1284

Таблица 3.47

Взаимное сравнение критериев К1, К2, К3

Следующий этап предусматривает последовательное определение абсолютных приоритетов PijА вариантов, а затем – относительных вариантов PijО ,

которые вычисляются в долях единицы. Для расчета PijА каждая строка в матрице умножается на вектор-столбец «Сумма ». Нормированные значения, т.е. относительные PijО , получаются делением PijА на сумму PijА .

Вычисление абсолютных B jА и относительных BОj критериев производится

аналогично.

После этих расчетов можно вычислить комплексный показатель (приоритет) для каждого из вариантов Хi ком, который определяется как сумма произведений относительных приоритетов PijО на относительные приоритеты критериев BОj :

Xi _ ком Pi1О B1О PiО2 B2О PiО3 B3О .

Вариант, получивший наибольшее значение Хi ком, может считаться лучшим из сравниваемых. По результатам расчетов лучшим вариантом явля-

ется X4:

Х1 ком = 0.153 0.451 + 0.149 0.275 + 0.121 0.275 = 0.143; = 0.136; = 0.140; = 0.189; = 0.136; = 0.126;

= 0.131.

Целесообразно приведенные выше расчеты выполнять автоматизированным способом, например в программе MathCAD или Excel.

261

Согласно таблице 3.45 вариант X4 представляет собой радиомикрофон – электретный микрофон, объединенный с радиоканалом и предназначенный для передачи акустической информации. Устройство должно быть выполнено на интегральной элементной базе, и должно питаться от миниатюрного галь-

ванического элемента. Наибольший комплексный показатель варианта X4 объясняется удобством оперативного использования радиомикрофона, простотой применения (не требуется длительного обучения персонала), дешевизной, очень небольшими размерами. Выявленный при выполнении операции 7 недостаток электретного микрофона устраняется введением истокового повторителя, благодаря чему выходное сопротивление не превышает 3 – 4 кОм. Кроме этого электретные микрофоны имеют наилучшие электроакустические характеристики: широкий частотный диапазон; малую неравномерность АЧХ; низкий уровень искажений; высокую чувствительность; малый уровень собственных шумов.

Описание функций элементов и конструктивная ФС улучшенного варианта устройства для перехвата информации приведены в таблице 3.48 и на рисунке 3.30, соответственно.

Рисунок 3.30 – Конструктивная ФС улучшенного варианта устройства

Эскиз внешнего вида радиомикрофона и приемника приведен на рисунке 3.31. Устройство питается от автономного источника – батареи для электронных часов напряжением 1.5 В. Закладка радиомикрофона производится при тайном или легальном посещении нужного помещения. Радиомикрофон может быть вмонтирован в книгу, картину, бижутерию, обивку мебели, в шариковую ручку, зажигалку и т.д.

263

Рисунок 3.31 – Эскиз внешнего вида устройства для перехвата информации

Упрощенная принципиальная схема радиомикрофона приведена на рисунке 3.32.

Рисунок 3.32 – Упрощенная электрическая принципиальная схема устройства

Сигналы этого радиомикрофона могут приниматься на удалении до 150 м. Продолжительность работы около 24 часов. Задающий генератор собран на транзисторе VT1, режим работы которого по постоянному току задается ре-

264

зистором R1, частота колебаний задается контуром в базовой цепи транзистора VT1. Этот контур включает в себя катушку L1, конденсатор С3 и емкость цепи «база-эмиттер» транзистора VT1, в коллекторную цепь которого в качестве нагрузки включен контур, состоящий из катушки L2 и конденсаторов С6, С7. Конденсатор С5 включен в цепь обратной связи и позволяет регулировать уровень возбуждения генератора.

Управляющее напряжение прикладывается к базе транзистора VT1, изменяя тем самым напряжение смещения на переходе «база-эмиттер» и, как следствие, изменяя емкость перехода «база-эмиттер». Изменение этой емкости ведет к изменению резонансной частоты колебательного контура, что приводит к появлению частотной модуляции. Требуемая величина максимальной девиации несущей частоты составляет 50 кГц и получается при изменении напряжения звуковой частоты на базе транзистора в диапазоне 10 –

100 мВ. В качестве приемного устройства Е5 можно использовать бытовой УКВ радиоприемник. По этой причине в конструктивной ФС на рисунке 3.30

приемник представлен в виде неделимого элемента Е5.

При использовании электретного микрофона с усилителем уровень сигнала, снимаемый непосредственно с микрофона, оказывается достаточным для получения требуемой девиации частоты радиомикрофона. Конденсатор С1 осуществляет фильтрацию колебаний высокой частоты. Конденсатором С7 можно в небольших пределах изменять значение несущей частоты. Сигнал в антенну поступает через конденсатор С8, емкость которого выбирается достаточно малой, чтобы уменьшить влияние возмущающих факторов на частоту колебаний генератора. Антенна может быть выполнена из провода или металлического прутка длиной 60 – 100 см.

265

4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Системные методы в проектировании, производстве, эксплуатации РЭС позволяют методологически оптимально решать проблемные ситуации, возникающие в ходе практической деятельности радиоинженера или инженераэколога. Практика применения технологии прикладного системного анализа в различных сферах инженерной деятельности, накопленная нами в 1992 – 2002 гг., показывает, что теория системного анализа, примененная для решения проблем анализа и синтеза различных систем, дает впечатляющие результаты.

Конструирование систем – это сложный и многогранный процесс. Для достижения поставленной цели необходимо учесть множество ограничений и интересы всех участников проблемной ситуации. Сделать это позволяет системный подход на основе методологии системного анализа. Теория научнотехнического творчества дает возможность наикратчайшим путем получить оптимальное техническое решение. Следует заметить, что выбор того или иного метода поиска нового технического решения существенным образом зависит от образа мышления и психологии инженера, использующего методологию инженерного творчества. Для лиц с необузданной фантазией и раскованным мышлением больше подходит метод мозговой атаки. Педанты, склонные к тщательному и скрупулезному анализу, предпочтут морфологические методы, основанные на всестороннем исследовании поставленной проблемы.

Заметим, что методология системного анализа и инженерного творчества настоятельно требует создания индивидуальной базы данных для каждого инженера, которая должна содержать банки физико-технических эффектов, эвристических приемов, собственных технических решений, которые наиболее приемлемы и доступны именно для индивидуального использования.

Существенную роль в инженерной деятельности играют вопросы физического и математического моделирования процессов, протекающих в проектируемых РЭС различного системного уровня. Поэтому указанная индивидуальная база данных должна содержать современные программные комплексы и программные продукты для моделирования. Современный арсенал программного обеспечения физико-математического моделирования электрических, электромагнитных, тепловых, механических и других процессов позволяет в сочетании с системными методами их применения рационально решить проблему выбора нового технического решения.

В заключение пожелаем читателю системного мышления в любых сферах своей практической деятельности и успехов в достижении поставленных целей.

266

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеев В.П., Тарасенко Ф.П. Системный анализ в дипломном проектировании: Метод. указ. по дипломному проектир. спец. 200800 всех форм обучения. - Томск: ТУСУР, 1997. - 16 с.

2. Основы научных исследований. Учебное пособие. Под ред. В.И.Крутова. М.: Высшая школа, 1989. – 400 с.

3.Еременко Д. Цифровое телевидение – в Москве // Stereo&Video, 2002, №9. С.18-19.

4.Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. М.: Солон-Р, 1999. – 512 с.

5.Скурихин В.И., Шифрин В.Б., Дубровский В.В. Математическое моделирование. Киев, Техника, 1983. – 270 с.

6.Озёркин Д.В. Анализ и синтез термостабильных радиотехнических устройств и систем // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Томск, 2000. – 166 с.

7.Деньдобренько Б.Н., Малика А.С. Автоматизация конструирования РЭА: Учебник для вузов. - М., Высш. школа, 1980. - 384 с., ил.

8.Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. М.: Солон, 1999. – 704 с.

9.Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования MicroCAP

6.– М.: Горячая линия - Телеком, 2001. – 344 с.

10.Дьяконов В. MathCAD 2001: Учебный курс. СПб: Питер, 2001. – 621

с.

11.Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для ВУЗов / Ю.Ф.Опадчий, О.П.Глудкин, А.И.Гуров; Под ред. О.П. Глудкина. – М.: Горячая линия – Телеком, 2002. – 768 с.

12.Городилин В.М., Городилин В.В. Регулировка радиоаппаратуры: Учеб. для ПТУ. – 4-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 1992. – 271 с.

13.Андрющенко В.А. Теория систем автоматического управления: Учеб. пособие. – Л.: Издательство Ленинградского университета, 1990. – 256 с.

14.Ингбергман М.И., Фромберг Э.М., Грабой Л.П. Термостатирование в технике связи. М.: Связь, 1979. - 144 с., ил.

15.Дульнев Г.Н., Семяшкин Э.М. Теплообмен в радиоэлектронных аппаратах. Л.: Энергия, 1968. - 360 с., ил.

16.Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. - М.: Машиностроение, 1988.

17.Академия домашнего кинотеатра АДК //Каталог компании «Русская игра». М.: «Русская игра», 2002 г. – 32 с.

18.Мюллер И. Эвристические методы в инженерных разработках/Пер. с нем. М.: Радио и связь, 1984. 144 с.

267

19.Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. М.: Московский рабочий, 1973. 296 с.

20.Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. М.: Сов. радио, 1979.

184 с.

21.Трушкин В. Ошибка! Как ее предотвратить. М.: Московский рабочий, 1971. 264 с.

22.Холл А.Д. Опыт методология для системотехники/Пер. с англ. под ред. Г.Н. Поварова. М.: Сов. радио, 1975, с. 448.

23.Половинкин А.И. Методы инженерного творчества. Учеб. пособие. Волгоград: ВолгПИ, 1984. 364 с.

24.Грушко И.М., Сиденко В.М. Основы научных исследований. Учебное пособие для вузов. Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьк. ун-те, 1977.

–199 с.

25.Чкалова О.Н. Основы научных исследований. Киев: Вища школа, 1976. – 195 с.

26.Автоматизация поискового конструирования/Под ред. А.И. Половинкина. М.: Радио и связь, 1981. 344 с.

27.Методы поиска новых технических решений/Под ред. А.И. Половинкина. Йошкар-Ола: Маркнигоиздат, 1976. 192 с.

28.Воинов Б.С. Принципы поискового проектирования: Учеб. пособие. Горький: ГГУ, 1982. 75 с.

29.Бабанов Ю.Н., Воинов Б.С. Поиск новых технических решений в радиотехнике СВЧ/Учеб. пособие. Горький: ГГУ, 1981. 76 с.

30.Буш Г.Я. Основы эвристики для изобретателей. Рига: Знание, 1977. Ч. I, с. 55; ч. 2, с. 67.

31.Диксон Д. Проектирование систем: изобретательство, анализ, принятие решений/Пер. с англ. М.: Мир, 1969. 440 с.

32.Выявление обобщенных приемов улучшения основных характеристик преобразователей с распределенными параметрами/Зарипов М.Ф.,

Файрушина Т.А., Зайнутдинова Л.X., Мамаджанов А.М.//Теория информационных систем и систем управления с распределенными параметрами. М.: Наука, 1978. С. 148—153.

33.Иванов Б.С. Авометр – первый измерительный прибор //Радио, 1998, №1. С. 31.

34.Карпунин М.Г., Майданчик Б.И. Функционально-стоимостной анализ в электротехнической промышленности. М.: Энергоатомиздат, 1984. 288 с.

35.Положение об организации и проведении функциональностоимостного анализа в электротехнической промышленности. М.: Информэлектро. 1978. 148 с.

36.Грамп Е.А. Функционально-стоимостной анализ: сущность, теоретические основы, опыт применения за рубежом. М.: Информэлектро, 1980. 64 с.

268

37.Арайс Е.А., Дмитриев В.М. Моделирование неоднородных цепей и систем на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1982. 160 с.

38.Кумунжиев К.В., Кузьмин Н.И., Никитин Ю.В. Интеллектуальный интерфейс электромеханика/Учеб. пособие. Уфа: УАИ. 1984. 100 с.

39.Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. О психологии изобретательского творчества // Вопросы психологии, 1956, №6. С. 37-49.

40.Альтшуллер Г.С. Краски для фантазии. Прелюдия к теории развития творческого воображения. Шанс на приключение/ Сост. А.Б.Селюцкий. – Карелия: Петрозаводск, 1991. – 304 с.

41.Злотин Б.Л., Зусман А.В., Каплан Л.А. Закономерности развития коллективов. Кишинев: МНТЦ «Прогресс», 1990.

42.Иванов А.В. От хлопка в ладоши // Социалистическая индустрия, №46 (4197), 25.02.83.

43.Петров В.М. Закономерности развития технических систем. - Методология и методы технического творчества // Тезисы докладов и сообщений к научно практической конференции. Новосибирск, 1984. С. 52-54.

44.Петров В.М., Злотина Э.С. Теория решения изобретательских задач

–основа прогнозирования развития технических систем. Л.: Квант, 1989. – 92

с.

45.Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. Учебное пособие. – М.: Сов. Радио, 1980. – 424 с.

46.Альтшуллер Г., Гаджиев Ч., Фликштейн И. Введение в вепольный анализ. - Баку: ОЛМИ, 1973. - 26 с.

47.Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать. Тамбов: Кн. изд., 1961.

–128 с.

48. Альтшуллер Г.С. Основы изобретательства. – Воронеж: Централь- но-Черноземное кн. изд., 1964. – 240 с.

49. Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара: Как решать изобретательские задачи. – Карелия: Петрозаводск, 1980. – 224 с.

50. Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в ТРИЗ. – Новосибирск: Наука, 1986. – 209 с.

51. Альтшуллер Г.С. АРИЗ – значит победа. Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ–85-В / Сост. А.Б.Селюцкий. Карелия: Петрозаводск, 1989. – 280 с.

52. Соколов А.В. Шпионские штучки. Новое и лучшее. – СПб.: ООО

«Издательство Полигон», 2000. – 256 с.

269

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 – МЕЖОТРАСЛЕВОЙ ФОНД ЭВРИСТИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОБЪЕКТА

1.Преобразование формы

1.1.Использовать круговую, спиральную, древовидную, сферическую или другую компактную форму.

1.2.Сделать в объекте (элементе) отверстия или полости. Инверсия

приема.

1.3.Проверить соответствие формы объекта законам симметрии. Перейти от симметричной формы и структуры к aсимметричной. Инверсия приема.

1.4.Перейти от прямолинейных частей, плоских поверхностей, кубических и многогранных форм (особенно в местах сопряжений) к криволинейным, сферическим и обтекаемым формам. Инверсия приема.

1.5.Объекту (элементу), работающему под нагрузкой, придать выпуклую (более выпуклую) форму.

1.6.Компенсировать нежелательную форму сложением с обратной по очертанию формой.

1.7.Выполнить объект в форме:

-другого технического объекта, имеющего аналогичное название или назначение;

-животного, растения или их органа;

-человека или его органов.

1.8.Сделать объект (элемент) приспособленным к форме человека или его органов.

1.9.Использовать в аналогичных условиях работы природный принцип формирования в живой или неживой природе.

1.10.Сделать рациональный (оптимальный) раскрой листового или объемного материала; внести изменения в форму деталей для более полного использования материала.

1.11.Выбрать конструкцию деталей, в наибольшей мере приближающуюся по форме и размерам выпускаемого проката в других профильных заготовок.

1.12.Найти глобально-оптимальную форму.

1.13.Найти наибольшую цельную форму объекта (зрительное выделение главного функционального элемента, устранение или прикрытие многих ненужных деталей и т. д.).

1.14.Использовать различные виды симметрии и асимметрии, динамические и статические свойства формы, ритма (чередования одинаковых или схожих элементов), нюансов и контраста.