📄Работа №187371
Тема: Разработка сканирующего нелинейного локатора для БПЛА
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Физика
Объем:
55 листов
Год:
2022
Просмотров:
66
4550
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Основы нелинейной локации 4
2 Фазированные антенные решетки 7
3 Цифровые антенные решетки 10
4 Радар с синтезированной апертурой 12
5 Существующие приборы для нелинейной локации 15
5.1 Нелинейные локаторы «Лорнет» 15
5.2 Нелинейные локаторы «PEGAS» 20
5.3 Нелинейные локаторы «NR» 21
5.4 Нелинейные локаторы «CAYMAN» 22
6 Схема радара 25
6.1 Ожидаемые характеристики 25
6.2 Моделирование ФАР 26
6.3 Моделирование ЦАР 32
6.4 Моделирование совмещенных антенных решеток 35
6.5 Моделирование делителя мощности в CST Studio 40
7 Изготовление макета и экспериментальная проверка его характеристик 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 51
1 Основы нелинейной локации 4
2 Фазированные антенные решетки 7
3 Цифровые антенные решетки 10
4 Радар с синтезированной апертурой 12
5 Существующие приборы для нелинейной локации 15
5.1 Нелинейные локаторы «Лорнет» 15
5.2 Нелинейные локаторы «PEGAS» 20
5.3 Нелинейные локаторы «NR» 21
5.4 Нелинейные локаторы «CAYMAN» 22
6 Схема радара 25
6.1 Ожидаемые характеристики 25
6.2 Моделирование ФАР 26
6.3 Моделирование ЦАР 32
6.4 Моделирование совмещенных антенных решеток 35
6.5 Моделирование делителя мощности в CST Studio 40
7 Изготовление макета и экспериментальная проверка его характеристик 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 51
📖 Аннотация
Работа посвящена исследованию и разработке сканирующего нелинейного локатора, интегрируемого на борт беспилотного летательного аппарата для обнаружения радиоуправляемых взрывных устройств. Актуальность обусловлена необходимостью эффективного и безопасного дистанционного поиска подобных угроз, содержащих нелинейные электронные компоненты, что затруднительно для традиционных методов радиолокации. Методология включала теоретический анализ основ нелинейной локации и антенных решеток, а также математическое и электродинамическое моделирование. В среде Mathcad был разработан алгоритм расчета амплитудно-фазового распределения для фазированной антенной решетки с использованием псевдообратной матрицы и регуляризации по Тихонову, а в CST Studio проведено моделирование ключевых узлов, включая делитель Уилкинсона. Практическим результатом стала разработанная схема локатора, сочетающего передающую фазированную и приемную цифровую антенную решетки для сканирования на расстояниях около 10 метров, а также изготовленный и испытанный макет антенной системы. Теоретической основой послужили работы Щербакова Г.Н. по нелинейной радиолокации, Воскресенского Д.И. по устройствам СВЧ и антеннам, а также Слюсаря В.И. по схемотехнике цифрового диаграммообразования. Разработанное решение предназначено для применения силовыми структурами и службами безопасности при проведении инженерной разведки и обезвреживания взрывных устройств, повышая безопасность операторов за счет использования БПЛА.
📖 Введение
Радиоуправляемые взрывные устройства (РУВ) находят широкое применение при совершении террористических актов. Это связано с безопасностью их применения для террористов, высокой эффективностью этих устройств, доступностью легального приобретения радиокомпонентов, радиопередающих, приемных устройств, необходимых для изготовления РУВ, невысокими требования к квалификации разработчиков, простота изготовления и сравнительно низкая стоимость радиовзрывателей [1].
Поэтому одной из актуальных проблем в настоящее время остается эффективный поиск РУВ. Так как эти устройства содержат электронные компоненты, их можно эффективно обнаруживать с помощью нелинейного локатора.
Было предложено создание сканирующего нелинейного локатора для БПЛА, с возможностью работы на расстояниях около 10 метров. Сканирование позволяет значительно ускорить процесс поиска РУВ, а с использованием беспилотного летательного аппарата достигается максимальная безопасность процесса обнаружения РУВ. Сканирование будет осуществляться приемной цифровой антенной решеткой. Передающая решетка является фазированной антенной решеткой.
Таким образом, целью работы является исследование возможности создания сканирующего нелинейного радара для обнаружения объектов содержащих нелинейные электронные компоненты. В ходе работы будет проведен литературный обзор методов нелинейной локации и существующих приборов. В среде «Mathcad» будет реализована модель антенной решетки. Затем, будет проведено электродинамическое моделирование в программе «CST Studio», после чего будет разработана плата для антенной решетки и проведена экспериментальная проверка характеристик созданного макета антенной решетки.
Поэтому одной из актуальных проблем в настоящее время остается эффективный поиск РУВ. Так как эти устройства содержат электронные компоненты, их можно эффективно обнаруживать с помощью нелинейного локатора.
Было предложено создание сканирующего нелинейного локатора для БПЛА, с возможностью работы на расстояниях около 10 метров. Сканирование позволяет значительно ускорить процесс поиска РУВ, а с использованием беспилотного летательного аппарата достигается максимальная безопасность процесса обнаружения РУВ. Сканирование будет осуществляться приемной цифровой антенной решеткой. Передающая решетка является фазированной антенной решеткой.
Таким образом, целью работы является исследование возможности создания сканирующего нелинейного радара для обнаружения объектов содержащих нелинейные электронные компоненты. В ходе работы будет проведен литературный обзор методов нелинейной локации и существующих приборов. В среде «Mathcad» будет реализована модель антенной решетки. Затем, будет проведено электродинамическое моделирование в программе «CST Studio», после чего будет разработана плата для антенной решетки и проведена экспериментальная проверка характеристик созданного макета антенной решетки.
✅ Заключение
Таким образом, в ходе выпускной квалификационной работы были изучены основы нелинейной локации, теория фазированных антенных решеток, цифровых антенных решеток и радара с синтезированной апертурой. Проведен обзор существующих приборов для нелинейной локации. В среде Mathcad разработан алгоритм расчета амплитудно-фазового распределения для фазированных антенных решеток с использованием псевдообратной матрицы с регуляризацией по Тихонову, проведено моделирование передающей фазированной антенной решетки и приемной цифровой антенной решетки, предложена схема антенных решеток нелинейного локатора для БПЛА. В среде CST Studio создана модель делителя Уилкинсона, проведен анализ его S-параметров. Изготовлен макет фазированной антенной решетки и проведена экспериментальная проверка его характеристик. При создании макета были отработаны технологии расчета фазового распределения для получения требуемого распределения поля.
По результатам работы опубликованы следующие материалы:
• Димов М. А. Моделирование радиоволновой системы досмотра человека в режиме реального времени // Сборник трудов 18-й Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов, г. Томск, 5-7 мая 2021. - Томск: ООО «СТТ». - 2021. - С. 20-24.
По результатам работы опубликованы следующие материалы:
• Димов М. А. Моделирование радиоволновой системы досмотра человека в режиме реального времени // Сборник трудов 18-й Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов, г. Томск, 5-7 мая 2021. - Томск: ООО «СТТ». - 2021. - С. 20-24.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.