Модель группировки радиоэлектронных средств как единой системы

Подход к проблеме с точки зрения теории систем предполагает создание абстрактной математической модели рассматриваемого объекта, позволяющей выявить зависимость между входными и выходными величинами в целях определения основных его свойств. Объектом изучения в нашем случае является большая радиосистема — группировка РЭС, а целью изучения — выявление общих свойств системы с точки зрения совместимости и разработка принципов анализа совместимости.

Таким образом, уровень детализации, на котором здесь рассматривается проблема совместимости, ограничивается совокупностями РЭС. В качестве элемента системы на этом уровне рассматривается радиоканал. Основной задачей радиоканала является передача или извлечение информации с заданным качеством. В нашем рассмотрении системой является набор таких радиоканалов со множеством связей, по которым проникают сигналы излучателей, окружающих рассматриваемый радиоканал. Традиционное представление радиоканала дано на рис.12.1.

Во многих радиотехнических курсах канал такого вида подвергается всестороннему анализу. Подход к его анализу основан на предположении, что помеха представляет собой белый шум, а вид сигнала известен на приемном конце с определенной степенью достоверности. Используя в качестве модели элемента системы радиоканал, приведенный на рис.12.1, перейдем к составлению общей структурной схемы рассматриваемой большой радиосистемы. Наиболее подходящим аппаратом для формального описания такой искусственно созданной большой радиосистемы, как группировка РЭС, является математический аппарат, основанный на представлении системы в виде объекта, заданного выражением S:X→Y, где Х - входные, а Y - выходные величины. Абстрактную модель фактически любой системы с учетом связей между ее элементами можно представлять в виде рис. 12.2, где в нашем случае входными величинами являются вектор сигналов передатчиков А и вектор внешних помех Н, а выходным является вектор Y.

Внутренняя структура системы задается двумя модельными блоками. Блок К может быть назван "связующим" и формирует вектор системной помехи U, а блок S есть "развязанная" система. На рис.12.3 и рис.12.4 дается расшифровка этих блоков.

"Развязанная" система представляется в виде набора радиоканалов, на вход схемы обработки которых поступает аддитивная смесь из трех сигналов. Каждый связующий сигнал обусловлен наличием в системе всех излученных сигналов. Блоки K₁...К_n, которые можно рассматривать как операторы, отображают весь набор излученных сигналов в связующие сигналы на входах соответствующих устройств обработки.

Для пояснения абстрактной модели группировки РЭС удобно обратиться к простейшей ситуации, в которой начинают проявляться признаки системы. Этой ситуации соответствует рис.12.5, где представлены два радиоканала.

Нежелательная связь между радиоканалами обозначена стрелкой. При увеличении числа радиоканалов структурная схема модели усложняется из-за множества перекрещивающихся связей.

Отметим следующие характерные особенности системы — группировки РЭС:

наличие многоканальности, причем каждый канал решает свою локальную задачу;

связи между каналами являются нежелательными и часто не зависят от воли разработчика конкретного канала;

в качестве управляемой величины могут выступать параметры сигналов при заданной и неизменной структуре системы;

внешняя помеха неуправляема и обусловливает неопределенность реакции системы на входные воздействия.

В случае идеальной совместимости общая система S оказывается развязанной, радиоканалы в системе функционируют независимо в том смысле, что выходной сигнал каждого канала есть функция только от своего сигнала и помехи несистемного происхождения. Сигналы излучателей соседних каналов полностью нейтрализуются, т. е. системная помеха отсутствует. Тривиальная реализация идеальной совместимости достигается при канализации электромагнитной энергии по кабельной линии. Этот случай следует исключить из рассмотрения как не представляющий практического интереса при излучении сигналов через антенну.