Введение в Обнаружение и Распознавание Сигналов

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 17:57, 5 декабря 2016.

Целью изучения дициплины явлется освоение методов проектирования средств защиты комплексов и систем, преобразующих и передающих сигналы разной физической природы. Примерами таких комплексов и систем являются:

  1. Оптико-электронные системы (ОЭС) преобразования и передачи сигналов
    • ОЭС регистрации сообщений,
    • ОЭС передачи сообщений,
    • ОЭС управления и наведения технических объектов.
    • локационные ОЭС,
  2. Радиоэлектронные системы (РЭС) преобразования и передачи сигналов
    • РЛС кругового обзора,
    • РЛС бокового обзора,
    • РЛС с синтезированными антенными решетками,
    • Радиоэлектронные линии связи,
    • радиоэлектронне системы управления и наведения технических объектов.
  3. Акустоэлектронные системы (АЭС) преобразования и передачи сигналов
    • АЭС регистрации и передачи сообщений,
    • локационные АЭС,

В дисциплине рассматриваются все теоретически возможные угрозы информационной безопасности на основе изучения фундаментальных основ формирования и преобразования электромагнитного и акустического излучения в различных технических объектах, как существующих, так и принципиально возможных. Перечисленные системы рассматриваются, как компоненты канала передачи сообщений.

Таким образом, сновными задачами дисциплины являются:

  • Формирование у студентов целостной системы знаний преобразования регулярных и случайных сигналов, физическими носителями которых являются:
    • электромагнитное излучение;
    • электрический ток;
    • акустические волны.
  • Формирование у студентов навыков модельного представления процесса преобразования и передачи сигналов:
    • в радиоэлектронных системах (РЭС) и элементах,
    • в оптико-электронных системах( (ОЭС) и элементах,
    • в акусто-электронных системах (АЭС) и элементах.
  • Формирование у студентов с единых методологических позиций знаний о методах выделения радиосигналов, акустических, оптических и электрических сигналов, и на этой основе общей методики решения задач обнаружения, распознавания и идентификации информации, носителями которой являются сигналы различной физической природы.

Решение задач дисциплины производится последовательным изучением:

  1. Методов разработки математических моделей сигналов и основных преобразующих элементов в ОЭС, РЭС, АЭС;
  2. Методов расчета преобразования когерентного излучения отдельными элементами и ОЭС, РЭС, АЭС в целом, используя частотный и пространственно-временной способы;
  3. Методов расчета преобразования регулярного некогерентного излучения отдельными элементами и ОЭС, РЭС, АЭС в целом, используя частотный и пространственно-временной способы;
  4. Методов расчета преобразования случайных полей в ОЭС, РЭС, АЭС, используя частотный и пространственно-временной способы;
  5. Методов расчета отношения сигнал/шум на выходе ОЭС, РЭС, АЭС с учетом случайных фоновых полей и внутренних шумов, позволяющих:
    • при известном отношении сигнал/шум на выходе ОЭС, РЭС, АЭС проводить расчеты вероятности правильного обнаружения, ложной тревоги и пропуска.
    • при известных вероятностях правильного обнаружения, ложной тревоги и пропуска объекта проводить расчеты отношения сигнал/шум на выходе ОЭС, РЭС, АЭС;
  6. Методов проектирования средств защиты каналов и систем по вероятности правильного обнаружения, ложной тревоги, пропуска, распознавания и идентификации.


Изучение данной дисциплины базируется на следующих курсах (разделах курсов):

  1. Математический анализ. (ряды и интегралы Фурье, дискретные спектральные преобразования, теория функций комплексного переменного, теория дифференциальных уравнений, специальных функций,
  2. Линейная алгебра (алгебра логики, алгебра нечеткой логики).
  3. Теория вероятности (теория случайных процессов).
  4. Теория электрических цепей.
  5. Основы электроники.
  6. Электродинамика, теория распространения и приема электромагнитного и акустического излучений.

Задача проектирования канала передачи сообщений (КПС)[1], отвечающего требованиям информационной безопасности, рассматривается в двух основных принципиально возможных аспектах:

  • Модернизация КПС путем дополнения отдельными подсистемами, либо изменений подсистем.
  • Комплексная разработка КПС с принятием специальных проектных решений, касающихся информационной безопасности во взаимосвязи с остальными проектными решениями на всех этапах проектирования и изготовления:
  • Разработка ТЗ.
  • Эскизное проектирование.
  • Разработка технического проекта.
  • Разработка рабочего проекта.
  • Изготовление опытного образца и предварительные испытания.

Основные положения, изложенные в разделе, опираются на анализ обобщенного КПС[2], содержащий оптикоэлектронные системы (ОЭС), радиоэлектронные системы (РЭС) и акустоэлектронные системы (АЭС). Анализ проводится на основе следующих основных положений:

  • КПС рассматривается, как линия связи, подверженный активным и пассивным атакам, причем если даже он обеспечивает запись и хранение информации;
  • КПС рассматривается, как линия связи, подверженный активным и пассивным атакам, причем если даже он входит в состав систем управления и передает управляющие воздействия;
  • далее принимается, что запоминающие устройства, входящие в состав оптико-электронных, радиоэлектронных и акустоэлектронных систем можно представлять, как бесконечную атакуемую линию связи с последовательным, либо прямым доступом;
  • модель поведения КПС понимается, как мысленный образ проектного решения, обладающий заданной степенью адекватности реальному объекту;
  • модель КПС, как объекта проектирования – это многоуровневая модель поведения, т.е. модель, избыточная по множеству проектных решений, включающих проектные решения по защите передаваемой информации;
  • модель КПС, как объекта проектирования, подлежащего защите, имеет иерархическую структуру и с точки зрения постановки задач стстемотехнического уровня проектирования может быть формализована без учета физической природы носителя сигнала, с помощью которого передается сообщение (управляющее воздействие).

Задача проектирования средств защиты КПС решается путем принятия проектных решений в среде объектно-ориентированных систем автоматизированного проектирования (САПР). В настоящее время неизвестны специализированные САПР, позволяющие проводить разработку средств информационной безопасности. Поэтому при разработке средств защиты проектируемых и существующих КПС, подлежащих защите, необходимо применять методы и средства проектированя ОЭС, РЭС и АЭС, дополняя их специфическими моделями объекта проектирования, учитывающими постоянно меняющиеся угрозы безопасности КПС.

В основе автоматизированного проектирования модельного представления КПС, как объекта проектирования по проектным критериям информационной безопасности лежит блочно - иерархическкий подход, основанный на разных степенях детализации модели объекта проектирования в зависимости от степени обобщенности принимаемых с их помощью проектных решений

В математическом обеспечении любой САПР можно выделить специальную часть, в значительной мере отражающую специфику объекта проектирования, физические и информационные особенности его функционирования и тесно привязанную к конкретным иерархическим уровням (эта часть охватывает математические модели, методы и алгоритмы их получения, методы и алгоритмы одновариантного анализа, а также большую часть используемых алгоритмов синтеза), и инвариантную часть, включающую в себя методы и алгоритмы, слабо связанные с особенностями математических моделей и используемые на многих иерархических уровнях (это методы и алгоритмы многовариантного анализа и параметрической оптимизации). Специфика разработки средств защиты КПС должна быть составлять инвариантную часть, включающую в себя методы и алгоритмы модельного представления угроз информационной безопасности КПС. При этом применяются модели преобразования сигналов и передачи сообщений, рассмотренные далее.

По степени детализации описания в пределах каждого иерархического уровня объектно-ориентированных систем автоматизированного проектирования выделяют полные математические модели (ММ) и макромодели.

Полная модель - эта модель, в которой фигурируют фазовые переменные, характеризующие состояния всех имеющихся межэлементных связей (т.е. состояние всех элементов проектируемого объекта).

Макромодель - ММ, в которой отображаются состояния значительно меньшего числа межэлементных связей, что соответствует описанию объекта при укрупненном выделении элементов.

По способу представления свойств объекта функциональные ММ делятся на аналитические и алгоритмические.

Аналитические ММ представляют собой явные выражения выходных параметров как функций входных и внутренних параметров.

Алгоритмические ММ выражают связи выходных параметров с параметрами внутренними и внешними в форме алгоритма.

Имитационная ММ - это алгоритмическая модель, отражающая поведение исследуемого объекта во времени при задании внешних воздействий на объект. Эта модель наиболее полно позволяет изучить поведение КПС под воздействием атак. Для большинства компонентов МО важным свойством является точность, определяемая по степени совпадения расчетных и истинных результатов. Алгоритмически надежные методы могут давать различную и не всегда прогннозируемую точность. Математические модели (ММ) служат для описания свойств объектов в процедурах АП. Если проектная процедура включает создание ММ и оперирование ею с целью получения полезной информации об объекте, то говорят, что процедура выполняется на основе математического моделирования. Степень универсальности ММ характеризует полноту отображения в модели свойств реального объекта. Математическая модель отражает лишь некоторые свойства объекта. Далее рассматриваются ММ КПС и передаваемых в них сообщений, построенные на фундаментальных принципах формирования и преобразования сигналов, носителем которых явлчется электромагнитное или акустическое излучение. В большинстве случаев решение проектных задач характеризуется: совместным использованием многих компонентов МО, что затрудняет определение вклада в общую погрешность каждого из компонентов; векторным характером результатов (например, при анализе находят вектор выходных параметров, при оптимизации - координаты экстремальной точки), т.е. результатом решения является значение не отдельного параметра, а многих параметров.

Точность ММ оценивается степенью совпадения значений параметров реального объекта и значений тех же параметров, рассчитанных с помощью оцениваемой ММ. Пусть отражаемые в ММ свойства оцениваются вектором выходных параметров . Тогда, обозначив истинное и рассчитанное с помощью ММ значения -го параметра через и соответственно, определим относительную погрешность расчета параметра как

Получена векторная оценка:

.

При необходимости сведения этой оценки к скалярной используют какую-либо норму вектора, например

.

Адекватность ММ - способность отражать заданные свойства объекта с погрешностью не выше заданной. Поскольку выходные параметры являются функциями векторов параметров внешних и внутренних, погрешность зависит от значений и . Адекватность модельного представления КПС, как объекта проектирования обеспечивается адекватностью модельного представления физических носителей сигнала – электромагнитного и акустического излучений[3].

Использование принципов блочно-иерархического подхода к проектированию структур математических моделей проектируемых объектов позволяет формализовать процесс их написания. Количество иерархических уровней при моделировании определяется сложностью проектируемых объектов и возможностью средств проектирования. Иерархические уровни большинства предметных областей можно отнести к одному из трех обобщенных уровней, называемых далее микро-, макро- и метауровнями.

В зависимости от места в иерархии описания математические модели делятся на ММ, относящиеся к микро-, макро- и метауровням. Особенностью ММ на микроуровне является отражение физических процессов, протекающих в непрерывном пространстве и времени. Возможности применения ММ на микроуровне ограничены отдельными деталями, попытки анализировать с их помощью процессы в многокомпонентных средах, коими, в частности, являются КПС, не могут быть успешными из-за чрезмерного роста затрат машинного времени и памяти.

На макроуровне используют укрупненную дискретизацию пространства по функциональному признаку, что приводит к представлению ММ на этом уровне в виде систем обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ). На метауровне в качестве элементов принимают достаточно сложные совокупности деталей. Метауровень характеризуется большим разнообразием типов используемых ММ. Для многих объектов ММ на метауровне по-прежнему представляются системами ОДУ. Однако так как в моделях не описываются внутренние фазовые переменные элементы, а фигурируют только фазовые переменные, относящиеся к взаимным связям элементов, укрупненное представление элементов на метауровне означает получение ММ приемлемой размерности для существенно более сложных объектов, чем размерность ММ на макроуровне. В основе модельного представления КПС, как объекта проектирования приняты интегральные уравнения, позволяющии рассматривать модель КПС, как «черный ящик». В ряде предметных областей удается использовать специфические особенности функционирования объектов для упрощения ММ. Примером являются электронные устройства цифровой обработки сигналов, в которых возможно применять дискретное представление таких фазовых переменных, как напряжения и токи. В результате ММ становится системой логических уравнений, описывающих процессы преобразования сигналов. Такие логические модели существенно более экономичны, чем модели электрические, описывающие изменения напряжений и токов как непрерывных функций времени В основе модельного представления электронного трактя КПС, как объекта проектирования заложены иетоды цифровой обработки сигналов[4].

Исследование сложных систем по частям реализуется в диакоптических методах исследования. Отличие диакоптического подхода проектирования от блочно-иерархического заключается в том, что диакоптика основана на использовании структурных особенностей анализируемых схем и выражающих их матриц, а не на принятии каких-либо упрощающих допущений. В диакоптических методах производится расчленение математических моделей на части, исследуемые самостоятельно. Создаются так называемые межуровевые модели. Расчленение математических моделей на межуровневые части позволяет упорядочить и минимизировать количество обменов информацией между оперативной и внешней памятью при анализе сложных систем, а также выбирать для исследования каждой части наиболее выгодные режимы анализа. Эти обстоятельства делают диакоптические методы экономичными по затратам машинных времени и оперативной памяти. В основе модельного представления пространственного и электронного трактя КПС, как объекта проектирования заложены иетоды межуровнего моделирования.

Макромоделирование лежит в основе направления, связанного с рациональным выбором математических моделей элементов при построении математической модели системы. Макромоделирование реализует возможность использования при анализе одного и того же объекта нескольких моделей, различающихся сложностью, точностью и полнотой отображения свойств объекта, трудоемкостью требующихся вычислений и т.п.

При макромоделировании должны выполняться условия:

  • адекватности модели (выполнение данного условия требует от инженера учета целей решения каждой конкретной задачи и степени влияния параметров выделяемых элементов на результаты решения этой задачи);
  • большей экономичности создания макромоделей элементов и их дальнейшего использования по сравнению с решением задачи на основе полной математической модели (обычно это условие выполняется при использовании макромоделей для элементов типовых или, по крайней мере, часто встречающихся в данной системе).

Событийность анализа методом диакоптики заключается в том, что при имитации процессов, протекающих в исследуемом объекте, в каждый момент модельного времени вычисления проводятся только для небольшой части математической модели объекта. Эта часть включает в себя те элементы, состояние которых на очередном временном шаге может измениться. Использование принципа событийности существенно повышает экономичность анализа на функционально-логическом и системотехническом уровнях проектирования. Вот почему в основу моделей КПС заложено системотехническое описание процессов преобразования сигналов в КПС.

Задача разработки и производства ОЭС, РЭС, АЭС, тактико-технические характеристики ( ТТХ ) которых хотя бы частично отвечают требованиям ТЗ, путем модернизации находящихся в эксплуатации изделий и комплексов технических средств (КТС) рассматривается как задача с ограниченными ресурсами, в общем случае не имеющая систематизированного решения. В целом задачу организации проектирования и производства ОЭС, РЭС, АЭС путем модернизации на предмет обеспечения их информационной безопасности можно сформулировать следующим образом.

Необходимо дополнить и частично изменить ТТХ, сохранив внешние характеристики ОЭС, РЭС, АЭС, как подсистемы комплекса технических средств, обеспечив при этом необходимую технологичность путем сокращения потребности в ресурсоемких и морально устаревших производствах. при полном сохранении основнх тактико-технических данных. При этом допускается частичное использование зарубежной элементной базы, а также заимствованных технологий проектирования и производства при обязательном контроленаличия возможных недокументированныхвозможностей (НДВ) .

Под внешними характеристиками понимаются:

  • сигнальный интерфейс, т.е. параметры входных, управляющих и выходных сигналов;
  • тип и способ энергопитания;
  • весогабаритные параметры и присоединительные размеры.

Анализ оптико-электронных, радиоэлектронных и акустоэлектронных КПС, как объектов проектирования

ОЭС, РЭС, АЭС, как объект проектирования, в общем случае рассматривается в виде взаимосвязанной совокупности оптических, радиотехнических, акустических, электронных и механических компонент, преобразующей сигнал, физический носитель и математическая размерность модели которого меняется в процессе преобразования . Принято Можно считать, что множество ОЭС, РЭС, АЭС классифицируются по двум группам:

  • Информационные ОЭС, РЭС, АЭС, частью оптико-электронного тракта которых обязательно является зрительный анализатор оператора, акустический анализатор оператора, запоминающее устройство.
  • Измерительные ОЭС, РЭС, АЭС, выходной сигнал которых поступает либо на вход регистратора, либо на вход сервопривода.
Рис.1 Функциональная схема обобщенной оптико-электронной системы

На рис. 1 представлена функциональная схема обобщенной ОЭС, РЭС, АЭС, как объекта проектирования, построенная в соответствии с вышеприведенными определениями. В ОЭС оптическая система решает задачу приема пространственного сигнала сигнала и либо задачу построения изображения пространства предметов, либо концентрацию излучения[5][6]. Анализатор изображения в ОЭС осуществляет сканирование, пространственную фильтрацию и модуляцию сигнала, переносимого оптичнским излучением[7]

В РЭС «радиоантенна», т.е. антенно-фидерное устройство (или радиолинза[8]) решает задачу приема (передачи) прстранственного сигнала сигнала и либо задачу построения изображения пространства предметов, либо концентрацию излучения[9][10]) ОЭС Сканер в РЭС осуществляет последовательно-параллельный просмотр пространства предметов, пространственную фильтрацию и модуляцию сигнала, переносимого электромагнитым излучением радиодиапазона[11]

В АЭС «акустическая антенна» (акустическая линза)[12] решает задачу приема (передачи) пространственного сигнала сигнала и либо задачу построения изображения пространства предметов, либо концентрацию излучения[13][14] ОЭС Сканер в АЭС осуществляет последовательно-параллельный просмотр пространства предметов, пространственную фильтрацию и модуляцию сигнала, переносимого электромагнитым излучением радиодиапазона[15].


Схема соответствует системотехническому уровню проектирования в соответствии со сложившимся иерархическим представлением процесса проектирования, структура которого отражена на рис. 2. Проблемы организации процесса проектирования ОЭС, РЭС, АЭС путем модернизации рассмотрены в следующем разделе. Здесь рассматривается постановка задачи и оценивается возможность проектирования ОЭС, РЭС, АЭС путем модернизации.

Рис.2 Иерархия в системе проектирования ОЭС, РЭС, АЭС

Функциональный (алгоритмический) уровень проектирования

По определению уровень соответствует задачам проектирования, решение которых определяет технический облик, принцип действия ОЭС. Исходными данными здесь являются требования, сформулированные непосредственно в ТЗ. В основном, это вероятностные характеристики обнаружения, распознавания, точностные показатели и т.п.

Каждое проектное решение на этом уровне может существенно повлиять на конструкцию объекта проектирования в целом и на исполнение его отдельных подсистем (компонент). Поэтому прямое использование технологий нисходящего проектирования при модернизации практически невозможно. Представляется целесообразным вводить дополнительные ограничения в ТЗ, а также использовать математические модели ОЭС на этом уровне, позволяющие комбинировать восходящее и нисходящее проектирования, что в свою очередь позволяет оценивать реализуемость каждого технического решения. Одним из способов построения указанных моделей может стать реализация хорошо известного метода диакоптики.

Следует отметить, что при разработке ОЭС метод диакоптики применялся очень редко. В основном это было связано с тем, что электронный тракт в большинстве ОЭС – либо аналоговый, либо аналогово-цифровой. Особенностью трактов этих систем является то, что в их состав обязательно входит детектор (приемник) излучения, который по назначению является аналоговым, и, кроме того, основным источником шума. Это, в свою очередь, требовало от разработчиков учитывать собственные шумы и временную нестабильность конструктивных параметров тракта. Макромодели такого тракта, построенные без учета моделирования деиствия атак, обладали низкой адекватностью, что могло породить значительные проектные ошибки. Кроме того, программная реализация этих макромоделей требовала значительных ресурсов ЭВМ, входящих в состав технических средств системы проектирования ОЭС. Например, при моделировании процесса сближения летательных аппаратов, один из которых управляется ОЭС, непрерывно решается система дифференциальных уравнений с переменными начальными условиями . Изменение начальных условий объясняется нестационарностью кинематического звена в контуре управления. При моделировании управления с помощью пеленгационной ОЭС на ЭВМ необходимо предусмотреть несколько сотен шагов интегрирования уравнения, описывающего динамику сервопривода пеленгатора на один шаг интегрирования указанной системы уравнений . При этом моделирование прохождения сигнала через оптико-электронный тракт пеленгатора необходимо проводить на каждом шагу интегрирования модели сервопривода. Такая задача требует от ЭВМ производительности не менее , чем 100 Мflops.

Развитие электронной элементной базы, позволяющей строить цифровые электронные тракты ОЭС и резкое повышение производительности универсальных ЭВМ позволяют реализовать метод диакоптики при проектировании ОЭС на функциональном уровне. Один из примеров реализации межуровневой математической модели ОЭС в режиме обнаружения рассмотрен ниже.

Рис.3
Рис.4

На рис. 3 представлена графическая интерпретация математической модели ОЭС, решающей задачу обнаружения на основе корреляционного метода[16]. Пунктиром выделена часть электронного тракта, реализующего метод. Математические модели РЭС и ОЭС решающих задачу обнаружения на основе корреляционного метода[17] могут формально на системотехническом уровне иметь аналогичное описание, поскольку часть электронного тракта, реализующего методаналогична.

На рис. 4 та же интерпретация математической модели содержит компоненту, моделирующую функционирование электронного цифрового тракта, например такого, как на рис. 5. Поскольку цифровой тракт не содержит шумов, в модели учитываются такие источники случайных воздействий, как фоновая обстановка, образованная как пассивными, так активными помехами и собственные шумы приемника излучения.

Рис.5 Функциональная схема модели системотехнического уровня типового цифрового тракта

Известно, что практическая реализация корреляционного метода обнаружения может реализоваться различными схемными решениями в случае использования аналогового тракта и различными программными реализациями, которыми «прошивается» ПЗУ в схеме, показанной на рис. 4. При моделировании и последующем выборе схемного решения аналогового тракта практически невозможно применять метод диакоптики, так как это потребует разработки стольких же моделей тракта, сколько вариантов необходимо рассмотреть разработчику.

При разработке тракта с использованием модели, отображенной на рис. 4 требуется осуществлять перебор программных реализаций нескольких численных методов с целью оптимизации алгоритма обнаружения. При этом модель участка тракта от источников сигнала и фона до приемника излучения должна соответствовать системотехническому уровню проектирования, т.е. построена с точностью до передаточных функций слоя пространства, антенных акустических и радиосистем, оптической системы, сканера, анализатора изображения, приемника излучения. В то же время модель электронного тракта соответствует функциональному (алгоритмическому) уровню, так как она не отображает ни элементной базы, ни схемного решения сигнального процессора, аналогово-цифрового и цифро-аналогового преобразователей и запоминающего устройства. Совместимость указанных моделей обеспечена одним и тем же уровнем детализации при описании полезной и помеховой составляющих реализации, поступающей на вход электронного тракта.

Рассмотренный пример можно рассматривать и для иллюстрации основных путей модернизации ОЭС. Очевидно, что совершенствование ОЭС за счет изменения антенных акустических и радиосистем, оптической схемы требует существенных изменений конструкции, что чаще всего недопустимо. Изменение конструкции подсистемы, физически реализующей АИ (кодер) порождает те же проблемы.

Системотехнический уровень проектирования

Известно, что на системотехническом уровне проектирования, ТЗ сформулированное на ОЭС, РЭС, АЭС в целом, как основное проектное решение функционального уровня, преобразуется в частные ТЗ на компоненты одной физической природы – акустическую, радиотехническую, оптическую, электронную и механическую (электромеханическую). Кроме того, на этом уровне принимается окончательное решение о выборе приемника излучения, который при разработке ОЭС, РЭС, АЭС практически никогда не является объектом проектирования. Это объясняется тем, что разработка новых детекторов излучения – самостоятельная научно-техническая задача. Как следует из анализа схемы обобщенной ОЭС, РЭС, АЭС (рис. 5), как объекта проектирования, независимо от функционального назначения названная система на системотехническом уровне имеет однородное модельное представление. Это позволяет прогнозировать пути и средства модернизации ОЭС, РЭС, АЭС с общих позиций, а также моделировать воздеиствия и последствия атак на КПС.

Основной тенденцией в развитии оптико-электронного и радиоэлектронного приборостроения можно считать отказ от механических сканирующих систем при реализации сканера (анализатора изображения). В тех случаях, когда это возможно, процесс анализа изображения в ОЭС реализуется с помощью ПЗС, а в РЭС и АЭС электронным сканированием в фазированных антенных решетках[18]. Если спектральный диапазон, в котором планируется реализовать ОЭС не позволяет применять ПЗС, разработчики стараются применить матричные схемы с параллельно-последовательной или параллельной обработкой сигнала в электронном тракте. Развитие цифровой элементной базы позволило создать процессоры с матричной и систолической архитектурой, успешно решающих такие задачи. Известно, что формально задача синтеза анализатора изображения в ОЭС сводится к нахождению рисунка растра и определению закона анализа. Применение в качестве фотоприемных устройств ПЗС и матричных приемников излучения предопределяют регулярную периодическую структуру растра. Таким образом, задача синтеза анализатора изображения сводится к определению закона анализа. В случае применения ПЗС задача сужается в еще большей степени. Речь может идти о выборе типа строчно-кадровой развертки. При этом и сужается область возможных проектных решений по защите КПС от активных и пассивных помех. Выработка требований к оптической систем традиционно является второй по сложности задачей проектирования на системотехническом уровне. В случае проектирования путем модернизации кардинальное изменение оптической системы нежелательно, поскольку это влечет за собой существенное изменение конструкции ОЭС, РЭС, АЭС и усиливает нагрузку на оптическое и механическое производство. Если же изменение оптической схемы требует новых проектных решений, а не простого пересчета, задача модернизации может быть решена лишь путем проведения самостоятельной НИР. То же самое можно утверждать и в случае доработок антенных и линзовых систем в РЭС и АЭС.

Если же смена оптической системы неизбежна, разумным решением задачи представляется поиск готового технического решения в базе данных. Базы данных (иногда их называют информационно-поисковыми системами - ИПС) на оптические системы, и, прежде всего, объективы давно сложились в отечественном приборостроении. Основная задача при продолжении их использования – это перенос данных из морально устаревших ИПС в современные СУБД , в частности , SQL-подобные. Решение такой задачи не требует каких-либо теоретических изысканий.

Схемотехнический уровень проектирования

На схемотехническом уровне возможно осуществлять процесс принятия проектных решений параллельно по частным ТЗ на компоненты одной физической природы. Наиболее трудоемкой задачей традиционно является проектирование оптической и антенных систем. Появление новых оптических сред, прежде всего градиентных, делает эту задачу еще более сложной. Методики расчета граданов находятся в стадии разработки и совершенствования. Тем не менее, высокая технологичность таких оптических сред делает их применение в модернизируемых ОЭС, наиболее предпочтительным. Методики расчета градиентных линз Люнеберга, применяемых в РЭС и АЭС также мало формализованы.

Механические и электромеханические узлы, обеспечивающие охлаждение и снабжение хладагентом фотоприемное устройство являются, как правило, самостоятельным объектом проектирования и производства . При разработке ОЭС, РЭС, АЭС учитываются внешние конструктивные параметры и весогабаритные характеристики приемных устройств, поэтому вопросы их проектирования и производства здесь не рассматриваются.

Уровни рабочего проектирования и технологической подготовки производства

Несмотря на то, что в большинстве работ конструирование и технологическая подготовка производства рассматриваются на самостоятельных иерархических уровнях, современные производства объединяют эти два процесса. Не случайно говорят о CAD/CAM технологиях конструирования и технологической проработки, как об интегрированных технологиях. Однако, отечественное производство оптико-электронных систем в основном, лишь частично используют CAD/CAM технологии. Это связано, прежде всего, с тем, что технологическое оборудование отечественного производства ОЭС, РЭС, АЭС сочетает как высокоавтоматизированные подразделения, так и полностью неавтоматизированные участки. Так, например, достаточно широко известно сочетание почти ручного производства оптических деталей и полностью автоматизированного проектирования и производства корпусных деталей.

Выбор способа организации проектных работ для решения задач модернизации ОЭС, РЭС, АЭС

Отсутствие единой политики в организации государственного заказа на производство новых образцов объектов проектирования и, в частности, ОЭС, РЭС и АЭС, не позволяет предприятиям, традиционно ориентированным на выполнение указанного заказа, разработать программу построения среды проектирования, отвечающей всем современным условиям, в частности условиям, позволяющим опреративно учитывать развитие средств противодействия КПС.

Не случайно, поэтому, что процесс насыщения отечественных предприятий современными средствами ведения проектных работ носит стихийный характер. Зачастую выбор аппаратных и программных средств для решения задач проектирования определяется активностью той или иной фирмы-производителя на рынке этих средств и финансовыми возможностями предприятия–потребителя.

Однако именно постановка задачи проектирования средств защиты ОЭС, РЭС и АЭС путем модернизации позволяет сформулировать основные концепции, определяющие методы проектирования в этом направлении. В качестве одной из таких концепций может стать концепция последовательной модернизации средств и объектов проектирования. Она заключается в следующей последовательности управляющих решений:

  • выбор номенклатуры объектов проектирования и их подсистем, подлежащих модернизации на предмет доработки средств защиты;
  • определение приоритетов среди выбранных объектов и их подсистем;
  • группировка модернизируемых подсистем однородных по характеру проектных решений объекта проектирования по признаку степени схожести необходимых проектных решений ;
  • выбор базовой конфигурации математических моделей, программных средств проектирования в соответствии с иерархическими уровнями модифицируемых подсистем с учетом необходимости хотя бы временного сохранения возможности использования программ, которые невозможно или экономически неэффективно перекодировать для современных операционных систем;
  • разработка (доработка) программных средств проектирования, выбор которых затруднен либо невозможен;
  • выбор и доработка программной управляющей среды для обеспечения временной совместимости вышеуказанных программных средств;
  • выбор способа комплексирования разнородных технических средств, удовлетворяющего потребности управляющей среды и программных средств проектирования с учетом возможности постепенного наращивания вычислительных ресурсов путем вывода из эксплуатации морально устаревших;
  • разработка и реализация базы данных проектных решений с использованием документации из неавтоматизированных каталогов объективов, приемников излучения, сервоприводов, механических узлов и т.д.;

Совокупность перечисленных мероприятий, расположенных в хронологическом порядке, образует комплексную программу сопровождения КПС, находящихся в эксплуатации. Естественно, что такая программа не может являться строгим нормативным документом, требующим неукоснительного исполнения. Её основным назначением является проведение целенаправленной политики в выборе и организации комплексирования программно-аппаратных средств, поддерживающих процесс проектирования и последующую модификацию КПС для обеспечения перманентой доработки средств защиты от меняющихся угроз информационной безопасности КПС. Такая программа должна обладать силой нормативного документа лишь в области интерфейсов и протоколов обмена между отдельными подсистемами проектирования и подразделениями предприятия.

Необходимо подчеркнуть, что вышеперечисленный перечень мероприятий в некоторой степени может показаться схожим с тем, что систематически и целенаправленно осуществлялся и продолжает осуществляться на зарубежных промышленных предприятиях. Однако коренное отличие заключается в том что, отечественное оптическое производство сочетает технологии, резко отличающиеся по степени соответствия современным. Кроме того, доступ ко многим видам отечественных прикладных программных средств оказался почти невозможен после проведения несколько лет назад стихийного разрушения вычислительных средств, которые могли эффективно функционировать и по сей день. Создавать же новые программные комплексы, дублирующие возможности вышеуказанных средств, в настоящее время неэффективно. Вот почему, в изложенном перечне делается акцент на временное сохранение программ, обреченных на полную замену, даже если это потребует введения режимов эмуляции. Необходимо отметить, что функционирование отечественного оптического и оптико-электронного приборостроения традиционно определялось ответственностью предприятия за весь жизненный цикл изделия. Так, например, аэрофотоапаратура и средства ее обслуживания периодически проходили поверку и сопровождение силами предприятия – изготовителя. Предприятие осуществляло и необходимые мероприятия по модернизации этой аппаратуры. Однако этот, на первый взгляд, системный подход, реализовывался большим числом высококвалифицированных специалистов, документообмен между которыми осуществлялся либо без применения вычислительных средств, либо с лишь частичным их использованием. В условиях современного состояния производства вышеуказанное сопровождение становится практически невозможным.

На сегодняшний день наиболее полно отвечают перечисленным выше требованиям CALS-технологии. Поскольку в различных источниках аббревиатуру CALS трактуют по-разному, следует оговориться, что речь идет о « Continuous Acquisition Life cycle Support», то есть о системе, связанной со всеми этапами жизненного цикла промышленного изделия. Поэтому проблему, обусловленную дефицитом кадровых ресурсов с одной стороны и сокращением жизненного цикла изделий – с другой, можно хотя бы частично преодолеть путем разумного применения CALS-технологий, имея ввиду перечисленные выше ограничения. Оценка возможности поэтапного приближения CALS для предприятия оптико-электронного радиоэлектронного приборостроения с учетом реального положения дел в промышленности делается ниже путем анализа потребностей каждого иерархического уровня, с учетом рассмотренных вопросов проектирования срeдств защиты ОЭС, РЭС и АЭС путем модернизации.

Функциональный уровень

Математическое и программное обеспечение процесса проектирования на этом уровне сочетает в себе реализации модельного представления комплекса технических средств (КТС), КПС, частью которого является ОЭС, РЭС, АЭС с реализацией моделей собственно ОЭС, РЭС, АЭС. Традиционно модели КТС разрабатывались и реализовывались программно в средах ОС-6, VM/SP, СВМ на ЭВМ ЕС, либо Эльбрус, cпециализированными НИИ, обслуживающими представительство заказчика. Поэтому предприятия, сохранившие названные вычислительные средства, имеют возможность использовать сохраненные программные комплексы проектирования и моделирования КТС. В случае использования зарубежных средств, можно говорить о среде OS9000, которая в перспективе может стать ядром системы управления в корпоративной вычислительной среде предприятия. Программные комплексы для модельного представления и системотехнического проектирования ОЭС, РЭС, АЭС, реализуются либо в среде СВМ ЭВМ ЕС, либо IBM PC. Поэтому для реализации метода диакоптики необходимо обеспечить совместимость ЭВМ ЕС ( либо их современных аналогов) и РС/АТ. Разработка интерфейса для указанных вычислительных средств наиболее просто может быть осуществлена с помощью ETHERNET. Применение ETHERNET позволяет также обеспечить интерфейс с остальными иерархическими уровнями и, кроме того, обеспечить плавную замену вычислительных средств, обслуживающих функциональный и, частично системотехнический уровни проектирования ОЭС, РЭС, АЭС. Как уже отмечалось, основным проектным решением на функциональном уровне является определение технического облика ОЭС, РЭС, АЭС, причем при модернизации ОЭС, РЭС, АЭС – это лишь уточнение принципа действия. Поэтому документооборот с другими подсистемами проектирования необязателен в режиме ON-LINE и даже не требует электронных носителей. Следовательно, рациональное использование вычислительных средств, считающихся морально устаревшими, позволяет сохранить среду проектирования для поддержки функционального уровня при модернизации ОЭС, РЭС, АЭС без привлечения значительных инвестиций.

Системотехнический уровень

Обзор литературы, посвященный проблемам проектирования технических систем, а также коммерческих предложений показывает, что программные средства, обслуживающие системотехническое проектирование ОЭС, РЭС, АЭС, на рынке отечественных программных продуктов отсутствуют. Известны программные комплексы ПАСУП и ПАСМ-ПК, которые не нашли распространения в отечественном приборостроении. В основном, это связано с тем, что время завершения их разработки совпало с началом экономических реформ.

Среды MathCad и MathLab позволяют решать задачи одновариантного, многовариантного анализа и оптимизации на математических моделях ОЭС, РЭС, АЭС, соответствующих системотехническому уровню проектирования. Комплексы могут расширяться и сопровождаться самим проектантом без привлечения системных аналитиков, с использованием внутреннего языка расширения[19]. Комплекс LabView, обеспечивающий те же возможности, что MathCad и MathLab, однако с его помощью удобно реализовать метод межуровнего моделирования и принятия проектных решений (диакоаптики), так как располагает программно-аппаратными средствами полунатурного моделирования, т.е. сочетания математических моделей и реальных объектов, подлежащих модернизации.

При организации среды моделирования и проектирования ОЭС, РЭС, АЭС путем модернизации перспективным представляется создание баз данных с нечетким запросом. Такие базы данных создаются достаточно быстро путем простого переноса данных о технических решениях на электронный носитель. Собственно формирование базы, то есть реализация концептуальной модели данных осуществляется методами, используемыми в экспертных системах. Поиск и идентификация проектных решений в таких базах осуществляется на основе нечеткого запроса, реализующее субъективное мнение специалиста высокой квалификации, либо группы таких специалистов, которые могут и не работать на данном предприятии.

Следует отметить, что использование элементов экспертных систем в средах проектирования характерно для отечественных разработок. Так, широко известная среда СПРУТ располагает продукционной экспертной системой и используется на предприятиях машиностроения на уровне рабочего и технологического проектирования. Подробнее этот вопрос обсуждается ниже. В качестве компонент, образующих информационное обеспечение среды проектирования на системотехническом уровне можно выделить следующие:

  • каталог оптических систем (прежде всего объективов);
  • каталог подсистем сканирования (анализа изображения);
  • каталог фотоприемных устройств;
  • каталог алгоритмов и схем обработки сигналов в ОЭС, РЭС, АЭС.

Большинство перечисленных данных являются единицами архивного хранения любого предприятия оптического оптико-электронного и радиоэлектронного приборостроения, и создание на их основе базы данных с нечетким запросом – скорее техническая, чем научная проблема, которая решается путем разового привлечения коллектива конечных пользователей ЭВМ (технических работников), если существует соответствующая СУБД.

Схемотехнический уровень

Поскольку в рассматриваемой иерархической структуре среды проектирования на этом уровне разрабатываются подсистемы ОЭС, РЭС, АЭС одной физической природы, здесь можно рассматривать и средства проектирования оптических, антенных и антенно-фидерных, электронных и механических подсистем. Для этого уровня, в отличие от системотехнического, характерно существование большого числа конкурирующих сред, поэтому здесь речь идет не о разработке, а о рациональном выборе с учетом задач.

Оптическая подсистема

Как отмечалось, при модернизации ОЭС расчет новой оптической системы нежелателен. Представляется целесообразным ее доработка, либо дополнение. Поэтому при выборе среды проектирования оптических схем следует ориентироваться на каталоги технических решений, реально существующих оптических материалов и конструктивов предприятия. Наиболее распространенными средами для расчета оптических схем в настоящее время являются:

  1. ZEMAX Optical Design Program;
  2. Difract Focus Software.

Указанные программные средства поддерживаются операционной системой Windows для ЭВМ IBM PC.

Основным проектным решением для оптической системы на этом уровне является так называемый оптический выпуск, позволяющий при восходящем проектировании передать на системотехнический уровень значения обобщенных конструктивных параметров и оптическая передаточная функция. Все сказанное еще раз подтверждает возможность сохранения на некоторое время ЭВМ, которые считаются морально устаревшими. Их использование с применением протоколов ETHERNET для межуровневого обмена позволят поддерживать процесс модернизации ОЭС, РЭС, АЭС. По мере экономической стабилизации предприятия введение новых технических и программных средств в этом случае не потребует кардинального изменения технической политики на нижних уровнях проектирования ОЭС, РЭС, АЭС, и уж тем более не затронет интересов производства, рассматриваемых далее.

Антенные подсистемы

Как правило, антенные подсистемы объектом модернизации не являются. Причинами этого является следующее:

  • В коммуникационных РЭС антенные подсистемы реализуются достаточно простой конструкцией, изменение которой никак не влияет на степень защиты от помех[20].
  • В радиолокационных РЭС антенные подсистемы реализуются сложной конструкцией и вопрос повышения их помехозащищенности находится в компетенции радиотехников
Электронная и механическая подсистемы

Проектирование названных подсистем в настоящее время ведется в средах CAE/CAD/CAM. Это возможно, потому что сигнал, преобразуемый в этих подсистемах ОЭС, РЭС, АЭС, описывается функцией одной переменной. Именно поэтому вопросы выбора соответствующих средств ведения проектных работ на схемотехническом уровне рассматриваются здесь совместно. По существу, схемотехническое проектирование электронных и механических подсистем ОЭС, РЭС, АЭС сводится к проектированию динамических систем. Наиболее распространенными на рынке являются системы моделирования динамических процессов в механике: Adams и Dyna. Для моделирования и проектирования электронных схем лидирующее положение занимает P-Spаise. Применение названных программных комплексов с учетом требований по адаптации на предприятии оптико-электронного приборостроения требует решения проблемы их интеграции. Однако разработка межсистемного интерфейса для названных комплексов с учетом стандартов STEP – трудоемкая задача, требующая привлечения специалистов высокой квалификации. Для моделирования процессов преобразования цифровых сигналов предпочтительнее применение MathCad и Mathlab. Поэтому применение комплексов многоаспектного моделирования физических процессов разной природы для схемотехнического моделирования более предпочтительно. Для моделирования процессов преобразования цифровых сигналов предпочтительнее применение MathCad b Mathlab, как сред межуровнего моделирования. Последнее особенно важно при проектировании средств защиты ОЭС, РЭС, АЭС путем модернизации, когда необходимо быстро оценивать последствия того или иного проектного решения, не прибегая к макетированию , и тем более, к созданию экспериментального образца модернизируемой ОЭС, РЭС, АЭС.

Уровни рабочего проектирования и технологической подготовки производства

Совместное рассмотрение этих уровней очевидно, поскольку наиболее перспективные системы проектирования объединяют процесс конструирования и технологическую подготовку в среде САЕ/САD/САМ. Тем не менее, многие отечественные предприятия почти 10 лет используют так называемые «легкие среды», такие, например, как АutoСАD, КОМПАС. Накопленные в этих средах примитивы, модели узлов и различных конструктивных решений, а, самое главное, значительный опыт и привычка проектантов делают эти среды весьма привлекательными. Но создание корпоративных интегрированных сред с использованием АutoCАD чрезвычайно затруднительно и экономически неэффективно. Например, практически невозможно обеспечить передачу конструкторской документации, сформированной в «легкой среде» в среду технологической подготовки. Поэтому зачастую документация переносится на твердый носитель, что снижает скорость конструкторской и технологической проработки. При организации проектирования средств защиты ОЭС, РЭС, АЭС путем модернизации характерным является процесс поиска инженерного компромисса между уровнем рабочего проектирования, требованием минимального вмешательства в объект защиты и технологическими возможностями производства. Этот компромисс достигается только путем нескольких итераций. Поэтому последовательный, может быть даже поэтапный переход от использования разрозненных программных продуктов к созданию корпоративной среды проектирования и управления производством в настоящее время становится настоятельной необходимостью. При модернизации тех или иных ОЭС, РЭС, АЭС реализация целевой программы предприятия на данном уровне проектирования во многом определяется этапами модернизации технологических процессов и оборудования. Сопровождение новых технологических процессов «легкими средами» невозможно, поэтому не случаен интерес многих промышленных предприятий к так называемым «тяжелым средам», в которых интегрируется уровень рабочего проектирования и технологической подготовки (программы ЧПУ, управление литейным и штамповочным оборудованием и т.д.).

Как показал анализ объекта проектирования путем модернизации, на конструкторском уровне желательно предусмотреть такие проектные решения, которые исключали использование литейных и штамповочных производств. Для этого необходимо сохранить базовые корпусные и несущие конструктивы в модернизируемой ОЭС, РЭС, АЭС. В этом случае основная нагрузка в области механообработки ложится на технологические процессы обработки резанием. Дальнейшее развитие производства при возникновении благоприятных к тому условий позволит автоматизировать технологическую подготовку и ресурсоемких производств. Таким образом, переход к использованию «тяжелых сред», который связан с решением большого числа задач по их освоению, может быть обеспечен поэтапно, с постепенным наращиванием среды проектирования при непосредственном участии самих проектантов, использующих языки расширения. Такой подход к использованию «тяжелых сред» позволяет получать эффект с первого дня после инсталляции продукта и наращивать достигнутый эффект по мере модернизации технологических процессов. При этом исключается необходимость принятия на каком либо этапе развития предприятия кардинальных решений об изменении технической политики в области развития средств проектирования. Вот почему выбор среды конструирования и технологической подготовки является чрезвычайно ответственным управляющим решением, обусловленным следующими основными факторами:

  • стоимостные показатели,
  • уровень сервисного сопровождения,
  • объем функциональных возможностей с учетом программы изменения технологических процессов,
  • адаптируемость к условиям конкретного производства,
  • возможность образования интерфейсов со средами, лишь частично отвечающими требованиям SТЕР (соответствующих квалитетов ISО).

Последний фактор можно проиллюстрировать следующим примером. Переход от использования среды АutoСАD к среде Microstation Bentley требует перекодировки файлов, содержащих отработанные ранее модели примитивов, конструкций узлов и т.д. По заявлению разработчиков названных продуктов такой переход связан с простым решением – переводом соответствующих файлов в формат *.DXF. Практика показывает, что на самом деле дальнейшая конструктивная проработка этих графических моделей чрезвычайно затруднена. Тем не менее, использование старых наработок в новой среде без их изменения вполне возможно. Таким образом, именно при модернизации изделия возможен постепенный переход от одной среды к другой. Если расположить в порядке убывания приоритетов современные зарубежные средства проектирования, удовлетворяющие требованиям адекватного представления модели ОЭС, АЭС и РЭС, как систем образованных компонентами разной физической природы, то эта последовательность имеет вид:

  1. SolidWorks
  2. CATIA
  3. Pro-Engineer
  4. IDEAS

Стабильное лидирующее положение SolidWorks на рынке во многом объясняется тем, что его пользователи – это ведущие предприятия авиационной, оборонной и машиностроительной отраслей промышленности. Программный комплекс СПРУТ, постоянно поддерживаемый отечественными разработчиками, может оказаться эффективнее зарубежных, более совершенных аналогов. Важнейшим достоинством СПРУТ является наличие экспертной компоненты, которая обеспечивает развитие и совершенствование среды самими пользователями. Частичное соответствие интерфейса СПРУТ требованиям SТЕР и возможность его постепенной доработки до уровня требований САSE делает СПРУТ одним из претендентов на использование отечественным приборостроением. Имеющая более чем десятилетнюю историю существования российская фирма АСКОН продолжает развивать свою систему автоматизированного проектирования КОМПАС. В состав последней версии КОМПАС-5 входят чертежно-графическая подсистема Компас-График, подсистема геометрического моделирования Компас-3D, подсистемы технологического проектирования Автопроект и программирования обработки на станках с ЧПУ Компас-ЧПУ, система управления проектными данными Компас-Менеджер, а также ряд специализированных библиотек, ориентированных на конкретные приложения. Анализ электронной подсистемы модернизируемой ОЭС, РЭС, АЭС показал, что электронная подсистема ориентирована на цифровую обработку сигнала в электронном тракте.

Рис.6. Варианты организации средств проектирования ОЭС, РЭС, АЭС

Наиболее эффективным техническим решением при модернизации ОЭС, РЭС, АЭС является использование высокопроизводительных сигнальных процессоров, выполненных с высокой степенью интеграции. При их использовании требуется небольшое число микросхем «обвязки» и тщательно проработанный источник питания. Это означает, что печатный монтаж для конструктивного решения электронного тракта достаточно прост. Кроме того , объем , который занимает реализация аналогового электронного тракта модернизируемой ОЭС, РЭС, АЭС, очевидно ,значительно превышает объем, требуемый для цифровой реализации .Следовательно , в этом случае нет необходимости применять уникальные многослойные технологии. Последнее позволяет утверждать, что в период, когда проектирование ОЭС, РЭС, АЭС ведется путем модернизации, разумно сохранить , либо вновь применить достаточно простые программные средства разводки печатного монтажа, такие, например, как PCAD и т.п.

Проведенный анализ объекта и средств проектирования путем модернизации позволяет построить структурную схему среды проектирования ОЭС, РЭС, АЭС, объединяющую иерархические уровни, и, следовательно, применять метод диакоптики. В укрупненном виде варианты построения такой структуры приведены на Рис.6 а) и б). Изображенную на рисунках схему следует понимать, как некую «систему координат», в которой руководители соответствующих подразделений и отдельные проектанты могут принимать согласованные решения о последовательности модернизации средств проектирования и, в некоторой степени средств производства параллельно с решением задачи модернизации изделий. Ниже приводятся краткие пояснения к рисункам.

Уровни функционального и системотехнического проектирования представлены обособленно от двух нижних уровней, поскольку их информационное объединение, как показано ранее, не является настоятельной необходимостью. Последовательный вывод из эксплуатации вычислительных средств, обслуживающих эти уровни не затронет протоколов сети, и собственно сети. Документообмен между ними возможен с помощью твердых носителей. Магистральная сеть между схемотехническим уровнем, конструкторским и технологическим уровнями вполне может быть реализована не основе внутренней телефонной сети, используемой, как витая пара, при соблюдении известных ограничений от несанкционированного доступа. На Рис 6 а)и б) показаны прикладные программные средства , условно изображенные в порядке убывания предпочтения их использования на предприятии оптико-электронного и радиоэлектронного приборостроения.

Рис.6а. Варианты организации средств проектирования ОЭС, РЭС, АЭС на функциональном и системотехническом уровнях.
Рис. 6б Варианты организации среды проектирования ОЭС, РЭС, АЭС на схемотехническом уровне и уровнях рабочего проектирования и технологической подготовки производства (Продолжение Рис.6а)


Процесс проектирования и производства средств защиты ОЭС, РЭС, АЭС путем модернизации необходимо вести параллельно с процессом модернизации средств проектирования в направлении создания корпоративных систем. Поэтапный переход к CALS технологиям наиболее эффективен при решении задачи сопровождения КПС, как объекта непрерывно меняющейся защиты в период всего жизненного цикла.

В основе корректности такого подхода лежит использование моделей объекта проектирования, адекватность которых обеспечивается тем что преобразование и обнаружение сигналов опирается на фундаментальные теоретические основы, изучаемые в дисциплине. Таким образом, основными задачами дисциплины являются:

  • Изучение процессов преобразования и передачи сигналов в КПС.
  • Изучение методов обнаружения сигналов в КПС.
  • Изучение методов обнаружения.


Литература

  1. Норенков И.П. Разработка систем автоматизированного проектирования. Учебник для вузов. – М.:Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана. -1994. -207 с. Илл.
  2. Чичварин Н.В. Экспертные компоненты САПР. – М.: Машиностроение, 1991. – 240 с..: илл.

Ссылки

  1. Структура обобщенного канала передачи сообщений (КПС)
  2. Структура обобщенного канала передачи сообщений (КПС)
  3. Приближения при модельном представлении электромагнитного носителя сигналов
  4. Цифровая обработка сигналов в электронном тракте
  5. Обобщенная математическая модель ОЭС
  6. Преобразование пространственных сигналов в системах с сосредоточенными параметрами
  7. Пространственно-временное преобразование регулярных пространственных сигналов кодером
  8. Модель формирования двумерного сигнала в РЭС с фазированными антенными решетками
  9. Обобщенная математическая модель ОЭС
  10. Модель формирования двумерного сигнала в РЭС с фазированными антенными решетками
  11. Определение сигнала, пространственно-частотного и частотно-временного спектра сигнала в РЭС с синтезированной апертурой
  12. Модель формирования двумерного сигнала в РЭС с фазированными антенными решетками
  13. Обобщенная математическая модель АЭС.
  14. Модель формирования двумерного сигнала в РЭС с фазированными антенными решетками
  15. Сканирующее устройство
  16. Обнаружение корреляционным методом
  17. Обнаружение корреляционным методом
  18. Определение сигнала, пространственно-частотного и частотно-временного спектра сигнала в РЭС с синтезированной апертурой
  19. Методическое пособие по программе Mathcad
  20. Теория Антенн