Обобщенная оценка эффективности РЛС производится на основе сопоставления позитивных Q и негативных N результатов его функционирования. Для количественной обобщенной оценки эффективности РЛС часто используют критерий «стоимость-эффективность», в котором показатель эффективности является функцией аргументов:

= f(Q, N)= (8.1)

где - обобщенный показатель эффективности,

- суммарный урон противнику в стоимостном выражении от использования РЛС при решении боевых задач,

- суммарные стоимостные затраты РЛС при решении задач.

В общем случае этот критерий и показатели качества могут быть использованы для оценки эффективности любой РЭС.

Обобщенные критерии и показатели не учитывают структуру РЛС и особенности его функционирования. С этой целью используются частные показатели и критерии.

В роли частных показателей могут выступать такие как точность; помехозащищённость; надёжность; готовность; масса; объём; энергопотребление; стоимость.

Известно, что наиболее перспективными антенными система являются АФАР, которые весьма сложные и дорогостоящие. Поэтому одной из важнейших проблем экономики антенностроения является проблема оценки совокупных затрат на создание и эксплуатацию АФАР по критерию “стоимость-эффективность”.

Целевая функция при решении задачи оптимизации представляет собой стоимостную модель, описывающую поведение стоимости в зависимости от значений варьируемых параметров, например числа излучателей в АР. В качестве постоянных параметров модели могут быть приняты различные показатели, для АФАР это потенциал П.

Стоимость всей АФАР С представляется, как сумма стоимостей её функциональных узлов: активного модуля, фазовращателя, канала делителя распределительной системы, излучателя. Для прогнозирования стоимости АФАР используют следующее соотношение:

, (8.2)

где

,

,

где С1ИЗЛ - стоимость одного излучателя, в которую помимо стоимости материалов, изготовления настройки и монтажа самого излучателя входят так же отнесенные к одному излучателю стоимости опорной рамы крепления и других узлов; С1ФВ - стоимость двух настроенных фазовращателей; С1дел - стоимость одного канала делителя; C1Вт - стоимость активной части одноваттного модуля; D0 - КНД одного излучателя; Kp - коэффициент усиления модуля; ?Ф, ?Р - КПД фазовращателей и распределительной системы.

Из выражения (8.2) видим, что с увеличением N первые слагаемые увеличиваются и уменьшаются вторые. Это означает, что существует оптимальное число излучателей Nopt, при котором стоимость АФАР минимальна,

.

Применение АФАР дает потенциальную возможность на порядок повысить надежность РЛС. Архитектура построения АФАР исключает потребность в сервосистемах, подвижных соединениях и в передатчике высокой мощности -- все то, что является стандартным источником отказов в РЛС. Вместо этого применяется конструктивное размещение отдельных приемопередающих модулей в пределах полотна АФАР, что будет обеспечивать превосходную защиту от ухудшения рабочих характеристик РЛС. Таким образом, базируясь на совершенствовании внутренней надежности, использовании присущей избыточности и потенциальной возможности реконфигурации при отказах и резервной запасной мощности можно существенно повысить надежность выполнения боевого полетного задания.

Для ФАР РЛС достижимая цель заключается в том, чтобы иметь среднее время между критическими отказами порядка срока службы самолета. Это даст возможность отказаться от второго и третьего уровня технического обслуживания и существенно уменьшить стоимость жизненного цикла. Следовательно, будет также улучшена боеготовность системы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

unit paa_;

interface

const

c = 299792458.0;

type

TRadiator = record

y, z: Extended;

f0, f, fo: Extended; // фаза, fo - фаза без ошибки, f0 - фаза самого

end; // излучателя, f - фаза в текущей т. пространства

TPAA = record

n: Extended; // частота излучения

d: Extended; // дальность обнаружения

h, v: Extended; // сектор сканирования

t: Extended; // время сканирования

f: Extended; // шаг дискретизации

df: Extended; // ошибка установки фазы

r: array of TRadiator;

end;

TPAAResult = array of array of Extended;

TPAAgRes = array of Extended;

var

AllTime: Extended; // все время

fTime: Extended; // время расчета фаз

Calculated: Boolean = False; // посчитано

gCalculated: Boolean = False; // gпосчитано

gf, gt0: Int64; // Нач. время

procedure MakeTable(paa: TPAA; h, v: Extended; n: Boolean; var res: TPAAResult);

procedure MakeG(paa: TPAA; h, v, a: Extended; vert: Boolean; var res: TPAAgRes);

function dB(a, b: Extended): Extended;

function dBstr(a, b: Extended): string;

procedure GetPAABounds(paa: TPAA; var Left, Right, Top, Bottom: Extended);

implementation

uses

Math, SysUtils, main, Forms, Windows;

procedure GetPAABounds(paa: TPAA; var Left, Right, Top, Bottom: Extended);

var

i: Integer;

begin

Left := paa.r[0].y;

Right := Left;

Top := paa.r[0].z;

Bottom := Top;

for i := 0 to High(paa.r) do

begin

if paa.r[i].y > Right then

Right := paa.r[i].y;

if paa.r[i].y < Left then

Left := paa.r[i].y;

if paa.r[i].z > Top then

Top := paa.r[i].z;

if paa.r[i].z < Bottom then

Bottom := paa.r[i].z;

end;

end;

function dB(a, b: Extended): Extended;

begin

Result := 20.0 * Log10(a / b);

end;

function dBstr(a, b: Extended): string;

begin

if IsZero(b) then

Result := 'oo дБ' else

if IsZero(a) then

Result := '-oo дБ' else

Result := FloatToStr(RoundTo(dB(a, b), -2)) + ' дБ'

end;

// n - нормальное распределение

procedure MakeTable(paa: TPAA; h, v: Extended; n: Boolean; var res: TPAAResult);

const

dp = 2.0 * Pi;

var

i, j, mi, mj, k: Integer;

x, y, z, wl, wl_, d, d_, pf, time: Extended;

t0, t: Int64;

function ResWave: Extended; // Максимум результирующей функции

var

i: Integer;

s1, c1, s2, c2: Extended;

begin

s1 := 0.0;

c1 := 0.0;

for i := 0 to High(paa.r) do

begin

SinCos(paa.r[i].f, s2, c2);

s1 := s1 + s2;

c1 := c1 + c2;

end;

Result := Sqrt(c1 * c1 + s1 * s1);

end;

begin

Calculated := False;

Randomize;

QueryPerformanceCounter(t0); // Расчет фаз ------------------------------

d := 2.0 * paa.d; // d - двойная дальность обнаружения (d -> oo)

wl := c / paa.n; // Замена многократных действий однократными

wl_ := 1.0 / wl; // только для ускорения расчета

// вычисляем координаты очень удаленной точки:

z := d * Sin(v); // v - угол места

d_ := d * Cos(v); // d_ - длина проекции луча на гориз. плоскость

x := d_ * Cos(h);

y := d_ * Sin(h);

pf := dp / paa.f; // тоже для ускорения

for i := 0 to High(paa.r) do

paa.r[i].fo := Round(-Frac(Hypot(Hypot(x, y - paa.r[i].y),// формула, созда-

z - paa.r[i].z) * wl_) * pf) * paa.f;// ющая резонанс в т. (x, y, z)

QueryPerformanceCounter(t); // -------------------------------------------

fTime := (t - t0) / gf;

if n then // Добавление ошибки

begin

for i := 0 to High(paa.r) do

paa.r[i].f0 := paa.r[i].fo + RandG(0.0, paa.df); // нормальное

end else

for i := 0 to High(paa.r) do

paa.r[i].f0 := paa.r[i].fo + paa.df * (2.0 * Random - 1.0); // равномерное

// в массиве res хранятся результирующие амплитуды

mi := High(res);

mj := High(res[0]);

for i := 0 to mi do // i меняет угол места

begin

for j := 0 to mj do // j - угол по азимуту

begin

h := (j - mj shr 1) / (mj shr 1) * paa.h; // зависимости углов от индексов

v := (i - mi shr 1) / (mi shr 1) * paa.v; // массива

z := d * Sin(v); // здесь вычисляются уже координаты текущей

d_ := d * Cos(v); // удаленной точки

x := d_ * Cos(h);

y := d_ * Sin(h);

for k := 0 to High(paa.r) do

paa.r[k].f := Frac(Hypot(Hypot(x, y - paa.r[k].y), // и фаза в данной т.

z - paa.r[k].z) / wl) * dp + paa.r[k].f0; // от данного излучателя

res[i, j] := ResWave; // а здесь, зная фазу от каждого излучателя, находим

// результирующую амплитуду

end;

// далее операции для подсчета времени процесса и его отображения

gp := i / mi;

QueryPerformanceCounter(t);

time := (t - t0) / gf;

if not IsZero(gp) then

Form1.sb.Panels[0].Text := 'Осталось: ' +

FloatToStr(RoundTo((1.0 - gp) * time / gp, -1)) + ' с';

Form1.pb1.Repaint;

Application.ProcessMessages;

if StopCalc then

Exit;

end;

QueryPerformanceCounter(t);

AllTime := (t - gt0) / gf;

Calculated := True;

// CloseFile(f);

end;

procedure MakeG(paa: TPAA; h, v, a: Extended; vert: Boolean; var res: TPAAgRes);

const

dp = 2.0 * Pi;

var

i, mi, k: Integer;

x, y, z, wl, wl_, d, d_, time: Extended;

t0, t: Int64;

function ResWave: Extended; // Максимум результирующей функции

var

i: Integer;

s1, c1, s2, c2: Extended;

begin

s1 := 0.0;

c1 := 0.0;

for i := 0 to High(paa.r) do

begin

SinCos(paa.r[i].f, s2, c2);

s1 := s1 + s2;

c1 := c1 + c2;

end;

Result := Sqrt(c1 * c1 + s1 * s1);

end;

begin

QueryPerformanceCounter(t0);

gCalculated := False;

Randomize;

d := 2.0 * paa.d;

wl := c / paa.n;

wl_ := 1.0 / wl;

mi := High(res);

for i := 0 to mi do

begin

if vert then

begin

v := (i - mi shr 1) / (mi shr 1) * paa.v;

h := a;

end else

begin

h := (i - mi shr 1) / (mi shr 1) * paa.h;

v := a;

end;

z := d * Sin(v);

d_ := d * Cos(v);

x := d_ * Cos(h);

y := d_ * Sin(h);

for k := 0 to High(paa.r) do

paa.r[k].f := Frac(Hypot(Hypot(x, y - paa.r[k].y),

z - paa.r[k].z) * wl_) * dp + paa.r[k].f0;

res[i] := ResWave;

gp := i / mi;

QueryPerformanceCounter(t);

time := (t - t0) / gf;

if i mod 100 = 0 then

begin

if not IsZero(gp) then

Form1.sb.Panels[0].Text := 'Осталось: ' +

FloatToStr(RoundTo((1.0 - gp) * time / gp, -1)) + ' с';

Form1.pb1.Repaint;

Application.ProcessMessages;

if StopCalc then

Exit;

end;

end;

QueryPerformanceCounter(t);

AllTime := (t - gt0) / gf;

gCalculated := True;

end;

end.

Размещено на Allbest.ru