RU2759796C9 - Способ оперативного контроля электродинамической развязки приёмных и передающих антенн бортовых радиостанций и бортового радионавигационного оборудования с телефонным выходом в составе летательного аппарата - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области авиационной радиосвязи и радионавигации, может быть использовано для оперативного контроля электродинамической развязки (ЭДР) приёмных и передающих антенн бортовых радиостанций (РС) и бортового радионавигационного оборудования (РНО) с телефонным выходом. Технические результаты изобретения состоят в расширении арсенала технических средств и в повышении эффективности оперативного контроля ЭДР бортовых антенн при их отработке, наземных и лётных испытаниях и эксплуатации в составе летательного аппарата (ЛА). Для этого способ обеспечивает в процессе оперативного контроля развязки антенн (ОКРА) на борту ЛА прямое измерение, магнитную регистрацию и совместную статистическую обработку текущих эффективных значений (уровней) НЧ-напряжения собственного НЧ-шума на телефонном выходе бортового радиоприёмника (РПМ) в исходном режиме ОКРА и вносимого РПМ амплитудного либо фазового НЧ-шума на телефонном выходе РПМ в основном измерительном режиме ОКРА при воздействии на антенном входе РПМ непреднамеренной помехи (НП), обусловленной основным или побочным излучением радиопередатчика (РПД) бортовой PC, и прямое измерение уровня несущей напряжения немодулированного полезного сигнала РПД на входе антенно-фидерного тракта передающей антенны бортовой РС. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники

Изобретение относится к области авиационной радиосвязи и радионавигации и может быть использовано для оперативного контроля электродинамической развязки (ЭДР) приёмных и передающих антенн бортовых радиостанций (PC) и бортового радионавигационного оборудования (РНО) с телефонным выходом в составе летательного аппарата (ЛА) без привлечения для этих целей измерительной аппаратуры общего и специального сервисного назначения в односигнальных режимах двухпортовых и однопортовых антенных измерений. Основным техническим результатом изобретения является обеспечение оперативного контроля ЭДР бортовых антенн ЛА, используя в качестве измерительной аппаратуры бортовой радиоприёмник (РПМ) с телефонным выходом и радиопередатчик (РПД) бортовой PC, соединённые штатно с анализируемой парой приёмных и передающих антенн ЛА коаксиальными или иными ВЧ-разъёмами их антенно-фидерных трактов (АФТ), встроенные или съёмные НЧ-вольтметр и милливольтметр (мультиметр) с микропроцессором на телефонном выходе РПМ и ВЧ-вольтметр на антенном выходе РПД, а также средства магнитной регистрации и ЭВМ в составе измерительно-вычислительного комплекса (ИВК) ЛА, что позволяет существенно повысить технико-экономическую эффективность оперативного контроля ЭДР бортовых антенн ЛА при отработке, наземных и лётных испытаний и эксплуатации бортовых PC и бортового РНО в составе ЛА. Для достижения этого заявленный способ обеспечивает в процессе оперативного контроля развязки антенн (ОКРА) прямое измерение ВЧ-вольтметром эффективного значения (уровня) несущей немодулированного полезного сигнала (ПС) на антенном выходе РПД бортовой PC и определение уровня несущей немодулированной непреднамеренной помехи (НП) на антенном входе РПМ, обусловленной немодулированным основным или побочным излучением РПД, по результатам прямого измерения и усреднения по выборке НЧ-вольтметром и НЧ-милливольтметром с микропроцессором текущих эффективных значений (уровней) напряжения амплитудного либо фазового НЧ-шума на телефонном выходе РПМ в двух режимах ОКРА при воздействии и в отсутствие на антенном входе РПМ немодулированного напряжения НП, магнитной регистрации и вычисления соотношения усреднённых по выборке уровней НЧ-шума РПМ в указанных режимах.

Заявленный способ можно использовать непосредственно для оперативного контроля ЭДР приёмных и передающих антенн аэродромных PC и РНО с телефонным выходом, а также аналогичных PC и РНО, размещённых на подвижных объектах автомобильного и морского транспорта и на стационарных объектах наземного и морского базирования.

1. Уровень техники

1.1. Согласно требованиям действующих Авиационных правил. Часть 25 ([1], (стр. 173, 187)) и Часть 27 ([2], (стр. 57, 58, 85)) все пилотируемые ЛА типа транспортного самолёта или вертолёта оснащены в той или иной комплектации бортовыми PC дальней, ближней и космической радиосвязи в диапазонах гектометровых (ГКМВ), декаметровых (ДКМВ), метровых (MB) и дециметровых (ДМВ) волн и бортовым РНО типа автоматического радиокомпаса (АРК), курсового (КРП), глиссадного (ГРП) и маркерного (МРП) приёмников, бортовой аппаратуры зависимого наблюдения с вещанием (АЗН-В) и др., содержащих в своём составе приёмно-измерительные тракты для измерения навигационных параметров ЛА и приёмный тракт (РПМ) с телефонным (звуковым) выходом для звукового опознавания на борту ЛА навигационных РС и радиомаяков систем инструментальной навигации и посадки ILS, VOR, СП, РСБН и наземных PC в диапазонах ГКМВ, ДКМВ, MB и ДМВ. Бортовое РНО указанных типов и бортовые PC выполняют в составе ЛА существенно важные функции по обеспечению безопасных полётов ЛА на трассах и в зонах испытательных и эксплуатационных полётов и при инструментальной посадке ЛА в условиях воздействия на антенных входах их бортовых РПМ наиболее мощных и опасных аддитивных НП, обусловленных преимущественно основными и побочными радиоизлучениями РПД бортовых PC, проникающими на антенные входы бортовых РПМ из-за недостаточной ЭДР приёмных и передающих антенн ЛА.

В научно-технической литературе при анализе влияния ЭДР бортовых антенн на техническое состояние и качество функционирования (эффективность) бортового оборудования ЛА и в данном описании заявленного способа различают ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по напряжению (эдр.н) и по мощности (эдр.м), для чего количественно оценивают величину коэффициентов

являющихся по определению обратной величиной модуля комплексного коэффициента связи бортовых антенн ЛА по напряжению U_нп/U_рпд и соответственно коэффициента связи антенн по мощности Р_нп/Р_рпд, где U_рпд и Р_рпд - эффективное значение (уровень) несущей и мощность ВЧ-напряжения u_рпд(t) немодулированного основного излучения (ПС) РПД бортовой PC с рабочей литерной частотой f_рпд на входе АФТ передающей антенны PC; U_нп и Р_нп - эффективное значение (уровень) несущей и мощность немодулированного напряжения НП u_нп(t) с частотой несущей f_нп = f_рпд на антенном входе РПМ, обусловленного основным излучением (ПС) РПД, работающего одновременно с РПМ на совпадающих или близких литерных частотах f_рпд ≈ f_рпм при условии, что в процессе ОКРА

где U_рпд.min и Р_рпд.min - минимальные эксплуатационные значения уровня несущей U_рпд и мощности

немодулированного напряжения ПС РПД u_рпд(t) на входе АФТ анализируемой передающей антенны; R_рпд - активное входное сопротивление передающей антенны на частоте f_рпд, приведенное ко входу её АФТ;

U_нп.min и Р_нп.min - минимальные эксплуатационные значения уровня несущей U_нп и мощности

немодулированного напряжения НП u_нп(t) с частотой несущей f_нп = f_pпд на антенном входе РПМ в штатном режиме радиоприёма излучения класса А3Е либо F3E; R_pпм - активное сопротивление антенного входа РПМ на частоте НП f_нп = f_рпд; (в типовом случае R_рпд ≈ R_pпм ≈ 50 Ом).

Условия (1а) определяют максимально возможные значения ЭДР бортовых антенн ЛА по напряжению U_рпд/U_нп.min и по мощности Р_рпд/Р_нп.min, достигающие в типовом случае

и подлежащие количественной инструментальной оценке заявленным способом. Минимально возможные значения ЭДР антенн U_рпд/U_нп.mах и Р_рпд/Р_нп.mах зависят от максимально возможных значений уровня несущей U_нп.max и мощности Р_нп.mах немодулированного ВЧ-напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ в процессе ОКРА и должны превышать заданные в НТД значения.

Технические требования к ЭДР приёмных и передающих антенн бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом в составе ЛА и рекомендуемые способы измерения ЭДР их бортовых антенн в наземных условиях и в полёте изложены в действующих Авиационных правилах АП-25 [1], (стр. 183, 190), АП-27 [2], (стр. 90, 94) и в нормативно-технических документах (НТД) ГОСТ Р 50860 - 2009 «Самолёты и вертолёты. Устройства антенно-фидерные радиосвязи, навигации, посадки и управления воздушным движением. Общие технические требования, параметры, методы измерения» [3], (стр. 11, 12, 34, 35, 39), «Технические требования к оборудованию самолётов. Приложение П8 к ЕНЛГ-С «Оборудование самолётов» [4], (стр. 181), «Типовая методика испытаний антенно-фидерных устройств бортового оборудования, установленного на воздушных судах ГА» [5], (стр. 5, 6, 36, 37) и в других более ранних НТД. Согласно требованиям НТД [1-4] в процессе предварительных, сертификационных и контрольных испытаний ЛА необходимо подтвердить (продемонстрировать) соответствие ЭДР бортовых антенн заданным требованиям (обычно не менее 35…40 дБ) в ожидаемых условиях их наземных и лётных испытаний и эксплуатации в составе ЛА.

1.2. В НТД [3-5] для измерения ЭДР бортовых антенн ЛА в наземных и лётных условиях рекомендовано использовать измерительную ВЧ-аппаратуру на базе измерительных приёмников и, в частности, селективные микровольтметры общего назначения в односигнальном режиме двухпортовых антенных измерений. При этом необходимо предварительно отсоединить от АФТ анализируемой пары бортовых антенн ЛА их штатные РПД и РПМ и подключить к АФТ передающей антенны встроенный генератор калиброванного тест-сигнала (ТС)

имитирующего немодулированное напряжение ПС РПД u_pпд(t) на входе АФТ передающей антенны, а к АФТ приёмной антенны - антенный вход измерительной аппаратуры, после чего устанавливают требуемые значения уровня несущей ТС

на входе АФТ передающей антенны и измеряют уровень несущей

напряжения НП

на антенном входе аппаратуры, а затем вычисляют ЭДР по напряжению и по мощности анализируемой пары бортовых антенн по величине соотношения уровней несущих

и мощности

напряжения ТС

и НП

В процессе измерения уровня несущей

немодулированного ВЧ-напряжения НП

на антенном входе измерительной аппаратуры с аналоговой обработкой входных ВЧ-сигналов обеспечивают квазилинейное усиление, преобразование частоты и амплитудное детектирование НП

вторичную обработку и измерение постоянной составляющей выходного НЧ-напряжения амплитудного детектора (АД)

на информационном выходе аппаратуры по постоянному току с монотонной линейной или логарифмической выходной (сквозной) амплитудной характеристикой (АХ), а также регистрацию и индикацию измеренных значений уровня несущей НП

электронным стрелочным, планочным или цифровым индикатором с предварительно калиброванной шкалой индикатора в линейном или логарифмическом масштабе.

В отличие от этого измерительная ВЧ-аппаратура на базе анализатора спектра ПС (НП) в односигнальном режиме двухпортовых измерений ЭДР бортовых антенн ЛА реализует способ прямого измерения спектрограммы напряжения НП

на антенном входе анализатора спектра с отображением спектрограммы на калиброванном экране его дисплея с последующим пересчётом параметров спектрограммы в контролируемые параметры напряжения НП

что усложняет количественную оценку уровня несущей НП

на антенном входе РПМ в составе ЛА по сравнению с его прямым измерением измерительным ВЧ-приёмником, но позволяет существенно упростить определение минимальной «защитной» расстройки по частоте РПД и РПМ, необходимой для обеспечения соответствия ЭДР бортовых антенн ЛА требованиям НТД методами частотной регламентации РПД и РПМ.

Результаты сопоставительный анализа технических характеристик измерительной аппаратуры двух указанных типов изложены в журнале «Новости фирма «Роде и Шварц». Измерение радиосигналов и помех. Спец. выпуск (на русском языке), 1985 [6], (стр. 53-54) и в других более поздних публикациях. Согласно этим данным динамический диапазон измерения уровней несущей U_пс(нп) напряжения входных ВЧ-сигналов (ПС, НП) u_пс(нп)(t) класса А3Е либо F3E измерительной аппаратурой с линейной выходной АХ U_{вых.пс(нп)}(U_пс(нп)) и аналоговой обработкой входных ВЧ-сигналов (ПС, НП) обычно не превышает 20…30 дБ относительно пороговой чувствительности РПМ аппаратуры по напряжению собственного ВЧ-шума и 60 дБ - с логарифмической АХ. Для расширения динамического диапазона измерительной аппаратуры на её антенном входе устанавливают набор прецизионных ВЧ-аттенюаторов с дискретно переключаемым электродистанционно или вручную затуханием в пределах 100…110 дБ с шагом не более 10 дБ, что увеличивает диапазон измеряемых уровней входных ВЧ-сигналов (ПС, НП) u_пс(нп)(t) до 120…140 дБ для аппаратуры с линейной АХ и до 160…170 дБ - с логарифмической АХ [6]. В современной измерительной аппаратуре с цифровой обработкой входных ВЧ-сигналов (ПС, НП) после их предварительной аналоговой обработки и, как пример, в переносных ВЧ- и СВЧ-анализаторах спектра типа «Spektrum Master» фирмы Anritsu Company [7], (стр. 2.3), этого добиваются программно-алгоритмическими средствами, при этом диапазон измеряемых уровней несущей ПС (НП) U_пс(нп) может достигать 200 дБ.

1.3. В настоящее время измерительную аппаратуру общего и специального сервисного назначения на базе измерительных приёмников и анализаторов спектра ПС (НП) в односигнальных режимах двухпортовых антенных измерений обычно используют в наземных условиях в составе стационарных ИВК ЛА на специально оборудованных аэродромных измерительных площадках или в составе автомобильных ИВК, а также в составе бортовых ИВК, размещённых на летающих лабораториях, при этом ошибки измерения параметров входных ВЧ-сигналов (ПС, НП) u_пс(нп)(t) класса А3Е либо F3E не превышают ±1…1,5 дБ во всем диапазоне эксплуатационных значений уровней несущей ПС (НП) U_пс(нп). Однако для определения ЭДР бортовых антенн ЛА по величине коэффициентов К_эдр._н(f_рпд;f_рпм), К_эдр.м(f_рпд;f_рпм) (1) в реальных условиях наземных и лётных испытаний и эксплуатации ЛА требуется пересчёт измеренных уровней несущей ПС РПД

на входе АФТ передающей антенны и уровня несущей НП

на антенном входе измерительной аппаратуры из-за отличия комплексных сопротивлений антенного выхода встроенного генератора тест-сигнала u_тс(t) в составе измерительной аппаратуры и её антенного входа от фактических значений комплексных сопротивлений антенного выхода РПД и антенного входа РПМ в составе ЛА, наличия переотражений основного и побочных излучений РПД от подстилающей поверхности и радиоконтрастных местных предметов и их многолучевого и дифракционного распространения в реальных условиях наземных и лётных испытаний и эксплуатации ЛА, что приводит к существенному усложнению программно-математического обеспечения (ПМО) и процесса измерения ЭДР бортовых антенн известными, рекомендованными в НТД [3-7] способами.

Широкому применению известных способов двухпортовых измерений ЭДР бортовых антенн ЛА в составе ЛА в лётных условиях препятствуют также существенные изменения условий безопасного полёта ЛА из-за нарушения конструктивной и функциональной целостности (единства) бортовых РПМ и РПД с АФТ их приёмных и передающих антенн при подключении измерительной ВЧ-аппаратуры непосредственно к АФТ анализируемой пары бортовых антенн после их отсоединения от бортовых РПМ и РПД, что приводит к полной утрате работоспособности бортовых РПД и РПМ в составе ЛА, воспринимается как необратимы отказы двух функциональных устройств (РПМ и РПД), влияющих на безопасность полёта ЛА, в течение всего полёта от взлёта ЛА до его посадки и требует парирования необратимых отказов РПД и РПМ согласно указаниям Руководства по лётной эксплуатации ЛА. Возникают также определенные технические трудности при размещении на борту ЛА измерительной аппаратуры и рабочего места для её технического обслуживания, в обеспечении электропитания аппаратуры общего назначения от бортовой системы электроснабжения ЛА с частотой 400 Гц и её работоспособности с низкими уровнями вносимых амплитудных и фазовых НЧ-шумов при мощных акустических и вибрационных воздействиях работающих двигателей ЛА, случайных перемещениях и вибрациях аэродинамических поверхностей и фюзеляжа ЛА в полёте. Возникает также необходимость изготовления и размещения на борту ЛА сервисных ВЧ-кабелей или оптоволоконных линий связи, достигающих по длине десятков метров, для подключения измерительной ВЧ-аппаратуры к АФТ бортовых антенн крупногабаритных транспортных самолётов и вертолётов большой грузоподъемности, что увеличивает трудоёмкость и длительность технического обслуживания и снижает надёжность бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом при их лётных испытаниях и эксплуатации в составе ЛА.

1.4. Нарушение конструктивной и функциональной целостности (единства) бортовых РПМ и РПД с АФТ их приёмных и передающих антенн в составе ЛА при двухпортовых измерениях ЭДР бортовых антенн ЛА известными способами, рекомендованными в НТД и ТД [3-7], можно устранить при подключении измерительной аппаратуры к АФТ бортовых антенн ЛА через направленные ответвители или делители мощности, установленные в разрыв между антенным входом РПМ и антенным выходом РПД с одной стороны и АФТ их приёмной и передающей антенн с другой, что приводит к определенному функциональному усложнению АФТ бортовых антенн и к увеличению омических потерь (затухания) АФТ. Возможно также использование для этих целей односигнальных способов однопортовых измерений ЭДР бортовых антенн ЛА, для которых характерно то, что источником напряжения НП

на антенном входе измерительной ВЧ-аппаратуры является автономный сервисный имитатор НП

или программируемый генератор стандартных сигналов (ГСС), соединённый с АФТ передающей антенны РПД либо непосредственно, либо через направленный ответвитель или делитель мощности, что позволяет упростить измерение ЭДР бортовых антенн ЛА при наличии расстройки

между литерными частотами РПМ и РПД и определение минимальной «защитной» расстройки

, необходимой для соответствия ЭДР бортовых антенн ЛА требованиям НТД методами частотной регламентации РПМ и РПД. Известны также односигнальные способы косвенных однопортовых измерений ЭДР бортовых антенн ЛА, обеспечивающих прямое измерение напряжённости электрических и магнитных полей основного и побочного излучения РПД бортовой PC или автономного имитатора НП

(ГСС) в свободном пространстве вблизи анализируемой приёмной антенны РПМ дополнительной измерительной ВЧ-антенной, размещённой на борту или вблизи ЛА и соединённой с антенным входом измерительной аппаратуры калиброванным ВЧ-кабелем. При этом возникает необходимость пересчёта

результатов измерения напряжённостей поля в значения уровня несущей ВЧ-напряжения НП

на антенном входе РПМ по априорно известным или предварительно измеренным электродинамическим параметрам и характеристикам анализируемой пары приёмных и передающих антенн и их АФТ, антенного входа РПМ и антенного выхода РПД или автономного имитатора НП

(ГСС) с использование их математических моделей и специального ПМО. Согласно опубликованным материалам относительные ошибки количественной оценки ЭДР бортовых антенн ЛА по напряжению или по мощности как соотношения измеренных уровней несущих

или мощности

могут достигать 3…5 дБ и более из-за отсутствия достоверных исходных данных о фактических значениях комплексных входных и выходных сопротивлений АФТ приёмных и передающих антенн ЛА и их РПМ и РПД с многократным перекрытием рабочих литерных частот, а также из-за методических ошибок, обусловленных приближенным характером используемых математических моделей, и вычислительных ошибок ПМО.

Сведения об аппаратурной реализации известных односигнальных способов прямых и косвенных однопортовых измерений параметров входных ВЧ-сигналов (ПС, НП) u_пc(нп)(t) на антенном выходе АФТ приёмных антенн ЛА в аэродромных и лётных условиях в составе стационарных аэродромных ИВК и ИВК автомобильных или летающих лабораторий приведены в патенте РФ на изобретение RU 2638079 «Способ измерения азимутальной диаграммы направленности антенны в составе наземных подвижных объектов больших размеров и устройство для его осуществления» [8] с приоритетом от 19.10.2016 г., в патенте RU 2638079 «Способ измерения пространственной диаграммы направленности антенны воздушного судна в полёте» [9] с приоритетом от 28.06.2017 г., в патенте RU 2251803 «Способ определения информационных параметров и характеристик радиосигналов передатчиков» [10] с приоритетом от 20.07.2004 г. и в патенте RU 2267862 «Устройство для определения информационных параметров и характеристик радиосигналов передатчиков» [11] с приоритетом от 20.07.2004 г. Оснащение транспортных ЛА или хотя бы определенной части их парка аналогичными бортовыми ИВК на постоянной основе для оперативного контроля ЭДР бортовых антенн ЛА и других технических характеристик бортовых РПМ в ближайшее время не представляется возможным по финансовым и техническим соображениям, так как требует существенных финансовых затрат, затрат труда и времени на доработку или разработку вновь бортовой измерительной ВЧ-аппаратуры, на её размещение на борту ЛА и техническое обслуживание при испытаниях и эксплуатации в составе ЛА.

1.5. Необходимость использования функционально сложной, сложной в эксплуатации и дорогостоящей измерительной ВЧ-аппаратуры на базе измерительных приёмников и анализаторов спектра общего и специального сервисного назначения для измерения ЭДР бортовых антенн ЛА в составе ЛА в наземных и лётных условиях обусловлена тем, что в составе существующего парка бортовых PC и бортового РНО с аналоговой и цифровой обработкой сигналов отсутствуют аппаратные технические средства и не предусмотрено необходимое программно-алгоритмическое обеспечение для измерения уровня несущей U_нп ВЧ-напряжения НП u_нп(t) на телефонном и других информационных НЧ-выходах штатного РПМ не только по постоянному току, но на низких (звуковых) частотах во всем динамическом диапазоне эксплуатационных значений уровней несущей НП U_нп, достигающих для РПМ бортовых PC 90…100 дБ относительно пороговой чувствительности РПМ U_пop.cш по напряжению собственного ВЧ-шума u_cш(t) и 70…80 дБ для РПМ бортового РНО с телефонным выходом. В составе бортовых РПМ и их АФТ отсутствуют также прецизионные аттенюаторы и программно-алгоритмические средства для изменения уровней входных ВЧ-сигналов (ПС, НП) на антенных входах РПМ на 90…100 дБ с шагом менее 10 дБ.

Согласно требованиям НТД [1, 2, 4], бортовые РПМ с телефонным выходом, независимо от их функционального назначения, должны обеспечивать в составе ЛА эффективную стабилизации уровней полезных звуковых сигналов (речи) в наушниках авиагарнитуры экипажа ЛА во всех ожидаемых условиях испытаний и эксплуатации ЛА для безопасного прослушивания экипажем ЛА звуковых сигналов (речи) с разборчивостью речи не хуже 3-х баллов по пятибалльной шкале. Выполнение этого требования обеспечивает задержано-усиленная система автоматической регулировки усиления (АРУ) бортового РПМ по высокой, промежуточным и низким частотам (ВЧ, ПЧ и НЧ) в штатных режимах радиоприёма РПМ излучения класса А3Е либо F3E с двухполосной аналоговой AM либо ЧМ и дополнительно каскады амплитудного ограничения входных ЧМ-сигналов (ПС, НП) u_пс(нп)(t) в выходном (оконечном) УПЧ РПМ. При этом эксплуатационная АХ РПМ U_вых.пс(U_пс) по его телефонному выходу как функция уровня несущей U_пc напряжения ПС u_пc(t) класса А3Е либо F3E на антенном входе РПМ с типовыми эксплуатационными параметрами двухполосной информационной аналоговой AM либо ЧМ является существенно нелинейной в динамическом диапазоне РПМ. Начальный монотонно возрастающий участок АХ U_вых.пc(U_пc) обычно не превышает 20…25 дБ относительно пороговой чувствительности РПМ U_пop.cш по напряжению собственного ВЧ-шума u_cш(t), а нелинейный плоский участок АХ (с малой локальной крутизной АХ dU_выx.пc/dU_пc) простирается до верхней границы динамического диапазона РПМ, достигающей 90…100 дБ относительно U_пop.cш, что не позволяет использовать напряжение НП u_выx.нп(t) на телефонном выходе РПМ для оперативной оценки уровней несущей НП U_нп на нелинейном плоском участке эксплуатационной АХ РПМ U_выx.пc(U_пc). Отсутствует также возможность изменения затухания встроенных ВЧ-аттенюаторов бортовых РПМ и РПД более чем на 20…25 дБ для каждого из них, что недостаточно для однозначного измерения уровня несущей НП U_нп на начальном монотонно возрастающем и на нелинейном плоском участках эксплуатационной АХ РПМ U_выx.пc(U_пc).

Чтобы устранить указанные технические ограничения, присущие РПМ с телефонным выходом существующего парка бортовых PC и бортового РНО в составе ЛА без их существенной схемотехнической и программно-алгоритмической доработки или их разработки вновь, в данном изобретении предложен способ решения актуальной технической проблемы (задачи) оперативного инструментального контроля ЭДР приёмных и передающих антенн ЛА в наземных и лётных условиях на основе иных радиотехнических принципов и иных технических решений, чем в известных способах, изложенных в публикациях [3-7]. При этом в качестве измерительной аппаратуры предложено использовать бортовой РПМ с телефонным выходом и РПД бортовой PC как источник немодулированного НП u_нп(t) для РПМ, соединённые штатно с анализируемой парой приёмных и передающих антенн ЛА коаксиальными или иными ВЧ-разъёмами их АФТ, встроенные или съёмные НЧ-вольтметр и милливольтметр с микропроцессором на телефонном выходе РПМ и ВЧ-вольтметр на антенном выходе РПД, а также средства магнитной регистрации и ЭВМ с дисплеем, принтером и флеш-накопителем в штатных режимах их работы в составе ИВК ЛА.

Заявленный способ позволяет определить ЭДР каждой пары бортовых антенн ЛА во величине коэффициентов К_эдр.н(f_рпд;f_рпм), К_эдр.м(f_рпд;f_рпм) (1), обеспечивая в процессе ОКРА прямое измерение ВЧ-вольтметром РПД эффективного значения (уровня) несущей U_рпд немодулированного ВЧ-напряжения u_рпд(t) основного излучения (ПС) РПД на его антенном выходе и вычисление уровня несущей U_нп немодулированного ВЧ-напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ по результатам прямых измерений и усреднения по выборке НЧ-вольтметром и/или милливольтметром (мультиметром) с микропроцессором текущих эффективных значений (уровней) U_вых.сш(t), U_выx.нп(t) напряжения собственного НЧ-шума u_вых.cш(t) и u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ в исходном и соответственно основном измерительном режимах ОКРА в отсутствие и при воздействии немодулированной НП u_нп(t) с последующей регистрацией и совместной обработкой измеренных уровней U_выx.cш(t), U_вых.нп(t) бортовым магнитным регистратором и ЭВМ в составе ИВК ЛА при условиях (1а).

Решение указанной технической проблемы (задачи) заявленным способом без привлечения для этих целей измерительной ВЧ-аппаратуры общего и специального сервисного назначения в односигнальных режимах двухпортовых и однопортовых антенных измерений известными способами, изложенными в публикациях [3-7], позволяет существенно повысить технико-экономическую эффективность наземных и лётных испытаний и эксплуатации бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом в составе ЛА за счёт существенного сокращения материальных затрат, затрат труда и времени на их материально-техническое обеспечение и техническое обслуживание в составе ЛА.

В патенте на изобретение RU 2 708 061 «Способ оперативной инструментальной оценки энергетических параметров полезного сигнала и непреднамеренных помех на антенном входе бортового радиоприёмника с телефонным выходом в составе летательного аппарата» [12] с приоритетом от 29.12.2018 г. для оперативной оценки энергетических параметров входных ВЧ-сигналов (ПС, НП) u_пc(нп)(t) на антенном входе РПМ используют результаты прямого измерения, регистрации и обработки текущих эффективных значений (уровней) U_выx.k(t) НЧ-напряжения u_вых.k(t) на телефонном выходе РПМ в трех (k = 0, 1, 2) односигнальных режимах дополнительного оперативного контроля (ДОК) РПМ по семейству нормированных градуировочных АХ РПМ U_вых.k(U_пс(нп)) как функций уровня несущей ПС (НП) U_пс(нп) на антенном входе РПМ, полученных предварительно (до начала ДОК) в пяти-семи односигнальных режимах градуировки, аналогичных односигнальным режимам ДОК, и нормированной градуировочной детекторной характеристике (ДХ) РПМ, полученной на этапе ДОК с использованием результатов измерения уровня несущей ПС (НП) U_пс(нп).

В описании изобретения к патенту [12] указано, что предложенные в патенте радиотехнические принципы и технические средства можно использовать также для иных функциональных назначений, в их числе для количественной оценки технического состояния и технических характеристик бортовых средств радиосвязи и радионавигации, оснащённых бортовыми РПМ с телефонным выходом, и в частности, ЭДР бортовых приёмных и передающих антенн ЛА, без конкретизации существенных отличительных признаков и условий практической реализации предложенных принципов в иных функциональных назначениях. В заявленном изобретении предложенные в патенте [12] радиотехнические принципы, штатные бортовые PC и бортовое РНО с телефонным выходом, бортовые магнитные регистраторы и ЭВМ в составе ИВК ЛА используются в комплексе по иному функциональному назначению, а именно для оперативного инструментального контроля ЭДР приёмных и передающих антенн бортовых PC и бортового РНО в составе ЛА. Это позволяет использовать в процессе ОКРА в качестве измерительной ВЧ-аппаратуры бортовой РПМ с телефонным выходом и РПД бортовой PC, соединённые штатно с анализируемой парой приёмных и передающих антенн ЛА, встроенные или съёмные НЧ-вольтметр и милливольтметр (мультиметр) с микропроцессором на телефонном выходе РПМ и ВЧ-вольтметр на антенном выходе РПД, магнитный регистратор и ЭВМ с дисплеем, принтером и флеш-накопителем в составе ИВК ЛА, а также более простые для реализации технические решения по рациональному выбору (оптимизации) условий, параметров и режимов работы бортовых РПМ и РПД в двух режимах ОКРА, и за счёт этого повысить технико-экономическую эффективность наземных и лётных испытаний и эксплуатации бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом в составе ЛА и существенно (по крайней мере, в полтора-два раза) сократить объём измерений и вычислений на этапе ОКРА ЛА и в 3…5 раз на этапе градуировки нормированной АХ РПМ U_вых.тc(U_тc) как функции уровня несущей тест-сигнала U_тс на антенном входе РПМ по сравнению с объёмом измерений и вычислений способом, предложенным в патенте [12].

Общими известными признаками данного изобретения и изобретения по патенту [12] является лишь включение РПД и РПМ в штатных режимах их радиопередачи и соответственно радиоприёма излучения класса А3Е либо F3E («телефония» с аналоговой двухполосной AM либо ЧМ), а также установка в начале исходных режимов ОКРА и ДОК РПМ номинального, заданного в ТД уровня U_{вых.сш.ном} напряжения собственного НЧ-шума u_выx.cш(t) на телефонном выходе РПМ в отсутствие входных ВЧ-сигналов (ПС, НП) u_пс(нп)(t) на антенном входе РПМ, что не влияет на существенные признаки, характеризующие заявленный способ как альтернативный. Вследствие существенного различая совокупности отличительных признаков и функционального назначения предложенный в патенте [12] способ не является прямым аналогом данного заявленного способа и может рассматриваться лишь как его дальний аналог. Таким образом, среди известных способов, изложенных в публикациях [3-7, 12], не обнаружено прямых аналогов заявленному способу.

2. Сущность заявленного способа и характеризующие его признаки

2.1. Основной технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, - это решение актуальной технической проблемы (задачи) обеспечения оперативного контроля ЭДР приёмных и передающих антенн бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом при их наземных и лётных испытаниях и эксплуатации в составе ЛА без привлечения для этих целей измерительной аппаратуры общего и сервисного назначения на базе измерительных приёмников и анализаторов спектра и автономных имитаторов ПС (НП) или ГСС, что позволяет существенно повысить технико-экономическую эффективность оперативного контроля ЭДР бортовых антенн ЛА за счёт сокращения финансовые затрат, затрат труда и времени на материально-техническое обеспечение и техническое обслуживание бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом при их лётных испытаниях и эксплуатации в составе ЛА.

Заявленные технические результаты изобретения достигаются благодаря тому, что заявленный способ базируется на иных радиотехнических принципах функционирования и иных технических решениях, чем известные по публикациях [3-7] способы, при этом в качестве измерительной аппаратуры в процессе ОКРА в наземных и лётных условиях используют бортовой РПМ с телефонным выходом и РПД бортовой PC, соединённые штатно с анализируемой парой приёмных и передающих антенн ЛА коаксиальными или иными ВЧ-разъёмами их антенно-фидерных трактов (АФТ), встроенные или съёмные НЧ-вольтметр и милливольтметр (мультиметр) с микропроцессором на телефонном выходе РПМ и ВЧ-вольтметр на антенном выходе РПД, а также средства магнитной регистрации и ЭВМ с дисплеем, принтером и флеш-накопителем в составе ИВК ЛА, обеспечивающие в комплексе с РПМ и РПД количественную оценку ЭДР бортовых антенн ЛА по напряжению (эдр.н) и по мощности (эдр.м) по величине коэффициентов

являющихся по определению обратной величиной модуля комплексного коэффициента связи анализируемых бортовых антенн по напряжению U_нп/U_рпд < 1 и соответственно коэффициента связи бортовых антенн по мощности Р_нп/Р_рпд < 1; для чего в процессе ОКРА измеряют ВЧ-вольтметром эффективное значение (уровень) несущей U_рпд ВЧ-напряжения u_рпд(t) с частотой несущей f_рпд немодулированного основного излучения (полезного сигнала) РПД на его антенном выходе и определяют эффективное значение (уровень) несущей U_нп немодулированного ВЧ-напряжения непреднамеренной помехи (НП) u_нп(t) с частотой несущей f_нп = f_pпд на антенном входе РПМ, обусловленной основным излучением (ПС) РПД, используя в качестве первичной измерительной информации для количественной оценки уровня несущей НП U_нп и коэффициентов (1) измеренные НЧ-вольтметром и милливольтметром (мультиметром) с микропроцессором текущие эффективные значения (уровни) U_выx.cш(t), U_вых.нп(t) напряжения собственного НЧ-шума u_вых.сш(t) и u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ в исходном и соответственно основном измерительном режимах ОКРА в отсутствие и при воздействии на антенном входе РПМ напряжения немодулированной НП u_нп(t) при условии, что в основном измерительном режиме ОКРА

где U_рпд.min и P_рпд.min - минимальные эксплуатационные значения уровня несущей U_рпд и мощности

немодулированного напряжения ПС РПД u_рпд(t) на входе АФТ анализируемой передающей антенны; R_pпд - активное входное сопротивление передающей антенны на частоте f_рпд, приведенное ко входу её АФТ;

U_нп.min и Р_нп.min - минимальные эксплуатационные значения уровня несущей U_нп и мощности

немодулированного напряжения НП u_нп(t) с частотой несущей f_нп = f_рпд на антенном входе РПМ; R_рпм - активное сопротивление антенного входа РПМ на частоте НП f_нп = f_рпд; (в типовом случае R_рпд ≈ R_рпм ≈ 50 Ом).

а). Для этого в начале исходного режима ОКРА включают электропитание анализируемой пары бортовых РПМ и РПД ЛА, органами управления РПМ и РПД устанавливают их в штатных режимах радиоприёма и соответственно радиопередачи излучения класса А3Е либо F3E («телефония» с двухполосной аналоговой AM либо ЧМ) на совпадающих или близких литерных частотах f_рпм ≈ f_рпд при выключенном излучении РПД; органом ручной регулировки усиления (РРУ) или автоматически ЭВМ устанавливают максимальное усиление РПМ при выключенном подавителе шума РПМ бортовой PC, а органом ручной регулировки громкости (РРГ) РПМ - номинальный уровень U_{вых.сш.ном} ≈ (0,2…0,3) ⋅ U_{вых.пс.max} напряжения собственного НЧ-шума (сш) u_вых.сш(t) на телефонном выходе РПМ в отсутствие на его антенном входе ПС u_пc(t), НП u_нп(t) и аддитивных помех других типов, где U_{вых.пc.max} - заданный в технической документации (ТД) максимальный эксплуатационный уровень НЧ-напряжения ПС u_вых.пc(t) на телефонном выходе РПМ в штатном режиме радиоприёма ПС u_пc(t) класса А3Е либо F3E с типовыми эксплуатационными параметрами двухполосной аналоговой AM либо ЧМ; после чего измеряют вольтметром РПМ, регистрируют и усредняют по выборке бортовым магнитным регистратором и бортовой ЭВМ текущие значения уровня

напряжения собственного НЧ-шума (сш) РПМ u_выx.cш(t) на его телефонном выходе с объёмом выборки N_cш >> 1 и частотой выборки F_сш ≤ 100 Гц; документируют в флеш-накопителе ЭВМ вычисленное значение усреднённого по выборке уровня U_вых.сш собственного НЧ-шума РПМ u_вых.сш(t) и используют U_выx.cш при дальнейших вычислениях в процессе ОКРА.

б). В основном измерительном режиме ОКРА включают анализируемый РПД бортовой PC в штатном режиме радиопередачи немодулированного ПС u_рпд(t) класса А3Е либо F3E с уровнем несущей U_рпд и частотой несущей f_pпд ≈ f_рпм; измеряют ВЧ-вольтметром и документируют ЭВМ уровень несущей ПС U_рпд; одновременно передающая антенна излучает ПС u_рпд(t) в свободное пространство; приёмная антенна РПМ принимает это излучение как НП и формирует на антенном входе РПМ немодулированное ВЧ-напряжение НП u_нп(t) с уровнем несущей U_нп и частотой несущей f_нп = f_рпд; далее РПМ обеспечивает предварительную и первичную обработку напряжения НП u_нп(t) на высокой (ВЧ) и ненулевых промежуточных (ПЧ) частотах, амплитудное либо частотное детектирование преобразованного (пр) по частоте немодулированного напряжение НП u_нп.пр(t) класса А3Е либо F3E в несинхронном (без вспомогательного опорного напряжения) амплитудном детекторе (АД) либо соответственно в аналогичном балансном частотном детекторе (ЧД) дифференцирующего типа; усиливают выходное НЧ-напряжение АД u_ад.нп(t) либо ЧД u_чд.нп(t) в линейном УНЧ с АРУ и формируют на телефонном выходе РПМ напряжение НЧ-шума u_вых.нп(t), мгновенные значения которого в первом приближении прямо пропорциональны сумме вносимого (вш) РПМ амплитудного (АШ) m_вш(t) либо фазового (ФШ) φ_вш(t) НЧ-шума и остаточной паразитной AM m_oп(t) либо ФМ

немодулированного ВЧ-напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ; далее НЧ-милливольтметром (мультиметром) с микропроцессором измеряют и усредняют по выборке стандартными методами текущие эффективные значения (уровни) U_вых.нп(t) напряжения вносимого РПМ НЧ-шума u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ с объёмом выборки N_нп >> 1 и частотой выборки F_нп ≤ 100 Гц после окончания переходных процессов в функциональных устройствах РПМ, охваченных замкнутой системой АРУ; регистрируют магнитным регистратором и ЭВМ в составе ИВК ЛА усреднённый по выборке уровень U_вых.нп напряжения вносимого РПМ НЧ-шума u_выx.нп(t), нормируют U_вых.нп относительно усреднённого по выборке уровня U_выx.сш собственного НЧ-шума РПМ u_вых.сш(t) в исходном режиме ОКРА, регистрируют в оперативной памяти и в съёмном флеш-накопителе ЭВМ вычисленное значение соотношения уровней НЧ-шума РПМ

а затем определяют путём графических построений или графо-аналитически на ЭВМ уровень несущей НП U_нп на антенном входе РПМ по вычисленному значению δ_вых.нп (2) и нормированной градуировочной амплитудной характеристике (АХ) РПМ

полученной предварительно (до начала измерений на этапе ОКРА) как функции уровня несущей U_тс тест-сигнала (ТС) u_тс(t), имитирующего немодулированное ВЧ-напряжение НП u_нп(t) на антенном входе РПМ в основному измерительном режиме ОКРА; при этом за вычисленное на этапе ОКРА значение уровня несущей НП

принимают то значение уровня несущей тест-сигнала

при котором измеренное значение δ_вых.нп (2) удовлетворяет условиям 1 > δ_вых.нп > δ_{вых.нп.min} > δ_{гвых.тс.min} и совпадает с нормированной градуировочной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) на её монотонно убывающем участке 1 > δ_{гвых.тс}(U_тс) > δ_{гвых.тс.min}, т.е.:

где δ_{вых.нп.min} < 0,002…0,003 - минимальное значение соотношения уровней δ_вых.нп(U_нп) (2), обусловленное остаточной паразитной AM m_oп(t) либо ФМ φ_оп(t) немодулированного ВЧ-напряжения НП u_нп(t), на нижнем плоском участке функциональной зависимости δ_вых.нп(U_нп) от уровня несущей НП U_нп.

При выполнении условий (1а) вычисляют ЭВМ количественные значения коэффициентов К_эдр.н(f_рпд;f_рпм), К_эдр.м(f_рпд;f_рпм) (1), а затем экспертными методами или автоматически на ЭВМ оценивают их соответствие требованиям НТД к ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по напряжению (эдр.н) и по мощности (эдр.м); при несоответствии коэффициентов (1) требованиям НТД повторяют процесс ОКРА после перестройки РПМ и/или РПД на соседние литерные частоты f_pпм, f_pпд и определяют минимальную «защитную» расстройку

между литерными частотами РПМ и РПД, необходимую для соответствия ЭДР антенн требованиям НТД методами частотной регламентации РПМ и РПД.

Возможность практического осуществления заявленного способа в соответствии с условиями и последовательностью действий, изложенными в п. 2.1, обусловлена тем, что функциональная зависимость усреднённого по выборке уровня U_вых.нп(U_нп) напряжения вносимого РПМ НЧ-шума u_вых.нп(t) на телефонном входе РПМ в штатном режиме радиоприёма излучения класса А3Е либо F3E от уровня несущей НП U_нп > U_нп.min немодулированного напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ подчинена радиофизической закономерности, положенной в основу заявленного способа, согласно которой указанная функциональная зависимость U_вых.нп(U_нп) является монотонно убывающей в диапазоне значений U_вых.нп, удовлетворяющих условиям U_вых.сш≥U_вых.нп≥U_{вых.нп.min}, где U_{выx.нп.min}<<U_выx.cш - минимальное значение уровня НЧ-шума U_вых.нп, зависящее от уровня остаточной паразитной (oп) AM m_oп(t) либо ФМ φ_оп(t) немодулированного напряжения НП u_нп(t) в полосе пропускания РПМ по его телефонному выходу, что позволяет использовать измеренные значения соотношения уровней δ_вых.нп (2) в качестве первичной измерительной информации для определения уровня несущей НП U_нп (4) по нормированной градуировочной АХ U_{гвых.тс}(U_тс) (3) и количественной оценки ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по величине коэффициентов (1).

Изложенные выше в подразделе 2.1 признаки заявленного способа являются существенными и характеризуют его как альтернативный способ, не имеющий по совокупности существенных его признаков и функциональному назначению прямых аналогов среди известных по публикациям [3-7] способов.

2.2. Существенными признаками, характеризующими заявленный способ оперативного контроля ЭДР приёмных и передающих антенн ЛА по п. 2.1, являются также условия и последовательность действий при градуировке нормированной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) на этапе подготовки к ОКРА по алгоритмам п. 2.1.

Градуировку нормированной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) выполняют до начала измерений на этапе ОКРА в лабораторно-стендовых условиях или как вариант в составе ЛА в аэродромных условиях, используя автономный сервисный имитатор НП u_нп(t) или генератор стандартных сигналов (ГСС) в качестве источника немодулированного тест-сигнал (ТС) u_тс(t) на антенном входе РПМ с калиброванным уровнем несущей U_тс и с частотой несущей f_тс, совпадающей с литерной частотой РПД f_pпд, при этом последовательность действий и условия градуировки нормированной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) в исходном режиме идентичны в основном последовательности действий и условиям ОКРА в исходном режиме, изложенным в подпункте 2.1(a), и завершается вычислением и регистрацией в оперативной памяти и в флеш- накопителе ЭВМ усреднённого по выборке уровня U_{гвых.сш} напряжения собственного НЧ-шума РПМ u_гвых.cш(t) на его телефонном выходе, при этом U_{гвых.сш} ≈ U_вых.сш ≈ U_{вых.сш.ном}.

В основном измерительном режиме градуировки нормированной АХ РПМ δ_гвых.тc(U_тc) (3) включают автономный имитатор НП u_нп(t) (ГСС) в режиме генерации немодулированного тест-сигнала u_тс(t) с уровня несущей U_тс и частотой несущей f_тс=f_рпд и устанавливают поочерёдно фиксированные значения уровня несущей U_тс в диапазоне от 0 до 65…70 дБ относительно пороговой чувствительности РПМ U_пop.cш по напряжению собственного ВЧ-шума u_cш(t) сначала с шагом не более 3…5 дБ до значений 20…25 дБ, а затем с шагом 5…10 дБ до значений 65…70 дБ относительно U_пop.cш. Одновременно милливольтметром (мультиметром) с микропроцессором измеряют и усредняют по выборке стандартными методами текущие эффективные значения (уровни) U_гвыx.тc(t) напряжения НЧ-шума u_{гвых.тс}(t) на телефонном выходе РПМ, обусловленного вносимым РПМ амплитудным m_гвш(t) либо фазовым φ_гвш(t) НЧ-шумом и остаточной паразитной AM либо ФМ немодулированного тест-сигнала u_тc(t), с объёмом выборки N_гтc >> 1 и частотой выборки F_гтc ≤ 100 Гц при всех значениях уровня несущей ТС U_тс, использованных на этапе градуировки.

Далее нормируют ЭВМ усреднённый по выборке уровень вносимого РПМ НЧ-шума U_{гвых.тс}(U_тс) относительно усреднённого по выборке уровня U_{гвых.сш} собственного НЧ-шума РПМ u_{гвых.сш}(t) в исходном режиме градуировки, регистрируют вычисленные значения соотношения уровней U_{гвых.тс}(U_тс)/U_{гвых.сш} в оперативной памяти и в флеш-накопителе ЭВМ в виде двумерного массива числовых данных, отображают эти данные на экране дисплея ЭВМ в виде графика нормированной градуировочной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) как функции уровня несущей тест-сигнала U_тс в двойном логарифмическом масштабе; документируют график АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) в виде его распечатки на бумажном носителе принтером ЭВМ, а затем на этапе ОКРА используют нормированную градуировочную АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) для определения уровня несущей НП U_нп (4) на антенном входе РПМ и количественной оценки ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по величине коэффициентов (1).

2.3. Существенными признаками, характеризующими заявленный способ оперативного контроля ЭДР приёмных и передающих антенн ЛА по п. 2.1, является также то, что в сложной помеховой обстановке, когда измеренное значение соотношения уровней δ_вых.нп (2) совпадает или находится вблизи его ожидаемого минимального значения δ_{вых.нп.min} ≤ 0,002…0,003 (менее минус 50…54 дБ), обусловленного остаточной паразитной AM m_oп(t) либо ФМ φ_оп(t) немодулированного напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ, то повторяют процесс измерений в основном измерительном режиме ОКРА по алгоритмам подраздела 2.1(б) при включенном затухании δ_рпд >> 1 аттенюатора РПД и, если этого недостаточно, - при включенном дополнительно затухании δ_рпм >> 1 аттенюатора РПМ, при этом фактическую величину затухания по напряжению δ_атт=δ_рпд аттенюатора РПД или затухания по напряжению δ_атт=δ_рпд⋅δ_рпм включенных одновременно аттенюаторов РПД и РПМ устанавливают такой, чтобы вычисленное повторно значение соотношения уровней

> 0,002…0,003 (более минус 50…54 дБ) и уровня несущей НП

находилось на монотонно убывающем участке нормированной градуировочной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) > 0,002…0,003 > δ_{вых.нп.min} > δ_{гвых.тс.min}; после чего определяют ЭДР анализируемых бортовых антенн ЛА по напряжению (эдр.н) и по мощности (эдр.м) по величине коэффициентов

где

- мощность немодулированного ВЧ-напряжения НП

вычисленная повторно в процессе ОКРА по уровню несущей НП

В общем случае, когда РПД и РПМ анализируемой пары бортовых антенн работают одновременно в несовпадающих сопредельных или разнесённых диапазонах частот, их рабочие литерные частоты f_рпд и f_рпм на этапе ОКРА устанавливают по результатам предварительного частотно-энергетического анализа, исходя из условий, что номинальная (назначенная) частота f_рпм основного канала приёма (ОКП) РПМ или литерные частоты k_пкпf_рпм; k_пкп ≠ 1, квазилинейных и нелинейных побочных каналов приёма (ПКП) РПМ совпадают с литерной частоты f_pпд основного излучения (ПС) РПД u_рпд(t) или с литерной частотой k_пиf_рпд, k_пи ≠ 1 побочного излучения (пи) РПД u_рпд.пи(t) на кратных и дробных гармониках и субгармониках частоты f_pпд, или с побочными комбинационными частотами РПД; после чего в процессе ОКРА измеряют уровень несущей

основного излучения (ПС) u_рпд(t) на антенном выходе РПД и вычисляют уровень несущей НП

на антенном входе РПМ по алгоритмам подраздела 2.1 при настройке РПД и РПМ на несовпадающие рабочие литерные частоты f_рпд ≠ f_pпм, а затем определяют ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по напряжению (эдр.н) и по мощности (эдр.м) по более общим выражениям, чем выражения (4), при различных количественных значениях коэффициентов

, входящих в состав выражений:

где

- мощность ПС РПД

и НП

на антенном входе РПМ, вычисленная по результатам измерения уровня несущей ПС РПД

и вычисления уровня несущей НП

γ_рпд.пи << 1 - заданный в ТД относительный уровень мощности побочного излучения (пи) РПД u_рпд.пи(t) с литерной частотой k_пиf_рпд, k_пи ≠ 1, совпадающей с номинальной литерной частотой k_пкпf_рпм ПКП РПМ (при k_пкп ≠ 1) или ОКП РПМ (при k_пкп = 1), при этом γ_рпд.пи = 1, k_пи = 1 для основного излучения (ПС) РПД с литерной частотой f_pпд;

γ_рпм.вх(k_пиf_рпд) << 1 - заданная в ТД частотная избирательность по мощности избирательного контура на антенном входе РПМ с учётом выходного импеданса АФТ приёмной антенны на литерной частоте k_пиf_рпд основного (k_пи=1) и побочного (k_пи≠1) излучения РПД;

β_{рпм.пкп} >> 1 - заданный в ТД относительный уровень восприимчивости ПКП РПМ по мощности с номинальной литерной частотой ПКП k_пкпf_рпм, k_пкп ≠ 1, совпадающей с литерной частотой k_пиf_рпд основного (k_пи=1) или побочного (k_пи ≠ 1) излучения РПД, при этом β_{рпм.пкп} =1, k_пкп=1 для ОКП РПМ с номинальной литерной частотой f_рпм.

При k_пи = 1, γ_рпд.пи = 1 и k_пкп ≠ 1, β_{рпм.пкп} >> 1 выражения (6) используют для определения ЭДР бортовых антенн ЛА при совпадении литерной частоты f_рпд основного излучения РПД с литерной частотой k_пкпf_рпм ПКП РПМ; при k_пи≠1, γ_рпд.пи<<1, k_пкп=1, β_{рпм.пкп}=1 - для определения ЭДР бортовых антенн ЛА при совпадении литерной частоты k_пиf_рпд побочного излучения РПД с литерной частотой f_рпм ОКП РПМ; при k_пи≠1, γ_рпд.пи << 1 и k_пкп ≠ 1, β_{рпм.пкп} >>1 - для определения ЭДР бортовых антенн ЛА при совпадении литерной частоты k_пиf_рпд побочного излучения РПД с литерной частотой k_пкпf_рпм ПКП РПМ. При k_пи = k_пкп = 1 и γ_рпд.пи = β_{рпм.пкп} = 1 выражения (6) используют вместо выражений (1) для определения ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА с совпадающими или близкими литерными частотами РПД и РПМ f_рпд ≈ f_рпм с учётом частотной избирательности γ_рпм.вх(f_рпд) антенного входа РПМ по ОКП на частоте основного излучения РПД f_рпд.

Изложенные выше в подразделах 2.1, 2.2, 2.3 признаки заявленного способа являются существенными и характеризуют его как альтернативный способ, не имеющий по совокупности существенных характерных признаков и функциональному назначению прямых аналогов среди известных способов, изложенных в публикациях [3-7, 12].

3. Перечень чертежей

3.1. Сущность заявленного изобретения и возможность его практического осуществления поясняется чертежами фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.

Фиг. 1. Типовая структурная схема бортового или аэродромно-бортового ИВК ЛА, реализующего заявленный способ на этапе ОКРА при отработке, испытаниях и эксплуатации бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом в составе ЛА в наземных и лётных условиях.

Фиг. 2. Типовая структурная схема аэродромного или аэродромно-бортового ИВК ЛА для градуировки нормированной АХ РПМ δ_гвых.тc(U_тc) (3) в лабораторно-стендовых условиях или в составе ЛА в аэродромных условиях.

Фиг. 3. Нормированная градуировочная АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) (график 18), полученная в основном измерительном режиме градуировки АХ РПМ при немодулированном тест-сигнале

в двойном логарифмическом масштабе как функция уровня несущей ТС U_тс на антенном входе РПМ серийной бортовой PC типа «Баклан» и его нормированная эксплуатационная АХ δ_вых.пс(U_пс) (график 19) как функция уровня несущей U_пc = U_тс модулированного напряжения ПС РПМ u_пc(t) с типовыми эксплуатационными значениями параметров полезной информационной гармонической AM m_пc(t) (с коэффициентом М_пс = 0,9 и частотой F_пс = 1 кГц) на антенном входе РПМ в штатном режиме радиоприёма излучения класса А3Е.

3.2. В типовом случае в состав ИВК фиг. 1 входят:

бортовая приёмная антенна 1, соединённая штатно ВЧ-разъёмом АФТ 2 с антенным входом РПМ 3 бортовой PC или бортового РНО - объекта воздействия напряжения НП u_нп(t), обусловленного немодулированным основным u_рпд(t) или побочным (пи) u_рпд.пи(t) излучением РПД 10 другой бортовой PC ЛА - источника НП u_нп(t) для РПМ 3; в типовом случае в состав АФУ 2 входят согласующее ВЧ-устройство для согласования комплексного выходного сопротивления приёмной антенны 1 по выходу АФТ 2 с комплексным сопротивлением антенного входа РПМ 3 в диапазоне его рабочих литерных частот f_рпм, ВЧ-аттенюатор с дискретно регулируемым затуханием, направленный ответвитель или делитель ВЧ-мощности с ВЧ-разъёмом для подключения измерительной ВЧ-аппаратуры к антенному входу РПМ, ВЧ-коммутаторы и ряд других ВЧ-устройств;

встроенные или сервисные НЧ-вольтметр 4а и милливольтметр (мультиметр) 4б с микропроцессором на телефонном выходе РПМ 3, магнитный регистратор 5 и ЭВМ 6 с дисплеем 7, принтером 8 и флеш-накопителем 9 в составе бортового или аэродромно-бортового ИВК ЛА; при этом НЧ-вольтметр 4а и милливольтметр (мультиметр) 4б с микропроцессором и ЭВМ 6 обеспечивают измерение и усреднение по выборке текущих эффективных значений (уровней) U_вых.сш(t) и U_вых.нп(t) напряжения собственного НЧ-шума РПМ u_выx.сш(t) и соответственно вносимого РПМ амплитудного либо фазового НЧ-шума u_выx.нп(t) на телефонном выходе РПМ в исходном и соответственно в основном измерительном режимах ОКРА (в отсутствие и при воздействии немодулированного ВЧ-напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ в штатном режиме радиоприёма излучения класса А3Е либо F3E);

бортовой магнитный регистратор 5, обеспечивающий регистрацию усреднённых по выборке уровней НЧ-шума РПМ U_вых.сш и U_вых.нп, и бортовая или аэродромная ЭВМ 6, обеспечивающая проверку условий (1а) и при их выполнении - вычисление соотношения усреднённых уровней δ_вых.нп (2), уровня несущей НП U_нп (4) на антенном входе РПМ по вычисленному значению δ_вых.нп (2) и нормированной градуировочной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) и определение ЭДР бортовых антенн ЛА по общим выражениям (1), (5), (6) с последующей экспертной оценкой соответствия измеренных значений ЭДР требованиям НТД и в случае несоответствия - условий обеспечения ЭДР бортовых антенн ЛА методами частотной регламентации бортовых РПМ и РПМ; при этом ЭВМ 6 обеспечивает отображение на экране дисплея 7 нормированной градуировочной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) в двойном логарифмическом масштабе после определения уровня несущей НП U_нп (4) на антенном входе РПМ путем графических построений, показанных на фиг.3, или графо-аналитически; а принтер 8 и флеш-накопитель 9 ЭВМ 6 - документирование и накопление результатов оперативного контроля ЭДР бортовых антенн ЛА;

РПД 10 бортовой PC - источник НП u_нп(t) для РПМ 3, соединённый штатно коаксиальным ВЧ-разъёмом АФТ 11 с передающей антенной 12 (в типовом случае в состав АФТ 11 входят те же устройства, что и в АФТ 2); встроенный ВЧ-вольтметр 13 для измерения уровня несущей U_рпд напряжения ПС u_рпд(t) РПД 10 на его антенном выходе и входе АФТ 11 и дополнительно на этапе ОКРА двухпозиционный переключатель 14 для обнуления модулирующего НЧ-напряжения ларингофона 15 авиагарнитуры оператора бортовой PC на сигнальном входе амплитудного либо частотного модулятора РПД 10 с целью ослабления влияния НЧ-шумов и кондуктивных НЧ-помех ларингофона 15, бортовых цепей ЛА и входных цепей модулятора РПД на уровни остаточной паразитной AM и ФМ немодулированного основного и побочного излучения (ПС) РПД u_pпд(t).

В случае отсутствия в составе АФТ 2 и/или АФТ 11 встроенного ВЧ-аттенюатора с дискретно регулируемым затуханием или при необходимости увеличения их затухания на этапе ОКРА устанавливают дополнительно на выходе АФТ 2 и/или на входе АФТ 11 калиброванный аттенюатор с регулированным затуханием на ≈ 40…50 дБ.

В состав ИВК фиг. 2, обеспечивающего градуировку нормированной градуировочной РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) в лабораторно-стендовых условиях или в составе ЛА в аэродромных условиях, входят те же функциональные устройства 3-9, 13-15, что и в ИВК фиг.1, и дополнительно автономный сервисный имитатор (или программируемый ГСС) 16, формирующий калиброванный тест-сигнал u_тс(t) с регулируемым уровнем несущей U_тc, имитирующий немодулированное ВЧ-напряжение НП u_нп(t) на антенном входе РПМ 3 в составе ИВК фиг. 1 на этапе ОКРА; калиброванный ВЧ-кабель 17 с согласующим устройством и коаксиальным ВЧ-разъёмом для подключения сервисного имитатора (или ГСС) 16 к антенному входу РПМ 3.

3.3. Нормальное функционирование бортовой PC ЛА, выполненной по схеме полудуплексного приёмопередатчика (транссивера), работающей в составе ЛА и ИВК фиг. 1 как РПМ 3, а в составе ИВК фиг.2 как РПД 10 и содержащей ряд совмещенных функциональных ВЧ- и НЧ-устройств (приёмопередающую антенну 1, 12, АФТ 2, 11, согласующее устройство, ВЧ-аттенюатор, ВЧ-коммутаторы и другие устройства, не показанные на фиг.1 и фиг.2), обеспечивают:

электронные пульты и устройства электродистанционного управления параметрами и режимами работы бортовой PC как РПМ 3 и как РПД 10 и их отдельных функциональных устройств и технических средств (рабочей литерной частотой PC, параметрами и видом информационной аналоговой AM либо ЧМ, ручной регулировкой усиления (РРУ) РПМ по ВЧ, ПЧ и НЧ, ручной регулировкой громкости (РРГ) звука, подавителем НЧ-шума на телефонном выходе РПМ, затуханием встроенного ВЧ-аттенюатора РПМ или РПД и др.);

нажимные переключатели (тангенты), размещённые на рычагах управления ЛА в кабине пилотов и обеспечивающие при их нажатии включение бортовой PC как РПД в режиме излучения ПС u_рпд(t) класса А3Е либо F3E с двухполосной аналоговой AM либо ЧМ соответственно при модуляции РПД звуковым сигналом (голосом) оператора PC, а при их отжатии - выключение радиоизлучения РПД и включение бортовой PC как РПМ в штатном режиме радиоприёма излучения класса А3Е либо F3E; низкоомные или высокоомные наушники авиагарнитуры оператора PC, подключенные к телефонному выходу РПМ для прослушивания и экспертной органолептической оценки слышимости (уровня U_{вых.пс(нп)}) и качества (разборчивости речи) напряжения ПС (НП) u_{вых.пс(нп)}(t) на телефонном выходе РПМ;

ларингофон 15 авиагарнитуры оператора бортовой PC - источник модулирующего НЧ-напряжения для амплитудного либо частотного модулятора РПД 10 в штатном режиме радиопередачи основного излучения (ПС) u_pпд(t) класса А3Е либо F3E при модуляции РПД звуковым сигналом (голосом) оператора бортовой PC;

устройства сопряжения РПМ и РПД бортовой PC в составе ЛА и ИВК фиг.1 и фиг.2 с бортовым и сервисным электронным оборудованием ЛА (бортовыми системами регистрации, накопления, вторичной обработки и отображения измерительной информации, средствами электронной, звуковой и световой индикации и сигнализации ЛА и ИВК), которые отличаются большим разнообразием и требуют уточнения для каждого конкретного типа PC и ЛА.

3.4. Заданную в НТД форму существенно нелинейной плоской эксплуатационной АХ РПМ U_выx.пc(U_пc) как функции уровня несущей U_пc входного ПС u_пc(t) бортового РПМ в штатных режимах радиоприёма излучения ПС класса А3Е либо F3E с типовыми эксплуатационными значениями информационной аналоговой AM либо ЧМ обеспечивают функциональные устройства РПМ, охваченные замкнутой задержанно-усиленной системой АРУ по ВЧ, ненулевым ПЧ и НЧ, а также каскады амплитудного ограничения преобразованного по частоте ЧМ-напряжения ПС (НП) u_пc(нп)(t) в выходном (оконечном) УПЧ. График 18 фиг.3 позволяет судить о форме нормированной градуировочной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) РПМ серийной бортовой PC «Баклан» ближней радиосвязи MB-диапазона в основном измерительном режиме градуировки РПМ, а график 19 фиг. 3 - о форме нормированной эксплуатационной АХ δ_вых.пc(U_пc) по телефонному выходу РПМ в штатном режиме радиоприёма ПС u_пc(t) с типовыми эксплуатационными параметрами информационной гармонической AM. На оси ординат системы координат графиков фиг.3 в точке 20 отложено измеренное на этапе ОКРА значение соотношения уровней δ_вых.нп > 0,002…0,003. Через точку 20 проведена пунктирная горизонтальная линия, пересечение которой в точке 21 с графиком 18 нормированной градуировочной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) определяет однозначно уровень несущей НП

на антенном входе РПМ (точка 22 на оси абсцисс системы координат), так как точка 21 находится на монотонно убывающем участке нормированной градуировочной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс). В отличие от этого нормированная эксплуатационной АХ РПМ δ_вых.пс(U_пс) при

не позволяет однозначно определить значение уровня несущей НП

(4), так как измеренному значению уровня несущей НП

(точка 22 на графике 19 фиг. 3) соответствует точка 23 на нелинейном плоском участке АХ δ_выx.пc(U_пc) на графике 19 фиг. 3.

4. Раскрытие сущности и осуществление заявленного изобретения

4.1. Для раскрытия физической сущности заявленного изобретения и обоснования возможности его практического осуществления в ИВК фиг.1 и ИВК фиг.2 необходимо учесть, что реальное ВЧ напряжение u_вх(t) = u_нп(t)+u_сш(t) на антенном входе РПМ 3 в основном измерительном режиме ОКРА представляет собой аддитивную смесь ВЧ-напряжения немодулированной НП

с уровнем несущей НП U_нп, частотой несущей f_нп = k_пи ⋅ f_pпд, остаточной паразитной (oп) AM m_oп(t) << 1 и ФМ φ_oп(t) << 1, произвольной начальной фазой φ₀ и собственного ВЧ-шума РПМ u_cш(t), обусловленного широкополосными тепловыми, дробовыми, регенерационно-рекомбинационными и диффузионно-дрейфовыми ВЧ-шумами и шумами других типов (фликкер-шумами, токораспределения и т.д.) пассивных линейных и активных нелинейных электрорадиоэлементов (ЭРЭ) входных функциональных устройств РПМ 3, приведенными к его антенному входу. Вследствие этого реальное входное ВЧ-напряжение РПМ 3 u_вх(t)=u_нп(t)+u_сш(t) является квазигармоническим ВЧ-колебанием, аналогичным ВЧ-напряжению НП u_нп(t) (7),

которое отличается от напряжения НП u_нп(t) (7) лишь уровнем несущей U_вх > U_нп и наличием амплитудного (АШ) m_вш(t) и фазового (ФШ) φ_вш(t) НЧ-шума, вносимого РПМ 3 в процессе предварительной и первичной обработки немодулированного напряжения НП u_нп(t) (7) в РПМ 3 в условиях воздействия широкополосного собственного ВЧ-шума РПМ u_cш(t).

Используя результаты анализа статистических характеристик огибающей и фазы аддитивной смеси гармонического сигнала и нормального белого шума с ограниченной дисперсией, изложенные в научно-технической литературе, (и, как пример, в монографии [13]. В.И. Тихонов. Нелинейные преобразования случайных процессов. - М.: Радио и связь, 1986, (стр. 35-38 и стр. 40, 41), можно показать, что в первом приближении при уровнях несущей НП U_нп, превышающих в 3…5 раз (на 10…14 дБ) и более пороговую чувствительность РПМ U_пop.cш по напряжению собственного ВЧ-шума u_сш(t), вносимые РПМ АШ m_вш(t) и ФШ φ_вш(t) подчинены близким к нормальному законам распределения их вероятностей (для вносимого РПМ АШ m_вш(t) - распределению Релея-Райса), стационарны, не коррелированы в совпадающие моменты времени и равновелики (в среднеквадратичном). Среднеквадратичные значения (уровни) АШ m_вш(t) и ФШ φ_вш(t) в полосе пропускания РПМ по его телефонному выходу Δf_pпм.выx ≤ 2…3,5 кГц подчинены следующей радиотехнической закономерности, положенной в основу заявленного способа, а именно: они не превышают 0,1…0,2 (≈ минус 14…20 дБ) при U_нп ≥ (3…5) ⋅ U_пор.сш и монотонно убывают, стремясь к нулю при безграничном увеличении уровня несущей НП U_нп, что позволяет использовать их в качестве первичной измерительной информации для количественной инструментальной оценки заявленным способом уровня несущей НП U_нп (4) на антенном входе РПМ и ЭДР бортовых антенн ЛА по величине коэффициентов (1).

В процессе предварительной и первичной обработки входного ВЧ-сигнала u_вх(t) (8) в РПМ 3 вносимые РПМ АШ m_вш(t) <<1 и ФШ φ_вш(t) << 1 и остаточные паразитные AM m_oп(t) << 1 и ФМ φ_оп(t) << 1 напряжения НП u_нп(t) (7) подвергаются в основном линейной фильтрации и линейной амплитудно-фазовой (АФК) и фазо-амплитудной (ФАК) конверсии (взаимным линейным преобразованиям AM в ФМ и наоборот) в пределах полосы пропускания выходного (оконечного) УПЧ РПМ, а после амплитудного либо частотного детектирования преобразованного входного ВЧ-сигнала РПМ u_вx.пp(t) (8) в несинхронном (без вспомогательного опорного напряжения) АД либо в аналогичном ЧД дифференцирующего типа - линейной фильтрации и линейным искажениям в линейном УНЧ с АРУ в пределах полосы пропускания РПМ по телефонному выходу Δf_рпм.выx < 2…3,5 кГц. Вследствие этого диапазон монотонного уменьшения нормированного уровня δ_вых.нп(U_нп) (2) как функции уровня несущей НП U_нп на антенном входе РПМ совпадает с диапазоном монотонного уменьшения суммарного уровня вносимого РПМ АШ m_вш(t) либо ФШ φ_вш(t) и остаточной паразитной AM m_oп(t) либо ФМ φ_оп(t) на телефонном выходе РПМ 3 при увеличении уровня несущей НП U_нп и ограничен снизу уровнем паразитной AM m_oп(t) либо ФМ φ_оп(t) немодулированного напряжения НП u_нп(t) (7) на антенном входе РПМ 3. Тем же закономерностям подчинена нормированная градуировочная АХ РПМ

(3), а также вносимый РПМ частотный (ЧШ) НЧ-шум Δf_вш(t), так как по определению 2π⋅Δf_вш(t) = dφ_вш(t)/dt вносимый РПМ ЧШ Δf_вш(t) является 1-й производной вносимого РПМ ФШ φ_вш(t) с нормирующим коэффициентом 2π, а уровни вносимых РПМ ЧШ Δf_вш(t) и ФШ φ_вш(t) в полосе пропускания РПМ по его телефонному выходу Δf_pпм.выx связаны прямо пропорциональной зависимостью.

Согласно требованиям НТД [1, 2, 4] предельно допустимые относительные уровни остаточной паразитной AM m_oп(t) и ФМ φ_оп(t) немодулированного основного излучения (ПС) u_рпд(t) РПД бортовой PC и напряжения немодулированной НП u_нп(t) (7), не должны превышать 1% (минус 40 дБ) в полосе пропускания РПМ 3 по его телефонному выходу Δf_pпм.выx ≈ 2…3,5 кГц. Обычно эти требования выполняются на практике с запасом в 10…15 дБ и более, вследствие чего фактические уровни остаточной паразитной AM m_oп(t) либо ФМ φ_оп(t) немодулированного напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ 3 ИВК фиг.1 не превышают 0.003…0,002 (минус 50…54 дБ) относительно уровня несущей НП U_нп. Включение затухания дискретно регулируемых на 20…25 дБ встроенных аттенюаторов РПД 10 и РПМ 3 позволяет увеличить диапазон измеряемых уровней несущей НП U_нп на 40…50 дБ (с 50…55 дБ до 90…100 дБ) и обеспечить измерение уровней несущей НП U_нп (4) во всем диапазоне их эксплуатационных значений на этапе ОКРА. Существуют также реальные возможности дальнейшего увеличения диапазона измеряемых уровней НП U_нп на 25…30 дБ за счёт снижения уровней квазигармонических и гармонических составляющих (свистов) с узкополосными и линейчатыми спектрами в составе остаточной паразитной AM m_oп(t) и ФМ φ_оп(t) немодулированного ПС РПД u_pпд(t) до уровней шумовых составляющих AM m_oп(t) и ФМ φ_оп(t) с непрерывными (сплошными) спектрами, технически реализованных в бортовых РЛС и серийных измерительных ВЧ-приёмниках и анализаторах ВЧ-спектра.

4.2. О технической осуществимости заявленного способа и возможности достижения заявленных технических результатов изобретения свидетельствуют результаты прямых измерений нормированной градуировочной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) РПМ серийных бортовых PC ближней и дальней радиосвязи в лабораторно-стендовых условиях и, как пример, нормированная градуировочная АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) РПМ бортовой PC «Баклан» МВ-диапазона (график 18 фиг.3, отображающий реальную АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) как функцию уровня несущей U_тс тест-сигнала u_тс(t), имитирующего немодулированное ВЧ-напряжение НП u_нп(t) (7) на антенном входе РПМ на этапе ОКРА).

Согласно результатам измерений, показанных на фиг.3 (график 18), нормированная градуировочная АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) монотонно убывает при уровнях несущей тест-сигнала U_тс ≤ 1,5 мВ.эфф, что превышает заданную в ТД пороговую чувствительность РПМ по напряжению шума U_пop.cш ≈ 1 мкВ.эфф на ≈ 64 дБ и гарантирует (с запасом ≈ 10…14 дБ) возможность однозначного измерения уровня несущей НП U_нп при значениях соотношения уровней δ_вых.нп(U_нп) (2), превышающих 0,002…0,003 (минус 50…54 дБ) при типовых значениях уровней остаточной паразитной AM m_oп(t) и ФМ φ_оп(t). Форма нормированной градуировочной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) на этапе ОКРА и нормированной эксплуатационной АХ δ_вых.пс(U_пс) РПМ бортовой PC «Баклан» при U_пc = U_тс (графики 18 и19 фиг.3) является типичной для бортовых PC диапазонов MB и ДМВ. Для указанных АХ характерно то, что их начальные значения при U_тс = U_пc = 0 тождественно равны 1 независимо от номинального уровня U_{вых.сш.ном} собственного НЧ-шума u_выx._cш(t) на телефонном выходе РПМ, установленного в начале исходных режимов ОКРА и градуировки АХ в отсутствие на антенном входе РПМ входных ВЧ-сигналов (ПС, НП, ТС), и существенное отличие формы нормированной градуировочной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) от формы нормированной эксплуатационной АХ РПМ δ_вых.пc(U_пc) при изменении уровней несущей тест-сигнала U_тс и ПС U_пc = U_тс в диапазоне их эксплуатационных значений.

Нормированная эксплуатационная АХ РПМ δ_вых.пс(U_пс) (график 19 фиг.3) имеет монотонно возрастающий начальный участок при уровнях несущей U_пc < 18 мкВ.эфф и далее существенно нелинейной плоский участок. В отличие от этого нормированная градуировочная АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) (график 18 фиг.3) имеет плоский начальный участок АХ при уровнях несущий тест-сигнала U_тс ≤ (2…3) U_пop.cш и далее монотонно убывающий участок до минимального значения δ_{гвых.тс.min} на её нижнем плоском участке, зависящего от фактического значения уровня остаточной паразитной AM напряжения тест-сигнала u_тс(t) на антенном входе РПМ в процессе градуировки АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3), причем обычно δ_{гвых.тс.min} < δ_{вых.нп.min}, где δ_{вых.нп.min} ≤ 0,002…0,003 (≤ минус 50…54 дБ) - фактическое минимальное значение нормированного уровня δ_вых.нп(U_нп) (2) как функции уровня несущей НП U_нп (4), зависящее от фактического значения уровня остаточной паразитной AM m_oп(t) напряжения НП u_нп(t) (7) на антенном входе РПМ 3. Для нормированной градуировочной АХ РПМ δ_вых.тс(U_тс) (3) (график 18 на фиг.3) характерно её монотонное уменьшение при изменении уровня несущей тест-сигнала U_тс в диапазоне от U_тc.min > (2…3) U_пop.cш до ≈ 1,5 мВ.эфф, т.е. в диапазоне ≈ 64 дБ относительно пороговой чувствительности РПМ U_пop.cш. ≈ 1 мкВ.эфф по напряжению собственного ВЧ-шума РПМ u_cш(t), что существенно (на ≈ 40 дБ) превышает диапазон монотонного изменения уровня несущей ПС U_пc на начальном монотонно возрастающем участке нормированной штатной эксплуатационной АХ РПМ δ_вых.пс(U_пс) от ≈ 1 мкВ.эфф до ≈ 15 мкВ.эфф и свидетельствует о возможности измерения заявленным способом уровней несущей НП U_нп (4), превышающих пороговую чувствительность РПМ по шуму U_пop.cш по крайней мере на 50…55 дБ. Включение встроенных дискретно регулируемых ВЧ-аттенюаторов РПМ 3 и РПД 10 с суммарным затуханием аттенюаторов 40…50 дБ позволяет расширить диапазон измеряемых уровней несущей НП U_нп (4) до 90…100 дБ без привлечения для этих целей измерительной аппаратуры общего и специального сервисного применения и без нарушения конструктивной и функциональной целостность (единства) РПМ 3 и РПД 10 с АФТ их приёмной 1 и передающей 12 антенн.

4.3. При большом разнообразии аппаратурной схемотехнической и режимно-параметрической реализации входных функциональных устройств РПМ с телефонным выходом и программно-алгоритмического обеспечения бортовых PC и бортового РНО с аналоговой и цифровой обработкой сигналов в диапазонах ГКМВ, ДКМВ, MB и ДМВ возможны варианты, когда нормированная градуировочная АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) является «жёсткой» с немонотонным изменением её начального участка. В этом случае АХ РПМ δ_гвых.тc(U_тc) сначала монотонно возрастает относительно её начального значения 1 при U_тс = 0, достигает своего максимального значения δ_{гвых.тс.мах} > 1 при некотором значении U_тс = U_тc.max > U_пop.cш, а затем монотонно убывает, возвращается к исходному значению 1 при U_тс ≈ (3…5) ⋅ U_пop.cш и стремится далее к своему минимальному значению δ_{гвых.тс.min} << 1 на нижнем плоском участке АХ δ_{гвых.тс}(U_тс). Для однозначной количественной оценки уровня несущей НП U_нп (4) на антенном входе РПМ 3 и ЭДР бортовых антенн 1, 12 в составе ИВК фиг.1 по общим выражениям (1), (5), (6) следует использовать монотонно убывающий участок «жёсткой» градуировочной АХ РПМ в пределах от δ_{гвых.тс}(U_тс) < 1 до (1,5…2) ⋅ δ_{гвых.тс.min}, что практически не влияет на диапазон измеряемых уровней несущей НП U_нп (4) и нижнюю границу измеряемых значений коэффициентов (1), (5), (6).

В принципе, ЭДР бортовых антенн ЛА можно вычислить по выражениям (1), (5), (6) по величине нормированного уровня δ_вых.нп (2), измеренного на этапе ОКРА, не прибегая к процессу градуировки нормированной АХ РПМ δ_гвых.тc(U_тc) (3), а используя результаты аналитического расчёта АХ δ_гвых.тc(U_тc) при наличии необходимых исходных данных о значениях коэффициента шума РПМ F_вх.cш(U_нп), пороговой чувствительности РПМ по напряжению U_пop.cш(U_нп) и по мощности P_пop.cш(U_нп) собственного ВЧ-шума РПМ u_cш(t) на антенном входе РПМ и коэффициента усиления РПМ

по его телефонному выходу как нелинейных функций уровня несущей НП U_нп на антенном входе РПМ на этапе ОКРА. Однако в ТД современных бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом отсутствует в необходимом объёме требуемая информация для расчёта нормированной градуировочной АХ РПМ δ_гвых.тc(U_тc) (3), не известно, является ли АХ на её начальном участке «мягкой » или «жёсткой», а также фактическое минимальное значение δ_{вых.нп.min} соотношения уровней δ_вых.нп (2) на нижним плоском участке АХ, что требует либо дополнительных измерений на этапах подготовки и выполнения ОКРА в ИВК фиг.1, либо выполнения градуировки нормированной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) в ИВК фиг.2 до начала ОКРА. При этом градуировка нормированной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) более предпочтительна, так как позволяет получить необходимые объективные сведения о фактической форме АХ δ_гвых.тc(U_тc) как функции уровня несущей ТС U_тс при различных уровнях U_{гвых.сш} собственного НЧ-шума u_{гвых.сш}(t) на телефонном выходе РПМ в исходном режиме градуировки с учётом всей совокупности флюктуационных, нелинейных и параметрических процессов во всех функциональных устройствах РПМ 3, охваченных замкнутой системой АРУ, и в каскадах амплитудного ограничения преобразованного по частоте входного ЧМ-сигнала РПМ u_вх(t) (8) в выходном (оконечном) УПЧ РПМ. Указанные сведения необходимы также для аналитических расчётов и математического моделирования функциональной и технико-экономической эффективности бортовых PC и бортового РНО в составе ЛА в лётных условиях с учётом ЭДР их бортовых антенн, которые в настоящее время отличаются большой сложностью и трудоёмкостью и требуют привлечения БЦВМ и разработки специального ПМО.

4.4. Примеры осуществления заявленного способа. Примером реального осуществления заявленного способа на этапе ОКРА является ИВК фиг. 1, содержащий в своем составе анализируемые приёмную 1 и передающую 12 антенны, соединённые коаксиальными ВЧ-разъёмами АФТ 2, 11 с бортовыми РПМ 3 и РПД 10, и дополнительно технические средства 4-9 и 13-15, входящие в состав ИВК ЛА и бортовой PC - источника немодулированного напряжения НП u_нп(t) (7) и обеспечивающие в комплексе оперативный контроль ЭДР анализируемой пары бортовых антенн 1, 12 по величине коэффициентов (1), (5), (6) без привлечения для этих целей измерительной ВЧ-аппаратуры общего и специального сервисного назначения типа измерительных ВЧ-приёмников и анализаторов ВЧ-спектра, а также измерительных антенн, автономных имитаторов ПС (НП) или ГСС.

В процессе ОКРА ИВК фиг. 1 выполняет все принципиально необходимые технологические операции при условиях и последовательности действий, изложенных в подразделах 2.1 и 2.3, а именно:

измерение и усреднение по выборке стандартными методами НЧ-вольтметром 4а, магнитным регистратором 5 и ЭВМ 6 и соответственно милливольтметром (мультиметром) 4б с микропроцессором текущих эффективных значений (уровней) U_выx.cш(t), U_выx.нп(t) напряжения НЧ-шума РПМ u_вых.сш(t), u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ в исходном и соответственно основном измерительном режимах ОКРА (в отсутствие и при воздействии немодулированного напряжения НП u_нп(t) (7) на антенном входе РПМ 3) при работе РПД 10 в штатном режиме радиопередачи немодулированного основного u_рпд(t) и побочного u_рпд.пи(t) излучения; регистрацию в оперативной памяти ЭВМ 6 и флеш-накопителе 9 усреднённых во выборке уровней U_вых.сш, U_вых.нп напряжения НЧ-шума РПМ u_выx.cш(t), u_вых.нп(t) и их дальнейшую совместную обработку ЭВМ 6, обеспечивающую вычисление соотношения уровней δ_вых.нп (2), определение уровня несущей U_нп (4) на антенном входе РПМ 3 по вычисленному значению δ_вых.нп (2) и нормированной градуировочной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3), количественную оценку ЭДР бортовых антенн 1, 12 по величине коэффициентов (1), (5), (6) с последующей экспертной оценкой или автоматически на ЭВМ 6 их соответствия требованиям НТД.

Оперативный контроль ЭДР бортовых антенн ЛА заявленным способом в ИВК фиг. 1 для наиболее сложного варианта его аппаратурной реализации в супергетеродинном РПМ 3 бортовой PC ЛА, спроектированной по схеме полудуплексного приёмопередатчика (транссивера), выполняют в следующей последовательности действий.

В начале исходного режима ОКРА включают РПМ 3 на выбранной рабочей или свободной (незанятой) литерной частоте f_pпм в штатном режиме радиоприёма излучения класса А3Е либо F3E; выключают подавитель шума (ПШ), устанавливают органами управления РПМ или автоматически ЭВМ номинальный, заданный в ТД уровень U_{вых.сщ.ном} напряжения собственного НЧ-шума u_выx.cш(t) на телефонном выходе РПМ в отсутствие входных ВЧ-сигналов (ПС и НП) u_пс(нп)(t) на его антенном входе при выключенном излучении РПД 10; после чего последовательно измеряют, регистрируют и усредняют по выборке стандартными методами НЧ-вольтметром 4а, магнитным регистратором 5 и ЭВМ 6 текущие выборочные значения уровня U_вых.сш(t) напряжения собственного НЧ-шума РПМ u_вых.cш(t) нa его телефонном выходе с объёмом выборки N_сш>>1 и частотой выборки F_cш ≤ 100 Гц, после чего регистрируют в оперативной памяти ЭВМ 6 и в флеш-накопителе 9 вычисленное значение усреднённого по выборке уровня U_вых.сш собственного НЧ-шума РПМ u_вых.cш(t) для использования при дальнейших расчётах на этапе ОКРА.

В основном измерительном режиме ОКРА включают РПД 10 бортовой PC - источник НП u_нп(t) для РПМ 3 в штатном режиме радиопередачи немодулированного основного излучения (ПС) u_pпд(t) с уровнем несущей U_рпд и литерной частотой f_pпд, совпадающей с литерной частотой f_pпм РПМ 3, при закороченном двухпозиционным переключателем 14 сигнальном входе амплитудного либо частотного модулятора РПД 10 для уменьшения влияния кондуктивных НЧ-помех и НЧ-шумов ларингофона 15, бортовых линий связи и входной цепи модулятора РПД на уровни остаточной паразитной AM и ФМ РПД. После чего измеряют ВЧ-вольтметром 13 уровень несущей U_рпд напряжения ПС РПД u_pпд(t) на входе АФТ 11 передающей антенны 12 и регистрируют магнитным регистратором 5 и ЭВМ 6 в составе ЛА измеренное значение U_рпд для использования при дальнейших вычислениях на этапе ОКРА.

Одновременно передающая антенна 12 излучает ПС РПД u_рпд(t) в свободное пространство, приёмная антенна 1 принимает это излучение как НП для РПМ 3 вследствие недостаточной ЭДР приёмной 1 и передающей 12 антенн и формирует на выходе АФТ 2 немодулированное напряжение НП u_нп(t) (7) с уровнем несущей U_нп и частотой несущей f_нп = f_рпд, которое поступает на антенный вход РПМ 3, работающего в штатном режиме радиоприёма излучения класса А3Е либо F3E, подвергается в РПМ 3 предварительной и первичной обработке в аддитивной смеси с напряжением u_сш(t) собственного ВЧ-шума РПМ. При этом РПМ 3 последовательно обеспечивает усиление входного ВЧ-сигнала u_вх(t) (8) в линейном малошумящем УВЧ, преобразование по частоте на ненулевые промежуточные частоты (ПЧ), усиление в линейных УПЧ, охваченных замкнутой системой АРУ, и в каскадах амплитудного ограничение входного ЧМ-сигнала u_вх(t) (8) выходного (оконечного) УПЧ РПМ; амплитудное либо частотное детектирование преобразованного (пр) ВЧ-сигнала u_вx.пp(t) соответственно в несинхронном АД (без вспомогательного опорного напряжения) либо в аналогичном балансном ЧД дифференцирующего типа (с входной избирательной ВЧ-нагрузкой в виде расстроенных резонансных LC-контуров); усиление выходного НЧ-напряжения АД u_ад(t) либо ЧД u_чд(t) в линейном УНЧ с АРУ при выключенном подавителе шума (ПШ) РПМ с последующей вторичной обработкой напряжения вносимого РПМ НЧ-шума НП u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ как источника первичной измерительной информации для определения уровня несущей НП U_нп (4) на антенном входе РПМ и вычисления коэффициентов (1). Для этого измеряют и усредняют по выборке милливольтметром (мультиметром) 4б с микропроцессором текущие значения уровня U_вых.нп(t) напряжения вносимого РПМ НЧ-шума u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ, регистрируют магнитным регистратором 5 вычисленное значение усреднённого по выборке уровня НЧ-шума РПМ U_вых.нп, а затем вычисляют ЭВМ 6 соотношение усреднённых по выборке уровней НЧ-шума δ_вых.нп (2) и используют вычисленное значение δ_вых.нп (2) для определения уровня несущей НП U_нп (4) и количественной оценки ЭДР бортовых антенн ЛА по выражениям (1), (5), (6).

Прослушивание и органолептическая оценка оператором бортовой PC характера звуковых сигналов (НЧ-шума) u_вых.сш(t), u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ 3 позволяет выявить наличие в их составе гармонических и квазигармонических составляющих (свистов) с линейчатыми и узкополосными амплитудными спектрами, существенно влияющих на минимальное значение δ_{вых.нп.min} соотношения уровней δ_вых.нп (2) и диапазон его монотонного уменьшения при увеличении уровня несущей НП U_нп (4) на антенном входе РПМ.

Последовательность действий и условия градуировки нормированной градуировочной АХ РПМ δ_{гвых.нп}(U_тс) (3) в ИВК фиг. 2 в исходном и основном измерительном режимах градуировки аналогичны последовательности действий и условиям выполнения двух аналогичных режимов ОКРА в ИВК фиг. 1. Существенным отличием является лишь использование вместо РПД 10 бортовой PC ЛА автономного сервисного имитатора (ГСС) 16 в качестве источника калиброванного тест-сигнала u_тс(t) с регулируемым уровнем несущей U_тc, имитирующего немодулированное напряжение НП u_нп(t) (7) на антенном входе РПМ 3 в составе ИВК фиг. 1 на этапе ОКРА. Таким образом, ИВК фиг. 1 и ИВК фиг. 2 практически реализуют предложенные технические решения, организационно-технические мероприятия и алгоритмы по подготовке и выполнению двух аналогичных режимов ОКРА и градуировки нормированной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3), что обеспечивает достижение основного технического результата изобретения - решение актуальной технической проблемы (задачи) оперативного контроля ЭДР приёмных и передающих антенн бортового РНО с телефонным выходом и бортовых PC в составе ЛА в наземных и лётных условиях на основе иных радиотехнических принципов функционирования, иных технических решений и более простых технических средств измерения, чем в известных способах, изложенных в публикациях [3-7], без нарушения функциональной и конструктивной целостности РПМ 3 с АФТ 2 приёмной антенны 1 и РПД 10 с АФТ 11 передающей антенны 12.

4.5. Работоспособность ИВК фиг. 1 и ИВК фиг. 2, реализующих заявленный способ на этапах ОКРА и градуировки нормированной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3), подтверждена результатами их разработки, лабораторных испытаний и апробации при предварительных заводских и сертификационных испытаниях опытных образцов ЛА (самолётов и вертолётов) в наземных и лётных условиях и, в частности, результатами градуировки в лабораторно-стендовых условиях и использования на этапе ОКРА в составе опытного образца ЛА нормированной градуировочной АХ РПМ

(график 18 фиг.3) серийной бортовой PC «Баклан» и нормированной штатной эксплуатационной АХ РПМ δ_выx.пc(U_пc) (график 19 фиг.3) как функции уровня несущей U_пc = U_тс напряжения ПС РПМ u_пc(t) с типовыми, заданными в ТД значениями параметров информационной аналоговой AM m_пc(t) (с коэффициентом гармонической AM М_пс = 0,9 и частотой AM F_пc = 1 кГц) и аналогичные графики для РПМ серийных бортовых PC других типов («Арлекин», «Бриз», «Ориноко» и др.). В качестве источника 16 тест-сигнала u_тс(t) для РПМ 3 бортовой PC «Баклан» в составе в ИВК фиг. 2 использовался серийный ГСС типа Г4-107, а для измерения текущих значений уровней U_гвыx.cш(t), U_гвыx.тc(t) напряжения НЧ-шума u_{гвых.сш}(t), u_гвыx.тc(t) на телефонном выходе РПМ в исходном и соответственно основном измерительном режиме ОКРА - серийные НЧ-вольтметр 4а типа В3-10 и милливольтметры 4б типа В3-41, В3-42 общего назначения, обеспечившие измерение текущих значений уровней НЧ-шума РПМ

и U_{гвых.тс}(t) в пределах 100 дБ (от 100 В.эфф до 3 мВ.эфф). В свою очередь ГСС 16 обеспечивал установку калиброванных уровней несущей тест-сигнала U_тс на антенном входе РПМ бортовой PC «Баклан» в диапазоне от 0,1 мкВ.эфф до 0,1 В.эфф (120 дБ) или ≈ 100 дБ относительно пороговой чувствительности РПМ U_пор.см ≈ 1 В.эфф по напряжению собственного ВЧ-шума u_cш(t). В начале исходного режима градуировки нормированной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) РПМ 3 на его телефонном выходе был установлен номинальный уровень U_{вых.сш.ном} ≈30 В.эфф напряжения собственного НЧ-шума РПМ u_{гвых.сш}(t). Для регистрации измеренных выборочных значений напряжения собственного НЧ-шума РПМ u_{гвых.сш}(t), u_{гвых.тс}(t) использовался магнитный регистратор 5 бортовой системы магнитной регистрации типа «Гамма-1101» с последующей статистической обработкой измерительной информации аэродромной ЭВМ 6 ИВК фиг. 2.

В дальнейшем для измерения, регистрации и усреднения по выборке текущих значений уровней U_гвых.cш(t), U_{гвых.тс}(t) напряжения НЧ-шума РПМ u_{гвых.сш}(t), u_{гвых.тс}(t) использовались малогабаритные мультиметры типа АРРА-305 USB, APPA-85RH фирмы АРРА Corp., обеспечивающие измерение среднеквадратичных значений (уровней) НЧ- и ВЧ-напряжений произвольной формы с уровнями ≥ 10 мкВ для АРРА-305 USB и ≥ 1 мВ для APPA-85RH в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц, усреднение по выборке и регистрацию результатов усреднения встроенным микропроцессором мультиметра, а также передачу результатов измерений в ПЭВМ по линии USB для их дальнейшей обработки и отображение на дисплее ПЭВМ в составе аэродромного ИВК ЛА. В настоящее время прорабатываются технические аспекты использования заявленного способа в составе перспективных автоматизированных систем оперативного инструментального контроля (СОК) технического состояния и технических характеристик бортовых средств радиосвязи и радионавигации при их наземных и лётных испытаниях и эксплуатации в составе ЛА по техническому состоянию на базе многоканальных распределенных вычислительных систем (РВС), аналогичных РВС, описанной в работе [14], и более простых технических средств измерения типа серийных малогабаритных НЧ-милливольтметров (мультиметров) с микропроцессорами.

Практическая реализация предложенных в данной изобретении радиотехнических принципов, технических решений и технических средств и осуществление заявленного способа в ИВК фиг. 1 и ИВК фиг. 2 позволяет преодолеть технические ограничения и трудности, присущие бортовым PC и бортовому РНО с телефонным выходом при оперативном контроле ЭДР их бортовых антенн в составе ЛА в лётных условиях известными способами, и использовать РПМ с существенно нелинейной плоской эксплуатационной АХ U_вых.пс(U_пс) по телефонным выходом РПМ по новому функциональному назначению, а именно в качестве измерительной ВЧ-аппаратуры для оперативного контроля ЭДР бортовых антенн 1, 12 по величине коэффициентов (1), (5), (6), а РПД бортовых PC - в качестве источников немодулированного напряжения НП u_нп(t) (7) на антенном входе РПМ в процессе ОКРА при наземных и лётных испытаниях и эксплуатации бортовых PC и бортового РНО в составе ЛА. При этом заявленный способ обеспечивает оперативный контроль ЭДР анализируемой пары приёмных и передающих антенн ЛА по результатам прямого измерения ВЧ-вольтметром уровня несущей U_рпд немодулированного основного излучения (ПС) РПД u_рпд(1) - источника немодулированного НП u_нп(t) (7) для РПМ, прямого измерения и усреднения по выборке милливольтметром (мультиметром) 4б с микропроцессором текущих эффективных значений (уровней) U_вых.нп(t) напряжения вносимого РПМ НЧ-шума u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ. Диапазон измеряемых уровней несущей НП U_нп достигает в типовом случае 55…60 дБ и более относительно пороговой чувствительности РПМ U_пop.cш по напряжению собственного ВЧ-шума u_сш(t) в отсутствие напряжения ПС и НП u_пс(t) = u_нп(t) = 0.

При выполнении условий (1а) заявленный способ обеспечивает оперативный контроль ЭДР бортовых антенн ЛА с приёмлемой инженерной точностью: с ошибками не более ±1…1,5 дБ, обусловленными в основном инструментальными ошибками измерения, регистрации и усреднения по выборке уровней U_выx.cш(t), U_выx.нп(t) напряжения НЧ-шума u_выx.cш(t) и u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ с объёмом выборки N_сш ≈ N_нп ≥ 100 и частотой выборки F_сш ≈ F_сш ≤ 100 Гц в исходном и соответственно в основном измерительном режимах ОКРА, и аналогичными ошибками, возникающими при градуировке нормированной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3). Возможность практического осуществления заявленного способа обусловлена тем, что функциональная зависимость усреднённого по выборке уровня U_вых.нп напряжения вносимого РПМ шума u_вых.нп(t) на телефонном входе РПМ в штатном режиме радиоприёма излучения класса А3Е либо F3E от уровня несущей НП U_нп>U_сш немодулированного напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ подчинена радиофизической закономерности, положенной в основу заявленного способа, согласно которой указанная функциональная зависимость U_вых.нп(U_нп) является монотонно убывающей в диапазоне значений U_вых.нп, удовлетворяющих условиям U_вых.сш ≥ U_вых.нп ≥ U_{выx.нп.min}, где U_{вых.нп.min} << U_вых.cш - минимальное значение уровня U_выx.нп, зависящее от уровня остаточной паразитной (oп) AM m_oп(t) либо ФМ φ_oп(t) немодулированного напряжения НП u_нп(t) в полосе пропускания РПМ по его телефонному выходу, что позволяет использовать измеренные значения соотношения уровней δ_вых.нп (2) в качестве первичной измерительной информации для определения уровня несущей НП U_нп (4) по нормированной градуировочной АХ РПМ U_{гвых.тс}(U_тс) (3) и оперативного контроля ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по величине коэффициентов (1), (5), (6).

4.6. В результате проведенного анализа публикаций и патентного поиска установлено, что аналоги того же функционального назначения с совокупностью существенных признаков, тождественным всем существенным признакам, характеризующим заявленный способ, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию «новизны». Не обнаружено также существенных признаков, характеризующих заявленный способ и совпадающих с существенными признаками известных способов измерения ЭДР бортовых антенн ЛА, изложенных в НТД [3-7] и в патенте [12], что позволяет считать заявленный способ альтернативным, не имеющим прямых аналогов не только среди известных по публикациях [3-7] способов, но и способа [12], основанного на аналогичных радиотехнических принципах функционирования, но иного функционального назначения.

Наличие совокупности существенных признаков, характеризующих заявленный способ, обусловило появление новых свойств и полезных технических результатов изобретения, отсутствующих в известных по публикациям [3-7, 12] способах. Новым является использование напряжения вносимого РПМ амплитудного либо фазового НЧ-шума на телефонном выходе РПМ в качестве источника первичной измерительной информации для оперативного инструментального контроля ЭДР приёмных и передающих антенн бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом при их наземных и лётных испытаниях и эксплуатации в составе ЛА, а также предложенные технические решения для практической реализации основного измерительного режима ОКРА ЛА: использование в качестве измерительной ВЧ-аппаратуры бортового РПМ с телефонным выходом и РПД бортовой PC, соединённых штатно с анализируемой парой приёмных и передающих антенн ЛА коаксиальными или иными ВЧ-разъёмами их антенно-фидерных трактов (АФТ), встроенных или сервисных НЧ-вольтметра и НЧ-милливольтметра (мультиметра) с микропроцессором на телефонном выходе РПМ и ВЧ-вольтметра на антенном выходе РПД, средств магнитной регистрации и ЭВМ в составе ИВК ЛА; количественная оценка ЭДР бортовых антенн ЛА по результатам измерении и вычисления соотношения уровней δ_вых.нп(U_нп) (2) напряжения собственного НЧ-шума u_выx.нп(t) и u_вых.cш(t) на телефонном выходе РПМ в основном измерительном и соответственно в исходном режимах ОКРА и нормированной градуировочной АХ РПМ δ_вых.тс(U_тс) (3), а также последовательность действий и условия выполнения ОКРА и градуировки нормированной АХ РПМ δ_гвых.тc(U_тc) (3) по алгоритмам раздела 2.

Основные технические результаты изобретения - решение актуальной научно-технической задачи обеспечения оперативного контроля ЭДР бортовых антенн ЛА более простыми и доступными техническими средствами, чем в известных способах, изложенных в публикациях [3-7], расширение арсенала технических средств и повышение технико-экономической эффективности оперативного контроля ЭДР бортовых антенн ЛА, что позволяет существенно сократить финансовые затраты, затраты труда и времени на материально-техническое обеспечение и техническое обслуживание бортовых PC и бортового РНО с телефонным выходом при их отработке, наземных и лётных испытаниях и эксплуатации в составе ЛА. При анализе публикаций и патентном поиске не выявлена также известность влияния действий, обусловленных существенными признаками, характеризующими данное изобретение, на достижение его технических результатов и появление новых свойств, отсутствующих в известных способах, изложенных в публикациях [3-7, 12], вследствие чего заявленный способ соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Список цитированной литературы

1. Авиационные правила. Часть 25. Нормы лётной годности самолётов транспортной категории, редакция 3 с поправками 1-7. Межгосударственный авиационный комитет.- М.: АО «Авиаиздат», 2014. - 267 с.

2. Авиационные правила. Часть 27. Нормы лётной годности винтокрылых аппаратов общей категории. Межгосударственный авиационный комитет. - М.: АО «Авиаиздат», 2000. - 101 с.

3. ГОСТ Р 50860 - 2009. Самолёты и вертолёты. Устройства антенно-фидерные радиосвязи, навигации, посадки и управления воздушным движением. Общие технические требования, параметры и методы измерения. – М.: ФГУП «Стандартинформ», 2009. - 60 с.

4. Технические требования к оборудованию самолёта. Приложение к гл. 8 ЕНЛГ-С «Оборудование самолёта». - Межгосударственный авиационный комитет, Постоянная комиссия по гражданской авиации СЭВ. М.: ЦАГИ, 1987. - 360 с.

5. Типовая методика испытаний антенно-фидерных устройств бортового оборудования, установленного на воздушных судах ГА. – М.: Гос. НИИ «Аэронавигация» и ГНЦ «ЛИИ им. М.М. Громова», 1994. - 55 с.

6. Измерение радиосигналов и помех. «Новости фирма «Роде и Шварц». Специальный выпуск (на русском языке). 1985. - 87 с.

7. Руководство по двухпортовым измерениям (опция 21) переносных ВЧ и СВЧ анализаторов спектра Spektrum Master.: Anritsu Company, USA, 2009. - 33 с.

8. H.И. Сазонов, Ю.В. Щербина, И.Н. Хонякин. Способ измерения азимутальной диаграммы направленности антенны в составе наземных подвижных объектов больших размеров и устройство для его осуществления. Патент РФ на изобретение RU 2638079 с приоритетом от 19.10.2016 г.; МПК G01R 29/10.

9. Н.И. Сазонов. Способ измерения пространственной диаграммы направленности бортовых антенн воздушного судна в полёте. Патент РФ на изобретение RU 2692818 с приоритетом от 28.06.2017 г.; МПК G04R 29/10.

10. В.П. Панов, В.В. Приходько. Способ определения информационных параметров и характеристик радиосигналов передатчиков. Патент РФ на изобретение RU 2251803 с приоритетом от 20.07.2004 г., МПК Н04В 7/185 и 7/26.

11. В.П. Панов, В.В. Приходько. Устройство для определения информационных параметров и характеристик радиосигналов передатчиков. Патент РФ на изобретение RU 2267862 с приоритетом от 20.07.2004 г., МПК Н04В 7/185 и 7/26.

12. А.А. Поваров. Способ оперативной инструментальной оценки энергетических параметров полезного сигнала и непреднамеренных помех на антенном входе бортового радиоприёмника с телефонным выходом в составе летательного аппарата». Патент РФ на изобретение RU 2708061 с приоритетом от 29.12.2018 г., МПК Н04B 7/185 и 7/26.

13. В. И. Тихонов. Нелинейные преобразования случайных процессов. - М.: Радио и связь, 1986. - 296 с.

14. Н.А. Ратникова. Методы и средства контроля авиационной техники по состоянию на основе вероятностно-гарантирующего подхода. - М.: Изд-во МАИ, 2004. - 184 с.

Список сокращений

АД - амплитудный детектор

АЗН-В - аппаратура зависимого наблюдения с вещанием

AM - амплитудная модуляция

АРК - автоматический радиокомпас

АРУ - автоматическая регулировка усиления

АХ - амплитудная характеристика

АФК - амплитудно-фазовая конверсия

АФТ - антенно-фидерный тракт

АШ - амплитудный шум

ВЧ - высокая частота

ГКМВ - гектометровые волны

ГРП - глиссадный приёмник

ГСС - генератор стандартных сигналов

ДКМВ - декаметровые волны

ДМВ - дециметровые волны

ИВК - измерительно-вычислительный комплекс

КРП - курсовой приёмник

MB - метровые волны

МРП - маркерный приёмник

НП - непреднамеренная помеха

НТД - нормативно-технический документ

НЧ - низкая частота

ОКП - основной канал приёма (РПМ)

ОКРА - оперативный контроль развязки антенн

ПКП - побочный канал приёма (РПМ)

ПМО - программно-математическое обеспечение

ПС - полезный сигнал

ПЧ - промежуточная частота

ПШ - подавитель шума

РВС - распределенная вычислительная система

РНО - радионавигационное оборудование

РПД - радиопередатчик

РПМ - радиоприёмник

РРГ - ручная регулировка громкости

РРУ - ручная регулировка усиления

PC - радиостанция

РСБН - радиотехническая система ближней навигации

СОК - система объективного контроля

ТД - техническая документация

УВЧ - усилитель высоких частот

УНЧ - усилитель низких частот

УПЧ - усилитель промежуточных частот

ФАК - фазо-амплитудная конверсия

ФШ - фазовый шум

ЧД - частотный детектор

ЧМ - частотная модуляция

ЧШ - частотный шум

ЭВМ - электронно-вычислительная машина

ЭДР - электродинамическая развязка

ЭРЭ - электрорадиоэлементы.

Claims (25)

1. Способ оперативного контроля электродинамической развязки (ЭДР) приёмных и передающих антенн бортовых радиостанций (PC) и бортового радионавигационного оборудования (РНО) с телефонным выходом в составе летательного аппарата (ЛА), характеризующийся тем, что в качестве измерительной ВЧ-аппаратуры в процессе оперативного контроля развязки антенн (ОКРА) на борту ЛА в наземных и лётных условиях используют бортовой радиоприёмник (РПМ) с телефонным выходом и радиопередатчик (РПД) бортовой PC в штатных режимах радиоприёма и соответственно радиопередачи излучения класса А3Е либо F3E («телефония» с двухполосной аналоговой AM либо ЧМ), соединённые штатно с анализируемой парой приёмных и передающих антенн ЛА коаксиальными ВЧ-разъёмами их антенно-фидерных трактов (АФТ), встроенные или съёмные вольтметр и милливольтметр (мультиметр) с микропроцессором на телефонном выходе РПМ и ВЧ-вольтметр на антенном выходе РПД, а также средства магнитной регистрации и ЭВМ с дисплеем, принтером и флеш-накопителем в составе измерительно-вычислительного комплекса (ИВК) ЛА, работающие в соответствии с их прямым функциональным назначением и обеспечивающие в комплексе с РПМ и РПД количественную оценку ЭДР бортовых антенн ЛА по напряжению (эдр.н) и по мощности (эдр.м) по величине коэффициентов

являющихся по определению обратной величиной модуля комплексного коэффициента связи анализируемых бортовых антенн по напряжению U_нп/U_рпд < 1 и коэффициента связи бортовых антенн по мощности Р_нп/Р_рпд < 1; для чего в процессе ОКРА измеряют ВЧ-вольтметром эффективное значение (уровень) несущей U_рпд ВЧ-напряжения u_рпд(t) с частотой несущей f_рпд немодулированного основного излучения (полезного сигнала) РПД на его антенном выходе и определяют эффективное значение (уровень) несущей U_нп немодулированного напряжения непреднамеренной помехи (НП) u_нп(t) с частотой несущей f_нп = f_рпд на антенном входе РПМ, обусловленного основным излучением (ПС) РПД, в процессе прямого измерения и усреднения по выборке текущих эффективных значений (уровней) U_вых._сш(t) и U_вых.нп(t) напряжения собственного НЧ-шума РПМ u_вых.сш(t) и u_вых.нп(t) на его телефонном выходе в исходном и соответственно основном измерительном режимах ОКРА (в отсутствие и при воздействии немодулированной НП u_нп(t) на антенном входе РПМ), используя для этих целей НЧ-вольтметр РПМ, магнитный регистратор и бортовую ЭВМ и соответственно НЧ-милливольтметр (мультиметр) с микропроцессором РПМ, с последующим вычислением ЭВМ соотношения усреднённых по выборке уровней НЧ-шума РПМ U_вых.нп/U_вых.сш и определением уровня несущей НП U_нп по вычисленному значению этого соотношения и нормированной градуировочной амплитудной характеристике (АХ) РПМ, полученной предварительно до начала измерений на этапе ОКРА, при условии, что в основном измерительном режиме ОКРА

где U_рпд.min и Р_рпд.min - минимальные эксплуатационные значения уровня несущей U_рпд и мощности

немодулированного напряжения ПС РПД u_рпд(t) на входе АФТ анализируемой передающей антенны; R_рпд - активное входное сопротивление передающей антенны на частоте f_рпд, приведенное ко входу ее АФТ; U_нп.min и Р_нп.min - минимальные эксплуатационные значения уровня несущей U_нп и мощности

немодулированного напряжения НП u_нп(t) с частотой несущей f_нп = f_рпд на антенном входе РПМ; R_рпм - активное сопротивление антенного входа РПМ на частоте НП f_нп = f_рпд; (в типовом случае R_рпд ≈ R_рпм ≈ 50 Ом);

(а) для этого в начале исходного режима ОКРА включают электропитание бортовых РПМ и РПД ЛА; органами управления РПМ и РПД устанавливают их в штатных режимах радиоприёма и радиопередачи излучения класса А3Е либо F3E («телефония» с двухполосной аналоговой AM либо ЧМ) на совпадающих или близких литерных частотах f_рпм ≈ f_рпд при выключенном излучении РПД; органом ручной регулировки усиления (РРУ) или автоматически ЭВМ устанавливают максимальное усиление РПМ при выключенном подавителе шума РПМ бортовой PC, а органом ручной регулировки громкости (РРГ) РПМ - номинальный уровень U_{вых.сш.ном} ≈ (0,2…0,3)⋅U_{вых.пc.max} напряжения собственного НЧ-шума (сш) u_вых.сш(t) на телефонном выходе РПМ в отсутствие на его антенном входе ПС u_пc(t), НП u_нп(t) и аддитивных помех других типов, где U_{вых.пс.mах} - заданный в технической документации (ТД) максимальный эксплуатационный уровень напряжения ПС u_вых.пс(t) на телефонном выходе РПМ в штатном режиме радиоприёма ПС u_пс(t) класса А3Е либо F3E с типовыми эксплуатационными параметрами двухполосной информационной аналоговой AM либо ЧМ; после чего измеряют НЧ-вольтметром РПМ, регистрируют магнитным регистратором и усредняют по выборке бортовой ЭВМ текущие значения уровня U_вых.сш(t) напряжения собственного НЧ-шума (сш) РПМ u_вых.сш(t) на его телефонном выходе с объёмом выборки N_сш >> 1 и частотой выборки F_сш ≤ 100 Гц; документируют в флеш-накопителе ЭВМ вычисленное значение усреднённого по выборке уровня U_вых.сш собственного НЧ-шума РПМ u_вых.сш(t) и используют U_вых.сш при дальнейших вычислениях в процессе ОКРА;

(б) в основном измерительном режиме ОКРА включают РПД бортовой PC в штатном режиме радиопередачи немодулированного ПС u_рпд(t) класса А3Е либо F3E с уровнем несущей U_рпд и частотой несущей f_рпд ≈ f_рпм; измеряют ВЧ-вольтметром и документируют флеш-накопителем ЭВМ уровень несущей ПС U_рпд; одновременно передающая антенна излучает ПС РПД u_рпд(t) в свободное пространство; приёмная антенна РПМ принимает это излучение как НП и формирует на антенном входе РПМ немодулированное ВЧ-напряжение НП u_нп(t) с уровнем несущей U_нп и частотой несущей f_нп=f_рпд; далее РПМ обеспечивает предварительную и первичную обработку напряжения НП u_нп(t) на высокой (ВЧ) и ненулевых промежуточных (ПЧ) частотах, амплитудное либо частотное детектирование преобразованного (пр) по частоте немодулированного напряжения НП u_нп.пр(t) класса А3Е либо F3E соответственно в несинхронном амплитудном детекторе (АД) (без вспомогательного опорного напряжения) либо в аналогичном балансном частотном детекторе (ЧД) дифференцирующего типа; усиливают выходное НЧ-напряжение АД u_ад.нп(t) либо ЧД u_чд.нп(t) в линейном УНЧ с АРУ и формируют на телефонном выходе РПМ напряжение собственного НЧ-шума u_вых.нп(t), мгновенные значения которого в первом приближении прямо пропорциональны сумме вносимого (вш) РПМ амплитудного (АШ) m_вш(t) либо фазового (ФШ) φ_вш(t) НЧ-шума и остаточной паразитной (оп) AM m_оп(t) либо ФМ φ_оп(t) немодулированного ВЧ-напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ в полосе пропускания РПМ по телефонному выходу; милливольтметром (мультиметром) с микропроцессором измеряют и усредняют по выборке стандартными методами текущее эффективное значение (уровень) U_вых.нп(t) напряжения вносимого РПМ НЧ-шума u_вых.нп(t) на телефонном выходе РПМ с объёмом выборки N_нп >> 1 и частотой выборки F_нп ≤ 100 Гц после окончания переходных процессов в функциональных устройствах РПМ, охваченных замкнутой системой АРУ; регистрируют в оперативной памяти ЭВМ усреднённый по выборке уровень U_вых.нп вносимого РПМ НЧ-шума u_вых.нп(t), после чего вычисляют ЭВМ соотношение усреднённых по выборке уровней собственного НЧ-шума РПМ в основном измерительном и исходном режимах ОКРА

регистрируют в оперативной памяти и в флеш-накопителе ЭВМ вычисленное значение δ_вых.нп, а затем определяют путем графических построений или графо-аналитически на ЭВМ уровень несущей НП U_нп на антенном входе РПМ по вычисленному значению соотношения уровней δ_вых.нп (2) и нормированной градуировочной амплитудной характеристике (АХ) РПМ

полученной предварительно (до начала измерений на этапе ОКРА) как функции уровня несущей U_тс тест-сигнала (ТС) u_тс(t), имитирующего немодулированное ВЧ-напряжение НП u_нп(t) на антенном входе РПМ в основном измерительном режиме ОКРА; при этом за вычисленное на этапе ОКРА значение уровня несущей НП

принимают то значение уровня несущей ТС

при котором измеренное значение δ_вых.нп (2) удовлетворяет условиям 1 > δ_вых.нп > δ_{вых.нп.min} > δ_{гвых.тс.min} и совпадает с нормированной градуировочной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) на ее монотонно убывающем участке 1 > δ_{гвых.тс} (U_тс) > δ_{гвых.тс.min}, т.е.

где δ_{вых.нп.min} < 0,002…0,003 – минимально возможное значение соотношения уровней δ_вых.нп(U_нп) (2), обусловленное остаточной паразитной AM m_оп(t) либо ФМ φ_оп(t) немодулированного ВЧ-напряжения НП u_нп(t), на нижнем плоском участке функциональной зависимости δ_вых.нп (U_нп) от уровня несущей НП U_нп;

при выполнении условий (1а) вычисляют ЭВМ количественные значения коэффициентов К_эдр.н(f_рпд;f_рпм), K_эдр.м(f_рпд;f_рпм) (1), а затем экспертными методами или автоматически на ЭВМ оценивают их соответствие требованиям НТД к ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по напряжению (эдр.н) и по мощности (эдр.м); при несоответствии коэффициентов (1) требованиям НТД повторяют процесс ОКРА после перестройки РПМ и/или РПД на соседние литерные частоты f_рпм, f_рпд и определяют минимальную «защитную» расстройку

между литерными частотами РПМ и РПД, необходимую для обеспечения требований НТД к ЭДР бортовых антенн методами частотной регламентации РПМ и РПД;

при этом возможность практического осуществления заявленного способа в соответствии с условиями и последовательностью действий, изложенными выше в п.1, обусловлена тем, что функциональная зависимость усреднённого по выборке уровня U_вых.нп напряжения вносимого РПМ НЧ-шума u_вых.нп(t) на телефонном входе РПМ в штатном режиме радиоприёма излучения класса А3Е либо F3E от уровня несущей U_нп > U_нп.min немодулированного напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ подчинена радиофизической закономерности, положенной в основу заявленного способа, согласно которой указанная функциональная зависимость U_вых.нп(U_нп) является монотонно убывающей в диапазоне значений U_вых.нп, удовлетворяющих условиям U_вых.сш ≥ U_вых.нп ≥ U_{вых.нп.min}, где U_{вых.нп.min} << U_вых.сш - минимальное значение уровня U_вых.нп, зависящее от уровня остаточной паразитной (оп) AM m_оп(t) либо ФМ φ_оп(t) немодулированного напряжения НП u_нп(t) в полосе пропускания РПМ по его телефонному выходу, что позволяет использовать измеренные значения соотношения уровней δ_вых.нп (2) в качестве первичной измерительной информации для определения уровня несущей НП U_нп (4) по нормированной градуировочной АХ РПМ U_{гвых.тс}(U_тс) (3) и количественной инструментальной оценки ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по величине коэффициентов (1).

2. Способ оперативного контроля ЭДР приёмных и передающих антенн ЛА по п.1, отличающийся тем, что до начала процесса ОКРА выполняют градуировку нормированной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) в лабораторно-стендовых условиях или как вариант в составе ЛА в аэродромных условиях, используя автономный сервисный имитатор НП u_нп(t) или генератор стандартных сигналов (ГСС) в качестве источника немодулированного тест-сигнала u_тс(t) на антенном входе РПМ с калиброванным уровнем несущей U_тс и с частотой несущей f_тс, совпадающей с литерной частотой РПД f_рпд на этапе ОКРА; при этом последовательность действий и условия градуировки нормированной АХ РПМ δ_гвых.тc(U_тc) (3) в исходном режиме идентичны в основном последовательности действий и условиям ОКРА в исходном режиме, изложенным в подпункте 1(a), и завершается вычислением и регистрацией усреднённого по выборке уровня U_{гвых.сш} напряжения собственного НЧ-шума РПМ u_{гвых.сш} (t) на его телефонном выходе в исходном режиме градуировки, при этом U_{гвых.сш} ≈ U_вых.сш≈U_{вых.сш.ном};

в основном измерительном режиме градуировки включают автономный имитатор НП u_нп(t) (ГСС) в режиме генерации немодулированного тест-сигнала u_тс(t) с уровня несущей U_тс и частотой несущей f_тс=f_рпд и устанавливают поочерёдно фиксированные значения калиброванного уровня несущей U_тс в диапазоне от 0 до 65…70 дБ относительно пороговой чувствительности РПМ U_пор.сш по напряжению собственного ВЧ-шума u_сш(t) сначала с шагом не более 3..5 дБ до значений 20…25 дБ, а затем с шагом не более 10 дБ до значений 65…70 дБ относительно U_пор.сш; одновременно милливольтметром (мультиметром) с микропроцессором РПМ измеряют и усредняют по выборке стандартными методами текущие значения уровня U_гвых.тc(t) напряжения НЧ-шума u_{гвых.тс}(t) на телефонном выходе РПМ, обусловленного вносимым РПМ амплитудным m_вш(t) << 1 либо фазовым φ_вш(t) << 1 НЧ-шумом и остаточной паразитной (оп) AM m_тс.оп(t) << 1 либо ФМ φ_тс.оп(t) << 1 немодулированного тест-сигнала u_тс(t), с объёмом выборки N_тс >> 1 и частотой выборки F_тс ≤ 100 Гц при всех значениях уровня несущей ТС U_тс, использованных на этапе градуировки, далее нормируют ЭВМ усреднённый по выборке уровень U_{гвых.тс}(U_тс) относительно усреднённого по выборке уровня U_{гвых.сш} собственного НЧ-шума РПМ u_{гвых.сш}(t), измеренного в исходном режиме градуировки, регистрируют вычисленные значения соотношения уровней U_{гвых.тс}(U_тс)/U_{гвых.сш} в оперативной памяти ЭВМ и в флеш-накопителе ЭВМ в виде двухмерных массивов числовых данных, отображают эти данные на экране дисплея ЭВМ в виде графика нормированной градуировочной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) как функции уровня несущей тест-сигнала U_тс в двойном логарифмическом масштабе; документируют график АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) в виде его распечатки на бумажном носителе принтером ЭВМ, а затем на этапе ОКРА используют нормированную градуировочную АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) для определения уровня несущей НП U_нп (4) на антенном входе РПМ и количественной оценки ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по величине коэффициентов (1); для этого после окончания процесса градуировки загружают в оперативную память бортовой ЭВМ ЛА с флеш-накопителя аэродромной ЭВМ массив числовых данных о нормированной градуировочной АХ РПМ δ_{гвых.тс}(U_тс) (3) как функции уровня несущей тест-сигнала U_тс для её дальнейшего использования по назначению на этапе ОКРА.

3. Способ оперативного контроля ЭДР приёмных и передающих антенн ЛА по п.1, отличающийся тем, что в сложной помеховой обстановке, когда измеренное значение соотношения уровней δ_вых.нп (2) совпадает или находится вблизи его ожидаемого минимального значения δ_{вых.нп.min} ≤ 0,002…0,003 (менее минус 50…54 дБ), обусловленного остаточной паразитной AM m_оп(t)) << 1 либо ФМ φ_оп(t)) << 1 немодулированного напряжения НП u_нп(t) на антенном входе РПМ, то повторяют процесс измерений в основном измерительном режиме ОКРА по алгоритмам подпункта п.1(б) при включённом затухании δ_рпд >> 1 аттенюатора РПД и, если этого недостаточно, при включённом дополнительно затухании δ_рпм >> 1 аттенюатора РПМ, при этом фактическую величину затухания по напряжению δ_атт = δ_рпд аттенюатора РПД или затухания по напряжению δ_атт = δ_рпд⋅δ_рпм включённых одновременно аттенюаторов РПД и РПМ устанавливают такой, чтобы вычисленное повторно значение соотношения уровней

(2) находилось на монотонно убывающем участке градуировочной АХ δ_{гвых.тс}(U_тс) > 0,002…0,003 > δ_{вых.нп.min} > δ_{гвых.тс.min}; после чего определяют уровень несущей НП

(4) и ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по напряжению (эдр.н) и по мощности (эдр.м) по величине коэффициентов

где

- мощность немодулированного ВЧ-напряжения НП

вычисленная по результатам определения уровню несущей НП

4. Способ оперативного контроля ЭДР приёмных и передающих антенн ЛА по п.1, отличающийся тем, что в общем случае, когда РПД и РПМ анализируемой пары бортовых антенн работают одновременно в несовпадающих сопредельных или разнесённых диапазонах частот, их рабочие литерные частоты f_pпд и f_рпм на этапе ОКРА устанавливают по результатам предварительного частотно-энергетического анализа, исходя из условий, что номинальная (назначенная) частота f_рпм основного канала приёма (ОКП) РПМ или литерные частоты k_пкпf_рпм; k_пкп ≠ 1, квазилинейных и нелинейных побочных каналов приёма (ПКП) РПМ совпадают с литерной частоты f_рпд основного излучения (ПС) РПД u_рпд(t) или с литерной частотой k_пиf_рпд; k_пи ≠ 1, побочного излучения (пи) РПД u_рпд.пи (t) на кратных и дробных гармониках и субгармониках частоты f_рпд, или с побочными комбинационными частотами РПД; после чего в процессе ОКРА измеряют уровень несущей

основного излучения (ПС) u_рпд (t) на антенном выходе РПД и определяют уровень несущей НП

на антенном входе РПМ по алгоритмам п.1 при настройке РПД и РПМ на несовпадающие рабочие литерные частоты f_рпд≠f_рпм, а затем определяют ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА по напряжению (эдр.н) и мощности (эдр.м) по более общим выражениям, чем выражения (1), при различных сочетаниях значений коэффициентов k_пи, k_пкп, γ_рпд.пи, γ_рпм.вх и β_{рпм.пкп}, входящих в состав выражений:

где

и

- мощность ПС РПД

и НП

на антенном входе РПМ, вычисленная по результатам измерения уровня несущей ПС РПД

и определения уровня несущей НП

γ_рпд.пи << 1 - заданный в ТД относительный уровень мощности побочного излучения (пи) РПД u_рпд.пи(t) с литерной частотой k_пиf_рпд, k_пи ≠ 1, совпадающей с номинальной литерной частотой k_пкпf_рпм ОКП РПМ (k_пкп = 1) или ПКП РПМ (k_пкп ≠ 1), при этом γ_рпд.пи = 1, k_пи = 1 для основного излучения (ПС) РПД с литерной частотой f_рпд; γ_рпм.вх(k_пиf_рпд) << 1 - заданная в ТД частотная избирательность по мощности резонансного контура на антенном входе РПМ с учетом выходного сопротивления АФТ бортовой приёмной антенны на литерной частоте k_пиf_рпд основного (k_пи = 1) и побочного (k_пи≠1) излучения РПД; β_{рпм.пкп} >> 1 - заданный в ТД относительный уровень восприимчивости ПКП РПМ по мощности с номинальной литерной частотой k_пкпf_рпм, k_пкп ≠ 1, совпадающей с литерной частотой k_пиf_рпд основного (k_пи=1) или побочного (k_пи≠1) излучения РПД, при этом β_{рпм.пкп}=1, k_пкп=1 для ОКП РПМ с номинальной литерной частотой f_рпм;

при k_пи ≠ 1, γ_рпд.пи << 1 и k_пкп ≠ 1, β_{рпм.пкп} >> 1 выражения (6) используют на этапе ОКРА для определения ЭДР бортовых антенн ЛА при совпадении литерной частоты k_пиf_рпд побочного излучения РПД с литерной частотой ПКП РПМ k_пкпf_рпм; при k_пи=1, γ_рпд.пи = 1 и k_пкп ≠ 1, β_{рпм.пкп} >> 1 - для определения ЭДР бортовых антенн ЛА при совпадении литерной частоты f_рпд основного излучения РПД с литерной частотой ПКП РПМ k_пкпf_рпм; при k_пи ≠ 1, γ_рпд.пи << 1 и k_пкп = 1, β_{рпм.пкп} = 1 - для определения ЭДР бортовых антенн ЛА при совпадении литерной частоты k_пиf_рпд побочного излучения РПД с литерной частотой ОКП РПМ f_рпм;

при k_пи = k_пкп = 1 и γ_рпд.пи = β_{рпм.пкп} = 1 выражения (6) можно использовать вместо выражений (1) для определения ЭДР анализируемой пары бортовых антенн ЛА с совпадающими или близкими литерными частотами РПД и РПМ f_рпд ≈ f_рпм с учётом частотной избирательности γ_рпм.вх(f_рпд) резонансного контура на антенном входе РПМ на частоте основного излучения РПД f_рпд.

Images