Модель розрахунку показників надійності АФАР за критерієм допустимого зниження максимальної дальності РЛС
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.45.14577Ключові слова:
активна фазована антенна решітка, радіолокаційна станція, середній час наробітку до відмови, інтенсивність відмов.Анотація
Метою цієї статті є розробка моделі розрахунку показників надійності АФАР за критерієм допустимого зниження максимальної дальності РЛС. Рівняння дальності радіолокації пов'язують між собою максимальну дальність дії радіолокатора і його параметри: потужність, що випромінюється АФАР, коефіцієнт посилення передавальної антени, коефіцієнт посилення приймальної антени. Під час функціонування АФАР поступово відмовляють його активні елементи: передають і прийомні канали приймально-передавальних модулів підрешіток і АФАР в цілому, а також модулі вторинного електроживлення. Це призводить до зменшення випромінюваної потужності і зниження коефіцієнтів посилення. Кількість відмов передавальних каналів і модулів електроживлення визначається їх інтенсивностями відмов і загальною кількістю каналів і модулів. Використовуючи формулу радіолокації, а також залежності зниження випромінюваної потужності і коефіцієнтів посилення від кількості передавальних і приймальних каналів АФАР, що відмовили, була визначена аналітична залежність зниження максимальної дальності радіолокатора від середнього наробітку до відмови РЛС. У загальному вигляді (за довільним законом розподілу відмов передавальних, приймальних каналів і модулів електроживлення) ця залежність є трансцендентним рівнянням відносно середнього наробітку до відмови АФАР. Під час використання експоненціального розподілу відмов і розкладання експоненти в ряд з двох членів трансцендентне рівняння вдалося перетворити в наближену формулу для визначення середнього наробітку до відмови і інтенсивності відмов АФАР.У статті також представлений ілюстративний приклад розрахунку показників надійності: середній наробіток до відмови і інтенсивності відмов в залежності від допустимого зниження максимальної дальності РЛС. Представлені графіки залежності середнього наробітку до відмови від значень допустимого зниження максимальної дальності і інтенсивностей відмов передавальних каналів і модулів електроживлення. Представлені в статті результати рекомендується використовувати для оцінки надійності АФАР в процесі проектування і експлуатації РЛСПосилання
Крылов Е. Перспективы развития радиолокационных станций вооружённых сил иностранных государств. Зарубежное военное обозрение. 2018. №2. С. 37-40.
Ashok K. Agrawal and Eric L. Holzman Active Phased Array Design for High Reliability. IEEE Transactions on aerospace and electronic systems. 1999. Vol. 35. NO. 4. pp. 1204 -1211.
Ashok K. Agrawal and Eric L. Holzman Beamformer Architectures for Active Phased-Array Radar Antennas. IEEE Transactions on antennas and propagation. 1999. Vol. 47. No. 3. pp. 432 – 442.
Ashok K. Agrawal, Bruce A. Kopp, Mark H. Luesse, and Kenneth W. O’Haver Active Phased Array Antenna Development for Modern Shipboard Radar Systems. Active phased array antenna development johns hopkins apl technical direct. 2001. Vol. 22. No. 4. pp. 600-612.
Kostanovskii V. V. A mathematical model for calculating the reliability of nonreducible phased antenna arrays. Measurement Techniques. 2014. Т. 57. № 1. pp. 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 р. №3. C. 201 ̶ 213.
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. C. 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. Vol. 3/9. No. 99. C. 31-40. ISSN 1729-3774. DOI:10.15587/17289-061/2019/168525,
Костановский В. В. Визначення області існування показників надійності в залежності від допустимих значень показників єфектівності и активной фазованої антенної решіткі. Математичні машини і системи. 2019. № 4. C. 154 – 164.
Констановський В. В. Дослідження залежності показників надійності афар рлс від температури активної зони кристала gan транзисторів. Наукоємні технології. 2019. Вип. 2. Т. 42. С. 254-261. DOI: 10.18372/2310-5461.42.13759
Пиза Д. М., Семенов Д. С., Бугрова Т. И. Проектирование радиолокационных систем. / МОН Украины. / Запорожье: Запорожский национальный технический университет, 2017.
