1. Общая характеристика радиосистем.

1.1. Основные системные принципы

Термин «система» означает «целое, составленное из частей». Поэтому под системой понимают совокупность совместно действующих объектов, предназначенных для самостоятельного (независимого) выполнения поставленной задачи. Под объектом в данном случае понимаются технические устройства, а также среда (например, среда, в которой распространяются электромагнитные волны).

Основные системные признаки:

1. Целостность (единство) – наличие у всей системы какой-то общей цели, общего назначения. Свойства системы принципиально нельзя свести к сумме свойств составляющих ее частей (компонентов или элементов). Из свойств частей невозможно вывести свойства системы. Характеристики каждой части зависят от ее места и выполняемых функций внутри системы.

2. Структурность – возможность описания системы через установление ее структуры, т.е. сети связей и отношений внутри системы. Поведение системы обусловлено как поведением ее отдельных частей, так и свойствами ее структуры.

3. Иерархичность: каждая часть системы, в свою очередь, может рассматриваться как система, а изучаемая в данном случае система представляет собой одну из частей более широкой системы.

4. Сложность поведения системы – наличие сложных, переплетающихся и перекрывающихся взаимосвязей между переменными системы, при которых изменение одной переменной влечет изменение многих других переменных.

5. Множественность описания системы: вследствие принципиальной сложности системы

6. Большие размеры системы как по числу частей, выполняемых функций и входов, так и по своей стоимости.

7. Нерегулярное, случайное поступление во времени внешних возмущений, следствием чего является невозможность точного предсказания нагрузки.

8. Высокая степень автоматизации, широкое использование в системе новейших автоматических вычислительных машин и микропроцессоров в целях гибкого, оперативного и автоматизированного управления системой.

На практике встречается большое разнообразие систем. Это электронно-вычислительные машины, автоматические телефонные станции, системы обеспечения полетов воздушных судов, системы управления технологическими процессами и т.д. Системы могут быть сложными и важно, чтобы они были оптимальными, то есть обладали наилучшими характеристиками в заданных условиях эксплуатации. Обычно к системам предъявляется целый ряд технических требований, и некоторые из них являются противоречивыми. В этом случае возникает проблема выбора оптимальности системы. Общих рецептов отыскания критериев оптимальности не существует. Обычно это отношение некоторого обобщенного показателя качества работы системы к стоимости затрат.

Радиотехническими называют такие системы, в которых переносчиком информации являются радиоволны. К основным преимуществам радиосистем, позволяющим решать большой объем задач, могут быть отнесены следующие:

- дистанционность действия. Факт дистанционности действия радиосистем обусловлен способностью электромагнитных волн отрываться от породившего их источника (от антенны радиопередающего устройства) и распространяться в пространстве на значительные расстояния (тысячи километров и более). Во многих случаях радиосистемы оказываются единственным средством осуществления дистанционного контакта — оптические, в частности, средства имеют в сильном тумане крайне малую дальность действия, а визуальная, например, оценка пилотом воздушной ситуации чрезмерно затруднена в ночных условиях и т.д.;

- многофункциональность. Данное преимущество связано с широким перечнем возможностей, предоставляемых приемо-передающим режимом работы. Например, одна и та же радиосистема может быть использована не только для определения местоположения (дальности и угловых координат) летательного аппарата, но также для вычисления его скорости, для передачи информации, для выяснения государственной принадлежности и др.;

- гибкость. Указанная особенность основывается на способности радиосистемы изменять свои параметры в достаточно большом диапазоне при неизменных массогабаритных и энергетических показателях. В частности, использование различных видов модуляции радиосигналов приводит к возможности передачи значительных объемов информации (принадлежащей, возможно к существенно отличным классам), а применение частотной перестройки позволяет повысить помехозащищенность радиосистемы;

- оперативность. Отмеченное достоинство подтверждается не только высокой (и практически постоянной) скоростью распространения электромагнитных волн в пространстве или практически безинерционным прохождением радиосигнала через электронные узлы, но также и быстротой принятия решения в устройствах обработки информации;

- высокая информативность. Это преимущество базируется на использовании сложнокодированных высокочастотных радиосигналов, каждый из которых способен перенести значительный объем разнородной информации;

- автономность. Данное обстоятельство обусловлено способностью ряда радиосистем выполнять свои функции самостоятельно без обращения к помощи других систем (радиосистем в том числе). Отмеченные достоинства радиосистем подкрепляются также рядом иных положительных факторов;

- теория функционирования и практика использования радиосистем в настоящее время развиты достаточно хорошо;

- современная элементная база позволяет реализовывать радиосистемы с приемлемыми массогабаритными, энергетическими и надежностными показателями;

- наличие электронных вычислительных машин дает возможность обрабатывать все более увеличивающиеся объемы информации с высокими скоростями. Вместе с тем, радиосистемам присущи и недостатки, основными из которых являются:

- сравнительная дороговизна;

- значительное энергопотребление;

- необходимость (в ряде случаев) выноса приемо-передающих антенн бортовых радиосистем за пределы фюзеляжа, что приводит к ухудшению аэродинамических характеристик летательного аппарата;

- невозможность (во многих случаях) выполнения полнотраекторного (от взлета до посадки) радиоконтакта одной и той же наземной радиосистемы с бортовой радиосистемой совершающего полет летательного аппарата, что при использовании нескольких наземных радиосистем удорожает стоимость полета, а также может привести к наличию зон полета с отсутствием радиоконтакта;

- ухудшение экологической обстановки в окружающей среде за счет неизбежного для радиосистем излучения электромагнитных волн.

Что касается классификаций радиосистем, то они могут быть выполнены по различным признакам. Наиболее употребительными в настоящее время являются классификации по месту расположения радиосистемы и по области ее использования.

По месту расположения. В этом случае радиосистемы подразделяются на следующие классы:

- наземные (например, радиомаяки, радиосистемы обзора воздушного пространства);

- бортовые (например, автоматический радиокомпас, радиосистема обзора земной поверхности).

Вместе с тем, следует отметить, что нередко в одной и той же радиосистеме присутствует как наземное, так и бортовое радиооборудование (например, радиосистема определения государственной принадлежности, радиосистема посадки).

По области использования. В этом случае радиосистемы подразделяются на следующие классы:

- гражданские (например, радиосистема предупреждения столкновений, радиосистема управления воздушным движением);

- военные (например, радиосистема перехвата и прицеливания, радиосистема наведения).

Следует отметить, что значительное количество радиосистем обладают так называемой «двойной применимостью», то есть могут быть использованы как в гражданской, так и в военной авиации.