Визначення області існування показників надійності в залежності від допустимих значень показників ефективності активної фазованої антенної решітки
DOI:
https://doi.org/10.34121/1028-9763-2019-4-154-164Ключові слова:
phased array antenna, transmitting and receiving channel, receiving channel, antenna sublattice, radiated power, minimum near side lobes, антенна фазована решітка, приймально-передавальний канал, приймальний канал, антенна підрешітка, випромінювальна потужність, мінімальний рівень ближніх бічних пелюстокАнотація
У статті розглядається визначення області можливих значень показників надійності активних фазованих антенних решіток (АФАР) багатофункціональних радіолокаційних станцій (РЛС). У роботі представлена модернізована ймовірнісно-фізична модель надійності АФАР у вигляді системи обмежень на значення показників ефективності антенної решітки: відносної потужності випромінювання і мінімального рівня ближніх бічних пелюстків амплітудно-фазового розподілу діаграми спрямованості АФАР. Показано, що у процесі експлуатації значення показників ефективності АФАР можуть перебувати в області працездатних або в області непрацездатних станів, які в цілому можна представити у вигляді mG, mS матриці. У статті запропоновано структурну схему надійності АФАР у вигляді трирівневої ієрархічної структури. Автором уточнені критерії відмов і представлені два нових визначення відмов АФАР. А також уточнено формули і рівняння для обчислення середнього наробітку до відмови та ймовірності безвідмовної роботи антенної фазованої решітки і АФАР у цілому. Застосування модернізованої ймовірнісно-фізичної моделі надійності АФАР ілюструється прикладом розрахунку гіпотетичної АФАР, що має 6400 ППК скомпонованих у 100 антенних підрешіток. Результати розрахунків показників надійності представлені у вигляді графіків і матриці станів АФАР розміром 10 × 15. За результатами розгляду результатів розрахунку елементів матриці визначені області працездатних станів і області непрацездатних станів АФАР. Запропонована у статті модернізована ймовірнісно-фізична модель надійності АФАР може бути корисна під час проектування і експлуатації багатофункціональних РЛС.Посилання
Agrawal К.А., Holzman E.L. Active Phased Array Design for High Reliability. IEEE Transactions on aerospace and electronic systems. 1999. Vol. 35, N 4. Р. 1204–1211.
Agrawal К.А., Holzman E.L. Beamformer Architectures for Active Phased-Array Radar Antennas. IEEE Transactions on antennas and propagation. 1999. Vol. 47, N3. Р. 432–442.
Ashok K. Agrawal, Bruce A. Kopp, Mark H. Luesse, Kenneth W. O’Haver Active Phased Array Antenna Development for Modern Shipboard Radar Systems Ashok K. Active phased array antenna development johns hopkins apl technical direct. 2001. Vol. 22, N 4. Р. 600–612.
Карцан И.Н., Киселева Е.А., Логачева А.И., Карцан Т.И. Зависимость характеристик активной антенной решетки от наработки. Научный альманах. 2017. № 7–1 (33). С. 189–192.
Kostanovskii V.V. A mathematical model for calculating the reliability of nonreducible phased antenna arrays. Measurement Techniques. 2014. Т. 57, № 1. Р. 87–90.
Костановский В.В., Козачук О.Д. Вероятностный анализ безотказности и долговечности апертур фазированных антенных решеток в процессе проектирования. Математичні машини і системи. 2015. № 3. С. 201–212.
Костановський В.В. Математичні моделі надійності типових апертур фазованих антенних решіток, які враховують раптови та поступові відмови модулів надвисоких частот. Математичні машини і системи. 2014. № 2. С. 142–150.
Kostanovskyi V., Machalin I., Kozachuk O., Terentyeva I. Construction of a generalized probabilistic-physical model of reliability of two-level active phased antenna array. Eastern-European journal of enterprise technologies. 2019. N 3/9 (99). С. 31–40.
ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике. Термины и определения. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200136419.
ГОСТ 2.103-83. Надежнось в технике. Критерии отказов и предельных состояний. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200006967.
Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток: учеб. пособ. / ред. Д.И. Воскресенского. 4-е изд. М.: Радиотехника, 2012. 744 с.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Математичні машини і системи

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
