Поля поражения для сложных дискретно-манипулированных сигналов с линейно-частотной модуляцией

11. Gluver H. Current practice in risk analysis of ship collision to bridges / H. Gluver, D. Olsen // Proceedings of the International Symposium on Advances in Ship Collision Analysis, Copenhagen (Denmark), 10-13 May 1998. — Rotterdam (Brookfield): A. A. Balkema, 1998.

12. Pedersen P. T. Ship Impacts: Bow Collisions / P. T Pedersen [et al.] // International Journal of Impact Engineering. — 1993. — Vol. 13, № 2.

13. Ministry of Railways of the People’s Republic of China. Fundamental Code for Design on Railway Bridge and Culvert (TB10002.1-99). — Chinese, 2000.

14. Woisin G. Design Against Collision / G. Woisin // International Symposium on Advances in Marine Technology, June 1979. — Trondheim, Norway, 1979.

15. Wang L. An impact dynamics analysis on a new crashworthy device against ship-bridge collision / L. Wang [et al.] // International Journal of Impact Engineering. — 2008. — № 35. — P. 895904.

УДК 656.61.052:621.396.6:530.1 И. А. Сикарев,

д-р техн. наук, профессор, ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова;

Т. А. Волкова,

аспирант,

ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова

ПОЛЯ ПОРАЖЕНИЯ ДЛЯ СЛОЖНЫХ ДИСКРЕТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ С ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ DEPRIVATION FIELDS FOR COMPLEX DISCRETE-MANIPULATED SIGNALS WITH LINEAR FREQUENCY MODULATION

В данной работе рассматривается задача расчета полей поражения сложных дискретно-мани-пулированных (ДЧМн) сигналов с линейной-частотной модуляцией (ЛЧМ) как меры определения степени электромагнитной защищенности инфокоммуникационных цифровых каналов при воздействии сосредоточенных помех.

The problem of calculating of deprivation fields for complex discrete-manipulated signals (DMS) with linear modulation as the standard for determining the degree of electromagnetic protection of infocommunication digital canals under the influence of narrow-band interferences is considered.

Ключевые слова: дискретно-манипулированные сигналы (ДЧМн), сигналы с линейной модуляцией, сосредоточенная помеха, поле поражения.

Key words: discrete-manipulated signals (DMS), signals with linear modulation, narrow-band interference, deprivation field.

В НАСТОЯЩЕЕ время значительный интерес у специалистов водного транспорта, занимающихся передачей цифровых сообщений и построением инфокоммуникационных систем для таких каналов, вызывает оценка степени защищенности каналов при одновременном воздействии не только шумов, но и сосредоточенных по спектру помех.

Выпуск 1

Известно [1], что одним из способов оценки меры воздействия последних является определение площадей полей поражения при различных уровнях горизонтальных сечений коэффициентов взаимного различия, сосредоточенных по спектру помех и передаваемых по спектру сигналов.

Целью настоящей статьи является построение, вычисление площадей и анализ полей поражения для сосредоточенных по спектру моногармонических помех и дискретно-манипулирован-ных (ДЧМн) сложных сигналов с линейной частотной модуляцией.

В общем случае последовательно-параллельный сигнал имеет вид [2]:

N

г = ^ит гей (7 -{к- 1)т0 )сов (со,*? + + \|/0),

к=1

где 0 < t < T, T = №:0, Т0 — длительность субэлемента, определяющая шаг квантования по времени. юГ£ = юв + {с1гк - с/0 )Дю0, где ю0 — минимальный частотный сдвиг несущей, определяющий шаг квантования по частоте, юн — несущая частота, Um — амплитуда, d0 — некоторое выбранное постоянное число, а drk — число числовой последовательности от 1 до N, у0 — некоторая начальная фаза сигнала, угк — начальные фазы Ь-х составляющих г-го варианта сигнала, в общем случае определяемые соотношением =-[(ов(А:-1)т0 + (с/,*-«/0)Л(о0(£-1)т0].

Рассмотрим сигнал, у которого отсутствуют скачки фазы при переходе от субэлемента к субэлементу и угк кратно 2п, начальная фаза сигнала у0 = 0, а амплитуда ^ = 1. Тогда:

N

г = £гес*(* -(к - 1)х0 )соь((йгкг + \|/г*).

к=1

Пусть моногармоническая помеха в общем виде имеет вид

= АСО8((Ю0+АПХ*-А0 + Уп)>

где AП — амплитуда, А^ — сдвиг помехи по частоте. Дt — запаздывание помехи по времени. уп — начальная фаза помехи.

Ниже будем рассматривать моногармоническую помеху с амплитудой АП = 1:

гп =сов(((й0 + ДП)(/-Дг)+уп).

Коэффициент взаимного различия для сигнала, заданного соотношением (2), и помехи, заданной соотношением (4), (КВР) будет иметь вид

ё2 = — 60 Г гр 2

' N Г

+

X 8Ш (п^)м

й^(1)и 4 7 2 от; 4 7

V —сое ——— + —сое вг

^ т

Г N Г

2

\лЛ

у У

чл=1 Vю

у;

/

во г,ч аг+Ч2и-1)тп

уф где ПУ = -------^-----— + V* + Фп - Ш'' ~(Огк+ (Оп;

/ Ч Ю^(2и-1)т0 4 (_л

=---- „ + V* - Фп + - ш* - а»п.

Тогда для ДЧМн сигналов с ЛЧМ с базой N = 5 и кодовой последовательностью drk = {1, 2, 3, 4, 5} трехмерный КВР имеет вид, представленный на рис. 1.

Рис. 1. Коэффициент взаимного различия с прямой кодовой последовательностью

Пусть значения ^2Гг определены всюду в области: Д/га е [Д^_р Д^], Асйга € [Дю_15 ДШ]]. Площадь той части области, в пределах которой для любых Дt , А^ имеет место соотно-

шение

8І

называется і-м частичным полем поражения г-го варианта сигнала и обозначается £

Результирующее поле поражения г-го варианта сигнала можно представить в виде

м

і=і

где М — число составляющих (субсигналов).

Тогда поле поражения сигнала, представленное в виде различных уровней горизонтальных сечений КВР, заданного соотношением (4), будет иметь вид, представленный на рис. 2-4:

ал

Рис. 2. Поле поражения сигнала на уровне КВР 0,025

Выпуск 1

6000 5000 4000 3000 2000 1000

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6

Рис. 3. Поле поражения сигнала на уровне КВР 0,05

6000 5000 4000 3000 2000 1000

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6

Рис. 4. Поле поражения сигнала на уровне КВР 0,1

2

00

0

Полученные выше значения площадей полей поражения позволяют использовать полученные результаты для анализа электромагнитной защищенности инфокоммуникационных каналов.

Площади этих полей поражения, посчитанные в пикселях, представлены в табл. 1.

Таблица 1

Уровень 0,025 Уровень 0,05 Уровень 0,1

13 828 4694 796

Список литературы

1. Вишневский Ю. Г. Поля поражения сигналов и электромагнитная защищенность информационных каналов в АСУ ДС / Ю. Г. Вишневский, А. А. Сикарев. — СПб.: Судостроение, 2006. — 356 с.

2. Сикарев А. А. Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов / А. А. Сикарев, О. Н. Лебедев. — М.: Радио и связь, 1983. — 216 с.

УДК 656.052.484 С. Н. Некрасов,

д-р. техн. наук, профессор, ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова;

И. В. Капустин,

канд. техн. наук, ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова;

М. С. Старов,

аспирант,

ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова

КОГНИТИВНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ НАВИГАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПЛАВАНИЯ COGNITIVE MODELING FOR PROVIDING SAFETY OF NAVIGATION

В работе дано описание системы судовождения в виде ориентированного функционального графа — когнитивного функционального графа.

System of navigation described in form of directed graph of the function — cognitive function graph is

given.

Ключевые слова: безопасность плавания, навигационные риски, когнитивное моделирование.

Key words: safety of navigation, navigational risks, cognitive modeling.

Современный этап развития средств, систем и методов судовождения характеризуется высоким уровнем развития технических высокоточных и надежных систем судовождения. При этом следует отметить, что методы судовождения продолжают отставать от развития средств судовождения. Методы судовождения реализуются судоводителем, поэтому качество решения задач судовождения определяется способностью судоводителей решать необходимые задачи по управлению судном в сложных навигационно-гидрографических и гидрометеорологических условиях. Уровнем качества действий судоводителей определяется навигационная безопасность плавания.

Анализ развития методов судовождения показал, что их уровень не вполне соответствует требованиям по обеспечению навигационной безопасности плавания. Этим и определяется необходимость поиска новых методов оценки качества решения задач судовождения [1].

Одним и перспективных направлений развития теоретических методов оценки качества решения задач судовождения является когнитивное моделирование.

Выпуск 1