بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله عناوینی مختصر در خصوص دلایل ایجاد نظام آزمون وشبیه سازی تجهیزات پدافندی در مواقع صلح و نتایج حاصل از آن ذکر میگردد. در ابتدا تئوری عملکرد رادار سامانه و سناریوی تستها و نحوه شبیهسازی و ایجاد وضعیت عملیاتی برای آن ارایه شده است، همچنین شبیه سازیها و نتایج عملی سیستم ساخته شده مبتنی بر DDS با پایداری فرکانسی 70 ppb و مشخصات نویزفاز بهتر از -120 dbc/Hz در افست 10 KHz در باند C اندازهگیری و با نمونه موجود مقایسه شده است. در پایان اهمیت و ضرورت به کارگیری روش های نوین طراحی همانند BIT در بومی سازی و بازبینی نظام تست و تعمیرات تجهیزات دفاعی نتایج آن و مزیتهای دارا بودن یک سیستم تست و آزمون منظم و منسجم در مواقع صلح، همانند کاهش زمان تعمیرات و بازسازی ارایه میشود.
1. مقدمه
امروزه و با افزایش موج فزاینده تهدیدات نظامی و با پیشرفت ادوات تهاجمی و افزایش دقت در اصابت به هدف، تکنولوژی پنهانکاری و همچنین گسترش و پیشرفت در تئوری و فناوری انواع اخلالگر ها [1] ، لزوم داشتن سامانه های عملیاتی با ویژگی های جدید و محرمانه، با قابلیت واکنش سریع ، زمان حاضر به راه کم، فاصله زمانی زیاد بین دو خرابی و زمان کارکرد بدون خرابی بالا را بسیار بیشتر از گذشته آشکار کرده است.
برآورده شدن بخشی از این ویژگی ها مانند تست زمان حاضر به راه و سنجش حفظ قابلیت های ویژه در سامانه های موجود و تشخیص عملیاتی بودن یا عیب یابی در صورت خرابی دستگاه مستلزم وجود یک سیستم آزمون و شبیه سازی برای سامانه های پدافندی و دیگر سامانه ها میباشد. پیچیدگی طراحی چنین سیستمی باعث شده است تا روش طراحی بر اساس متدهای مدرن همانند BIT به وجود آیند.[2] چرایی اهمیت تسترهای سامانه های پدافندی و فلسفه وجودی آنها در این نوشتار بررسی شده است. نحوه عملکرد تمامی سامانه های پدافندی تقریبا یکسان میباشد.
در تمامی این سامانه ها بحث ابتدایی شناسایی وجود هدف در حریم هوایی است. این کار توسط سیستم های جستجو مبتنی بر رادار یا امواج فرو سرخ یا سیستم های اپتیکی[3] صورت می گیرد. بعد از شناسایی وجود هدف در منطقه نیاز به استخراج دقیق موقعیت هدف و تعقیب آن در ایستگاه زمینی وجود دارد. این کار توسط رادار رهگیر [4] و یا سامانه الکترو اپتیک انجام میشود.
در گیر شدن با هدف مرحله پایانی عملیات سیستم پدافندی است که توسط سیستم کنترل آتش صورت میگیرد به این ترتیب که رادار رهگیر که بر روی هدف قفل کرده است و در حال تعقیب لحظه ای هدف میباشد، اطلاعات هدف را که شامل مختصات قطبی - زاویه در سمت و ارتفاع - ، سرعت زاویه ای در سمت و ارتفاع ، وضعیت جنگ الکترونیک میباشد، برای واحد کنترل آتش ارسال میکند.
این واحد با توجه به اطلاعات از قبل برنامه ریزی شده در کامپیوتر خود که شامل سرعت گلوله در دهانه توپ یا سرعت و شتاب پرتاب موشک است، اقدام به محاسبات بالستیک[5] برای گلوله و یا پیش بینی موقعیت لحظه ای اصابت موشک به هدف با فرض ثابت بودن مانور هدف در لحظه مینماید و با ارسال این اطلاعات به سمت لانچر یا قبضه توپ، آنها را در زاویه مناسب در هر لحظه قرار میدهد. شکل - - 1
هدف از این طرح، ایجاد شرایط عملیاتی برای تست ایمن چنین سامانهای بدون هزینه و خرابیهای به وجود آمده در یک تست واقعی است به طوریکه بتوان بعد از این تست و شبیهسازی، از عملیاتی بودن سامانه به طور کامل اطمینان حاصل کرد و یا اگر خرابی تشخیص داده شد، محل و نوع آن مشخص شود و با دادن اطلاعات تکمیلی و راهنمایی خودکار تعمیرکار، خرابی در اسرع وقت قابل تعمیر باشد - ایجاد یک سیستم - BIT ، همچنین بتوان با انجام گام به گام تستها یا تکرار آنها به بررسی عملکرد سامانه و بازطراحی یا بهینهسازی آن پرداخت.
2. عملکرد سامانه مورد بررسی و طراحی شبیه ساز جدید
سامانه مورد بررسی یک سامانه موشکی نیمه فعال میباشد. اصول عملکردی این سامانه به گونه ایست که بعد از رهگیری هدف در ایستگاه زمینی، یک پرتو موسوم به روشن کننده هدف از طریق یک آنتن جهتی به سمت هدف تابانیده میشود. موشک اقدام به رهگیری سیگنال برگشتی ناشی از اصابت امواج به هدف میکند. از سیگنال تابنده نیز به عنوان مرجع برای طبقات گیرنده خود استفاده میکند. شایان ذکر است این موشک علاوه بر آنتن جهتی در دماغه خود برای رهگیری امواج برگشتی از هدف دارای یک آنتن در انتهای خود برای دریافت سیگنال مرجع از تابنده زمینی میباشد. اصول اینگونه رهگیری در شکل - - 2 مشاهده میشود. به سامانههایی با این الگوی عملکرد، سامانههای نیمه فعال گویند.
در این موشکها رادار رهگیر زمینی اقدام به رهگیری دائمی هدف کرده و بعد از شلیک موشک با استفاده از اطلاعات لحظهای موقعیت آن در صفحه رادار، اقدام به ارسال فرامین رادیویی برای تابنده مینماید و در هر لحظه سمت آنتن تابنده را در راستای موقعیت هدف قرار میدهد. بدیهی است برای ساخت تستر و شبیهساز چنین سامانهای نیاز به ایجاد هدف فرضی با موقعیت مشخص برای رادار رهگیر و ایجاد موقعیت فرضی موشک در هر لحظه برای آن میباشد و بررسی اینکه آیا فرامین درست در موشک ایجاد و برای باله ها ارسال میگردد و اگرپاسخ مثبت است آیا کامپیوتر و درایورهای بالههای موشک، آنها را در موقعیت درست قرار میدهند یا خیر.
برای انجاماین کار پیچیده باید اولاً مکانیزم کاری رادار رهگیر برای شناسایی و تعقیب هدف کاملاً شناسایی شود تا بتوان برای آن هدف کاذب ایجاد کرد، دوم اینکه باید مسیر فرضی اصابت موشک تا هدف را ترسیم کرد و در هر لحظه موقعیت موشک را به صورت فرضی برای آن ارسال کرد. سوم اینکه با توجه به مدل هدایتی موشک به این درک رسید که موشک برای اصابت به اهداف در موقعیتهای مشخص باید بالههای خود را در هر لحظه و با توجه به هر فرمان رادار رهگیر در چه زاویهای قرار دهد.
