Nghiên cứu khả năng tự động ổn định dải động máy thu các đài radar điều khiển hỏa lực thế hệ mới

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Tên lửa, 09 - 2016 57 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TỰ ĐỘNG ỔN ĐỊNH DẢI ĐỘNG MÁY THU CÁC ĐÀI RADAR ĐIỀU KHIỂN HỎA LỰC THẾ HỆ MỚI Vũ Hỏa Tiễn1, Trần Ngọc Quý2, Lê Văn Sâm3* Tóm tắt: Trong bài báo này đề xuất nghiên cứu một hệ tự động điều khiển thu – phát khép kín qua hệ thống máy phát, nhằm mục đích tự động hóa hoàn toàn quá trình ổn định dải động đài radar điều khiển hỏa lực thế hệ mới, khi cự ly mục tiêu thay đổi trong dải rộng. Bài báo đã phân tích những vấn đề mang tính nguyên lý, đã khảo sát một số đặc trưng quan trọng của hệ thống máy thu một loại đài radar điều khiển hỏa lực (ПН-30H6E) thế hệ mới hiện có trong trang bị, trên cơ sở của bộ dữ liệu thực của các tham số để dẫn ra cơ sở xây dựng luật điều khiển máy phát. Đây là cơ sở ban đầu để hình thành hệ tự động thu – phát nói trên. Từ khóa: Radar điều khiển hỏa lực, Bộ điều khiển máy phát, Ổn định dải động máy thu. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong các đài radar thế hệ mới nói chung và các đài radar điều khiển hỏa lực (PПН) nói riêng, công suất tín hiệu thăm dò không gian thường không thay đổi [1], [2]. Vấn đề này gắn liền với giá trị dải động đầu vào máy thu sẽ rất lớn, do sự thay đổi công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu trong một dải cự ly (R)từ hàng trăm xuống chỉ còn vài km. Mặt khác, một trong những yêu cầu chính của máy thu các đài radar là sự ổn định biên độ tín hiệu mục tiêu ở đầu ra so với một giá trị cho trước [2]. Yêu cầu đó nhằm bảo đảm độ tin cậy cho các thuật toán phát hiện hay xác định tọa độ mục tiêu.Yêu cầu ổn định biên độ tín hiệu đầu ra máy thu hoàn toàn đồng nghĩa với yêu cầu ổn định tỷ số tín/tạp (S/N) trong bài toán phát hiện, nếu như ta coi mức tạp âm của máy thu là không thay đổi. Để ổn định tỷ số tín/tạp đầu ra máy thu, trong điều kiện dải động đầu vào lớn, trong tất cả các máy thu vô tuyến người ta thường phải sử dụng kết hợp các biện pháp: hạn chế công suất tín hiệu đầu vào bằng các bộ suy giảm (SGTH); tự động thay đổi hệ số khuếch đại máy thu (mạch APY); điều chỉnh khuếch đại bằng tay (PPY);tự động điều chỉnh khuếch đại theo thời gian (BAPY);Trong các biện pháp đó, việc thay đổi khuếch đại bằng tay (PPY) và suy giảm tín hiệu (SGTH) tuyến thu các đài radar hiện nay vẫn là quá trình chưa hoàn toàn tự động hóa, tức là vẫn có sự can thiệp của con người. Từ góc độ khác, nếu khảo sát quy luật thay đổi công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu trong dải động đầu vào máy thu, ta nhận thấy quy luật thay đổi hệ số suy giảm và khuếch đại của máy thu lànhữnghàm phi tuyến. Nếu xét trên toàn dải động, tính tới tính phi tuyến của đặc trưng khuếch đại của máy thu, thì tín hiệu đầu ra nhìn chung sẽ bị méo, thông tin về các tọa độ mục tiêu sẽ bị sai lệch, điều này không nên có đối với các radar điều khiển hỏa lực. Tự động thu hẹp dải động, tuyến tính hóa đặc trưng khuếch đại máy thu đài radar điều khiển hỏa lực bảo đảm sự ổn định tỷ số tín/tạp đầu ra, trong điều kiện cự ly tới mục tiêu thay đổi trong dải rộng là vấn đề rất đáng quan tâm. Đặc biệt là vấn đề này nếu được giải quyết trên cơ sở xây dựng một hệ thống tự động điều chỉnh lại càng có ý nghĩa khoa học và thực tế. Cơ học & Điều khiển thiết bị bay V. H. Tiễn, T. N. Quý, L. V. Sâm, “Nghiên cứu khả năng tự động hỏa lực thế hệ mới.” 58 2. PHÂN TÍCH CƠ SỞ XÂY DỰNG TUYẾN THU – PHÁT TỰ ĐỘNG ỔN ĐỊNH DẢI ĐỘNG THEO TỶ SỐ TÍN/TẠP Tuyến thu-phát của một đài radar điều khiển hỏa lực hiện đại có sơ đồ cấu trúc rút gọn như trên hình 1 [4]. Theo cấu trúc hệ thống thu - phát như trên hình 1, ta thấy rõ ràng hệ thống không là hệ tự động điều chỉnh. Cụ thể là phần máy phát làm việc theo chế độ và quy luật riêng bởi máy tính trung tâm và không được khép kín với máy thu. Nếu đặt vấn đề khép kín hai hệ thống máy phát và máy thu thành hệ tự động điều chỉnh thì ta cần giải quyết những vấn đề sau: - Một là phải khảo sát và xây dựng đặc trưng dải động đầu vào máy thu, tức là quy luật thay đổi công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu (hoặc thay đổi của tỷ số S/N) phụ thuộc vào cự ly mục tiêu thay đổi. - Hai là xây dựng đặc trưng khuếch đại của máy thu trên cơ sở bài toán phát hiện tín hiệu mục tiêu trên nền tạp, tức là đặt điều kiện tỷ số S/N ở đầu ra máy thu không thay đổi trong toàn dải cự ly mục tiêu. - Ba là xây dựng thuật toán điều khiển máy phát tín hiệu dò không gian trên cơ sở của đặc trưng khuếch đại của máy thu. Thuật toán và bộ điều khiển máy phát đài radar khi đó đóng vai trò vòng hồi tiếp âm, có tác dụng ổn định dải động đầu vào máy thu, thông qua đó ổn định khuếch đại toàn tuyến, trong đó có cả tỷ số S/N ở đầu ra. Cấu trúc mới của hệ thống thu – phát của đài radar điều khiển hỏa lực sẽ là cấu trúc của một hệ tự động ổn định tỷ số S/N như trên hình 2. Đối tượng điều khiển của hệ là máy phát xung dò không gian, được khép kín qua không gian tới đầu vào máy thu bởi khâu phản hồi công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu. Đặc điểm của hệ hở như hình 1 là có hệ số truyền (hệ số khuếch đại) thay đổi phi tuyến, vì vậy hệ cũng là phi tuyến. Nguyên nhân làm cho đặc trưng khuếch đại của hệ thống phi tuyến là sự có mặt của bộ SGTH có hệ số thay đổi nhảy bậc và có điều chỉnh khuếch đại bằng tay (PPY). Hình 1. Mô hình cấu trúc hệ thống thu-phát quan sát mục tiêu đài radar РПН. Trong đó: KĐCT- Khuếch đại cao tần; Bộ SGTH - Bộ suy giảm tín hiệu; KĐTT - Khuếch đại trung tần; ABT - Bộ tự động báo động (phát hiện mục tiêu) theo tỷ số (S/N); fns - Tần số ngoại sai; R - Cự ly tới mục tiêu; V - Vận tốc mục tiêu. 8dB Đồng bộ ABT Lọc số Trộn 3 Lọc R -V KĐTT 2 Trộn 2 KĐTT 1 Trộn 1 Hiện hình Bộ SGTH 18dB 24dB Từ máy tính trung tâm fns3 fns2 Xung chọn R fns1 APY KĐCT Máy phát KĐTT3 Mục tiêu PPY Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Tên lửa, 09 - 2016 59 Hình 2. Mô hình cấu trúc hệ tự động điều khiển thu – phát quan sát mục tiêu. 2.1. Khảo sát xác định dải động tín hiệu đầu vào máy thu Công suất tín hiệu đầu vào máy thu được xác định bởi công thức nguyên lý radar [1],[3]:     2 3 4 ' 4 ( ) p p t mt px P G G P R t L      (1) Trong đó: Ppx – biên độ tín hiệu phản xạ từ mục tiêu ở đầu vào máy thu; Pp - công suất đỉnh xung máy phát;Gp,Gt- hệ số khuếch đại anten phát và thu tương ứng; - bước sóng; mt - diện tích phản xạ hiệu dụng (PXHD) của mục tiêu; , ’- hiệu suất truyền năng lượng từ máy phát đến anten và từ anten về máy thu; R(t)- cự lytớimục tiêu, hàm theo thời gian;L - tổng mất mát, suy giảm trên đường truyềncủa hệ thống. Theo số liệu tham khảo từ đàiРПН[4], ta có: Pp=75kW; Gp=Gt=43dB; =3cm; =0.8; ’=0.9; R=(5÷300)Km; L=10dB. Nếu chọn cố định một loại mục tiêu là B- 1 với diện tích PXHD là mt=10m 2, thì kết quả khảo sát theo (1) khi cự ly mục tiêu thay đổi từ 300km đến 5km ta nhận được dải động đầu vào máy thu, đặc trưng cho thay đổi công suất tín hiệu phản xạ như trên hình 3. Hình 3. Dải động tín hiệu đầu vào máy thu quan sát đài РПН. 8dB Đồng bộ ABT Lọc số Trộn 3 Lọc R -V KĐTT 2 Trộn 2 KĐTT 1 Trộn 1 Bộ SGTH 18dB 24dB fns3 fns2 Xung chọn R fns1 APY KĐCT Máy phát KĐTT3 Mục tiêu Bộ ĐK F(R;S/N) S/N Luật ĐK R Tín hiệu ĐK PPY Cơ học & Điều khiển thiết bị bay V. H. Tiễn, T. N. Quý, L. V. Sâm, “Nghiên cứu khả năng tự động hỏa lực thế hệ mới.” 60 Theo số liệu khảo sát, khi cự ly mục tiêulà 300km, thì tín hiệu phản xạ có công suất nhỏ nhất làPpx_min=-149.2dB, xác định độ nhạy thực tế của máy thu. Khi cự ly mục tiêu là 5km, tín hiệu phản xạ có công suất cực đại làPpx_max=-78.1dB, xác định mức quá tải của máy thu. Nhận xét: Dải động của máy thu được xác định bởi hiệu D=(Ppx_max-Ppx_min)=71.1dB trong điều kiện công suất đỉnh xung dò và diện tích PXHD của mục tiêu không thay đổi (Pp=const., σ=const.) có giá trị khá lớn.Đặc trưng của dải động là phi tuyến. 2.2. Khảo sát đặc trưng khuếch đại của tuyến thu đài РПН Đối với mỗi tuyến thu vô tuyến bất kỳ, phương pháp xác định hệ số khuếch đại tổng có dạng sau: out Σ in U K = U theo yêu cầu duy trì: out 0U =U =const. (2) Trong đó:KΣ- hệ số khuếch đại của toàn tuyến thu; Uin, Uout- biên độ tín hiệu tương ứng với đầu vào và đầu ra máy thu. Hệ số khuếch đại toàn tuyến xác định bằng biểu thức: N Σ i i=1 K = K ; i=1,2,3,...,N (3) Với i là chỉ số của các tầng xử lý tín hiệu của máy thu, tính từ đầu vào. Về nguyên tắc, đối với bất kỳ máy thu nào Uout cần phải ổn định ở một mức xác định để đảm bảo cho các thiết bị khác (hệ thống hiện hình, hệ tọa độ,) hoạt động. Trong khi đó, như thể hiện ở hình 3, Uin thay đổi trong dải động D tương đối lớn. Chính vì vậy hệ số khuếch đại toàn tuyến nhất thiết phải thay đổi theo quy luật ngược với quy luật dải động để ổn định Uout. Trong thực tế, các đài radar và đài РПН thường sử dụng các mạch: SGTH; BAPY, APY; PPY để thay đổi KΣ, ổn định Uout. Trong số các mạch đó, chỉ có mạch BAPY và APY là tự động điều chỉnh khuếch đại. Các mạch còn lại là điều chỉnh bằng tay hay nhảy bậc. Dưới đây là sơ đồ tuyến thu thực tế của đài РПН [4], thể hiện sự phân bố các phần tử điều chỉnh khuếch đại, bao gồm cả các bộ suy giảm số (Digital). Hình 4. Sơ đồ phân bố hệ số khuếch đại của tuyến thu đài РПН. Bit 5 Вit 4 Вit 3 Bit 2 Bit 1 KĐCT (K1) KĐTT sơ bộ(K2) BSG-I (K3.1-K3.3) KĐTT (I, II) (K4.1.K4.2) KĐTT-III (K5) BSG-II (Digital) (K6.1-K6.5) APY KĐTT IV (K8) BSG-III (Digital) (K7) 0.5dB; 1dB; 2dB; 4dB; 8dB 0 1 0 0 0 ABT/Hiện hình Uout Uin Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Tên lửa, 09 - 2016 61 Nếu coi hệ số của các mạch truyền và biến đổi tín hiệu trong tuyến thu là 1, thì hệ số khuếch đại tổng KΣ của tuyến thu đài РПН theo (3) và hình 4 được xác định cụ thể như sau: 8 Σ i i=1 K = K ; i=1,2,3,...,8 (4) Trong đó cần lưu ý là hệ số suy giảm khuếch đại của các bộ suy giảm (BSG) trong (4) chỉ lấy một trong những giá trị rời rạc (Ki.j) xác định. Hệ số suy giảm của BSG-III được điều chỉnh tự động nhờ mạch APY theo nguyên lý số (Digital Control). Khi đó K7 được xem như thay đổi tuyến tính. Theo thuyết minh đài РПН [4], hệ số khuếch đại toàn tuyến thay đổi bởi: - Các tầng khuếch đại với hệ số cố định K1.K2.K4.1.K4.2.K5.K8; - Các BSG nhảy bậc bằng tay và số: (K3.1÷K3.3); (K6.1÷K6.5); - APY số tác động làm thay đổiK7[data(APY)]. Hệ số khuếch đại toàn tuyến thu thay đổi trong dải 71dB, phù hợp với dải động. Hệ thống APY cho phép thay đổi hệ số khuếch đại trong khoảng 11,5dB khi dữ liệu 5bit thay đổi từ 00000 đến 10000.BSG-I, dạng Attenuator, đầu vào máy thu suy giảm tín hiệu tương ứng với các mức 8dB, 18dB, 24dB khi chuyển mạch [4]. Sử dụng dữ liệu dải động đầu vào đã khảo sát (hình 3), cố định hệ số khuếch đại toàn tuyến (KΣ=const.) xác định theo (4), tính tới tham số của đài РПН, ta nhận được đặc trưng thay đổi biên độ tín hiệu (hay S/N) ở đầu ra máy thu (Uout) trên toàn dải cự ly như trên hình 5. Hình 5. Quy luật tín hiệu đầu ra máy thu quan sát đài РПН khi chưa được ổn định. Như đã nêu, máy thu radar РПН cần ổn định biên độ tín hiệu đầu ra (Uout=const.), tức là ổn định tỷ số S/N ở mức cho trước, khi đó quy luật thay đổi công suất tín hiệu trên hình 5 cần được thu hẹp và tuyến tính trên toàn dải động 71.1dB đầu vào (hình 3), tương ứng với cự ly mục tiêu thay đổi trong dải (5- 300)km. Nếu như Uout máy thu cần ổn định ở mức 3V (1dB)tương đương với S/N=1.2, theo biểu thức (2), kết quả khảo sát dải động(hình 3) và các mức chuyển hệ số suy giảm tín hiệu trong tuyến thu đài РПН [4], ta xây dựng được đặc tuyến khuếch đại như trên hình 6. Cơ học & Điều khiển thiết bị bay V. H. Tiễn, T. N. Quý, L. V. Sâm, “Nghiên cứu khả năng tự động hỏa lực thế hệ mới.” 62 Từ hình 6 rút ra 3 nhận xét sau: - Đặc trưng khuếch đại máy thu(hình 6) bao gồm các đoạn thẳng gấp khúc, tương ứng với các giai đoạn thay đổi hệ số suy giảm (HSSG) và hệ số khuếch đại (HSKĐ) bằng tay PPY. - Phần tuyến tính trong các đoạn là đặc trưng tự động điều chỉnh khuếch đại của hệ thống APY. - Đặc trưng khuếch đại là phi tuyến, có dạng ngược so với đặc trưng dải động thể hiện ở hình 3. Hình 6. Đặc trưng khuếch đại máy thu đài РПН trong dải cự ly mục tiêu. 2.3. Biện luận cơ sở xây dựng luật điều khiển máy phát để thu hẹp dải động máy thu Căn cứ vào những kết quả đã khảo sát như đặc trưng dải động D (hình 3), đặc trưng khuếch đại K (hình 6), biểu thức (1) xác định công suất (Ppx) tín hiệu phản xạ từ mục tiêu và giá trị cho trước của tỷ số S/N (hay biên độ Uout), ta có cơ sở để thu hẹp dải động máy thu đến mức trong hệ thống khi đó chỉ cần duy trì duy nhất mạch APY. Cơ sởổn định dải động D trước hết phải dựa trên nguyên lý thay đổicông suất tín hiệu phản xạ (1) phụ thuộc vào các tham số: công suất đỉnh xung dò Pp đầu ra máy phát; diện tích PXHD; quy luật thay đổi cự ly R(t) của mục tiêu.Tức là ta cần tìmraquy luật điều khiển máy phátdựatrên cơ sở sự phụ thuộccông suất tín hiệu phản xạ vào cự ly mục tiêu vàyêu cầu tỉ số S/N đầu ra máy thu (F(R,S/N)) như trên hình 2 thể hiện. Quy luật F(R,S/N) có thể tìm được dựa trên cơ sở quy luật thay đổi HSKĐ tuyến thu đã khảo sát ở hình 6. Như vậy để xây dựng luật điều khiển máy phát xung dò F(R, S/N) của hệ thống, bằng phương pháp nào đó ta cần xấp xỉ (approximation) đặc trưng khuếch đại của tuyến thu. Hàm F(R, S/N) sẽ được hình thành trên cơ sở tham chiếu hàm khuếch đại xấp xỉ với các tham số tức thời R và S/N của tuyến. Dưới đây bài báo sẽ trình bày hai phương pháp xấp xỉ đặc trưng khuếch đại GCA (Gain CharacteristicApproximation) theo phép nội suy hàm số và lý thuyết Fuzzy Logic. 2.3.1. Sử dụng phép nội suy hàm số Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Tên lửa, 09 - 2016 63 Từ đặc trưng dải động ở hình 3, đặc trưng khuếch đại máy thu ở hình 6 và giá trị dải làm việc của APY, PPY, SGTH [4], hoàn toàn có thể tìm được tọa độ các điểm gấp khúc (điểm đánh dấu thời điểm bật suy giảm) trên đặc trưng ở hình 6 như bảng 1. Bảng 1. Thống kê các điểm bật suy giảm trong tuyến thu theo cự ly mục tiêu. R [km] 5 17,86 50,36 79,8 154,75 300 HSKĐ [dB] 0 22 40 48 59,5 71 Sử dụng phép nội suy hàm số [5] có thể tìm ra hàm số GCA theo bảng 1. Tuy nhiên, để đồ thị hàm GCA bám sát đường đặc trưng hình 5 cần bổ sung một số điểm lân cận các điểm trong bảng 1. Kết quả thu được biểu thức (5). GCA = f(R) =-1,145.10-20R10+1,96.10-17R9-1,46.10-14R8+6,2.10-12R7-1,65.10-9R6++ 2,89.10-7R5-0,33.10-4R4 + 0,25.10-2R3- 0.12R2+3.57R-15.18 (5) Đặc trưng GCA nhận được sau nội suy trong dải R=(5-300)km, S/N=1.2 là đường cong nét đứt màu đỏ thể hiện trên hình 7. Rút ra nhận xét là đặc trưng GCA theo nội suy hàm số trơn hơn đặc trưng khuếch đại (đường liền màu xanh) ban đầu. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp GCA này là để đạt độ chính xác cao so với đường chuẩn, hàm nội suy phải có bậc khá cao, trong trường hợp trên hình 7 là hàm bậc 10.Đây là một trở ngại liên quan tới yêu cầu thời gian thực khi giải các thuật toán điều khiển cho trang bị, nó đòi hỏi hệ thống tính toán có cấu hình rất cao, tốc độ tính toán lớn. Hình 7. Đặc trưng khuếch đại xấp xỉ (GCA) của máy thu РПН theo nội suy hàm số. 2.3.2. Sử dụng lý thuyết Fuzzy Logic Để tìm hàm FLA (Fuzzy Logic Approximation ) theo lý thuyết Fuzzy Logic [6], ta cũng sử dụng dữ liêu bảng 1 để xây dựng thuật toán bộ điều khiển mờ với tín hiệu vào là cự ly R, đầu ra là khuếch đại xấp xỉ FLA. Các bước cơ bản bao gồm: - Mờ hóa đầu vào và đầu ra: Theo bài toán, đầu vào bộ điều khiển mờ là cự ly (R) và đầu ra là FCA. Tập mờ đầu vào là 6 biến tương ứng với 6 giá trị R trong bảng 1: Rất gần (RG): 5km; gần vừa (GV): 17,86km; gần (G): 50,36km; trung bình (TB): 79,8km; Xa (X): 154,75km; rất xa (RX): 300km với dạng các hàm liên thuộc như hình 8. 64 bảng 1 bao gồm: rất bé (RB): 0dB; bé (B): 22dB; vừa (V): 40dB; cao (C): 48dB; cao v hi máy thu tăng lên, HSKĐ c đầu ra. Tr thu “RB”; n “V”; n nếu cự ly “RX”th cự ly kh trưng khu Tương t - Lu Lu ện cực đại - Gi Trong đó: Đ ảo sát thể hiện tr V. H. Ti ừa (CV): 59.5dB; rất cao (RC): 71dB. ật điều khiển: ật điều khiển bộ điều khiển mờ đ ếu cự ly “TB”th ải mờ bằng ph FLA f R R; ặc tr Hình 8. ên cơ s RG ưng khu ếch đại thực của tuyến thu. ự nh , HSKĐ tuy ếu cự ly “GV”th   + ễn, T. N. Quý, L. V. Sâm ư đ  GV Hàm liên thu ở đó ta có luật điều khiển nh ì HSK ( ) là hàm có giá tr + ếch đại xấp xỉ FLA (Fuzzy Logic Approximation) nhận đ Hình 9. ầu v ương pháp đ G ên ào, đ ến thu l ì HSK Đ tuy RG RB GV B G V TB C X CV RX RC      + hình 9. K K K K K K K TB Đ ầu ra đ ần đ ì HSK Đ tuy ến thu “RC”. + ặc tr ộc của các biến mờ đầu v à l ư ộ cao ta có quan hệ truyền đạt của bộ điều khiển mờ:            ị phụ thuộc v  ết quả khảo sát cho thấy đặc tr ưng khu , “ ư ớn nhất; cự ly giảm dần l ợc điều chỉnh giảm t Đ tuy ến thu “C”; nếu cự ly “X”th RG GV G TB X RX X + Nghiên c ợc chọn 6 biến mờ      RX ược xây dựng tr ến thu “B”; nếu cự ly “G”th ếch đại xấp xỉ theo FLA. = 1; ứu kh ư sau: n ào hàm liên thu ả năng tự động ương ếu cự ly “RG”th Cơ h ào b tương ên nguyên t ọc & àm cho tín hi ứng để ổn định tín hiệu ì HSK ộ điều khiển. ứng 6 giá trị K trong ộc đầu v ưng FLA bám sát đ Điều khiển thiết bị bay h ì HSK Đ tuy ỏa lực thế hệ mới ắc: ở cự ly phát ì HSK ến thu “CV”; ào (hình 8) và ệu đầu v Đ tuy Đ tuy ược qua ến thu .” ào ến (6) ặc Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Tên lửa, 09 - 2016 65 Từ hai phương pháp xấp xỉ đặc trưng khuếch đại tuyến thu có thể thấy phương pháp FLA phù hợp hơn cho ứng dụng thực tế vì có thuật toán đơn giản hơn, trong khi vẫn bảo đảm được sai số xấp xỉ. 3. KẾT LUẬN Với mục đích nghiên cứu thu hẹp và ổn định dải động của máy thu các đài radar nói chung và đài radar РПН điều khiển hỏa lực thế hệ mới nói riêng, có thể rút ra những kết luận sau: a) Đặc điểm chung đối với các loại đài radar là có dải động đầu vào máy thu lớn, phụ thuộc vào tham số hệ thống thu-phát, dải cự ly hoạt động và diện tích PXHD của mục tiêu. Để ổn định Sout hay, hay tỷ số Sout/N ở đầu ra máy thu, người ta phải sử dụng nhiều phương pháp điều chỉnh hệ số khuếch đại của tuyến thu như BAPY, APY, trong đó có cả các phương pháp bằng tay PPY và bộ SGTH như hình 1. b) Toàn bộ hệ thống thu-phát của đài radar có thể xây dựng được trên cơ sở một vòng tự động điều khiển kín như giới thiệu trên hình 2. Ưu điểm vượt trội của mô hình mới là loại bỏ được tất cả các bộ điều chỉnh khuếch đại hay bộ suy giảm bằng tay nhờ sự tự động điều chỉnh tham số và công suất xung dò Pp không gian, có tác dụng ổn định công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu Ppx ở đầu vào máy thu trong dải hẹp. Kết quả là hệ tự động đồng thời giảm độ lớn dải động - D, dải thay đổi HSKĐ - K và tăng mức độ ổn định tỷ số S/N đầu ra máy thu. c) Một hệ thống thu – phát tự động như mong muốn có thực tế hóa được hay không, phụ thuộc vào một số vấn đề then chốt sau: + Xây dựng luật điều khiển máy phát - F(R, S/N) trên cơ sở hàm thay đổi khếch đại - K và thông tin cự ly mục tiêu R, tỷ số S/N; + Cấu trúc tín hiệu phát dò không gian (độ rộng xung, chu kỳ lặp, độ rộng chùm, quy luật điều chế,); + Khả năng điều khiển được công suất máy phát như đối tượng điều khiển. Bài báo đã phân tích những vấn đề mang tính nguyên lý, đã khảo sát một số đặc trưng quan trọng trên cơ sở của bộ dữ liệu thực của các tham số để cuối cùng dẫn ra cơ sở xây dựng luật điều khiển máy phát xung dò là hàm F(R, S/N) dựa trên việc xấp xỉ hàm thay đổi HSKĐ tuyến thu khi cự ly mục tiêu thay đổi. Những vấn đề liên quan tới lựa chọn cấu trúc xung dò vô tuyến, khả năng của máy phát cao tần sẽ được giới thiệu ở những bài tiếp theo. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Hamish Meikle, “Modern radar systems”, Artech House, 2008. [2]. Merrill Skonik, “Radar handbook”, Mc Graw Hill, 2008. [3]. “Nguyên lý radar”, Học viện Kỹ thuật quân sự, 1996. [4]. Техническое Описание и Инструкция по Эксплуатации Приемно- Передающего Тракта РПН 30Н6Е (том 1,2,3,4). [5]. Đặng Quốc Lương, “Phương pháp tính trong kỹ thuật”, Nhà xuất bản xây dựng Hà nội, 2001. [6]. Nguyễn Như Hiền & Lại Khắc Lãi, “Hệ mờ và nơ ron trong kỹ thuật điều khiển”, NXB Khoa học tự nhiên và công nghệ Hà Nội, 2007. Cơ học & Điều khiển thiết bị bay V. H. Tiễn, T. N. Quý, L. V. Sâm, “Nghiên cứu khả năng tự động hỏa lực thế hệ mới.” 66 ABSTRACT STUDY THE ABILITY OF AUTOMATICALLY STABILIZE THE RECEIVER DYNAMIC RANGE OF THE NEW-GENERATION FIRE-CONTROL RADAR SYSTEMS An automatic receive - transmit control system, closed via a transmiter system is proposed in this paper. Its purpose is to automatically stabilize the receiver dynamic range of the new - generation fire control radar (ПН) systemsin terms of target distance changing in a wide range. In the article, the principle issues were analyzed, some important features of the receiver system were examined based on using the real parameters of the new – generation ПН(30H6E). Those tasks are the basic for the construction of the transmitter control law which are the first steps to construct the automatic receive - transmit control system above. Keywords: The fire control radar systems, Controller to control the transmitter, Stablizing the receiver dynamic range. Nhận bài ngày 15 tháng 6 năm 2016 Hoàn thiện ngày 20 tháng 8 năm 2016 Chấp nhận đăng ngày 05 tháng 9 năm 2016 Địa chỉ: 1 Khoa Kỹ thuật điều khiển - Học viện KTQS; 2 Viện Tên lửa - Viện Khoa học và công nghệ quân sự; 3 Học viện Phòng không – Không quân; * Email: lethaosam@gmail.com, tranngocquy74@gmail.com.