Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Анализ технического задания 8
2 Принцип действия РЛС 10
2.1 Принцип формирования и управления диаграммой направленности 10
2.2 Амплитудный метод измерения дальности 11
2.3 Частотный метод определения дальности 12
2.4 Фазовый метод определения дальности 14
2.5 Амплитудный метод измерения угловых координат 15
2.6 Фазовый метод определения угловых координат 20
2.7 Доплеровский метод определения скорости 22
3 Анализ конструкции учебно-лабораторного комплекса 24
3.1 Блок визуализации и внешнего управления 25
3.2 Радиолокационная стойка 26
3.3 Рама с поворотным подвесом 31
3.4 Комплектация 33
4 Анализ функциональной схемы устройства 34
5 Программный раздел 37
5.1 Разработка программы для микроконтроллера 37
5.2 Разработка программы для компьютера 40
6 Организационно-экономический раздел 48
6.1 Понятие параметров сетевого планирования 48
6.2 Анализ этапов разработки, построение сетевого графика 50
6.3 Расчет разработки ПО 56
6.4 Расчет экономического эффекта 58
7 Безопасность жизнедеятельности 59
7.1 Анализ достоинств интерфейса пользователя разработанной программы . 59
7.2 Рекомендации по организации рабочего места пользователя 59
7.2.1 Требования к производственным зданиям и помещениям 61
7.2.2. Требования к производственным процессам и оборудованию 62
7.2.3. Требования к отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха
65
7.2.4. Требования к организации рабочих мест 66
7.2.5 Требования к естественному и искусственному освещению 68
7.2.6 Требования к микроклимату и ионизации воздушной среды 70
7.2.7 Требования к шуму и вибрации 72
7.2.8 Требования к ионизирующим и неионизирующим излучениям 72
7.2.9 Пожарная безопасность 73
7.3 Требования к организации режима труда и отдыха 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 80
ПРИЛОЖЕНИЕ А 82
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 85
Н1П1 «Учтех-Профи» является признанным лидером российских производителей учебной техники. Выпускаемое учебное оборудование соответствует всем международным требованиям качества продукции. Разработки стендов осуществляются под научным руководством и при участии ведущих педагогов и ученых ЮУрГУ (НИУ) и других базовых вузов и техникумов России.
Учебно-лабораторный комплекс «РЛС-02-16» является разработкой НИИ «Учтех-Профи». В комплекс входит стенд, который представляет собой имитатор радиолокационной станции, где вместо электромагнитных (ЭМ) волн используются акустические, ультразвуковые волны, длина которых составляет 8,575 мм. Основные характеристики и внешний вид стенда детально рассмотрен в разделе анализа конструкции лабораторного комплекса данного проекта.
Основным достоинством комплекса является то, что распространение, отражение, преломление, сложение, вычитание и другие волновые эффекты для ЭМ и акустических волн одинаковы. Следовательно, с точки зрения волновых эффектов, использование акустической волны полностью соответствует ЭМ волне.
Стоит заметить, что наиболее коротковолновые радиолокационные станции используют длину волны порядка 3 см. Разрешающая способность РЛС зависит от длины волны, чем меньше длина волны, тем более мелкие объекты можно обнаружить. Использование длины волны 8,5 мм позволяет смоделировать и оценить работу реальной РЛС, спроектированной на используемую длину волны, что на данный момент невозможно для ЭМ волн.
Если считать, что работа акустической РЛС происходит в реальном времени, то объект, удаленный от неё на 1 м, соответствует реальному объекту, удаленному на 874,6 км (~ 1000 км). Также стоит заметить, что для выбранной длины волны акустических колебаний присутствует затухание, также, как и для электромагнитных. Это затухание следует учитывать как при использовании ЭМ волн, так и при использовании акустических волн. Затухание акустических волн на используемой длине волны составляет около 0,3 дБ/м. Эти потери следует учитывать при расчетах.
Всё вышеперечисленное делает актуальным разработку и дальнейшее развитие рассматриваемого учебно-лабораторного комплекса, так как высокий уровень знаний достигается не только теоретическим багажом обучающихся, но и уровнем практических навыков.
В результате выполнения данного дипломного проекта выло разработано программное обеспечение, предназначенное для управления стендом имитации ультразвуковой РЛС. Компьютерное программное обеспечение работает на операционной системе Astra Linux и решает такие задачи, как: определение расстояния цели импульсным, фазовым и частотным методами, определение угловых координат цели амплитудным и фазовым методами, измерение скорости цели доплеровским методом.
Планируется дальнейшее развитие разработки, усовершенствование и оптимизация алгоритмов программной части управляющего контроллера, реализация дополнительного функционала, например, имитация процесса секторного обзора с подвижными целями, автоматическое слежение за подвижной целью по угловым координатам.
В организационно-экономическом разделе рассчитана экономическая эффективность разработанного программного обеспечения.
Разработаны правила охраны труда для обеспечения безопасности пользователей персонального компьютера, входящего в состав учебного комплекса.
