Xây dựng phương trình tính toán và tối ưu hóa quá trình thiết kế kỹ thuật đài ra đa

Bài báo trình bày một công cụ tính toán tham số ra đa được thiết kế trên ngôn ngữ lập trình bậc cao với tính chặt chẽ trong việc giải quyết từng bài toán. Để hiểu rõ hơn, mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung bài viết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng phương trình tính toán và tối ưu hóa quá trình thiết kế kỹ thuật đài ra đaNghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖX©y dùng ch¬ng tr×nh tÝnh to¸n Vµ tèi u ho¸ qu¸ tr×nh thiÕt kÕ kü thuËt ®µi ra®a NGUYỄN TRUNG KIÊN*, LÊ DUY HIỆU**, HÀ HUY DŨNG**, BÙI CÔNG PHƯỚC**, NGUYỄN VĂN VIỆT*** Tóm tắt: Xây dựng một bộ tham số thiết kế hệ thống trong ra đa là một quá trình thực hiện tính toán với số lượng bài toán, số phép tính lớn, và phải tuân thủ những qui trình rất chặt chẽ. Một khó khăn khi tính toán tham số của đài ra đa đó là sự phụ thuộc phức tạp lẫn nhau giữa các tham số. Nhu cầu về một công cụ có thể nhanh chóng tính toán ra các tham số ra đa dựa trên một vài tiền định là cần thiết nhằm nâng cao khả năng trong thiết kế cũng như kiểm tra ra đa. Bài báo trình bày một công cụ tính toán tham số ra đa được thiết kế trên ngôn ngữ lập trình bậc cao với tính chặt chẽ trong việc giải quyết từng bài toán.Từ khóa: Tham số ra đa, Tiền định, Ngôn ngữ lập trình. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong quá trình thiết kế đài ra đa, quá trình thiết kế kỹ thuật là quá trình nhiềugiai đoạn và phức tạp. Việc tính toán chính xác các tham số kỹ thuật và lựa chọntối ưu cấu hình thiết bị cũng là một vấn đề hết sức khó khăn. Quá trình tính toán sẽđược thực hiện liên tiếp qua nhiều giai đoạn nhằm tiếp cận giá trị yêu cầu của nó.Khi mới bắt đầu tính toán người ta thường chọn sơ bộ giá trị của một vài tham sốtrong phương trình cự ly ra đa [1]. Sau đó, trong quá trình thiết kế, khi đã hìnhthành cấu trúc của thiết bị sẽ tiến hành chính xác hóa các tham số. Ngược lại, việcchính xác hóa các tham số sẽ làm thay đổi cấu trúc của thiết bị, quá trình này cứtiếp tục cho đến khi chọn được phương án cuối cùng về cấu trúc và tham số của nó. Tùy thuộc vào đặc trưng riêng của đài ra đa mà quá trình tính toán hay phươngpháp để hội tụ đến kết quả mong muốn có thể khác nhau. Với mong muốn tìm mộtlời giải cho các bài toán tính toán, lựa chọn tham số và cấu hình thiết bị trong quátrình thiết kế kỹ thuật một đài ra đa, bài báo này sẽ đưa ra một phương án xây dựngchương trình tính toán tham số kỹ thuật của đài ra đa khi đã định trước giá trị củamột vài tham số khác với một cấu trúc đài ra đa cụ thể. 2. THỰC HIỆN TÍNH TOÁN THAM SỐ ĐÀI RA ĐA2.1. Đặt bài toán Để đơn giản chúng ta hãy xét một trường hợp cụ thể như sau. Tính và tối ưuhóa các tham số kỹ thuật để thiết kế đài ra đa mới sử dụng tín hiệu mã M trên cơ sởcác tham số kỹ thuật của một đài ra đa hàng hải (nguyên bản, với các tham số kỹthuật theo bảng tham số kỹ thuật của đài) với các yêu cầu sau: - Giá trị công suất phát trung bình (Ptb) không được thấp hơn giá trị danh định. - Tỷ số tín tạp khi có nén xung tăng theo hệ số nén: bằng M lần theo điện ápvà bằng M2 lần theo công suất. - Độ rộng xung con (τx1) được chọn bằng độ rộng xung hẹp của ra đa nguyênbản, tức là sẽ giữ nguyên độ rộng dải thông máy thu và như vậy có thể coi độ nhạymáy thu, khả năng phân biệt và độ chính xác đo cự ly không đổi.T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN qu©n sù, Sè 34, 12 - 2014. 21 Ra ®a - Giữ nguyên tốc độ quay anten, độ rộng cánh sóng do đó khả năng phân biệtvà độ chính xác đo phương vị không đổi.2.2. Giải bài toán Bài toán nêu trên là bài toán tối ưu đa điều kiện, vì vậy, ta sẽ chọn cách giảitheo phương pháp phân lớp theo các điều kiện và tối ưu theo từng tiêu chuẩn đó[2]. Kết quả của mỗi lần tính toán sẽ được kiểm tra theo các điều kiện tối ưu đểloại trừ các phương án hay bộ tham số không thích hợp. Bắt đầu A Nhận tham số tiền định - Cự ly đo cực đại - Công suất TB tối thiểu - Độ rộng xung con - Số xung con Tính các giá trị giới hạn - Tần số lặp - Công suất đỉnh Kết quả đạt NO yêu cầu YES Đăng xuất, lưu trữ dữ liệu đạt yêu cầu B Hình 1. Lưu đồ thuật toán tính toán Tần số lặp và Công suất đỉnh. Quá trình này sẽ được lặp lại cho đến khi nhận được các giá trị của các thamsố yêu cầu. Việc lựa chọn tham số sẽ được thực hiện theo các nguyên tắc sau: - Các tham số tiền định sẽ là ...