Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно- технологического комплекса России на 2014-2020 годы

Категория: Наука
Дата публикации
Автор: Администратор
Просмотров: 4776

 

«Разработка экспериментального образца многопозиционной автономной радиотехнической быстроразворачиваемой системы наземной инфраструктуры воздушного транспорта для посадки
летательных аппаратов на неподготовленные площадки»

Выполнение проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 16.09.2014 г. № 14.607.21.0057 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

На этапе № 1 в период с 16.09.2014 по 31.12.2014 выполнялись следующие работы:

1.1. Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему построения радионавигационных систем, многопозиционных радиолокационных комплексов и систем управления воздушным движением, аэродромных многопозиционных систем наблюдения.

1.2. Обоснование направления исследований, в том числе сравнительная оценка эффективности возможных направлений исследований.

1.3. Проведение патентных исследований в соответствии ГОСТ Р 15.011-96.

1.4. Разработка концепции экспериментального образца МАРСП.

1.5. Выбор и обоснование совокупности основных параметров экспериментального образца МАРСП, определяющих его тип, структуру и особенности функционирования.

1.6. Разработка и сопоставление вариантов возможных технических решений, выбор и обоснование оптимального варианта экспериментального образца МАРСП.

1.7. Обоснование принципов построения системы синхронизации пространственно-разнесенных позиций.

1.8. Разработка и обоснование требований к испытательным стендам для проведения испытаний экспериментального образца МАРСП.

1.9. Работы по подготовке изготовления испытательных стендов, в том числе приобретении оборудования, материалов и комплектующих для изготовления стендов.

В ходе выполнения первого этапа проекта получены следующие основные результаты:

На этапе № 2 в период с 01.01.2015 по 30.06.2015 выполнялись следующие работы:

2.1. Разработка и обоснование компьютерной модели функционирования экспериментального образца МАРСП.

2.2. Компьютерное моделирование основных режимов работы экспериментального образца МАРСП

2.3. Разработка программного обеспечения экспериментального образца МАРСП.

2.4. Разработка технической документации испытательных стендов оценки точности измерения координат объектов и оценки точности первичных измерений для проведения испытаний экспериментального образца МАРСП.

2.5. Разработка программ и методик экспериментальных исследований и натурных исследовательских испытаний экспериментального образца МАРСП.

2.6. Разработка требований к программному обеспечению экспериментального образца МАРСП.

2.7. Разработка и обоснование требований экспериментальному образцу МАРСП.

В ходе выполнения второго этапа проекта получены следующие основные результаты:

    1. система с кооперативной обработкой информации обладает свойством «изящной» деградации - выход из строя или отказ одного или нескольких приемо-передающих пунктов не разрушает систему, а лишь снижает ее точностные возможности;
    2. переход от нелинейной системы уравнений к линейной позволяет относительно просто решать задачи определения координат объектов для произвольной конфигурации несимметричной системы, при неодинаковых базах и их взаимных угловых положениях друг относительно друга;
    3. полученные соотношения, необходимые для оценки СКО имеют достаточно универсальный характер, путем элементарной коррекции их можно использовать для систем различного типа с различной конфигурацией.
    1. формирования сигналов заданной формы и законов модуляции для реализации дальномерных измерений по радиолинии запрос – ответ;
    2. демодуляции сигналов заданной формы для реализации дальномерных измерений по радиолинии запрос – ответ;
    3. измерения дальностей, сумм расстояний и расчетных значений дальностей при кооперативной обработке.

   Основные характеристики полученных результатов, основанные на имитационно-статистическом моделировании основных режимов работы МАРСП, позволяют сделать вывод о достижимости точности определения местоположения объекта 0.1 - 5 м в рассматриваемой системе. Достижимости вероятности обнаружения летательных аппаратов по каналу запрос - ответ более 99.9% для любого интервала 2 сек., а также достижимость обновления частоты данных в течение 1 сек. для воздушных и наземных объектов более 95%.

   Элементами научной новизны полученных результатов является развитие концепции информационно-устойчивых методов обработки локационной информации в многопозиционных активно-пассивных системах с кооперативной обработкой данных, расширяющая границы теории совместной обработки локационной информации.

   Полученные результаты полностью соответствуют требованиям технического задания и плана- графика проводимых работ.

   Сопоставление с результатами аналогичных работ, определяющих мировой уровень и серийно выпускаемым изделиям (МПСН "Мера", АМПСН "Тетра" и MLAT "ERA") позволяет сделать вывод о том, что при одинаковых заданных условиях функционирования точность определения местоположения разрабатываемой системой выше в 2- 4 раза.

По результатам проведенных на втором этапе исследований:

  1. Опубликована статья в журнале Infocommunications Journal (Hungary), индексируемом в Scopus:
    G.M. Mashkov, E.G. Borisov, A.G. Vladyko, A.I. Gomonova, The Use of Software-Defined Radio Systems in Multilateral Navigation Radio Systems. Infocommunications Journal, 2015, vol. VII. n. 2. pp. 26-31.
  2. Результаты проведенных исследований докладывались на международной конференции: 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Russia, Omsk, May 21-23, 2015. 
    Доклад опубликован в сборнике материалов конференции:
    G.M. Mashkov, E.G. Borisov, A.I. Gomonova, Multilateration Radar System with Data Aggregation. 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Proceedings. - Omsk: Omsk State Technical University. Russia, Omsk, May 21-23, 2015. ISBN: 978-1-4799-7102-2. 

На этапе № 3 в период с 01.07.2015 по 31.12.2015 выполнялись следующие работы:

3.1 Разработка эскизной конструкторской документации для изготовления экспериментального образца МАРСП.

3.2. Разработка эксплуатационной документации испытательных стендов оценки точности измерения координат объектов и оценки точности первичных измерений для проведения исследовательских испытаний экспериментального образца МАРС.

3.3. Изготовление испытательных стендов оценки точности измерения координат объектов и оценки точности первичных измерений для проведения исследовательских испытаний экспериментального образца МАРСП.

3.4. Работы по подготовке изготовления экспериментального образца МАРСП, в том числе приобретение оборудования, материалов и комплектующих для изготовления.

В ходе выполнения третьего этапа проекта получены следующие основные результаты:

По результатам проведенных на третьем этапе исследований:

  1. Опубликованы две статьи в журнале Russian Aeronautics (Iz VUZ), индексируемом в Scopus:
    1. Mashkov, G.M., Borisov, E.G., Vladyko, A.G. Analysis of object positioning accuracy provided by range-finding systems of various types// Russian Aeronautics (Iz VUZ), 2015, Vol. 58, Iss. 4, pp 401-406.
    2. Bachevskii, S.V., Martem’yanov, I. S. Cooperative processing of measurements in multilateral radial–range difference system of passive radiolocation// Russian Aeronautics (Iz VUZ), 2015, Vol. 58, Iss. 4, pp 478-483.
  2. Получены охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности:
    1. Программа для ЭВМ, свидетельство № 2015618197 от 03.08.2015 «Программа имитационного моделирования многопозиционной радиотехнической системы навигации с кооперативной обработкой измерений», РФ.
    2. Заявка на изобретение № 2015120520 от 29.05.2015 «Устройство для определения параметров движения цели», РФ.
    3. Заявка на изобретение № 2015149357 от 17.11.2015 «Многопозиционная система посадки воздушных судов», РФ.

На этапе № 4 в период с 01.01.2016 по 30.06.2016 выполнялись следующие работы:

4.1 Изготовление экспериментального образца МАРСП.

4.2 Проведение экспериментальных исследований и натурных исследовательских испытаний экспериментального образца МАРСП.

4.3 Корректировка технической и эксплуатационной документации испытательных стендов по результатам испытаний.

4.4 Корректировка программной документации по результатам испытаний.

4.5 Участие в испытаниях экспериментального образца МАРСП в части обработки экспериментальных данных разностно-дальномерных измерений.

В ходе выполнения четвертого этапа проекта получены следующие основные результаты:

По результатам проведенных на четвёртом этапе исследований:

1. Опубликована статья в сборнике трудов конференции, индексируемом в Scopus:

Borisov, E.G., Mashkov, G.M., Fokin, G.A. Experimental Validation of Multipoint Joint Processing of Range Measurements via Software-Defined Radio Testbed// 18th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT), 2016, pp 268-273.

2. Получен патент на изобретение «Устройство для определения параметров движения цели», РФ № 2584332. Опубл. 20.05.2016. Бюл. №14.

На этапе № 5 в период с 01.07.2016 по 31.12.2016 выполнялись следующие работы:

5.1 Обобщение и оценка полученных в ходе ПНИ результатов, в том числе, оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-технических уровнем, оценка полноты решения задач и достижения поставленных целей ПНИ, а также анализ выполнения требований ТЗ на ПНИ.

5.2 Разработка технических требований и предложений по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера.

5.3 Разработка проекта технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка опытного образца многопозиционной автономной радиотехнической быстроразворачиваемой системы наземной инфраструктуры воздушного транспорта для посадки летательных аппаратов на неподготовленные площадки».

5.4 Корректировка конструкторской документации экспериментального образца МАРСП.

5.5 Проведение маркетингового исследования и поиск рынков сбыта результатов ПНИ, в том числе в смежных отраслях.

5.6 Проведение подготовительных работ по дооборудованию производственных мощностей для проведения ОКР.

5.7 Проведение подготовительных работ для совершенствования экспериментальной базы с учетом результатов ПНИ.

В ходе выполнения пятого этапа проекта получены следующие основные результаты:

По результатам проведенных на пятом этапе исследований:

Опубликованы 2 статьи в журнале Indian Journal of Science and Technology, индексируемом в Scopus:

1. E.G. Borisov, S. G. Egorov. Analysis of Options of Cooperative Processing of Measurements in Long-Range Multistatic Radar System// Indian Journal of Science and Technology, Vol 9(42), November 2016, рр 1-10.
2. G. M. Mashkov, E.G. Borisov, S. G. Egorov. Cooperative Processing of Measurements in Pseudorange Radio-technical Finding System// Indian Journal of Science and Technology, Vol 9(46), December 2016, рр 1-6.

Получены охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности:

1. Программа для ЭВМ, свидетельство № 2016618761 «Программа имитационного моделирования комплексированной многопозиционной радиотехнической системы навигации».
2. Программа для ЭВМ, свидетельство № 2016618760 «Программа имитационного моделирования триангуляционно-разностно-дальномерной системы определения местоположения источников радиоизлучения»
3. Программа для ЭВМ, свидетельство № 2017610860 «Программа имитационного моделирования многопозиционной радиолокационной системы с кооперативной обработкой дальномерных измерений многоканальной системой с накоплением измерений»