinace je založena na dvou principech.
První. Predikce interakce. Koordinátor předpovídá nezbytné frekvenční nesoulady a vzdálenosti mezi nekompatibilními elektronickými zónami, které zajistí danou úroveň neúmyslného rušení. Pokud se ukáže, že pořadí aplikace OZE v subsystému přijaté místními rozhodujícími prvky zajišťuje stanovenou kvalitu provozu OZE, je koordinační úkol splněn.
Druhý. Koordinace interakce. Každý místní rozhodovací prvek má právo činit rozhodnutí nezávisle. Princip spočívá v koordinaci místních funkcí kvality tak, aby bylo možné nalézt řešení, když subsystémy fungují nezávisle. Role koordinátora se omezuje na koordinaci funkce kvality systému a funkcí kvality místního subsystému. Při koordinaci jsou podmínky EMC v systému predikovány pro všechny varianty taktické situace a v každé fázi řešení bojové mise. Pokud se koordinací časoprostorových a frekvenčních režimů provozu všech těchto elektronických prostředků nepodaří zajistit podmínky pro jejich elektromagnetickou kompatibilitu, změní se taktická formace lodí a organizace bojového použití jejich subsystémů. Ukazatelem kvality koordinace je účinnost těchto systémů při řešení bojové mise.
Koordinace problémů EMC mezi lodními spojeními má své vlastní charakteristiky. Jedním z nich je, že jsou zahrnuty jako subsystém do systému vyššího řádu, například asociace. Jejich úkoly jsou proto zcela určeny cíli systému vyššího řádu a zajištění kompatibility se uskutečňuje nejen v zájmu efektivního fungování prostředků připojení, ale i celého systému jako celku.
Dalším rysem je, že koordinace se nesnaží dosáhnout optima, ale je zaměřena pouze na zlepšení vlastností použitého systému. Problémy subsystému se také vytvářejí za účelem získání uspokojivého, ale ne nutně optimálního řešení. Prakticky striktní optimum se z mnoha důvodů ukazuje jako nerealizovatelné (ideální systém), protože často není dostatek informací o faktorech ovlivňujících výsledek zvolených rozhodnutí, existují časová omezení a možnosti subsystémů OZE nejsou neomezené. .
Zajištění elektromagnetické kompatibility předpokládá dostupnost apriorních informací o parametrech vyzařování radioelektronických zón, taktické struktuře spojení, organizaci jejich použití apod. Na základě těchto informací je pomocí interakčních modelů analyzováno prostředí elektromagnetického rušení, které je vázáno na elektromagnetické rušení. jsou identifikovány nejnebezpečnější zdroje neúmyslného rušení, posouzeny jejich rušivé vlivy a provedeny predikce počtu a typů OZE, jejichž provoz lze částečně nebo zcela potlačit.
Analýza a posouzení rušivé (elektromagnetické) situace se obvykle provádí na několika úrovních: párová, kdy se berou v úvahu účinky rušení vytvářeného každým ze dvou radioelektronických prostředků; skupina, kdy jsou zohledněny akce celé skupiny OZE pro každý přijímač; systémové, kdy vliv všech OZE zahrnutých do tento systém, pro každou skupinu.
Nejrozvinutějšími otázkami je posouzení elektromagnetické situace v situaci souboje (párové hodnocení). Řešení problémů se zajištěním EMC OZE analýzou v soubojových situacích však není vždy oprávněné a neodráží úplný obraz rušivých vlivů, neboť mezi OZE ve většině případů vznikají složitější vazby. Totéž lze říci o skupinovém hodnocení. Při posuzování EMC je proto třeba celou skupinu nekompatibilních elektronických zařízení považovat za jeden systém.
Technická a organizační opatření k zajištění EMC OZE jsou poměrně podrobně popsána v odborné literatuře. Poznamenejme pouze, že normalizace jejich frekvenčně-teritoriálního oddělení je nezbytným, avšak nedostatečným opatřením k zajištění EMC, protože nevylučuje neúmyslné rušení způsobené: neustálou změnou provozních režimů a provozních frekvencí v důsledku nepřátelského rušení; změny relativní polohy nekompatibilních prostředků v důsledku změn situace; náhodný charakter a neúplné informace o emisích v širokém frekvenčním pásmu.
Koordinační proces obsahuje dva důležité body - stanovení priority provozu OZE a posouzení účinnosti opatření k zajištění jejich elektromagnetické kompatibility. Elektronická zařízení jednoho nebo více subsystémů mohou pracovat v sekvenčním, paralelním a sériově-paralelním časovém režimu. V případě, že není možné zajistit EMC pomocí technických ochranných opatření a frekvenčně-územní diverzity radioelektronických zón, je provedena dočasná regulace (hodnocení jejich práce). Provádí se na základě posouzení účinnosti příspěvku konkrétního nástroje k řešení každého problému. Takto vypočítaná matice priorit umožňuje v každé fázi provozu systému poskytovat časové regulace pro provoz jeho komponent.
Hodnocení účinnosti opatření k zajištění EMC distribučních systémů lze provádět na základě ukazatelů jejich úspěšnosti a užitečnosti. Indikátory úspěšnosti mohou být jak pravděpodobnostní indikátory (pravděpodobnost odhalení, pravděpodobnost sledování atd.), tak indikátory změn taktických parametrů jednotlivých prostředků i celého systému (snížení dosahu detekce, snížení šířku pásma atd.). Ukazatele užitných vlastností více charakterizují příspěvek lodního OZE (připojení) k efektivitě fungování systému vysoká úroveň(formace, asociace) při řešení bojových misí. V konečném důsledku koordinace problematiky EMC spočívá v rozložení kmitočtových a časoprostorových zdrojů elektronického distribučního systému tak, aby bylo zajištěno řešení bojových úkolů s danou účinností.
Nejobtížnějším problémem je organizace interakce mezi námořními silami a složkami ostatních složek ozbrojených sil v otázkách elektronického boje. Řešení tohoto problému je zvláště důležité pro zabránění (narušení) případné agrese nebo odražení překvapivého útoku nepřítele. Náhlost nepřátelských akcí nenechává čas na přípravu a rozvoj všech otázek interakce, včetně bojového použití radioelektronických zařízení a systémů. Z toho plynou požadavky na úroveň bojové připravenosti služebních sil a prostředků, nutnost předstihu, jasnou koordinaci jejich práce na místě, čas, kmitočtové rozsahy, sektory odpovědnosti a počet vyčleněných sil a prostředků.
Zásadně se nemění otázky zajištění EMC OZE, které podléhají schvalování: rozdělování frekvenčně-časových a prostorových zdrojů pro provoz OZE a provádění příslušné kontroly. Zřejmě je vhodné je zařadit do sekce elektronické obrany v příloze plánů bojové interakce. Vypracovávaný dokument by měl ve formě tabulek a grafů odrážet: rozdělení frekvencí (hlavní, rezervní, zakázané); časový harmonogram provozu distribuční zóny; sektory práce distribučních sítí; závislost úrovně neúmyslného rušení na vzdálenosti zvlášť pro pobřežní a lodní elektronické distribuční systémy. Všechny tyto otázky je třeba vypracovat předem a posoudit jejich účinnost. Změní-li se skladba sil, je třeba neprodleně provést příslušné úpravy.
Je důležité si uvědomit, že EMC není jediným faktorem ovlivňujícím účinnost OZE. Při organizaci jejich použití je proto nutné vzít v úvahu vliv EMC opatření na ostatní složky elektronické obrany (ochrana elektronických zařízení před rušením vytvářeným nepřítelem apod.).
Problémy se zajištěním elektromagnetické kompatibility radioelektronických zařízení při jejich komplexním používání nelze vyřešit nastavením přísného algoritmu akcí pro všechny případy. Pokaždé je třeba vzít v úvahu mnoho různých faktorů, pohotově reagovat na všechny změny situace (operačně-taktické, radioelektronické, elektromagnetické), charakteru použití sil a radioelektronického vybavení a posoudit efektivitu řešení daného úkolu pro vybrané možnosti jejich provozu.
Při plánování bojového použití formací se jeví jako vhodné zajistit řešení problému zajištění EMC OZE v rámci speciální operace k narušení fungování systému řízení protivníka a zajištění spolehlivého řízení vlastních sil.
Chcete-li komentovat, musíte se zaregistrovat na webu.
Domů Encyklopedie Slovníky Další podrobnosti
Elektromagnetická kompatibilita radioelektronických zařízení (EMC RES)
Schopnost radioelektronického zařízení (RES) fungovat v reálných podmínkách provoz s požadovanou kvalitou při vystavení neúmyslnému rušení, bez vytváření rádiového rušení ostatních elektronických zón silové skupiny. Problém EMC je především se zvláštnostmi fungování rádiových elektronických zařízení, které zpravidla zahrnují tři hlavní prvky - rádiové vysílací, rádiové přijímací a anténní napáječe. V tomto případě je rádiové vysílací zařízení určeno pro generování, modulaci a zesilování vysokofrekvenčních proudů, rádiové přijímací zařízení je pro výběr, konverzi, zesilování a detekci elektrických signálů a anténní napáječ je určen pro vysílání a volbu elektromagnetických kmitů. rádiového dosahu a také jejich přeměna na elektrické proudy .
Každý z výše uvedených prvků OZE má svůj vlastní vliv na EMC. Rádiové vysílací zařízení, které je zdrojem rádiového vyzařování, je charakterizováno těmito parametry: frekvence, šířka spektra, výkon, typ modulace. Ve struktuře záření rádiového vysílacího zařízení se rozlišují následující typy záření: hlavní, mimopásmové a rušivé.
S přihlédnutím ke zvoleným typům záření jsou hlavními parametry rádiových vysílacích zařízení, které ovlivňují EMC: výkon hlavního záření, šířka spektra hlavního záření, nosná frekvence (střední frekvence spektra hlavní záření), rozsah provozních frekvencí, stabilita vysílače, frekvence (šířky pásma) a úrovně mimo pásmo a rušivé emise atd.
Příspěvek rádiového přijímače k problému EMC v rádiové elektronice je určen přítomností různých přijímacích kanálů, jak signálů, tak rušení.
Existují hlavní přijímací kanál (minimální frekvenční pásmo, ve kterém je možné zajistit kvalitní (spolehlivý) příjem zprávy požadovanou rychlostí) a nehlavní přijímací kanály, které se zase dělí na sousední (frekvenční pásma rovno hlavnímu kanálu a bezprostředně sousedící s jeho dolní a horní hranicí) a boční (frekvenční pásmo mimo hlavní přijímací kanál, ve kterém signál nebo rušení přechází na výstup rádiového přijímače). Přítomnost nehlavních přijímacích kanálů je dána nejen parametry základny prvků přijímací cesty, ale také principy konstrukce rádiového přijímacího zařízení.
Nejznámější z postranních přijímacích kanálů je tzv. zrcadlový kanál. Tento kanál příjem je povinným příslušenstvím superheterodynních přijímačů. Výrazná vlastnost Citlivost zrcadlového přijímacího kanálu je stejná jako u hlavního přijímacího kanálu.
Hlavní parametry rádiového přijímače, které ovlivňují EMC, jsou: citlivost, provozní frekvenční rozsah, šířka pásma, hodnota střední frekvence, selektivita, hodnota útlumu podél zrcadlového kanálu atd.
Vzhledem k zařízení anténa-napáječ z hlediska jejich vlivu na EMC podotýkáme, že řeší problémy prostorové, polarizační a do určité míry i frekvenční volby rádiových vln. Prostorový výběr se v tomto případě provádí díky směrovým vlastnostem většiny typů antén, které se vyznačují závislostí úrovně vyzařovaného nebo přijímaného záření na směru. Tato závislost se nazývá vyzařovací diagram. Vyzařovací diagram má zpravidla hlavní a postranní laloky záření (příjem).
Možnosti volby polarizace anténních systémů jsou dány jejím typem, např. bičová anténa generuje (přijímá) elektromagnetické kmitání s vertikální polarizací, spirálová anténa s kruhovou polarizací.
Frekvenční výběr antén je dán závislostí jejích parametrů na frekvenci vysílaných nebo převáděných rádiových emisí. Parametry anténních napáječů, které ovlivňují EMC, jsou: šířka vyzařovacího diagramu, úroveň bočního laloku, provozní dosah atd. Je třeba poznamenat, že mnoho z těchto parametrů je výkonnostní charakteristiky zařízení pro rádiový přenos, rádiový příjem a anténní napáječe.
Tedy i jedno OZE má velký počet parametry a charakteristiky, které určují její EMC, a zajištění normálního společného fungování desítek různých elektronických systémů na jednom místě nebo stovek a tisíců elektronických systémů ve skupině vojáků je vážný úkol.
Elektromagnetická kompatibilita radioelektronických zařízení
Směr rádiové elektroniky, navržený tak, aby zajistil současné a spolupracovat různá rádiová, elektronická a elektrická zařízení – tzv. elektromagnetická kompatibilita radioelektronických zařízení (EMC RES).
Důvody prohloubení problému EMC:
zvyšuje se celkový počet současně pracujících RTU, zejména těch instalovaných na pohyblivých objektech;
Zvyšuje se výkon rádiových vysílačů, který u některých typů rádiových zařízení dosahuje desítek megawattů;
frekvenční pásma používaná mnoha moderními rádiovými zařízeními se rozšiřují;
stále více se zavádějí elektronické prostředky automatického řízení, monitorování a diagnostiky založené na analogové a digitální technologii;
zvyšuje se vybavenost mobilních objektů radioelektronikou s nárůstem hustoty rozložení zařízení;
provozní podmínky OZE letadel se zhoršují, protože se ocitají v zorném poli stále většího počtu pozemních OZE rozmístěných na velkém území.
Trendy v řešení problému EMC:
vylepšení jednotlivých schémat a konstrukčních řešení;
plánování přidělování rádiových frekvencí.
systémový charakter;
zohlednění EMC ve všech fázích životního cyklu: vývoj – výroba – provoz.
Inženýr to musí vědět:
příčiny rušení;
vlastnosti a charakteristiky různých prvků OZE, které ovlivňují procesy tvorby rušení a náchylnost k nim;
základní metody a nástroje pro analýzu indikátorů EMC;
principy a hlavní směry zajištění EMC;
normy a předpisy v oblasti EMC.
Typy rádiového rušení
Elektromagnetické rušení je nežádoucí vystavení elektromagnetické energii, která snižuje (nebo může zhoršovat) výkon produktu.
Interference je různá:
podle původu,
podle struktury,
podle spektrálních a časových charakteristik.
Přírodní poruchy způsobené elektromagnetickými procesy, které existují v přírodě a přímo nesouvisejí s lidskou činností:
Důvody vzhledu:
elektrické procesy probíhající v atmosféře;
tepelné radiové emise zemský povrch, troposféra a ionosféra;
hlukové rádiové emise z mimozemských (vesmírných) zdrojů.
Vlastnosti: Nepřetržitý nebo pulzní širokopásmový proces, který je v rámci šířky pásma přijímače považován za blízký běžnému bílému šumu.
Umělé rušení - způsobené lidskou činností a způsobené různými elektromagnetickými procesy v technice.
záměrné - specificky vytvořené s cílem narušit normální fungování konkrétních OZE (tvorba a protiakci).
Neúmyslné rušení (UNI) - vytvořené zdroji umělého původu, které nejsou určeny k narušení fungování elektronického distribučního systému.
Vyskytuje se při práci:
radiotechnika,
elektronický,
elektrické zařízení.
Samostatný
způsobené zářením RU;
průmyslové rušení.
Vnitřní hluk
hluk ve vodivých materiálech
hluk ve vakuových trubicích
šum zařízení v pevné fázi
Teplota šumu antény
Vnější rušení a vnitřní šum jsou energeticky ekvivalentní, takže jsou posuzovány jedním parametrem - teplotou šumu antény - který umožňuje určit výkon dodávaný do přizpůsobeného přijímače přijímací anténou rušení šumem na frekvenční pásmo:
Psha = k T a B
Psha (W) - výkon přijímací antény šumového rušení
k = 1,38 10 -23 (J/K) – Boltzmannova konstanta;
T a (K) - teplota šumu antény
B (Hz) – frekvenční pásmo
Obrázek 1. 1 - vnitřní hluk; 2 – zvuky města; 3 – hluk ve venkovských oblastech; 4 - kosmický šum; 5 – atmosférický hluk.
Cesty k neúmyslnému rušení.
Zdroj rušení(IP) - radiotechnika, elektrotechnika, elektronické zařízení, které během provozu vytváří elektromagnetické rušení.
Interferenční receptory(RP) – zařízení podléhající rušení.
Dopad rušení: - přímý; - nepřímý
Přímý dopad
zdrojem rušení je vysílač, přijímačem je přijímač. Převažuje vyzařování a příjem nežádoucích vibrací z antén zařízení.
Elektromagnetické pole rušení je vytvářeno proudy tekoucími v různých prvcích napájecích struktur. Interference existuje v okolním prostoru ve formě volně se šířícího nebo směrovaného elektromagnetické vlny . Interference působí na receptor v důsledku výskytu indukovaného emf v prvcích elektrické obvody
RP.
Eliminace NEMF – výrazné oslabení na cestě šíření.
Případ 1: volně se šířící vlny
Úroveň rušení závisí na:
na napájení IP;
vzdálenost k přijímači (r)
interferenční vlnová délka ();
environmentální parametry;
umístění
blízká zóna r
střední zóna /2
vzdálená zóna r > r 2 max / (r max – maximální velikost apertury antény). Daleko
: energie je přenášena elektromagnetickými vlnami volně se šířícími v okolním prostoru.
Vlastnosti:
příčná struktura elektromagnetických polí;
složky pole se mění se vzdáleností v poměru k 1/r
stálost úhlového rozložení intenzity elektromagnetických polí při změně vzdálenosti;
Vysílání a příjem rušení lze provádět jak anténami, tak kryty, kabely, instalačními prvky, napájecími a řídicími obvody.: elektromagnetická pole vyzařovaná jednotlivými úseky proudových oblastí IP mají příčnou strukturu a představují šířící se elektromagnetické vlny. Výsledné pole v přijímacím bodě je superpozicí těchto vln. Fázové vztahy jsou určeny jak úhlovými souřadnicemi, tak vzdáleností mezi IP a RP.
Blízko: hustoty energie elektrického a magnetického pole nejsou stejné. Hodnoty složek napětí se se vzdáleností mění v poměru k 1/r 2 a 1/r 3 .
Existují v kabelech, vlnovodech – přenosových vedeních.
Charakteristika: šíření bez výrazného oslabení.
Galvanické připojení– v přítomnosti společných prvků v elektrických obvodech IP a RP.
Podmíněno:
vodivé proudy;
kvůli nedokonalosti izolačních materiálů;
přítomnost společných prostor v uzemňovacích obvodech.
Nepřímý vliv– nedochází k přímému přenosu elektromagnetické energie.
Dopad způsobený:
změny parametrů prostředí;
změna parametrů prvků zařízení;
změna provozních režimů zařízení.
Například: změny ionosférických parametrů; změna režimu spotřeby energie.
Obecně platí, že úkol určit míru dosažení EMC v konkrétní situaci spočívá v řešení dvou konkrétních problémů: externího a interního. (ve vztahu k tomuto OZE) .
Externí úkol je posouzení elektromagnetického prostředí (EME) v místě přijímače-přijímače, definovaný jako soubor parametrů užitečných a rušivých signálů na vstupu receptoru. V tomto případě a statistický model EMO, která spolu s konstantními parametry (rozladění nosných frekvencí MS a MS, jejich průměrné hodnoty výkonu atd.) zahrnuje všechny pravděpodobnostní parametry užitečných a rušivých rádiových signálů s přihlédnutím ke statistické povaze jejich vzniku a šíření. : náhodnost parametrů modulačních signálů pro daný typ modulace, rychlé a pomalé slábnutí užitečných a rušivých rádiových signálů, možné nelineární efekty v přijímači při zvýšené hladiny rádiové signály na vstupu přijímače). Interní úkol je kvantifikovat míru dopadu neúmyslných zásahů na kvalitu provozu OZE . Řešení vnitřního problému se obvykle provádí pomocí metod statistické radiotechniky a statistické teorie optimálního příjmu signálu, vyvinuté ve vztahu k případům vystavení neúmyslnému rušení, s přihlédnutím k nutnosti zajištění EMC elektronické zóny.
Rozhodnutí o tom, zda bylo dosaženo EMC uvažovaného souboru OZE, musí být učiněno na základě přípustnosti či nepřípustnosti vypočtené procento času pro nepřijatelné snížení kvality provozu rádiových přijímacích zařízení všech OZE v dané EMO vlivem rušivých signálů. To vede k třístupňovému schématu pro řešení problému hodnocení EMC:
Fáze 1. Problém se řeší EMO hodnocení . Jak bylo uvedeno výše, jeho výchozími údaji jsou geografické a energetické charakteristiky a parametry zdrojů užitečných a rušivých signálů. Výsledkem řešení tohoto problému jsou kvantitativní deterministické a pravděpodobnostní charakteristiky užitečných a rušivých signálů ovlivňujících přijímací zařízení každého z rádiových elektronických zařízení. V tomto případě je soubor rušivých signálů, které jsou potenciálně nebezpečné z hlediska narušení EMC a vyžadují kvantitativní analýzu, tzv. rušivé prostředí.
Fáze 2. Problém se řeší posouzení zhoršení kvality příjmu užitečného signálu vlivem neúmyslného zásahu. Výchozí podklady pro jeho řešení jsou výsledky řešení problému první etapy. Výsledek řešení úlohy druhého stupně je charakterizován stupněm.
Fáze 3. Na základě výsledků řešení problému druhé etapy se EMC hodnocení OZE , na základě překročení nebo nepřekročení přípustných hodnot procenta času nepřijatelného zhoršení kvality vypočtená podle zvoleného kritéria EMC fungování rádiových přijímacích zařízení všechny OZE v tomto EMO vlivem rušivých signálů.
EMC hodnocení OZE lze vyrobit různými způsoby:
1/ vypočteno;
2/ experimentální – na základě měření řady parametrů interagujících OZE;
3/ smíšené (kombinace výpočtových a experimentálních metod).
Výpočtové metody pro posouzení EMC se používají k řešení následujících problémů:
Předpovídání elektromagnetického prostředí;
Plánování dopředu a efektivní využití radiofrekvenční spektrum;
Příprava podkladů pro závěry (rozhodnutí) o právu využívat určitá frekvenční pásma;
Stanovení stupně zabezpečení distribučních systémů EMC;
Posouzení míry vlivu neúmyslného zásahu na kvalitu provozu elektronické distribuční soustavy;
Posuzování účinnosti opatření k zajištění distribučních systémů EMC;
Vývoj standardů pro frekvenčně-teritoriální oddělení mezi distribučními zónami.
Vzhledem k důležitosti řešení problémů EMC existuje v mnoha zemích včetně Ruska celý systém regulační dokumenty (Státní normy, Normy pro vyzařovací parametry vysílačů apod.), které upravují hlavní charakteristiky a parametry elektronických zařízení ovlivňujících jejich EMC. Mezi nejdůležitější regulační dokumenty tohoto druhu patří:
GOST 30372-95 Elektromagnetická kompatibilita technických zařízení. Termíny a definice;
GOST 23882-710. Elektromagnetická kompatibilita radioelektronických zařízení. Nomenklatura parametrů a klasifikace technických charakteristik;
GOST R50842-95. Rádiová vysílací zařízení pro národní hospodářské použití. Požadavky na rušivé rádiové emise. Metody měření a regulace;
GOST R 51319-910. Elektromagnetická kompatibilita technických zařízení. Přístroje pro měření průmyslového rádiového rušení. Technické požadavky a zkušebních metod.
GOST R 51320-910. Elektromagnetická kompatibilita technických zařízení. Průmyslové rádiové rušení. Metody zkoušení technických prostředků - zdroje průmyslového rušení;
Standardy 19-02. Normy pro vysokofrekvenční pásmo a vyzařování mimo pásmo z rádiových vysílačů pro civilní použití.
1.5 Obecné techniky EMC
Zajištění EMC v praxi je dosaženo zavedením souboru organizačních a technických opatření povinných pro uživatele rádiového spektra, zřízených a kontrolovaných příslušnými vládními orgány:
a) centralizované rozdělování a přidělování kmitočtových pásem různým radiokomunikačním službám;
b) vědecky podložená správa využívání rádiového spektra;
c) přísná kontrola dodržování norem EMC (zejména omezení výkonu rádiového vyzařování v určitých směrech).
Jedním z nejdůležitějších technických způsobů, jak dosáhnout EMC OZE, je zajistit frekvenčně-teritoriální oddělení (FTS) těchto OZE. FTR je kombinací frekvenční separace (FR - rozdíl v pracovních frekvencích vysílačů PS a MS) a minimální požadované územní separace (TR) každého z vysílačů rušivých signálů vzhledem k přijímači. TP pro každý rušící vysílač závisí zejména na souboru parametrů Rm a tzv. „situačním plánu“ (obr. 1.8).
Na obr. 1.8 jsou převzata následující označení: PRS - radiostanice hlavního (užitečného) radiokomunikačního systému (CRS), vystavená MS z jiného RES; MRS - radiostanice rušícího SRS, která je zdrojem MS pro uvažovaný SRS; Rc – délka cesty šíření PS; Rм – délka cesty šíření MS; f pd s – frekvence PS; DNA – vyzařovací diagram antény; MS - lokalizační rádiový signál; j m – úhel příchodu MS; f pd m – frekvence MS;; A m – výstupní úhel MS.
Kromě obecných organizačních a technických opatření různé
speciální technické prostředky, které snižují vliv MS na kvalitu příjmu PS snížením hladiny MS na vstupu receptoru nebo zeslabením vlivu MS na kvalitu příjmu použitím kompenzátorů rušení. Tyto prostředky jsou popsány v kapitole 10.
Obr. 1.8 Situační plán rušivé situace pod vlivem jednoho rušivého signálu
Obecná metodika pro analýzu EMC elektronických zařízení, včetně obecného algoritmu pro analýzu EMC, příprava a primární analýza počátečních dat pro libovolný komplexní případ EMC, algoritmus pro kontrolu implementace EMC pro každou možnost interakce v dané EMC, příklady výpočtů EMC pro různé možnosti a seznam odkazů obsahující velké množství nezbytných pro výpočty doporučení ITU-R, uvedených v .