Giải pháp kiểm tra một số khối chức năng trong tổ hợp tác chiến điện tử trên tàu M sử dụng phương pháp phân tích tương quan

Bài viết trình bày một số kết quả nghiên cứu trong xây dựng giải pháp kiểm tra tình trạng hoạt động và đánh giá hỏng hóc cho một số khối chức năng trong tổ hợp tác chiến điện tử trên tàu M. Để thực hiện, các tín hiệu đầu vào và nguồn được tạo ra và cấp cho khối chức năng, hệ thống kiểm tra sẽ tiến hành đo các tín hiệu đầu ra và phân tích tương quan với các tín hiệu đầu ra chuẩn đã thống kê trước đó.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp kiểm tra một số khối chức năng trong tổ hợp tác chiến điện tử trên tàu M sử dụng phương pháp phân tích tương quan Kỹ thuật điện tử GIẢI PHÁP KIỂM TRA MỘT SỐ KHỐI CHỨC NĂNG TRONG TỔ HỢP TÁC CHIẾN ĐIỆN TỬ TRÊN TÀU M SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TƢƠNG QUAN Phạm Văn Hòa*, Vũ Lê Hà, Đặng Việt Hùng Tóm tắt: Bài báo trình bày một số kết quả nghiên cứu trong xây dựng giải pháp kiểm tra tình trạng hoạt động và đánh giá hỏng hóc cho một số khối chức năng trong tổ hợp tác chiến điện tử trên tàu M. Để thực hiện, các tín hiệu đầu vào và nguồn được tạo ra và cấp cho khối chức năng, hệ thống kiểm tra sẽ tiến hành đo các tín hiệu đầu ra và phân tích tương quan với các tín hiệu đầu ra chuẩn đã thống kê trước đó. Các kết quả mô phỏng Monte-Carlo trên Matlab sẽ làm rõ thêm tính hiệu quả của giải pháp đề xuất và đưa ra một số khuyến nghị khi áp dụng. Từ khóa: Tàu M; Tác chiến điện tử; Kiểm tra hoạt động; Đánh giá hỏng hóc; Phân tích tương quan. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tổ hợp tác chiến điện tử (TCĐT) trang bị trên các tàu M của Quân chủng Hải quân do Liên bang Nga chế tạo, có chức năng: Trinh sát phát hiện sớm, phân tích và phân loại các mục tiêu vô tuyến điện (VTĐ), chế áp bằng nhiễu xung tích cực tới các mục tiêu nguy hiểm, chỉ thị mục tiêu cho tổ hợp gây nhiễu thụ động trên tàu… nhằm bảo vệ tàu trước sự trinh sát VTĐ và tấn công bằng tên lửa, pháo có điều khiển của đối phương [4]. Sau thời gian sử dụng, nhiều thành phần của tổ hợp TCĐT này trên các tàu M đã xuống cấp, một số tổ hợp đã hỏng hóc nặng. Vừa qua, một số đơn vị đã tiếp cận, nhưng chưa có hướng giải quyết tổng thể, khả thi và lâu dài. Trước yêu cầu của các đơn vị Hải quân, Viện Điện tử/Viện KH-CN quân sự đã tổ chức nhiều đoàn khảo sát trực tiếp trên tàu, xây dựng và chủ trì đề tài cấp Bộ Quốc phòng, đang tập trung lực lượng để giải quyết. Trong đó, việc chế tạo hệ thống kiểm tra cho các thành phần của tổ hợp TCĐT trên tàu M là cần thiết, cho phép kiểm tra tình trạng hoạt động và đánh giá hỏng hóc cho số lượng lớn các khối và mô đun chức năng trong tổ hợp, phục vụ công tác nghiên cứu làm chủ, kiểm tra trước và sau khi sửa chữa khôi phục cũng như trong quá trình nghiên cứu chế tạo vật tư thay thế tương đương cho tổ hợp. Trên cơ sở khảo sát cấu trúc và phân tích một số dạng tín hiệu đặc trưng trong tổ hợp TCĐT, bài báo sẽ đề xuất một mô hình hệ thống và giải pháp kiểm tra tình trạng hoạt động, đánh giá hỏng hóc cho một số khối chức năng trong tổ hợp. Các kết quả mô phỏng Monte-Carlo trên Matlab sẽ làm rõ thêm tính hiệu quả và khả năng ứng dụng của giải pháp sử dụng hàm tương quan (CF - Correlation Function) và sai số trung bình bình phương (MSE - Mean Squared Errors) đã đề xuất. 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG KIỂM TRA MỘT SỐ KHỐI CHỨC NĂNG CỦA TỔ HỢP TÁC CHIẾN ĐIỆN TỬ TRÊN TÀU M 2.1. Cấu trúc và các dạng tín hiệu trong tổ hợp tác chiến điện tử trên tàu M Tổ hợp TCĐT trên tàu M được tổ chức và có cấu trúc như trên hình 1, gồm 4 thiết bị thành phần: Trinh sát VTĐ, Chế áp VTĐ, Thiết bị điều khiển, Thiết bị nguồn điện. Mỗi thiết bị được xây dựng dựa trên các tủ máy, mỗi tủ máy gồm các khối chức năng, trong mỗi khối lại bao gồm các mô đun chức năng. 106 P. V. Hòa, V. L. Hà, Đ. V. Hùng, “Giải pháp kiểm tra một số … phân tích tương quan.” Nghiên cứu khoa học công nghệ THIẾT BỊ TRINH SÁT VTĐ THIẾT BỊ CHẾ ÁP VTĐ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TRẠM ANTEN TRẠM ANTEN TRẠM ANTEN TRẠM ANTEN TRINH SÁT TRINH SÁT CHẾ ÁP CHẾ ÁP BÀN TRẮC THỦ MẠN TRÁI MẠN PHẢI MẠN TRÁI MẠN PHẢI TỦ MÁY ĐỊNH HƢỚNG ` VÔ TUYẾN ĐIỆN TỦ MÁY TÁI ` TẠO TẦN TỦ MÁY ĐIỀU ` KHIỂN SỐ VÀ TẠO NHIỄU PHÁT NHIỄU TỦ MÁY ĐỒNG BỘ VÀ TƢƠNG THÍCH TỦ MÁY KHUẾCH ĐẠI TỦ MÁY TẠO DẠNG MỤC ĐIỆN TỪ TRƢỜNG CÔNG SUẤT NHIỄU TIÊU KỸ THUẬT VTĐ THIẾT BỊ NGUỒN ĐIỆN Điều khiển cấp nguồn Các khí tài Nguồn 3 pha BẢNG NGUỒN Khóa thông gió ra đa trên tàu BIẾN TẦN ĐIỆN 380V/50 Hz 220V/400Hz Đến các thiết bị Hình 1. Cấu trúc của tổ hợp tác chiến điện tử trên tàu M. Qua nghiên cứu khảo sát trên tàu M, tổ hợp TCĐT gồm một số lượng lớn các khối và mô đun chức năng, các tín hiệu vào/ra trên mỗi khối và mô đun chức năng cũng khá phức tạp, gồm nhiều dạng tín hiệu khác nhau có tương quan về thời gian với nhau (một số BUS số liệu có tới hơn 60 đường), mỗi tín hiệu lại có độ dài lớn,... Việc sử dụng các máy đo thông thường và quan sát bằng mắt sẽ rất khó để đánh giá được tình trạng hoạt động của một khối chức năng. Do đó, cần phải xây dựng một hệ thống cho phép tạo giả các tín hiệu đầu vào và kiểm tra các tín hiệu đầu ra của từng khối chức năng để kiểm tra hoạt động và đánh giá hỏng hóc cho các khối của tổ hợp. Tín hiệu vào/ra của các khối có thể phân loại bao gồm các dạng sau: - Tín hiệu cao tần: Xuất hiện trên các khối cao tần có dải tần từ 4 - 18 GHz và các khối trung gian có dải tần từ 875 - 1125MHz (trong các trạm anten, tủ máy định hướng VTĐ, các tủ trong thiết bị chế áp). Việc tạo giả các tín hiệu ...