СИСТЕМА АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОКОМПЕНСАТОРОМ ПОМЕХ

Система адаптивного управления автокомпенсатором помех относится к классу радарных систем и может быть использована в системах противовоздушной обороны. Известна система /1/ /прототип/, в состав которой входит база знаний, машина логического вывода, рабочая память, блок объяснения, пользовательский интерфейс, блок приобретения знаний, причем выходы базы знаний и рабочей памяти соединены с первым и вторым входами машины логического вывода, третий вход машины логического вывода соединен со вторым выходом блока приобретения знаний, первый и второй выходы машины логического вывода соединены с входами базы знаний и рабочей памяти, третий выход машины логического вывода соединен с первым входом блока объяснения, выход блока объяснения и первый выход блока приобретения знаний соединены с первым и вторым входами пользовательского интерфейса, первый и второй выходы пользовательского интерфейса соединены со вторым входом блока объяснения и входом блока приобретения знаний, третий вход и третий выход пользовательского интерфейса соединены с внешним по отношению к системе пользователем (являются входом и выходом системы).
Система /1/ может быть использована для адаптивного управления автокомпенсатором помех. В этом случае система /1/ функционирует следующим образом. На предварительном этапе работы системы в рабочую память загружаются данные об условиях эффективного и неэффективного применения автокомпенсатора помех. В базу знаний закладываются правила изменения режима работы автокомпенсатора. После завершения предварительного этапа работы системы пользователь вводит через пользовательский интерфейс данные, характеризующие текущую электронную обстановку. В результате работы системы на выходе пользовательского интерфейса формируется сигнал, управляющий режимами работы автокомпенсатора помех.
Недостатком устройства /1/ является то, что решение задачи адаптивного управления автокомпенсатором помех осуществляется недостаточно эффективно потому, что данные об электронной обстановке вводятся в ручном режиме, что может привести к несвоевременному изменению режима работы автокомпенсатора.
Заявляемая полезная модель направлена на повышение эффективности адаптивного управления автокомпенсатором помех.
Заявляемая система адаптивного управления автокомпенсатором помех, как и прототип, содержит базу знаний, машину логического вывода, рабочую память, блок объяснения, пользовательский интерфейс, блок приобретения знаний, причем выход базы знаний и выход рабочей памяти соединены с первым и вторым входами машины логического вывода, третий вход машины логического вывода соединен со вторым выходом блока приобретения знаний, первый и второй выходы машины логического вывода соединены с входом базы знаний и входом рабочей памяти, третий выход машины логического вывода соединен с первым входом блока объяснения, выход блока объяснения и первый выход блока приобретения знаний соединены с первым и вторым входами пользовательского интерфейса, первый и второй выходы пользовательского интерфейса соединены со вторым входом блока объяснения и входом блока приобретения знаний, третий вход и третий выход пользовательского интерфейса являются первым входом и первым выходом системы адаптивного управления автокомпенсатором помех.
В отличие от прототипа система адаптивного управления автокомпенсатором помех содержит измеритель коэффициента корреляции, блок фиксации состояния автокомпенсатора помех, анализатор спектра, причем первый и второй входы измерителя коэффициента корреляции являются вторым и третьим входами системы адаптивного управления автокомпенсатором помех, выход измерителя коэффициента корреляции соединен с входом анализатора спектра и с четвертым входом машины логического вывода, выход анализатора спектра соединен с пятым входом машины логического вывода, вход блока фиксации состояния автокомпенсатора помех является четвертым входом системы адаптивного управления автокомпенсатором помех, выход блока фиксации состояния автокомпенсатора помех соединен с шестым входом машины логического вывода.
Ниже приводится пример заявляемой полезной модели. На фиг.1 приведена структурная схема системы адаптивного управления автокомпенсатором помех.
Заявляемая система адаптивного управления автокомпенсатором помех (фиг.1) содержит:
1 - базу знаний;
2 - машину логического вывода;
3 - рабочую память;
4 - блок объяснения;
5 - пользовательский интерфейс;
6 - блок приобретения знаний;
7 - измеритель коэффициента корреляции;
8 - блок фиксации состояния автокомпенсатора помех;
9 - анализатор спектра.
База знаний 1 представляет собой рабочую станцию, например типа Avelion DW200 /2/, позволяющую хранить в оперативной памяти правила адаптивного управления автокомпенсатором помех. Вход базы знаний соединен с выходом 2.7 машины логического вывода. Выход базы знаний соединен с входом 2.1 машины логического вывода.
Машина логического вывода 2 представляет собой рабочую станцию, например типа Avelion DW200 /2/, способную выполнять логические и арифметические действия с данными, хранящимися в рабочей памяти, в соответствии с правилами, хранящимися в базе знаний. Входы 2.1 и 2.2 машины логического вывода соединены с выходом базы знаний и выходом рабочей памяти. Вход 2.3 соединен с выходом 6.2 блока приобретения знаний. Вход 2.4 машины логического вывода соединен с выходом измерителя коэффициента корреляции. Вход 2.5 машины логического вывода соединен с выходом анализатора спектра. Вход 2.6 машины логического вывода соединен с выходом блока фиксации состояния автокомпенсатора помех. Выход 2.7 соединен с входом базы знаний, выход 2.8 соединен с входом рабочей памяти. Выход 2.9 соединен с входом 4.1 блока объяснения.
Рабочая память 3 представляет собой рабочую станцию, например типа Avelion DW200 /2/, позволяющую хранить в оперативной памяти промежуточные результаты расчетов. Вход рабочей памяти соединен с выходом 2.8 машины логического вывода. Выход рабочей памяти соединен с входом 2.2 машины логического вывода.
Блок объяснения 4 представляет собой рабочую станцию, например типа Avelion DW200 /2/, способную запоминать цепочку правил, в соответствии с которыми был получен очередной результат экспертизы машиной логического вывода. Вход 4.1 блока объяснения соединен с выходом 2.9 машины логического вывода. Вход 4.2 блока объяснения соединен с выходом 5.4 пользовательского интерфейса. Выход блока объяснения соединен с входом 5.1 пользовательского интерфейса.
Пользовательский интерфейс 5 представляет собой рабочую станцию, например типа Avelion DW200 /2/, оснащенную стандартным набором технических и программных средств для общения с пользователем и техническими системами (дисплеем, клавиатурой, модемами и т.п.). Вход 5.1 пользовательского интерфейса соединен с выходом блока объяснения. Вход 5.2 пользовательского интерфейса соединен с выходом 6.1 блока приобретения знаний. Вход 5.3 пользовательского интерфейса является первым входом системы адаптивного управления автокомпенсатором помех. Выход 5.4 пользовательского интерфейса соединен с входом 4.2 блока объяснения. Выход 5.5 пользовательского интерфейса соединен с входом блока приобретения знаний. Выход 5.6 пользовательского интерфейса является выходом системы адаптивного управления автокомпенсатором помех.
Блок приобретения знаний 6 представляет собой рабочую станцию, например типа Avelion DW200 /2/, обеспечивающую организацию, диалоговой процедуры, целью которой является закладывание (корректировка) правил оптимизации параметров системы адаптивного управления автокомпенсатором помех. Вход блока приобретения знаний соединен с выходом 5.5 пользовательского интерфейса. Выход 6.1 блока приобретения знаний соединен с входом 5.2 пользовательского интерфейса. Выход 6.2 блока приобретения знаний соединен с входом 2.3 машины логического вывода.
Измеритель коэффициента корреляции 7 представляет собой рабочую станцию, например типа Avelion DW200 /2/, обеспечивающую вычисление в, реальном масштабе времени коэффициента корреляции между цифровыми сигналами, поступающими на его входы. Входы 7.1 и 7.2 измерителя коэффициента корреляции являются вторым и третьим входами системы адаптивного управления автокомпенсатором помех. Выход измерителя коэффициента корреляции соединен с входом анализатора спектра и входом 2.4 машины логического вывода.
Блок фиксации состояния автокомпенсатора помех 8 представляет собой цифровой регистр /3/, позволяющий запоминать код, характеризующий текущее состояние управляемого автокомпенсатора помех. Вход блока фиксации состояния автокомпенсатора помех является четвертым входом системы адаптивного управления автокомпенсатором помех. Выход блока фиксации состояния автокомпенсатора помех соединен с входом 2.6 машины логического вывода.
Анализатор спектра 9, например SA2600 /4/, предназначен для оценки верхней границы спектра зависимости оценки коэффициента корреляции от времени. Вход анализатора спектра соединен с выходом измерителя коэффициента корреляции. Выход анализатора спектра соединен с входом 2.5 машины логического вывода.
Конструктивно система адаптивного управления автокомпенсатором помех представляет собой комплект аппаратуры, размещаемой в стационарном помещении или в подвижной кабине. Диапазон изменения внешних факторов при эксплуатации системы адаптивного управления автокомпенсатором помех соответствует группе 1.3 УХЛ ГОСТ В20.39.304-75.
Работает система адаптивного управления автокомпенсатором помех следующим образом.
На предварительном этапе работы системы в базу данных 1 через пользовательский интерфейс 5, блок приобретения знаний и машину логического вывода 2 загружаются правила адаптивного управления автокомпенсатором помех. После завершения предварительного этапа система адаптивного управления автокомпенсатором помех готова к работе. Через вход 7.1 и 7.2 измерителя коэффициента корреляции 7 в систему поступают в числовом виде данные о амплитуде и фазе сигналов, поступающих с выходов приемника РЛС и приемника автокомпенсатора помех. В блоке измерителя коэффициента корреляции осуществляется вычисление в реальном масштабе времени оценки коэффициента корреляции между указанными сигналами. Вычисленное значение коэффициента корреляции поступает на вход анализатора спектра 9, который обеспечивает вычисление оценки верхней границы полосы частот коэффициента корреляции. Вычисленное значение коэффициента корреляции с выхода измерителя коэффициента корреляции 7 поступает на вход 2.4 машины логического вывода 2. На вход 2.5 машины логического вывода поступает оценка верхней границы полосы частот зависимости оценки коэффициента корреляции от времени. На вход блока фиксации состояния автокомпенсатора помех 8 поступает код, характеризующий текущее состояние автокомпенсатора помех. Этот код запоминается в блоке фиксации состояния автокомпенсатора помех и поступает на вход 2.6 машины логического вывода 2. В машине логического вывода в соответствии с правилами, заложенными в базу знаний 1, данными об оценке коэффициента корреляции и верхней частоты зависимости этой оценки от времени формируется сигнал, обеспечивающий изменение текущего состояния автокомпенсатора помех. Этот сигнал, вместе с кодом, характеризующим условия его формированиями, с выхода 2.9 машины логического вывода поступает на вход 4.1 блока объяснения и через него на вход 5.1 пользовательского интерфейса. Через выход 5.3 пользовательского интерфейса указанный сигнал поступает на автокомпенсатор помех и изменяет режим его работы. Информация об изменении режима работы автокомпенсатора и цепочка правил, использованная для выработки сигнала об изменении состояния автокомпенсатора, доводится до пользователя через пользовательский интерфейс 5.
Путем проведения многократных полунатурных экспериментов установлено, что применение заявляемой модели позволяет повысить эффективность адаптивного управления автокомпенсатором помех по сравнению с прототипом в 1,2-1,35 раза.
Представленный вариант построения системы адаптивного управления автокомпенсатором помех не исчерпывает возможные способы ее практического исполнения.
Источники, принятые во внимание:
1. Джаратано Д., Райли Г. Экспертные системы. Принципы разработки и программирования. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2007, рис.1.6., с.70 (прототип).
2. Пятибратов А.П., Гудыно Л.П., Кириченко А.А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. - М.: Финансы и статистика; ИНФРА-М, 2008.
3. Янсен Й. Курс цифровой электроники: В 4-х томах. Т.2. Проектирование устройств на цифровых ИС: Пер. с голланд. - М.: Мир, 1987, рис.5.15.
4. www.tek.com/products/spectrum_analyzers/sa, 2600.