СПОСОБ НАЗНАЧЕНИЯ ЧАСТОТ РАДИОЭЛЕКТРОННЫМ СРЕДСТВАМ
METHOD FOR ASSIGNMENT OF FREQUENCIES TO RADIO-ELECTRONIC FACILITIES

Изобретение относится к системам радиосвязи, а точнее к способам обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) радиоэлектронных средств (РЭС) системы связи с другими РЭС, работающими в совпадающем диапазоне рабочих частот на территории, обслуживаемой системой связи. При этом другие РЭС имеют приоритет (работают на первичной основе) относительно системы связи, которая работает на вторичной основе. РЭС системы связи могут являться источниками непреднамеренных радиопомех (НРП) для других РЭС. Одним из эффективных путей обеспечения ЭМС в данных условиях является оптимальное (квазиоптимальное) назначение рабочих частот (частотных каналов) передатчикам системы связи.
Изобретение может быть применено при разработке частотно-территориального плана с целью обеспечения повышения эффективности использования частотного ресурса, снижения влияния помехового воздействия РЭС системы связи на РЭС другого назначения, улучшения условий ЭМС внутри системы связи.
Известны способы назначения рабочих частот группе РЭС.
1. Соловьев В.В., Яньшин С.Н. Динамическое присвоение частот сетям сотовой связи стандарта GSM // Радиотехника, 2001, №6. - с.101-104.
2. Сорокин С.А., Яньшин С.Н. Оптимизация частотных присвоений сетям радиорелейных станций // Радиотехника, 2005, №9. - с.110-112.
Сущность данных способов назначения частот состоит в выполнении следующей последовательности действий:
- формируется функционально взвешенный мультиграф, отображающий условия дуэльного (попарного) взаимовлияния анализируемых РЭС, который является исходным для решения задачи присвоения частот;
- решается задача числовой маркировки вершин полученного функционально взвешенного ориентированного мультиграфа. В результате решения данной задачи формируется необходимый частотный план. Для решения данной задачи используется метод локальной оптимизации, в соответствии с которым числовая маркировка вершин мультиграфа производится последовательно (по шагам) и на каждом шаге решение о присвоении частоты очередному РЭС принимается исходя из целевой функции - минимума присвоенных номеров частотных каналов. Последовательность немаркированных вершин мультиграфа упорядочивается в соответствии с убыванием количества частотных ограничений для каждого РЭС, а при их равенстве - по убыванию степени вершины. На каждом шаге на основе соотношений, определяющих помехоопасные номера каналов, формируется множество таких доступных номеров частотных каналов, на которых отсутствует взаимовлияние РЭС, уже получивших частотные присвоения. В этом множестве выделяется подмножество ранее присваивавшихся номеров каналов и из них выбирается минимальный. Если это подмножество пусто, то для рассматриваемой вершины из множества доступных номеров каналов, на которых отсутствует взаимовлияние РЭС, выбирается минимальный свободный номер частотного канала. Если и это множество пусто, то фиксируется, что данная вершина мультиграфа не может быть маркирована (не может быть произведено частотное присвоение соответствующему РЭС).
Приведенные способы назначения частот недостаточно совершенны, т.к. ориентированы на расчеты ЭМС в дуэльной ситуации, при которой рассматриваются два РЭС: РЭС, являющееся источником помех, и РЭС, являющееся рецептором помех. В случае достаточно близкого расположения взаимодействующих РЭС друг к другу, когда уровни НРП, создаваемые каждым передатчиком на подверженных влиянию приемниках, соизмеримы, учет только дуэльного взаимовлияния взаимодействующих РЭС может привести к тому, что сумма мощностей помех от группы передатчиков в несколько раз превысит мощность помех, создаваемых одним передатчиком. В данном случае рассчитанный только с учетом дуэльного взаимовлияния частотный план не обеспечит выполнения условий ЭМС в группе РЭС.
Наиболее близким способом, принятым за прототип, является "способ обеспечения электромагнитной совместимости системы связи" (Изобретение "Способ обеспечения электромагнитной совместимости системы связи", патент RU 2271067 С1, Н04В 7/185, Н04В 7/26, опубл. 27.02.2006). РЭС системы связи, описанной в способе-прототипе, работают с другими РЭС в совпадающем диапазоне рабочих частот. Способ-прототип заключается в том, что из всей совокупности передатчиков системы связи идентифицируют группу конкретных передатчиков, которые могут работать одновременно на заданном частотном канале из диапазона рабочих частот с заданными параметрами излучаемых радиосигналов, обеспечивающих радиопокрытие обслуживаемой территории, не оказывая недопустимого воздействия на приемники других радиоэлектронных средств, такую идентификацию производят для каждого частотного канала из диапазона рабочих радиочастот и получают для каждого передатчика набор частотных каналов из этого диапазона, каждый из которых в отдельности может быть использован на этом передатчике для работы системы связи с обеспечением межсистемной электромагнитной совместимости, а при работе системы связи каждый передатчик включают на частотном канале, выбранном из полученного для него набора частотных каналов при условии соблюдения внутрисистемной электромагнитной совместимости.
Недостатками данного способа назначения частотных каналов является недостаточно эффективное использование доступного частотного ресурса вследствие того, что не определен порядок рационального выбора частотного канала для каждого передатчика из полученного для него набора частотных каналов и не предложены рекомендации по соблюдению внутрисистемной ЭМС.
Также в способе-прототипе в качестве источников помех другим РЭС рассматривают только передатчики системы связи. Однако на другие РЭС могут воздействовать атмосферные помехи, индустриальные помехи и другие помехи, никак не связанные с функционированием системы связи. В данных условиях необходимо не только определить набор частотных каналов для каждого передатчика системы связи, каждый из которых может быть использован на этом передатчике для работы системы связи с обеспечением межсистемной ЭМС, но и назначить выбранные частотные каналы таким образом, чтобы обеспечивался минимум суммы мощностей помех, создаваемых передатчиками системы связи на входах приемников других РЭС. При этом будут обеспечены наиболее приемлемые условия для функционирования приемников других РЭС с учетом всех других помех (атмосферных, индустриальных и др.), не зависящих от системы связи (Петровский В.И., Седельников Ю.Е. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1986. - 216 с.: ил.). С этой же целью предполагается минимизировать мощность помех и на входах приемников системы связи.
Сущность изобретения направлена на снижение помехового воздействия передатчиков системы связи на приемники других РЭС, обеспечение ЭМС системы связи и других РЭС, а также улучшения условий ЭМС внутри системы связи.
Техническим результатом является расширение возможностей способа-прототипа за счет улучшения условий ЭМС внутри системы связи и с другими РЭС.
Технический результат достигается благодаря уменьшению мощности НРП, создаваемых передатчиками системы связи на входах приемников других РЭС и приемниках системы связи, по сравнению со способом-прототипом.
Отличительная особенность заявляемого изобретения от прототипа заключается в том, что оно позволяет выбрать такие частотные каналы для передатчиков системы связи, чтобы минимизировать суммарный уровень помех на входах приемников других РЭС и на входах приемников системы связи и тем самым улучшить условия межсистемной и внутрисистемной ЭМС.
Предложен способ, содержащий существенные признаки прототипа: из всей совокупности передатчиков системы связи идентифицируют группу конкретных передатчиков, которые могут работать одновременно на заданном частотном канале из диапазона рабочих частот с заданными параметрами излучаемых радиосигналов, обеспечивающих радиопокрытие обслуживаемой территории, не оказывая недопустимого воздействия на приемники других радиоэлектронных средств, такую идентификацию производят для каждого частотного канала из диапазона рабочих радиочастот и получают для каждого передатчика набор частотных каналов из этого диапазона, каждый из которых в отдельности может быть использован на этом передатчике для работы системы связи с обеспечением межсистемной электромагнитной совместимости, а при работе системы связи каждый передатчик включают на частотном канале, выбранном из полученного для него набора частотных каналов при условии соблюдения внутрисистемной электромагнитной совместимости.
Другими существенными, отличительными от прототипа признаками являются следующие: после определения для каждого передатчика системы связи набора частотных каналов, каждый частотный канал из данных наборов при этом удовлетворяет условиям обеспечения межсистемной электромагнитной совместимости, для уменьшения мощности непреднамеренных радиопомех на входах приемников других радиоэлектронных средств и улучшения внутрисистемной электромагнитной совместимости назначают каждому передатчику системы связи частотные каналы из полученных наборов частотных каналов таким образом, чтобы обеспечивался минимум суммы мощностей помех, создаваемых передатчиками системы связи на входах приемников других радиоэлектронных средств и на входах приемников системы связи, затем одновременно включают передатчики системы связи на частотных каналах, полученных для них в результате данного назначения, после чего измеряют мощность помех на входах приемников системы связи и входах приемников других радиоэлектронных средств, сравнивают измеренные значения мощности помех с их допустимыми значениями и в случае невыполнения условий электромагнитной совместимости хотя бы для одного приемника осуществляют снижение мощности передатчика системы связи, оказывающего наиболее сильное нежелательное воздействие на приемники других радиоэлектронных средств и приемники системы связи, или, при невозможности уменьшения мощности данного передатчика, осуществляют реконфигурацию структуры системы связи, затем снова назначают частотные каналы передатчикам системы связи таким образом, чтобы обеспечивался минимум суммы мощностей помех, создаваемых передатчиками системы связи на входах приемников других радиоэлектронных средств и на входах приемников системы связи, одновременно включают передатчики системы связи на частотных каналах, полученных для них в результате нового назначения, измеряют мощность помех на входах приемников системы связи и входах приемников других радиоэлектронных средств, сравнивают измеренные значения мощности помех с их допустимыми значениями и в случае невыполнения условий электромагнитной совместимости хотя бы для одного приемника осуществляют снижение мощности передатчика системы связи, оказывающего наиболее сильное нежелательное воздействие на приемники других радиоэлектронных средств и приемники системы связи, или, при невозможности уменьшения мощности данного передатчика, осуществляют реконфигурацию структуры системы связи и так до тех пор, пока не будут выполнены условия электромагнитной совместимости для всех приемников системы связи, и всех приемников других радиоэлектронных средств либо будут исчерпаны возможности по уменьшению мощности передатчиков системы связи или реконфигурации ее структуры.
Предлагаемый способ благодаря включению каждого передатчика на назначенный подобным образом частотный канал обеспечивает межсистемную и внутрисистемную ЭМС и позволяет построить близкий к оптимальному частотно-территориальный план системы связи.
Ниже изобретение описано более детально.
В настоящее время РЭС применяются, как правило, в сложной электромагнитной обстановке. При этом значительный вклад в деструктивное воздействие на РЭС оказывают НРП, которые уменьшают соотношение сигнал/(помеха + шум) и тем самым ухудшают качество связи. В данных условиях необходимо решать проблему обеспечения ЭМС функционирующих РЭС. Одним из основных направлений обеспечения ЭМС РЭС является их частотное планирование (Бузов А.Л., Быховский М.А. и др. Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем. Учеб. пособие / Под ред. д.т.н., проф. М.А.Быховского. - М.: Эко-Трендз, 2006. - 376 с.).
При этом часть РЭС использует частотный ресурс на первичной основе, например РЭС, обеспечивающие безопасность полетов авиации, некоторые РЭС силовых ведомств, РЭС, обеспечивающие функционирование важных государственных объектов, и другие, а часть РЭС - на вторичной основе, например сети сотовой и транкинговой радиосвязи, сети коммерческого теле- и радиовещания и другие (Бузов А.Л., Быховский М.А. и др. Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем. Учеб. пособие / Под ред. д.т.н., проф. М.А. Быховского. - М.: Эко-Трендз, 2006. - 376 с.).
При этом в одном районе могут одновременно функционировать РЭС, которые используют частотный ресурс на первичной и вторичной основе. В случае, если данные РЭС функционируют в совпадающих диапазонах частот, необходимо принимать меры, направленные на ограничение нежелательного воздействия РЭС, использующих частотный ресурс на вторичной основе, на РЭС, использующие частотный ресурс на первичной основе. Далее по тексту будем полагать, что РЭС, использующие частотный ресурс на вторичной основе, образуют систему связи, а РЭС, использующие частотный ресурс на первичной основе, будем называть другими РЭС.
Одним из наиболее широко используемых в настоящее время способов согласования условий совместной работы РЭС в условиях воздействия взаимных помех является разработка и реализация норм частотно-территориального разноса (ЧТР) между данными РЭС (Князев А.Д. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. - М.: Радио и связь, 1984. - 336 с.). Под нормами ЧТР РЭС понимаются взаимозависимые требования по частотным расстройкам и взаимным удалениям РЭС, при выполнении которых обеспечивается их совместное функционирование с заданными (требуемыми) значениями показателей качества.
Показатели качества РЭС в условиях воздействия НРП, значительно превышающих уровень собственных шумов приемника, в основном зависят от отношения сигнал/помеха на входе приемника (Князев А.Д. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. - М.: Радио и связь, 1984. - 336 с.). При этом при решении задач ЭМС исходя из требуемого соотношения сигнал/помеха определяют допустимую мощность помех на входе приемника, при непревышении которой приемник функционирует с заданным качеством и условия ЭМС считаются выполненными.
Сущность предлагаемого способа назначения частот заключается в следующем.
Как и в способе-прототипе, вначале из всей совокупности передатчиков системы связи идентифицируют группу конкретных передатчиков, которые могут работать одновременно на заданном частотном канале из диапазона рабочих частот с заданными параметрами излучаемых радиосигналов, обеспечивающих радиопокрытие обслуживаемой территории, не оказывая недопустимого воздействия на приемники других радиоэлектронных средств. Подобную идентификацию производят для каждого частотного канала из диапазона рабочих радиочастот и получают для каждого передатчика набор частотных каналов из этого диапазона, каждый из которых в отдельности может быть использован на этом передатчике для работы системы связи с обеспечением межсистемной ЭМС с другими РЭС.
Для достижения технического результата (улучшения условий ЭМС внутри системы связи и РЭС системы связи с другими РЭС) в условиях учета группового влияния всей совокупности передатчиков системы связи также выполняют нижеследующие действия.
Используя полученные наборы частотных каналов передатчиков системы связи, назначают частотные каналы из данных наборов таким образом, чтобы обеспечивался минимум суммы мощностей помех, создаваемых передатчиками системы связи на входах приемников других РЭС и на входах приемников системы связи. Затем включают передатчики системы связи на частотных каналах, полученных для них в результате данного назначения, и измеряют мощность помех на входах приемников системы связи и входах приемников других радиоэлектронных средств. После этого сравнивают измеренные значения мощности помех с их допустимыми значениями.
В данном случае на входе приемников измеряется суммарный уровень помех, создаваемых не только передатчиками системы связи, но и другими источниками помех (индустриальных, промышленных и др.), не зависящих от системы связи. При этом измеренный уровень помех в большинстве случаев будет отличаться от рассчитанного, так как при расчете не учитывались внешние по отношению к системе связи источники помех.
В случае превышения мощностью помех ее допустимого значения и, как следствие, невыполнения условий электромагнитной совместимости, хотя бы для одного приемника осуществляют снижение мощности передатчика системы связи, оказывающего наиболее сильное нежелательное воздействие на приемники других радиоэлектронных средств и приемники системы связи, или, при невозможности уменьшения мощности данного передатчика, осуществляют реконфигурацию структуры системы связи. Реконфигурация структуры системы связи производится с целью увеличения взаимных расстояний между радиоэлектронными средствами системы связи и радиоэлектронных средств системы связи с другими радиоэлектронными средствами.
Затем снова назначают частотные каналы передатчикам системы связи таким образом, чтобы обеспечивался минимум суммы мощностей помех, создаваемых передатчиками системы связи на входах приемников других радиоэлектронных средств и на входах приемников системы связи, одновременно включают передатчики системы связи на частотных каналах, полученных для них в результате нового назначения, измеряют мощность помех на входах приемников системы связи и входах приемников других радиоэлектронных средств, сравнивают измеренные значения мощности помех с их допустимыми значениями и в случае невыполнения условий электромагнитной совместимости хотя бы для одного приемника осуществляют снижение мощности передатчика системы связи, оказывающего наиболее сильное нежелательное воздействие на приемники других радиоэлектронных средств и приемники системы связи, или при невозможности уменьшения мощности данного передатчика осуществляют реконфигурацию структуры системы связи, и так до тех пор, пока не будут выполнены условия электромагнитной совместимости для всех приемников системы связи и всех приемников других радиоэлектронных средств либо будут исчерпаны возможности по уменьшению мощности передатчиков системы связи или реконфигурации ее структуры.
Назначение частотных каналов осуществляется с использованием стандартных методов теории оптимизации. В данном случае целевой функцией будет являться минимум суммы мощностей помех, создаваемых передатчиками системы связи на входах приемников других РЭС и на входах приемников системы связи. В случае, если на назначение частотных каналов внутри системы связи накладываются ограничения, выполнить которые с помощью минимизации предложенной целевой функции не представляется возможным, данные ограничения преобразуются в ограничения-равенства или ограничения-неравенства, которые приводятся к стандартному виду, пригодному для использования в методах оптимизации, и решается задача оптимизации с ограничениями.
Таким образом, целевая функция рассматриваемой задачи назначения частот записывается в виде:
где M - количество приемников других РЭС;
N - количество приемников системы связи;
D - количество передатчиков системы связи;
ig
P - мощность НРП, создаваемая g-м передатчиком системы связи на входе i-го приемника других РЭС;
jg
P - мощность НРП, создаваемая g-м передатчиком системы связи на входе j-го приемника системы связи;
g
f - частота g-го передатчика системы связи;
i
f - частота i-го приемника других РЭС;
j
f - частота j-го приемника системы связи.
Ограничения рассматриваемой задачи назначения частот записываются в виде совокупности выражений вида:
,
gj
где Δf - необходимый частотный разнос между g-м передатчиком системы связи и j-м приемником системы связи;
min g
max g
f, f - границы диапазона рабочих частот g-го передатчика системы связи.
Так как приведенные целевая функция и часть ограничений представляют собой нелинейные функции, то рассматриваемая задача относится к задачам нелинейной оптимизации. Поставленную задачу оптимизации частотных назначений целесообразно решать с помощью метода последовательного квадратичного программирования, являющегося одним из самых совершенных методов решения общих задач нелинейной оптимизации (Измаилов А.Ф., Солодов М.В. Численные методы оптимизации: Учеб. пособие. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 304 с.).
В связи с тем, что оптимизация осуществляется в непрерывном множестве частот, а частотные каналы занимают дискретные позиции на частотной оси, после процесса оптимизации частотных назначений полученные значения частот необходимо округлить до ближайших разрешенных дискретных позиций частотных каналов.
Назначение частотных каналов в соответствии с предложенным критерием позволит добиться наиболее приемлемых условий функционирования как для приемников других РЭС, так и для приемников системы связи.
Рассмотрим пример, иллюстрирующий работу разработанного способа назначения частот РЭС.
Пусть в некотором районе расположено 5 РЭС, образующих систему связи и использующих частотный ресурс на вторичной основе, и 3 других РЭС, использующих частотный ресурс на первичной основе. Координаты размещения данных РЭС относительного некоторого условного начала координат приведены в таблице 1 (РЭС системы связи обозначены буквой "N", другие РЭС буквой "М").
Пусть передатчики системы связи могут работать на одном из 7 частотных каналов. Пусть рабочая частота передатчика системы связи при этом определяется по формуле:
где D=1÷7 - номер частотного канала.
Таблица 1
№ РЭС
Х, м
Y, м
N1
200
200
N2
200
400
N3
300
150
N4
300
350
N5
500
300
M1
250
500
M2
500
400
M3
400
100
Приемники системы связи имеют независимую от передатчиков настройку по частоте и работают на частотах, приведенных в таблице 2.
Таблица 2
№ РЭС
Частота настройки приемника, МГц
N1
1505
N2
1570
N3
1490
N4
1560
N5
1480
Предположим, что нельзя на передатчик системы связи назначать частоту, отличающуюся менее чем на 25 МГц от частоты настройки приемника.
Пусть мощность передатчиков системы связи составляет 10 Вт. Все анализируемые РЭС используют ненаправленные антенны.
Пусть приемники других РЭС функционируют на частотах, приведенных в таблице 3.
Пусть мощность полезного сигнала на входах приемников других РЭС составляет
c
-9
P=10 Вт, а требуемое отношение сигнал/(помеха + шум) (h) равно 10. Допустим, что мощность тепловых шумов во входных цепях приемников других РЭС пренебрежимо мала по сравнению с мощностью помех, создаваемых передатчиками системы связи на входах данных приемников.
Таблица 3
№ РЭС
Частота настройки приемника, МГц
M1
1510
М2
1535
М3
1560
Пусть зависимость затухания в избирательных системах приемников системы связи от частотной расстройки мешающего сигнала определяется выражением:
а зависимость затухания в избирательных системах приемников других РЭС от частотной расстройки мешающего сигнала определяется выражением:
Предположим, что местность, на которой расположены анализируемые РЭС, не имеет значительных по высоте местных предметов и потери при распространении радиоволн можно рассчитать по формуле (Антонюк Л.Я., Игнатов В.В. Эффективность радиосвязи и методы ее оценки. - ВАС, 1994. - 138 с.):
где R - расстояние между РЭС;
λ - длина волны передатчика, воздействующего на анализируемый приемник.
Пусть передатчики системы связи не имеют возможности уменьшения мощности и структура системы связи не допускает возможности реконфигурации.
Требуется определить оптимальный частотный план для передатчиков системы связи, при котором данные передатчики создают минимум помех приемникам других РЭС и приемникам системы связи.
Рассчитанная матрица расстояний для интересующих РЭС приведена в таблице 4.
Таблица 4
R, м
N1
N2
N3
N4
N5
M1
M2
M3
N1
0
200
112
180
316
304
361
224
N2
200
0
269
112
316
112
300
361
N3
112
269
0
200
250
354
320
112
N4
180
112
200
0
206
158
206
269
N5
316
316
250
206
0
320
100
224
M1
304
112
354
158
320
-
-
-
M2
361
300
320
206
100
-
-
-
M3
224
361
112
269
224
-
-
-
Рассчитанная в соответствии с выражением (7) матрица затуханий радиоволн в свободном пространстве приведена в таблице 5.
Таблица 5
W
N1
N2
N3
N4
N5
M1
M2
M3
N1
0
1,6·10<sup>8</sup>
5,1·10<sup>7</sup>
1,3·10<sup>8</sup>
4,1·10<sup>8</sup>
3,8·10<sup>8</sup>
5,3·10<sup>8</sup>
2,1·10<sup>8</sup>
N2
1,6·10<sup>8</sup>
0
3·10<sup>8</sup>
5,1·10<sup>7</sup>
4,1·10<sup>8</sup>
5,1·10<sup>7</sup>
3,7·10<sup>8</sup>
5,3·10<sup>8</sup>
N3
5,1·10<sup>7</sup>
3·10<sup>8</sup>
0
1,6·10<sup>8</sup>
2,6·10<sup>8</sup>
5,1·10<sup>8</sup>
4,2·10<sup>8</sup>
5,1·10<sup>7</sup>
N4
1,3·10<sup>8</sup>
5,1·10<sup>7</sup>
1,6·10<sup>8</sup>
0
1,7·10<sup>8</sup>
10<sup>8</sup>
1,7·10<sup>8</sup>
3·10<sup>8</sup>
N5
4,1·10<sup>8</sup>
4,1·10<sup>8</sup>
2,6·10<sup>8</sup>
1,7·10<sup>8</sup>
0
4,2·10<sup>8</sup>
4,1·10<sup>7</sup>
2,1·10<sup>8</sup>
M1
3,8·10<sup>8</sup>
5,1·10<sup>7</sup>
5,1·10<sup>8</sup>
10<sup>8</sup>
4,2·10<sup>8</sup>
-
-
-
M2
5,3·10<sup>8</sup>
3,7·10<sup>8</sup>
4,2·10<sup>8</sup>
1,7·10<sup>8</sup>
4,1·10<sup>7</sup>
-
-
-
M3
2,1·10<sup>8</sup>
5,3·10<sup>8</sup>
5,1·10<sup>7</sup>
3·10<sup>8</sup>
2,1·10<sup>8</sup>
-
-
-
Исходя из мощности полезного сигнала и требуемого защитного отношения сигнал/(помеха + шум) найдем допустимую мощность помехи на входах приемников других РЭС:
На основании данных в таблицах 3 и 5 и выражений (4) и (6) определим номера частотных каналов, на которых передатчики системы связи не создадут недопустимых помех приемникам других РЭС. Результаты расчета приведены в таблице 6.
Таблица 6
№ РЭС
M1
M2
M3
Результ.
N1
1, 3, 4, 5, 6, 7
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
1, 2, 3, 4, 5, 6
1, 3,4,5,6
N2
5, 6, 7
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
1, 2, 3, 4, 5, 6
5, 6
N3
1, 3, 4, 5, 6, 7
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
1, 2, 3, 4
1, 3, 4
N4
1, 3, 4, 5, 6, 7
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
1, 2, 3, 4, 5, 6
1,3, 4,5,6
N5
1, 3, 4, 5, 6, 7
-
1, 2, 3, 4, 5, 6
-
Анализ данных таблицы 6 показывает, что передатчик 5-го РЭС системы связи создаст недопустимые помехи приемнику с номером "M2" на всех доступных для работы частотных каналах и должен быть выключен, так как РЭС системы связи используют частотный ресурс на вторичной основе.
Исходя из требований внутрисистемной совместимости по разрешенному частотному разносу передатчиков и приемников системы связи и данных таблиц 2 и 6 получим результирующий набор разрешенных частотных каналов для передатчиков системы связи (таблица 7).
Таблица 7
№ РЭС
Доступные частотные каналы передатчика
N1
4, 5, 6
N2
5
N3
3, 4
N4
1, 3
Сумма мощностей помех на входах приемников других РЭС и на входах приемников системы связи для различных комбинаций частотных каналов, доступных для передатчиков системы связи, приведена в таблице 8 (учитывалась мощность помех на входах всех приемников других РЭС и на входах приемников РЭС системы связи с номерами "N1", "N2", "N3" и "N4", так как РЭС с номером "N5" выключено из-за невозможности выполнения условий межсистемной ЭМС). Мощность передатчика системы связи на входе собственного приемника не учитывалась, так как в данном случае условия ЭМС обеспечены за счет требуемого частотного разноса 25 МГц.
min
cp
-12
-12
Анализ данных таблицы 8 показывает, что оптимальный частотный план, соответствующий минимуму суммы помех на входах приемников анализируемых РЭС, достигается при следующем назначении частотных каналов передатчикам системы связи: канал №4 - передатчику РЭС с номером "N1", канал №5 - передатчику РЭС с номером "N2", канал №4 - передатчику РЭС с номером "N3", канал №3 - передатчику РЭС с номером "N4". При этом суммарная мощность помех равна P=119,4·10 Вт. Средняя мощность помех по всем вариантам частотных планов, соответствующая равновероятному выбору варианта частотного плана по способу-прототипу, составляет Р=133,3·10 Вт.
Таблица 8
№ комбинации
Частотный канал для N1
Частотный канал для N2
Частотный канал для N3
Частотный канал для N4
Сумма мощностей помех,×10<sup>-12</sup> Bт
1
4
5
3
1
137,3
2
4
5
3
3
122,1
3
4
5
4
1
130,2
4
4
5
4
3
119,4
5
5
5
3
1
139,8
6
5
5
3
3
131,5
7
5
5
4
1
135,4
8
5
5
4
3
122,7
9
6
5
3
1
144,5
10
6
5
3
3
133,7
11
6
5
4
1
149,2
12
6
5
4
3
133,9
Эффективность предложенного способа назначения частот по сравнению со способом-прототипом определяется выражением:
min
ср
Подставляя в выражение (8) рассчитанные значения Р и Р, получаем, что для рассмотренного примера предложенный способ назначения частот по сравнению со способом-прототипом обеспечивает уменьшение суммарной мощности помех на входах приемников анализируемых РЭС на 10,4%.
Таким образом, отличительные признаки заявляемого способа назначения частот радиоэлектронным средствам обеспечивают появление новых свойств, не достигаемых в прототипе и аналогах. Проведенный анализ позволил установить, что аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности "новизна".
Результаты поиска известных решений в области связи с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого способа, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения действий на достижение указанного результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".