DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 06.05.2008

Материалы

загрузка...

Модели и методики информационного обеспечения в технологии производства антенных обтекателей бортовых радиоэлектронных комплексов

Шингареев Ренат Рифкатович, 06.05.2008

 

Рис. 5. Зависимость смещения центра кластера для параметра коробления ? при метрике Эвклида (РЭ) и Махаланобиса (РМ).

Рис. 6. Зависимость СКО смещения центра кластера для параметра коробления ? при метрике Эвклида (РЭ) и Махаланобиса (РМ).

Анализ зависимостей математического ожидания и СКО смещения центра кластера для параметра коробления подтвердил предпочтительность неиерархической кластеризации при использовании РМ для оценки как расстояния между объектами, образующими кластер, так и между кластерами. Описание этих расстояний в пространстве признаков с помощью РМ позволило получить СКО смещения центров кластеров на 35-40% меньшее по сравнению с результатами, основанными на расстоянии Эвклида.

В четвертой главе рассмотрены технические решения диэлектрических стержневых антенн для контроля радиотехнических параметров антенных обтекателей бортовых радиоэлектронных комплексов и оценка их метрологических характеристик.

Установлено, что для целей радиоволнового технического контроля сложнопрофильных антенных обтекателей, выполненных из полимерных композитов, предпочтительным является использование в качестве СВЧ датчиков диэлектрических стержневых антенн, обеспечивающих необходимую локальность измерения за счет концентрации поля в области свободного пространства, непосредственно примыкающей к излучателю.

Показано, что определяющий (до 70%) вклад в результирующую погрешность радиоволнового контроля антенных обтекателей вносит наличие локального максимума излучения вблизи кромки металлического волновода, возбуждающего диэлектрический излучатель; взаимодействие зондирующей электромагнитной волны с плоским срезом – кромкой изделия (или иными локальными нарушениями его регулярности) и возбуждение в стенке изделия поверхностной электромагнитной волны.

Оценку пригодности СВЧ датчиков для целей радиоволнового контроля антенных обтекателей из полимерных композитов следует проводить по уровню введенного коэффициента неравномерности амплитудного распределения поля в апертуре датчика.

Установлено, что использование в конструкции СВЧ датчика дополнительного диэлектрического вкладыша в излучатель и системы поперечных щелей в металлическом возбуждающем волноводе обеспечивает уменьшение коэффициента неравномерности амплитудного распределения на 6…8 дБ за счет снижения уровня возбуждения кромки металлического волноводы и создания дополнительного компенсирующего поля; результирующая погрешность измерения параметров диэлектрической стенки АО снижена в 3…4 раза по сравнению с известными конструкциями СВЧ датчиков.

Управление уровнем возбуждения электромагнитной волны в кромке изделия обеспечивается в двухслойной электродинамической структуре СВЧ датчика, параметры которой на основании анализа условий распространения поверхностной электромагнитной волны оптимизированы по критерию минимума погрешности измерения параметров диэлектрической стенки антенного обтекателя.

На рис. 7 приведены результаты экспериментального исследования предложенного СВЧ датчика, проведенного на калиброванных диэлектрических

Рис. 7. Погрешность измерения электрической толщины калиброванных диэлектрических колец: 1 – СВЧ датчиком без подавителя поверхностной волны; 2 – СВЧ датчиком с подавителем поверхностной волны

Результаты экспериментальной проверки СВЧ датчика подтвердили эффективность его работы: погрешность измерения уменьшена в 3…4 раза по сравнению со значением погрешности СВЧ датчика, не содержащего подавитель ПВ, при этом максимальное значение погрешности измерения электрической толщины составило 0,40, что соответствует требованиям достоверности радиоволнового контроля элементов антенных устройств, выполненных из ПКВМ.

В подразделе также разработана методика расчета значения электрической толщины подавителя поверхностной волны СВЧ датчика, оптимального по критерию минимума погрешности измерения для заданных диапазонов возможного изменения параметров диэлектрической стенки контролируемого

Результаты расчетов представлены на рис. 8.

(1, 2, 3 – порядок электрической толщины подавителя поверхностной волны)

Выполненный анализ влияния неравномерности амплитудного распределения в апертуре СВЧ датчика на погрешность радиоволнового контроля АО и условий распространения поверхностной электромагнитной волны в двухслойной диэлектрической структуре «подавитель поверхностной – диэлектрическая стенка контролируемого изделия» подтверждают целесообразность разработки новых конструктивных решений СВЧ датчиков.

Практическая реализация и экспериментальные исследования предложенных и разработанных датчиков доказали целесообразность их использования с целью повышения точности и достоверности радиоволнового контроля элементов антенных обтекателей.

III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации изложены научно обоснованные технические и технологические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в повышение обороноспособности страны, обеспечивает повышение эффективности управления производством антенных обтекателей бортовых радиоэлектронных систем и комплексов за счет рационального выбора параметров технологического процесса и организации операционного контроля электрофизических параметров материала стенки радиопрозрачных антенных обтекателей.

В диссертационной работе получены следующие новые научные результаты:

предложена и разработана методика структурирования функций качества антенных обтекателей бортовых радиоэлектронных систем и комплексов, обеспечившая последовательное уточнение параметров изделия от вербальных характеристик до требований к технологии изготовления;

предложены и разработаны критерии и методика параметрического синтеза технологических режимов формования антенных обтекателей, выполненных из полимерных композитов, позволившие обеспечить заданные уровни точности сложнопрофильных изделий;

предложены и разработаны методики и алгоритмы кластерного анализа параметров качества сложнопрофильных антенных обтекателей бортовых радиоэлектронных систем и комплексов;

предложена и разработана методика синтеза подавителя поверхностной волны, возбуждаемой при радиоволновом контроле диэлектрических стенок антенных обтекателей, позволившая повысить точность и достоверность контроля геометрических и электрофизических параметров радиопрозрачных стенок обтекателей;

определены границы применимости связующих, используемых при изготовлении антенных обтекателей из полимерных композитов;

разработана инженерная методика синтеза технологических режимов формования композиционного материала, отличающихся от рекомендуемых и обеспечивающих избирательное управление физико-механическими свойствами и короблением изделий из полимерных композитов;

предложены новые схемотехнические и конструкторские решения СВЧ датчиков для радиоволнового контроля параметров антенных обтекателей, которые улучшили метрологические характеристики систем контроля;

обоснованы требования к относительным погрешностям средств измерений, используемых при радиоволновом контроле геометрических и электрофизических параметров радиопрозрачных стенок антенных обтекателей.

Научные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы реализованы при создании и модернизации технологических процессов производства антенных обтекателей и отражателей, которые внедрены в ОАО «Корпорация «Фазотрон-НИИР», ЗАО «Котлин-Новатор».

IV. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЯХ

Научные статьи, опубликованные в изданиях, включенных в Перечень ВАК Минобрнауки РФ

Балашов В.М., Жук А.В., Шингареев Р.Р. Структурирование конструкторско-технологических параметров антенных устройств бортового радиоэлектронного оборудования. Известия высших учебных заведений России. Сер. Радиоэлектроника, 2007. вып. 2. с. 69-77.

Балашов В.М., Семенова Е.Г., Шингареев Р.Р. Оптимизаций конструкций зеркальных антенн из полимерных композитов. Вопросы радиоэлектроники, сер. Радиолокационная техника, 2007. вып. 3, с. 139-146

Балашов В.М., Заводов Л.В., Шингареев Р.Р. СВЧ датчики для экспресс-контроля параметров материалов. Вопросы радиоэлектроники, сер. Радиолокационная техника, 2007. вып. 3, с. 147-153.

Балашов В.И., Семенова Е.Г., Шингареев Р.Р. Кластеризация параметров качества антенных устройств бортовых комплексов. Вопросы радиоэлектроники, сер. Общетехническая, 2008, вып. 1, с. 32-43.

Научные статьи

Шингареев Р.Р., Балашов В.М. Разработка СВЧ датчиков для радиоволнового контроля антенных обтекателей РЛС. Международный межвузовский сборник научных трудов «Технические средства судовождения и связи на морских и внутренних водных путях». СПб: Судостроение, 2006, вып. 7, с. 20-28

Шингареев Р.Р. Диэлектрическая стержневая антенна в качестве СВЧ датчика параметров антенных обтекателей. Международный межвузовский сборник научных трудов «Технические средства судовождения и связи на морских и внутренних водных путях». СПб: Судостроение, 2006, вып. 7, с. 149-157

Материалы научно-технических конференций

Балашов В.М., Губкин П.В., Жук А.В., Шингареев Р.Р. Конкурентоспособные ресурсосберегающие микроволновые технологии. В кн. «Системные проблемы надежности, качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий в инновационных проектах». Труды Международной научно-технической конференции, М.: Энергоатомиздат, 2007. с. 24-26.