RU2778139C1 - Specialized software and hardware complex for computer-aided design of radar stations, complexes and systems, as well as their components (sshc) - Google Patents

Specialized software and hardware complex for computer-aided design of radar stations, complexes and systems, as well as their components (sshc) Download PDF

Info

Publication number
RU2778139C1
RU2778139C1 RU2021111708A RU2021111708A RU2778139C1 RU 2778139 C1 RU2778139 C1 RU 2778139C1 RU 2021111708 A RU2021111708 A RU 2021111708A RU 2021111708 A RU2021111708 A RU 2021111708A RU 2778139 C1 RU2778139 C1 RU 2778139C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar
modeling
calculation
complex
simulation
Prior art date
Application number
RU2021111708A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Алексеевич Созинов
Артем Павлович Коновальчик
Валерий Петрович Саушкин
Анатолий Николаевич Безгинов
Максим Юрьевич Конопелькин
Олег Александрович Плаксенко
Андрей Артурович Арутюнян
Сергей Викторович Петров
Денис Владимирович Ртищев
Олег Александрович Гончаров
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" (АО "Концерн ВКО "Алмаз - Антей")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" (АО "Концерн ВКО "Алмаз - Антей") filed Critical Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" (АО "Концерн ВКО "Алмаз - Антей")
Application granted granted Critical
Publication of RU2778139C1 publication Critical patent/RU2778139C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radar technology.
SUBSTANCE: invention relates to radar and can be used to increase the efficiency of radar technology through the use of modern hardware and software. In a specialized software and hardware complex for computer-aided design of radar stations, radar complexes and systems, as well as their components, implementing a client-server architecture in which the client part is connected by a secure connection to the server part and laboratory equipment, the client part is a set of engineering calculation and modeling tools, which, through a package of engineering calculation tools and a set of modules is made with the ability to evaluate the effectiveness of radar stations, radar complexes and radar systems by conducting simulation experiments with their models. At the same time, modeling is carried out taking into account the effects of reflection from the underlying surface, the backscattering diagram of observation objects in a full polarization basis, the synthesis of directional patterns of antenna arrays and the use of supercomputer technologies. The server part consists of computing modules designed to function both in a heterogeneous distributed computing environment and within an electronic computing machine. The data bank contains sets of source data, scenarios and simulation results, information both in the form of relational databases (DB), with access through a database management system, and in the form of an ordered set of data storage files.
EFFECT: expanding the functionality of the complex.
6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для повышения эффективности радиолокационной техники за счет применения современных аппаратных и программных средств.The invention relates to radar and can be used to improve the efficiency of radar technology through the use of modern hardware and software.

СПАК, являясь многофункциональным комплексом, предназначен для автоматизированного проектирования радиолокационных станций (РЛС), в том числе в составе радиолокационных систем (РЛ-систем) и комплексов (РЛК), а также имитационного моделирования (ИМ) процесса их функционирования с возможностью интеграции частных расчетных модулей и моделей, реализованных на языках программирования высокого уровня.SPAK, being a multifunctional complex, is designed for automated design of radar stations (RLS), including as part of radar systems (RL systems) and complexes (RLC), as well as simulation modeling (IM) of the process of their operation with the possibility of integrating private calculation modules and models implemented in high-level programming languages.

Специализация СПАК обусловлена использованием исходных данных со множества предприятий и повышенными требованиями к пользователю СПАК в области радиолокации и разработки сложных систем. СПАК разработан для использования специалистами в области радиолокации и конструировании радиолокационных систем, основное назначение СПАК заключается в объединении опыта разработки с различных предприятий и обеспечение разработчиков единым инструментом сквозного проектирования, с учетом особенностей и реалий отечественной разработки радиолокационных систем.The specialization of the SPAK is due to the use of initial data from many enterprises and the increased requirements for the user of the SPAK in the field of radar and the development of complex systems. SPAK is designed for use by specialists in the field of radar and radar systems design, the main purpose of SPAK is to combine development experience from various enterprises and provide developers with a single end-to-end design tool, taking into account the features and realities of domestic development of radar systems.

Данная программа позволяет проводить комплексное междисциплинарное ИМ функционирования РЛС, РЛК и РЛ-систем. При моделировании учитываются следующие факторы: параметры объектов наблюдения (ОН): летно-технические характеристики, маневры, групповые цели, параметры среды распространения: рефракция, ионосфера, осадки, фантомные цели, подстилающая поверхность, параметры РЛС: антенная система, параметры СВЧ-тракта, циклограмма работы РЛС, алгоритмы обработки радиолокационной информации (РЛИ). Эффективность применения СПАК достигается за счет возможности проведения численного ИМ работы РЛС в едином информационном пространстве с применением готовых библиотек моделей различных составных частей РЛС.This program allows you to carry out a complex interdisciplinary IM of the functioning of radar, radar and radar systems. The following factors are taken into account when modeling: parameters of objects of observation (OH): flight performance, maneuvers, group targets, parameters of the propagation medium: refraction, ionosphere, precipitation, phantom targets, underlying surface, radar parameters: antenna system, parameters of the microwave path, cyclogram of radar operation, algorithms for processing radar information (RI). The effectiveness of the use of SPAK is achieved due to the possibility of carrying out numerical IM of the operation of the radar in a single information space using ready-made libraries of models of various components of the radar.

Программа позволяет разрабатывать и проводить отладку функциональных моделей РЛС, в том числе с аппаратной частью в контуре. Комплекс средств инженерных расчетов, входящий в состав СПАК, позволяет осуществить подготовку исходных данных для моделирования в части эффективной площади рассеяния (ЭПР) объекта наблюдения (ОН), ветровых и тепловых нагрузок на конструкцию антенны.The program allows you to develop and debug functional radar models, including those with hardware in the loop. The complex of engineering calculation tools, which is part of the SPAK, makes it possible to prepare initial data for modeling in terms of the effective scattering area (ESR) of the observed object (OS), wind and thermal loads on the antenna structure.

В настоящее время для проектирования РЛС, РЛК и РЛ-систем применяются набор различных по решаемым задачам сред автоматизированного проектирования (САПР), таких как AGI STK [1] для системного моделирования РЛС, Cadence Microwave Office [2] для проектирования и моделирования радиочастотных/сверхвысокочастотных (РЧ/СВЧ) компонентов, Altium Designer [3] для проектирования печатных плат, Solidworks 3D CAD [4] для инженерных расчетов и проектирования конструкций, Mathworks Matlab [5] для отладки алгоритмов обработки РЛИ РЛИ, и так далее.Currently, for the design of radar, radar and radar systems, a set of computer-aided design (CAD) environments of various tasks is used, such as AGI STK [1] for radar system simulation, Cadence Microwave Office [2] for design and simulation of radio frequency / microwave (RF/MW) components, Altium Designer [3] for PCB design, Solidworks 3D CAD [4] for engineering calculations and structural design, Mathworks Matlab [5] for debugging radar image processing algorithms, and so on.

Попытки объединить отдельные технические средства в единую среду проектирования предпринимались компанией Keysight в продукте PathWave [6]. Программный комплекс PathWave включает в себя инструменты системного проектирования, моделирования устройств, расчета силовой электроники, моделирование РЧ и СВЧ устройств, а также цифровых устройств. Для моделирования алгоритмов обработки РЛИ PathWave интегрирован с вычислительным ядром Matlab, а для формирования сложной помехо-целевой обстановки (ПЦО) настроена интеграция с Agi STK. Перечень инструментов PathWave содержит интерфейсные модули для подключения контрольно-измерительного оборудования (КИО) с целью проведения полунатурного моделирования.Attempts to combine individual technical tools into a single design environment were made by Keysight in the PathWave product [6]. The PathWave software package includes tools for system design, device simulation, power electronics calculation, simulation of RF and microwave devices, as well as digital devices. To simulate radar image processing algorithms, PathWave is integrated with the Matlab computational core, and integration with Agi STK is configured to form a complex jamming-target environment (PCL). The PathWave toolbox contains interface modules for connecting instrumentation and measurement equipment (CME) in order to conduct HIL modeling.

Программный комплекс Keysight PathWave не позволяет рассчитать параметры РЛС исходя из требований назначения, не содержит инструментов оптимизации характеристик РЛС. Также PathWave не содержит моделей компонентов российских РЛС, и не соответствует текущему перечню отечественной элементной базы.The Keysight PathWave software package does not allow you to calculate the parameters of the radar based on the requirements of the destination, does not contain tools for optimizing the characteristics of the radar. Also, PathWave does not contain models of Russian radar components, and does not correspond to the current list of domestic element base.

Таким образом, несмотря на обширные возможности в проектировании и моделировании отдельных устройств, PathWave от Keysight не позволяет проводить проектирование на начальных этапах жизненного цикла РЛС, и не отражает специфики процесса российской разработки.Thus, despite the extensive capabilities in the design and simulation of individual devices, PathWave from Keysight does not allow designing at the initial stages of the life cycle of the radar, and does not reflect the specifics of the Russian development process.

Техническая проблема заключается в расширении функциональных возможностей комплекса.The technical problem is to expand the functionality of the complex.

Технический результат заключается в обеспечении возможности автоматизированного проектирования радиолокационных станций, в том числе в составе радиолокационных систем и комплексов, а также имитационного моделирования процесса их функционирования с возможностью интеграции частных расчетных модулей и моделей, реализованных на языках программирования высокого уровня.The technical result consists in providing the possibility of automated design of radar stations, including as part of radar systems and complexes, as well as simulation of the process of their operation with the possibility of integrating private calculation modules and models implemented in high-level programming languages.

Указанные технический результат достигается в специализированном программно-аппаратном комплексе для автоматизированного проектирования радиолокационных станций, радиолокационных комплексов и систем реализующем клиент-серверную архитектуру, в которой клиентская часть соединена защищенным соединением с серверной частью и лабораторным оборудованием, при этом клиентская часть представляет собой совокупность средств инженерных расчетов и моделирования, которая посредством пакета программных средств инженерных расчетов и набора прикладных программных модулей выполнена с возможностью оценки эффективности работы радиолокационных станций (РЛС), радиолокационных комплексов (РЛК) и радиолокационные системы (РЛ системы) путём проведения имитационных экспериментов с их моделями, отличающихся возможностью моделирования с учётом таких эффектов, как отражение от подстилающей поверхности, диаграммы обратного рассеяния объектов наблюдения в полном поляризационном базисе, синтеза диаграмм направленности антенных решеток и использованием суперкомпьютерных технологий; серверная часть, состоит из вычислительных модулей, выполненных с возможностью функционирования, как в гетерогенной распределенной вычислительной среде, так и в пределах одной-единственной электронно-вычислительной машины и банк данных содержащий наборы исходных данных, сценарии и результаты моделирования, информацию как в виде реляционных баз данных (БД), с доступом через систему управления БД, так и в виде упорядоченной совокупности файлов - хранилищ данных.The specified technical result is achieved in a specialized software and hardware complex for automated design of radar stations, radar complexes and systems that implements a client-server architecture, in which the client part is connected by a secure connection to the server part and laboratory equipment, while the client part is a set of engineering calculation tools and modeling, which, by means of a software package for engineering calculations and a set of application software modules, is made with the ability to evaluate the performance of radar stations (RLS), radar complexes (RLC) and radar systems (RL systems) by conducting simulation experiments with their models, which differ in the possibility of modeling taking into account such effects as reflection from the underlying surface, backscatter patterns of objects of observation in the full polarization basis, synthesis of radiation patterns antenna arrays and the use of supercomputer technologies; the server part consists of computing modules capable of functioning both in a heterogeneous distributed computing environment and within a single electronic computer and a data bank containing sets of initial data, scenarios and simulation results, information both in the form of relational databases data (DB), with access through the database management system, and in the form of an ordered set of files - data storages.

Применяемые в СПАК суперкомпьютерные технологии позволяют значительно ускорить решение таких вычислительно сложных задач, как моделирование алгоритмов цифровой обработки сигналов, многокритериальная оптимизация в задаче предварительной оценки параметров РЛС, имитационное моделирование РЛ систем.The supercomputer technologies used in the SPAC can significantly speed up the solution of such computationally complex problems as modeling digital signal processing algorithms, multicriteria optimization in the problem of preliminary estimation of radar parameters, and simulation modeling of radar systems.

Средства инженерных расчетов и моделирования представляют собой взаимосвязанные модули предварительной оценки параметров (МПОП) РЛС, модуль редактирования и визуализации результатов инженерных расчетов, имитационного моделирования (ИМ), статистической обработки и оптимизации, экономических расчетов, сопряжения с программным обеспечением и контрольно-измерительным оборудованием (КИО) сторонних производителей, администрирования банка данных (БКД) и файлового хранилища (ФХ).Engineering calculation and modeling tools are interconnected modules for the preliminary estimation of the parameters (MPOP) of the radar, a module for editing and visualizing the results of engineering calculations, simulation modeling (IM), statistical processing and optimization, economic calculations, interface with software and instrumentation (CIO ) third-party manufacturers, administration of the data bank (BCD) and file storage (FS).

Пакет программных средств инженерных расчетов содержит комплекс моделирования деформаций под влиянием внешних воздействий (КМДВВ), блок расчета диаграммы направленности антенны с учетом внешних воздействий (ДНАВВ), блок расчета части эффективной площади рассеяния (ЭПР) объекта наблюдения (ОН).The software package for engineering calculations contains a complex for modeling deformations under the influence of external influences (KMDVV), a block for calculating the antenna radiation pattern taking into account external influences (DNAVV), a block for calculating the part of the effective scattering area (ESR) of the object of observation (OS).

Набор прикладных программных модулей (НППМ) содержит блок моделирования динамического поведения РЛС как системы твердых тел (БДПРЛС), комплекс моделирования аппаратных компонентов РЛС, блок моделирования летающих средств, комплекс моделирования программно-алгоритмического обеспечения РЛС, комплекс моделирования программно-алгоритмического обеспечения командного пункта, комплекс моделирования помехо-целевой обстановки (ПЦО), программный компонент автоматизированной сборки вычислительных модулей.A set of application software modules (NPPM) contains a block for modeling the dynamic behavior of a radar as a system of solid bodies (BDPRLS), a complex for modeling radar hardware components, a block for modeling flying vehicles, a complex for modeling software and algorithmic support for a radar, a complex for modeling software and algorithmic support for a command post, a complex interference-target environment modeling (PCO), a software component for automated assembly of computing modules.

Вычислительные модули серверной части представляют собой расчетные модули: расчет распространения и рассеяния радиолокационного сигнала, расчет диаграммы направленности антенной решетки, расчет траекторий объектов наблюдения.The computing modules of the server part are the calculation modules: calculation of the propagation and scattering of a radar signal, calculation of the antenna array radiation pattern, calculation of the trajectories of objects of observation.

База данных содержит ЭПР целей, летно-технические характеристики целей, антенны и антенные решетки, стоимостные данные, данные о конструкциях.The database contains EPR targets, flight performance characteristics of targets, antennas and antenna arrays, cost data, data on structures.

Хранилище файлов содержит цифровую и картографическую информацию, 3D-модели целей, 3D-модели РЛС, сценарии ИМ, проекты ФР, результаты имитационного моделирования.The file storage contains digital and cartographic information, 3D target models, 3D radar models, MI scenarios, FR projects, simulation results.

СПАК позволяет решать задачи проектирования как конструктивных элементов РЛС, так и программно-алгоритмического обеспечения, опираясь на примеры проектов, выполненных на основе данных об актуальных РЛС, принятых на вооружение и разрабатываемых в Российской Федерации. SPAK allows you to solve the problems of designing both structural elements of the radar, and software and algorithmic support, based on examples of projects made on the basis of data on current radars adopted and developed in the Russian Federation.

Заявленное изобретение поясняется на чертежах, где:The claimed invention is illustrated in the drawings, where:

На фиг. 1 - Клиент-серверная архитектура СПАКIn FIG. 1 - Client-server architecture SPAK

1. - графический интерфейс и органы управления1. - GUI and controls

2. - функциональный редактор структуры радиолокационной станции;2. - functional editor of the structure of the radar station;

3. - модуль экономических расчетов;3. - module of economic calculations;

4. - модуль предварительной оценки параметров;4. - module of preliminary estimation of parameters;

5. - сервер имитационного моделирования;5. - simulation modeling server;

6. - сервер имитационного моделирования;6. - simulation modeling server;

7. - расчетные модули (расчет распространения и рассеяния радиолокационного сигнала, расчет диаграммы направленности антенной решетки, расчет траекторий объектов наблюдения и т.д.).7. - calculation modules (calculation of the propagation and scattering of a radar signal, calculation of the antenna array radiation pattern, calculation of the trajectories of objects of observation, etc.).

На фиг. 2 - Граф потока данных модуля предварительной оценки параметров в окне редактированияIn FIG. 2 - Data flow graph of the parameter pre-estimation module in the edit window

На фиг. 3 - Этапы маршрута проектирования РЛС в СПАКIn FIG. 3 - Stages of the radar design route in SPAK

На фиг. 4 - Граф потока данных модуля имитационного моделирования в окне редактирования In FIG. 4 - Data flow graph of the simulation module in the editing window

СПАК обладает следующим:SPAK has the following:

1) наличием встроенной радиосцены на основе геоинформационной системы;1) the presence of a built-in radio scene based on a geographic information system;

2) возможностью моделирования РЛК и РЛ-систем;2) the possibility of modeling radar and radar systems;

3) возможностью проведения технико-экономического анализа вариантов РЛС;3) the possibility of conducting a technical and economic analysis of radar options;

4) возможностью сравнительного анализа вариантов РЛС по показателям эффективности и стоимости с выбором Парето-оптимальных вариантов.4) the possibility of a comparative analysis of radar options in terms of efficiency and cost with the choice of Pareto-optimal options.

СПАК обладает следующими преимуществами:SPAK has the following advantages:

1) подключать частные модели РЛС через удобный интерфейс автоматической сборки модулей;1) connect private radar models through a convenient interface for automatic assembly of modules;

2) подключать лабораторно-испытательное оборудование и специализированные программные продукты;2) connect laboratory testing equipment and specialized software products;

3) обеспечивать автоматизированное проектирование алгоритмов цифровой обработки радиолокационных сигналов и информации, обеспечивающих расчет отсчетов комплексной огибающей сигналов и помех, оценку результатов работы первичной обработки информации и вторичной обработки информации РЛС;3) to provide automated design of algorithms for digital processing of radar signals and information, providing the calculation of samples of the complex envelope of signals and interference, evaluation of the results of the primary information processing and secondary information processing of the radar;

4) задачи моделирования фоно-целевой и помеховой обстановки, программно-алгоритмического обеспечения РЛС с использованием геоинформационных систем;4) tasks of modeling the phono-target and interference environment, software and algorithmic support of the radar using geographic information systems;

5) оптимизационные задачи проектирования как конструктивных элементов РЛС, так и программно-алгоритмического обеспечения;5) optimization tasks of designing both structural elements of the radar and software and algorithmic support;

6) исследование процессов функционирования проектируемых РЛС в различных условиях фоно-целевой и помеховой обстановки;6) study of the functioning processes of the designed radar stations in various conditions of background-target and interference environment;

7) сравнение альтернативных вариантов состава, построения и боевого применения РЛС;7) comparison of alternative options for the composition, construction and combat use of the radar;

8) оценки различных алгоритмических решений по обработке РЛИ в РЛС;8) evaluation of various algorithmic solutions for the processing of radar data in the radar;

9) оценки соответствия тактико-технических характеристик создаваемых средств требованиям тактико-технического задания;9) assessing the compliance of the tactical and technical characteristics of the created means with the requirements of the tactical and technical assignment;

10) оценки эффективности боевого применения РЛС в составе группировок войск в различных условиях фоно-целевой и помеховой обстановки;10) evaluation of the effectiveness of the combat use of radars as part of groupings of troops in various background-target and interference conditions;

11) обоснование требований к перспективным РЛС и условиям их боевого применения;11) justification of the requirements for advanced radars and the conditions for their combat use;

12) проводить предварительную оценку параметров РЛС;12) conduct a preliminary assessment of the radar parameters;

13) проводить моделирование динамического поведения РЛС;13) to simulate the dynamic behavior of the radar;

В СПАК для создания имитационных моделей используется подход под названием «программирование потоков данных». Популярными представителями программного обеспечения с этим подходом являются Simulink и LabView. SPAK uses an approach called "data flow programming" to create simulation models. Popular representatives of software with this approach are Simulink and LabView.

Пользователь с помощью визуального конструктора составляет граф вычислений из блоков, конфигурирует параметры каждого блока и соединения между ними. По нажатию кнопки запуска вычисления, программное обеспечение обходит граф и вычисляет выходные данные каждого блока на основе входных данных и параметров блока.The user, using the visual constructor, creates a calculation graph from blocks, configures the parameters of each block and the connections between them. On clicking the start calculation button, the software walks through the graph and calculates the output of each block based on the input data and block parameters.

Преимущества данной парадигмы - естественное визуальное представление (в виде графа вычислений) и поддержка параллелизма.The advantages of this paradigm are a natural visual representation (in the form of a computation graph) and support for parallelism.

Имеется визуальный функциональный редактор, обеспечивающий возможность создания и расчёта графа потоковых вычислений. There is a visual functional editor that provides the ability to create and calculate a graph of streaming calculations.

СПАК реализует клиент-серверную архитектуру (см. фиг. 1):SPAK implements a client-server architecture (see Fig. 1):

• рабочее место оператора (клиентская часть): система ввода и редактирования исходных данных, система визуализации результатов расчетов и моделирования;• operator's workplace (client part): system for input and editing of initial data, system for visualization of calculation and modeling results;

• удаленный сервер (серверная часть): сервер имитационного моделирования, банк данных.• remote server (server part): simulation modeling server, data bank.

Клиентская часть - автоматизированное рабочее место (АРМ) разработчика РЛС или, говоря более формально, среда инженерных расчетов и моделирования, содержит средства ввода и редактирования всех исходных данных, просмотра результатов вычислений, функционал управления вычислительными модулями, экспорта-импорта данных и моделей из сторонних САПР и 3D-редакторов. Эта часть функционирует под операционными системами (ОС) Windows и Linux.The client part - an automated workstation (AWS) of a radar developer or, more formally, an environment for engineering calculations and modeling, contains tools for entering and editing all initial data, viewing calculation results, functionality for managing computing modules, exporting and importing data and models from third-party CAD systems and 3D editors. This part operates under operating systems (OS) Windows and Linux.

Серверная часть, состоит из вычислительных модулей; эти модули функционируют, как в гетерогенной распределенной вычислительной среде, так и в пределах одной-единственной электронно-вычислительной машины. Клиентская часть через защищенное соединение взаимодействует с серверной частью СПАК и банком данных. Серверная часть также имеет межплатформенную реализацию для ОС Linux и для ОС Windows. The server part consists of computing modules; these modules operate both in a heterogeneous distributed computing environment and within a single electronic computer. The client part through a secure connection interacts with the server part of the SPAK and the data bank. The server part also has a cross-platform implementation for Linux OS and for Windows OS.

Банк данных (БКД), содержащий наборы исходных данных, сценарии моделирования и соответствующие результаты содержит информацию как в виде реляционных баз данных (БД), с доступом через систему управления БД, так и в виде упорядоченной совокупности файлов - хранилищ.The data bank (DBD) containing sets of initial data, modeling scenarios and corresponding results contains information both in the form of relational databases (DB), with access through the database management system, and in the form of an ordered set of storage files.

Реализация такой клиент-серверной архитектуры позволяет не только запускать вычислительные процессы на сервере удаленно и управлять ими через клиентское приложение на отдельном компьютере, но и запускать несколько клиентских приложений для одновременного проведения нескольких экспериментов. Также в процессе прохождения маршрута проектирования возможно на кластере проводить параллельно несколько расчетов для алгоритма или его части с различными исходными данными для расчета. В таком случае параллельно используются несколько узлов кластера, на каждом узле запускаются расчетные блоки, реализующие такой алгоритм.The implementation of such a client-server architecture allows not only launching computational processes on the server remotely and controlling them through a client application on a separate computer, but also launching several client applications to simultaneously conduct several experiments. Also, in the process of passing the design route, it is possible to carry out several calculations in parallel on the cluster for the algorithm or its part with different initial data for calculation. In this case, several nodes of the cluster are used in parallel, and calculation blocks that implement such an algorithm are launched on each node.

Структура клиентской части СПАК:The structure of the client part of SPAK:

1) Средства инженерных расчетов и моделирования в составе:1) Tools for engineering calculations and modeling, consisting of:

- модуль предварительной оценки параметров (МПОП) РЛС. Модуль предварительной оценки параметров РЛС обеспечивает оперативный предварительный расчет численных значений параметров РЛС, требуемых для обеспечения заданных значений характеристик РЛС, локально на персональном компьютере. При этом модуль обеспечивает как чтение значений входных параметров и требуемых значений характеристик из БКД или файлового хранилища (ФХ), так и их ввод оператором вручную в графическом интерфейсе. Также модуль должен обеспечивать запись вычисленных искомых численных значений параметров в БКД или ФХ. Реализация МПОП обеспечивается за счет технологии графа потоков данных. Пример реализации расчетов в МПОП приведён в фиг. 2;- Preliminary Parameter Estimation Module (MPOP) of the radar. The module for preliminary evaluation of the radar parameters provides a prompt preliminary calculation of the numerical values of the radar parameters required to ensure the given values of the radar characteristics, locally on a personal computer. At the same time, the module provides both reading the values of input parameters and the required values of characteristics from the BKD or file storage (FS), and entering them manually by the operator in the graphical interface. Also, the module must ensure the recording of the calculated desired numerical values of the parameters in the BCD or FH. The implementation of MCCM is provided by the data flow graph technology. An example of the implementation of calculations in MECM is shown in Fig. 2;

- модуль редактирования и визуализации результатов инженерных расчетов. Модуль редактирования и визуализации результатов инженерного анализа обеспечивает импорт 3D-моделей РЛС (компонентов РЛС), ОН, разработанных в сторонних САПР, их редактирование и отображение в графическом интерфейсе пользователя, формирование расчетных заданий для запуска инженерных расчетов, иллюстрацию результатов учета влияния внешних воздействий на конструкцию РЛС, форму диаграммы направленности антенны, результатов расчета пространственных диаграмм обратного рассеяния для ОН;- a module for editing and visualizing the results of engineering calculations. The module for editing and visualizing the results of engineering analysis provides for the import of 3D models of radars (radar components), OH developed in third-party CAD systems, their editing and display in the graphical user interface, the formation of design tasks for launching engineering calculations, illustrating the results of taking into account the influence of external influences on the design radar, the shape of the antenna pattern, the results of the calculation of spatial backscatter patterns for OH;

- модуль ИМ. Модуль ИМ обеспечивает формирование (загрузку) сценария, инициализацию и запуск имитационного эксперимента, а также воспроизведение протокола заранее просчитанного эксперимента и визуализацию результатов;- IM module. The IM module provides for the formation (loading) of the scenario, initialization and launch of a simulation experiment, as well as playback of the protocol of a pre-calculated experiment and visualization of the results;

- модуль статистической обработки и оптимизации. Он обладает графическим интерфейсом и обеспечивает: задание перечня варьируемых входных параметров, выбор и фиксацию набора заданных показателей эффективности, выбор аппаратного вычислительного ресурса для запуска расчетов, формирование структуры вычислительных задач (имитационных экспериментов), расчет репрезентативной выборки (статистический расчет) численных значений заданных показателей эффективности путем параллельного запуска ряда имитационных экспериментов по одному сценарию с одинаковыми входными параметрами, запись результатов в БКД или ФХ, задание критерия останова и реализацию автоматического прекращения вычислений по заданному критерию, расчет статистических характеристик случайно распределенных численных значений заданных показателей эффективности, расчет массива таблиц значений заданных показателей эффективности для оптимизации путем параллельного запуска ряда имитационных экспериментов по одному или нескольким отличающимся сценариям со значениями входных параметров из многомерной сетки (оптимизационный расчет), статистический и оптимизационный расчет, многокритериальную оптимизацию, формирование отчета по проведенной оптимизации, визуальное представление в виде гистограмм полученных значений по каждому показателю эффективности (для двумерных и трехмерных сечений в 2D- и 3D-представлении соответственно), интерактивный выбор интересующей точки из множества Парето, автоматическую загрузку соответствующего сценария моделирования.- module of statistical processing and optimization. It has a graphical interface and provides: setting a list of variable input parameters, selecting and fixing a set of specified performance indicators, selecting a hardware computing resource for starting calculations, forming the structure of computational tasks (simulation experiments), calculating a representative sample (statistical calculation) of numerical values of specified performance indicators by running a number of simulation experiments in parallel according to one scenario with the same input parameters, recording the results in BCD or FH, setting a stop criterion and implementing automatic termination of calculations according to a given criterion, calculating statistical characteristics of randomly distributed numerical values of given performance indicators, calculating an array of tables of values of given indicators efficiency for optimization by running in parallel a number of simulation experiments for one or more different scenarios with input parameter values from multiple grid (optimization calculation), statistical and optimization calculation, multicriteria optimization, generation of a report on the optimization performed, visual presentation in the form of histograms of the obtained values for each performance indicator (for two-dimensional and three-dimensional sections in 2D and 3D representations, respectively), interactive selection point of interest from the Pareto set, automatic loading of the corresponding simulation scenario.

- модуль экономических расчетов. Он обладает графическим интерфейсом и обеспечивает приблизительную оценку стоимости образца изделия, а также комплексную оценку увеличения значений достигаемых показателей эффективности относительно прироста стоимости (показатель «цена/качество») в сравнении с образцами РЛС (РЛК, РЛ-систем) аналогичного назначения;- module of economic calculations. It has a graphical interface and provides a rough estimate of the cost of a product sample, as well as a comprehensive assessment of the increase in the values of the achieved efficiency indicators relative to the increase in cost (price / quality indicator) in comparison with samples of radars (RLK, radar systems) of a similar purpose;

- модуль сопряжения с программного обеспечения и КИО сторонних производителей. Этот модуль предназначен для проведения полунатурного моделирования в составе СПАК;- module for interfacing with software and KIO of third-party manufacturers. This module is designed for HIL modeling as a part of SPAK;

- модуль администрирования БКД. Модуль администрирования БКД обеспечивает администрирование, обзор, быстрый прямой доступ и коллективное использование разнородных данных в базе данных БД, требуемых для работы СПАК;- BKD administration module. The BKD administration module provides administration, overview, fast direct access and sharing of heterogeneous data in the database database required for the operation of the SPAK;

- модуль администрирования ФХ. Модуль администрирования ФХ обеспечивает администрирование, обзор, быстрый прямой доступ, и коллективное использование разнородных данных в ФХ, требуемых для работы СПАК;- FH administration module. The FH administration module provides administration, overview, fast direct access, and sharing of heterogeneous data in the FH required for the operation of the SPAK;

- пользовательский интерфейс конфигурирования программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС). Пользовательский интерфейс конфигурирования ПЛИС обеспечивает обзор, выбор и загрузку из ФХ прошивок, конфигурирование ПЛИС суперкомпьютера;- user interface for configuring a programmable logic integrated circuit (FPGA). The user interface for configuring the FPGA provides an overview, selection and loading of firmware from the FC, configuring the FPGA of the supercomputer;

2) пакет программных средств инженерных расчетов в составе:2) a software package for engineering calculations, consisting of:

- комплекс моделирования деформаций под влиянием внешних воздействий (КМДВВ). КМДВВ обеспечивает: загрузку исходных данных для расчета из БКД или ФХ, задание граничных условий моделирования, задание расчетного профиля, построение расчетной сетки конструкции РЛС и пространства, проверку построенных сеток на пригодность к выполнению расчетов, расчет характеристик пространственного обтекания РЛС, расчет ветровых нагрузок на конструкцию при вязком обтекании с учетом приземного пограничного слоя, расчет тепловых нагрузок на конструкцию РЛС с учетом теплового потока со стороны Солнца, расчет распределения температуры по поверхности РЛС с учетом выхода теплового процесса на стационарный режим, при котором возникает тепловой баланс между подводимой и отводимой энергиями, учет особенностей приземного пограничного слоя путем сгущения сетки в данном слое и области неоднородности вокруг объекта путем сгущения сетки с учетом формы объекта, расчет деформаций антенны радиолокатора, расчет характеристик прочности РЛС, расчет на всем доступном вычислительном ресурсе перечисленных величин для заданного расчетного профиля, формирование на их основе связанного множества деформированных 3D-моделей РЛС с учетом влияния внешних воздействий, сохранение результатов работы комплекса, а также расчетного профиля в БКД или ФХ. Реализация КМДВВ основана на методах решения дифференциальных уравнений на конечно-элементной сетке для определения полей перемещения, напряжения и тепловых характеристик;- a complex for modeling deformations under the influence of external influences (KMDVV). KMDVV provides: loading of initial data for calculation from BCD or FH, setting the boundary conditions for modeling, setting the calculation profile, building the calculation grid of the radar structure and space, checking the constructed grids for suitability for performing calculations, calculating the characteristics of the three-dimensional flow around the radar, calculating wind loads on the structure in a viscous flow, taking into account the surface boundary layer, calculation of thermal loads on the radar structure, taking into account the heat flow from the Sun, calculation of the temperature distribution over the radar surface, taking into account the thermal process reaching a stationary mode, at which a thermal balance occurs between the input and output energies, taking into account features of the surface boundary layer by thickening the mesh in this layer and the area of inhomogeneity around the object by thickening the mesh taking into account the shape of the object, calculating the deformations of the radar antenna, calculating the strength characteristics of the radar, calculating on the entire available computing resource listed x values for a given calculated profile, forming on their basis a connected set of deformed 3D radar models, taking into account the influence of external influences, saving the results of the complex operation, as well as the calculated profile in the BCD or FH. The implementation of KMDVV is based on methods for solving differential equations on a finite element mesh to determine the fields of displacement, stress and thermal characteristics;

- блок расчета диаграммы направленности антенны с учетом внешних воздействий (ДНАВВ) обеспечивает: загрузку исходных данных для расчета из БКД или ФХ: связанное множество 3D-моделей РЛС, загрузку из БД свойств объектов ИМ сектора обзора и шага по азимуту и углу места, расчет диаграммы направленности антенны для множества загруженных 3D-моделей РЛС на передачу и на прием, расчет параметров диаграммы направленности антенны, отображение главных сечений и пространственной диаграммы направленности антенной решетки и ее рассчитанных параметров, учет влияния диаграммы направленности отдельного приемопередающего модуля на форму диаграммы направленности антенны, учет изменения формы диаграммы направленности антенны при выходе из строя приемопередающего модуля, сохранение результатов расчета в БКД или ФХ, загрузку и визуализацию результатов ранее проведенных расчетов из БКД или ФХ. Реализация ДНАВВ основана на расчете напряженностей электромагнитного поля в дальней зоне, в зависимости от пространственного положения антенных элементов, а также диаграммы направленности отдельного излучателя;- the block for calculating the antenna radiation pattern taking into account external influences (DNABB) provides: loading of initial data for calculation from the BCD or FH: a connected set of 3D radar models, loading from the database of the properties of objects of the MI of the viewing sector and step in azimuth and elevation, diagram calculation antenna directivity for a variety of loaded 3D radar models for transmitting and receiving, calculation of the parameters of the antenna pattern, displaying the main sections and spatial pattern of the antenna array and its calculated parameters, taking into account the influence of the radiation pattern of a separate transceiver module on the shape of the antenna pattern, accounting for changes shape of the antenna pattern in case of failure of the transceiver module, saving the calculation results in the BCD or FH, loading and visualization of the results of previously performed calculations from the BCD or FH. The implementation of DNABB is based on the calculation of the strength of the electromagnetic field in the far zone, depending on the spatial position of the antenna elements, as well as the radiation pattern of a separate emitter;

- блок расчета ЭПР ОН. Он обеспечивает расчет величины отраженного сигнала с учетом ракурса облучения по азимуту и углу места с задаваемым шагом по углу, длины волны, поляризации и отражающих свойств покрытия ОН. Реализованы следующие методы расчета диаграммы обратного рассеяния тел сложной формы: метод физической оптики, метод интегральных уравнений. При расчете учитываются такие эффекты, как отражение сигнала от острых кромок, множественные переотражения, слоистые структуры из разных материалов;- EPR OH calculation unit. It provides calculation of the value of the reflected signal, taking into account the irradiation angle in azimuth and elevation with a specified step in angle, wavelength, polarization and reflective properties of the OH coating. The following methods for calculating the backscattering diagram of bodies of complex shape have been implemented: the method of physical optics, the method of integral equations. The calculation takes into account such effects as signal reflection from sharp edges, multiple reflections, layered structures of different materials;

3) набор прикладных программных модулей (НППМ) в составе:3) a set of application software modules (NPPM) consisting of:

- блок моделирования динамического поведения РЛС как системы твердых тел (БДПРЛС). БДПРЛС обеспечивает: ИМ РЛС, представленной в виде механической системы твердых тел, расчет коэффициентов жесткости и демпфирования зубчатого соединения, расчет передаточного отношения, оценку вала на прочность при кручении, расчет частоты вращения, крутящего момента и мощности на валу, оценку устойчивости РЛС;- a block for modeling the dynamic behavior of the radar as a system of solids (BDPRLS). BDPRLS provides: IM radar, presented in the form of a mechanical system of solid bodies, calculation of the stiffness and damping coefficients of the gear connection, calculation of the gear ratio, assessment of the shaft for torsion strength, calculation of the rotational speed, torque and power on the shaft, assessment of the stability of the radar;

- комплекс моделирования аппаратных компонентов РЛС. Он обеспечивает расчет: характеристик источников электропитания различных типов, расчет отсчетов комплексной огибающей различных типов зондирующих сигналов моделируемой РЛС по исходным данным из БД свойств объектов ИМ, значений сигналов поступающих в антенно-фидерный тракт для последующего излучения, отсчетов комплексной огибающей сигналов и помех на выходе приемных каналов РЛС с учетом наличия в них смесителей и полосовых фильтров и/или неравномерностей амплитудно- и фазо- частотных характеристик полосового фильтра, отношений сигнал/шум и помеха/шум в различных сечениях приемного тракта РЛС;- a complex for modeling radar hardware components. It provides calculation of: characteristics of power supply sources of various types, calculation of readings of the complex envelope of various types of probing signals of the simulated radar based on the initial data from the database of the properties of the MI objects, the values of signals entering the antenna-feeder path for subsequent radiation, readings of the complex envelope of signals and interference at the output of receiving radar channels, taking into account the presence of mixers and band-pass filters in them and / or uneven amplitude- and phase-frequency characteristics of the band-pass filter, signal-to-noise and interference-to-noise ratios in various sections of the radar receiving path;

- блок моделирования летающих средств. Он обеспечивает учет влияния свойств телекоммуникационных линий, используемых для обмена данными между компонентами РЛК, РЛ-систем: командных пунктов и РЛС;- aircraft modeling unit. It takes into account the influence of the properties of telecommunication lines used to exchange data between the components of the radar, radar systems: command posts and radar;

- комплекс моделирования программно-алгоритмического обеспечения РЛС. Он обеспечивает: моделирование формирования и процесса обзора барьерных зон обзора, расчет целеуказаний для осуществления поиска целей в заданной зоне обзора пространства в соответствии с заданным видом работы, управление распределением временного ресурса на обнаружение и сопровождение, анализ распределения интенсивности активных помех по частотным точкам, выбор типа зондирующего сигнала, длительности пачки, длительности такта, адаптацию параметров РЛС (РЛК, РЛ-системы) к меняющимся условиям ПЦО и задействование алгоритмов помехоподавления, выбор формы и количества приемных пеленгационных связок, выбор режима работы, реализацию алгоритмов цифровой обработки сигналов, обработку моделируемых сигналов согласно алгоритмам цифровой обработки сигналов с реализацией на ПЛИС суперкомпьютера в процессе ИМ;- a complex for modeling the software and algorithmic support of the radar. It provides: simulation of the formation and review process of barrier view areas, calculation of target designations for searching for targets in a given view area of space in accordance with a given type of work, management of the distribution of a time resource for detection and tracking, analysis of the distribution of the intensity of active interference by frequency points, selection of the type probing signal, burst duration, tact duration, adaptation of radar parameters (RLK, radar systems) to changing PCR conditions and the use of noise suppression algorithms, selection of the form and number of receiving direction-finding bundles, selection of the operating mode, implementation of digital signal processing algorithms, processing of simulated signals according to algorithms for digital signal processing with implementation on the FPGA of a supercomputer in the process of MI;

- комплекс моделирования программно-алгоритмического обеспечения командного пункта. Комплекс обеспечивает моделирование отождествления траекторий цел, формирования единого массива траекторий;- a complex for modeling software and algorithmic support for a command post. The complex provides modeling of the identification of target trajectories, the formation of a single array of trajectories;

- комплекс моделирования ПЦО. Он обеспечивает: расчет траекторных параметров движения моделируемых объектов, расчет для каждого приемного канала отсчетов комплексной огибающей внутреннего/внешнего шума и помех, расчет отсчетов комплексной огибающей различных типов помех, расчет изменения характеристик сигнала в вакууме и воздухе, учет эффектов прохождения сигнала через различные слои атмосферы, расчет изменения характеристик сигнала в тумане и осадках, расчет изменения характеристик радиолокационного поля в приземном слое с учетом электродинамических свойств подстилающей поверхности, учет изменения свойств радиолокационного сигнала;- PCU modeling complex. It provides: calculation of the trajectory parameters of the movement of simulated objects, calculation for each receiving channel of samples of the complex envelope of internal / external noise and interference, calculation of the samples of the complex envelope of various types of interference, calculation of changes in signal characteristics in vacuum and air, taking into account the effects of signal transmission through various layers of the atmosphere , calculation of changes in the characteristics of the signal in fog and precipitation, calculation of changes in the characteristics of the radar field in the surface layer, taking into account the electrodynamic properties of the underlying surface, taking into account changes in the properties of the radar signal;

Реализация прикладных программных модулей, моделирующих работу радиолокационных станций, основана на имеющихся в Концерне данных и адекватна реальным процессам функционирования РЛС.The implementation of application software modules that simulate the operation of radar stations is based on the data available in the Concern and is adequate to the real processes of radar operation.

4) программный компонент автоматизированной сборки вычислительных модулей, написанный на языке С++. Он обеспечивает: проверку сигнатуры конвертируемых классов, генерацию дополнительного кода C++ для оборачивания классов в Python, запуск сборки модуля стандартными средствами ОС семейств Windows и Linux, установку модуля в систему и директорию с библиотеками;4) a software component for automated assembly of computational modules written in C++. It provides: verification of the signature of convertible classes, generation of additional C++ code for wrapping classes in Python, launching the assembly of the module using standard tools of the OS of the Windows and Linux families, installation of the module in the system and directory with libraries;

5) АРМ с возможностью соединения с сервером и лабораторным оборудованием.5) Workstation with the ability to connect to the server and laboratory equipment.

Серверная часть СПАК содержит программные средства для проведения ресурсоемких расчетов, в том числе с использованием суперкомпьютерных технологий. Состав программных средств серверной части:The server part of the SPAC contains software tools for performing resource-intensive calculations, including those using supercomputer technologies. The composition of the server part software:

1) сервер имитационного моделирования;1) simulation server;

2) средства расчета пакета программных средств инженерных расчетов2) calculation tools of the engineering calculation software package

3) банк данных в составе:3) data bank consisting of:

- лётно-технические характеристики аэродинамических объектов, характеристики баллистических объектов наблюдения;- flight performance characteristics of aerodynamic objects, characteristics of ballistic observation objects;

- результаты имитационного моделирования;- simulation results;

- база данных по стоимостям компонентов РЛС;- database on the cost of radar components;

- цифровая картографическая информация;- digital cartographic information;

- 3D-модели РЛС и объектов наблюдения;- 3D models of radar and observation objects;

- конфигурационные файлы для ПЛИС;- configuration files for FPGA;

- настройки для КИО;- settings for KIO;

Клиентский слойClient Layer

Клиентская часть СПАК работает на персональных компьютерах с процессорами архитектуры х86-64, объемом оперативного запоминающего устройства не менее 12 Гб, и является кроссплатформенной, что позволяет работать в следующих ОС:The SPAK client part works on personal computers with x86-64 architecture processors, at least 12 GB of RAM, and is cross-platform, which allows you to work in the following operating systems:

1) семейство ОС Windows х86-64;1) family of OS Windows x86-64;

2) семейство Unix-подобных ОС на базе ядра Linux.2) a family of Unix-like operating systems based on the Linux kernel.

Опционально СПАК возможно расширить путем подключения вычислительного сервера, а также суперкомпьютера с планировщиком задач SLURM.Optionally, SPAK can be expanded by connecting a computing server, as well as a supercomputer with the SLURM task scheduler.

Серверный слойServer layer

Серверная часть СПАК работает на серверном компьютере с объемом видеопамяти не менее 8192 Мб, монтированным в стойку с процессорами архитектуры х86-64, объемом оперативного запоминающего устройства не менее 512 Гб, работающим на ОС WindowsServer 2012 R2.The SPAK server part runs on a server computer with at least 8192 MB of video memory, mounted in a rack with x86-64 architecture processors, at least 512 GB of RAM, running on Windows Server 2012 R2.

Взаимодействие клиентской части с сервернойInteraction between the client side and the server side

Основным режимом работы СПАК является клиент-серверное взаимодействие. На АРМ пользователя производится ввод/вывод команд, взаимодействие с графическим интерфейсом и соединение с КИО. На сервере производится расчёт и находятся полная БД и ФХ. Дополнительно может быть использован вычислительный кластер с установленными вычислительными модулями.The main mode of operation of SPAK is client-server interaction. On the user's workstation, input / output of commands, interaction with the graphical interface and connection with the KIO are performed. The calculation is made on the server and there is a complete database and FH. Additionally, a computing cluster with installed computing modules can be used.

Подключение к серверу осуществляется по сети с указанием IP-адреса и порта подключения. Таким же образом организовано подключение к вычислительному кластеру. Настройка сетевых параметров производится в модуле управления высокопроизводительными вычислениями.Connection to the server is carried out via the network specifying the IP address and connection port. The connection to the computing cluster is organized in the same way. Network settings are configured in the HPC management module.

Клиентская часть на АРМ пользователя может использовать локальный сервер - в таком случае на АРМ разворачивается тот же набор программных средств, что и на сервере.The client part on the user's workstation can use a local server - in this case, the same set of software tools is deployed on the workstation as on the server.

СПАК реализует методы оценки стоимости изделий по аналогам, для этого требуется хранить наборы исходных данных радиолокационных станций и составных частей сгруппированные в соответствии с принятой в СПАК классификацией. SPAK implements methods for estimating the cost of products by analogues, for this it is required to store sets of initial data of radar stations and components grouped in accordance with the classification adopted in SPAK.

Структура исходных данных едина для всех изделий и позволяет легко и эффективно пополнять базу данных как отдельными узлами и системами РЛС, так и информацией по станциям целиком. Гибкость структуры обеспечивает единообразие данных как по отдельным составным частям РЛС, так и по станциям целиком, что упрощает работу с БД.The initial data structure is the same for all products and makes it easy and efficient to replenish the database both with individual nodes and radar systems, and with information on stations as a whole. The flexibility of the structure ensures the uniformity of data both for individual components of the radar, and for stations as a whole, which simplifies work with the database.

Экземпляры исходных данных по каждому устройству хранятся в БД, сгруппированные по признаку конструктивной схожести. В СПАК обеспечены инструменты просмотра и корректировки полученных исходных данных.Instances of initial data for each device are stored in the database, grouped on the basis of constructive similarity. SPAK provides tools for viewing and correcting the received initial data.

Перечень параметров и их формат для каждого узла и в общем РЛС фиксирован. Пользователь должен иметь возможность ввода недостающих значений параметров.The list of parameters and their format for each node and in the general radar is fixed. The user should be able to enter missing parameter values.

Оценка стоимости в СПАК производится с использованием параметрических методов на основе исходных данных по аналогичным устройствам и РЛС. Заранее для каждой группы устройств формируется параметрическая модель стоимости, представляющая собой зависимость стоимости от наиболее характерных технических параметров изделия. Estimation of the cost in the SPAK is carried out using parametric methods based on the initial data for similar devices and radars. In advance, for each group of devices, a parametric cost model is formed, which is the dependence of the cost on the most characteristic technical parameters of the product.

Параметрическая модель формально является математической функцией, и с некоторой погрешностью может быть представлена в виде полинома определённого порядка. Коэффициенты полинома рассчитываются в блоке формирования функций расчета стоимости для подготовки параметрических стоимостных моделей заранее и хранятся внутри СПАК. Предусмотрен механизм ручного выбора и изменения параметрических моделей для каждого набора исходных данных, к примеру, вводом коэффициентов полинома или редактирования графика стоимостной зависимости в графическом интерфейсе.The parametric model is formally a mathematical function, and with some error can be represented as a polynomial of a certain order. The polynomial coefficients are calculated in the block for generating cost calculation functions for the preparation of parametric cost models in advance and are stored inside the SPAK. A mechanism is provided for manually selecting and changing parametric models for each set of initial data, for example, by entering polynomial coefficients or editing a cost dependence graph in a graphical interface.

Готовым параметрическим моделям присваивается уникальный идентификатор, под которым они хранятся в базе, и вызываются блоком расчета стоимости, в соответствии с составом проектируемой РЛС из модуля предварительной оценки параметров.The finished parametric models are assigned a unique identifier, under which they are stored in the database, and are called by the cost calculation unit, in accordance with the composition of the designed radar from the preliminary parameter estimation module.

Маршрут проектирования, реализованный в СПАК, позволяет формировать множество альтернативных вариантов технических решений РЛС, сравнивать их между собой по результатам оценки показателей эффективности и стоимости, проводить отбор оптимальных по Парето вариантов.The design route implemented in SPAK allows you to generate many alternative options for radar technical solutions, compare them with each other based on the results of evaluating efficiency and cost indicators, and select Pareto-optimal options.

Объектом анализа и синтеза при построении маршрута проектирования РЛС является схема работы проектировщика РЛС, которая является схемой принятия решения о рациональных обобщенных вариантах РЛС. Конкретными частными объектами анализа и синтеза являются:The object of analysis and synthesis when constructing a radar design route is the scheme of work of a radar designer, which is a decision-making scheme on rational generalized variants of the radar. Specific private objects of analysis and synthesis are:

1) разбиение всех действий проектировщика на этапы (подэтапы), связанные между собой цепочкой промежуточных целей, оканчивающейся достижением основной цели - рациональными обобщенными вариантами РЛС,1) dividing all the actions of the designer into stages (sub-stages), interconnected by a chain of intermediate goals, ending with the achievement of the main goal - rational generalized versions of the radar,

2) частные алгоритмы выполнения отдельных этапов (подэтапов) действий проектировщика и структуры данных, поддерживающие эти алгоритмы.2) private algorithms for performing individual stages (substages) of the designer's actions and data structures that support these algorithms.

В целом последовательность этапов (подэтапов) разбивается на две фазы:In general, the sequence of stages (sub-stages) is divided into two phases:

- фаза подготовки множества МРЛС-О альтернатив обобщенных вариантов РЛС;- phase of preparing a set of M radar-O alternatives of generalized radar options;

- фаза оптимизации, на которой из множества МРЛС-О выбирается существенно ограниченное количество рациональных обобщенных вариантов РЛС.- optimization phase , in which a significantly limited number of rational generalized radar options is selected from the set M of radar-O .

Схема работы проектировщика РЛС должна обеспечивать эффективный непрерывный сквозной цикл проектирования обобщенных обликов перспективных РЛС или РЛ-систем. Для реализации этого требования, указанная схема строится в виде схемы последовательного принятия решения о характеристиках РЛС согласно следующей парадигме:The scheme of work of a radar designer should provide an effective continuous end-to-end cycle for designing generalized looks of advanced radars or radar systems. To implement this requirement, the specified scheme is built in the form of a sequential decision-making scheme on the characteristics of the radar according to the following paradigm:

- в качестве основного объекта принимается множество МРЛС-О альтернатив обобщенных вариантов РЛС. Таким образом, МРЛС-О является динамическим объектом, постоянно меняющимся в процессе проектирования;- as the main object, a set of M RLS-O alternatives of generalized variants of the RLS is taken. Thus, M RLS-O is a dynamic object that is constantly changing during the design process;

- начальным значением МРЛС-О является неопределенное по мощности и составу множество потенциально допустимых вариантов РЛС;- the initial value of M RLS-O is an indefinite set of potentially valid radar options in terms of power and composition;

- целью каждого этапа (подэтапа) проектирования является либо понижение мощности множества МРЛС-О, либо получение информации, дополняющей описания отдельных обобщенных вариантов РЛС с помощью только технических параметров;- the purpose of each design stage (sub-stage) is either to reduce the power of the M radar-O set, or to obtain information that supplements the descriptions of individual generalized radar options using only technical parameters;

- на первом этапе реализован переход от абстрактного существенно неопределенного множества обобщенных вариантов РЛС к конечному множеству;- at the first stage, the transition from an abstract essentially indefinite set of generalized radar options to a finite set is implemented;

- на последнем этапе формируется легко обозримое множество рациональных обобщенных вариантов РЛС, механизм сравнения которых достаточен для выбора целесообразного направления дальнейшей разработки;- at the last stage, an easily visible set of rational generalized radar options is formed, the comparison mechanism of which is sufficient to select an appropriate direction for further development;

- разработаны эффективные и унифицированные в рамках СПАК структуры данных для обеспечения процесса проектирования средствами сохранения информации о промежуточных и конечном состояниях множества допустимых вариантов РЛС.- effective and unified data structures within the framework of the SPAC have been developed to provide the design process with the means of storing information about the intermediate and final states of a set of valid radar options.

Пример проведения проектирования в СПАКAn example of designing in SPAK

Этапы проведения имитационного моделирования в примере основаны на функциональной схеме на фиг. 5. Они включают:The simulation steps in the example are based on the flowchart in FIG. 5. They include:

1) этап предварительной оценки параметров, состоящем из следующих шагов:1) the stage of preliminary assessment of parameters, consisting of the following steps:

- вызов меню предварительной оценки параметров следующим путем: запуск среды инженерных расчетов и моделирования из консоли, выбор нового или существующего проекта, выбор «задать схему МПОП/РЛС» на панели «Действия» окна «Проектирование нового изделия»;- calling the menu for preliminary estimation of parameters in the following way: launching the engineering calculations and simulation environment from the console, selecting a new or existing project, selecting "set the scheme of MCTS / radar" on the "Actions" panel of the "Design a new product" window;

- ввод класса РЛС, задание технических характеристик;- input of the radar class, specification of technical characteristics;

Класс РЛС вводится путем создания нового проекта в начальном окне СПАК. Появится всплывающее окно «Класс РЛС» куда требуется ввести: наименование класса, тип базирования, тип размещения, мобильность, количество измеряемых координат, тип излучаемого сигнала, метод радиолокации, число каналов, вид когерентности.The radar class is entered by creating a new project in the initial window of the SPAC. A pop-up window “Radar class” will appear where you need to enter: class name, type of basing, type of placement, mobility, number of measured coordinates, type of emitted signal, radar method, number of channels, type of coherence.

- выбор шаблона расчета параметров;- selection of a template for calculating parameters;

Выбрать шаблон расчета параметров можно выбрать в меню «Задать схему МПОП». Это окно появляется при выборе действия «Задать схему МПОП/РЛС». You can select a template for calculating parameters in the "Set MCPM scheme" menu. This window appears when you select the "Set MOD/Radar Scheme" action.

- задание ограничений на технические параметры;- setting restrictions on technical parameters;

Задать ограничения на технические параметры можно сделать путем вызова действия «Редактировать функциональную модель РЛС». Появится функциональный редактор, основанный на графе потока данных. Можно выбрать блоки логических операций с величиной аргумента равным требуемой величине.Restrictions on technical parameters can be set by calling the action "Edit radar functional model". A functional editor based on the data flow graph will appear. You can select blocks of logical operations with an argument value equal to the required value.

- расчет значений тактических характеристик;- calculation of the values of tactical characteristics;

Расчет значений тактических характеристик вызывает путем нажатия кнопки «Выполнить в поле «Действия» окна проектирования изделия.The calculation of the values of tactical characteristics is called by pressing the button "Execute in the field" Actions "of the product design window.

- отсев вариантов, не удовлетворяющих требованиям.- elimination of options that do not meet the requirements.

Предназначение этого этапа (предварительной оценки параметров) состоит в генерации множества вариантов РЛС, каждый из которых характеризуется набором технических параметров.The purpose of this stage (preliminary estimation of parameters) is to generate a set of radar options, each of which is characterized by a set of technical parameters.

Реализация данного этапа проектирования в СПАК выполнена в модуле предварительной оценки параметров с использованием технологии графа потоков данных (фиг. 5). Для осуществления указанных операций проектировщик должен составить граф, в котором центральным звеном будет собственной блок, в котором вычисляются тактические характеристики на основе технических. На вход вычислительного блока проектировщик должен подать диапазоны значений технических характеристик, опять же посредством специальных блоков. Выход вычислительного блока необходимо соединить с блоками, осуществляющими отсев вариантов РЛС, то есть с блоками логических условий.The implementation of this design stage in SPAK is performed in the preliminary parameter estimation module using the data flow graph technology (Fig. 5). To carry out these operations, the designer must draw up a graph in which the central link will be his own block, in which tactical characteristics are calculated based on technical ones. At the input of the computing block, the designer must submit the ranges of values of the technical characteristics, again by means of special blocks. The output of the computing unit must be connected to the units that screen out the radar options, that is, to the blocks of logical conditions.

2) этап имитационного моделирования, состоящем из следующих шагов:2) stage of simulation modeling, consisting of the following steps:

- выбор шаблона модели РЛС;- selection of the radar model template;

Выбор шаблона модели РЛС осуществляется нажатием кнопки «Разместить экземпляр «РЛС» на карте», ее размещением на карте в заданной точке и выбором в меню «Редактировать РЛС на основе графа потока данных» в поле привязки антенны меню «выбрать шаблон РЛС». Появится всплывающее окно. Требуется выбрать шаблон, соответствующий РЛС заданного класса.The choice of the radar model template is carried out by pressing the button "Place an instance of the "radar" on the map", placing it on the map at a given point and selecting in the menu "Edit radar based on the data flow graph" in the antenna binding field of the menu "select radar template". A pop-up window will appear. It is required to select a template corresponding to the radar of a given class.

- настройка модели РЛС;- setting up the radar model;

Настройка модели РЛС выполняется в окне «Редактировать РЛС на основе графа потока данных» при размещении РЛС на карте. Здесь требуется: вести наименование, привести описание, выставить широту и долготу базирования РЛС, задать высоту относительно уровня моря, определить максимальную инструментальную дальность, заданной в тактико-технических характеристиках РЛС.The radar model is configured in the "Edit radar based on data flow graph" window when placing the radar on the map. Here it is required: to keep the name, give a description, set the latitude and longitude of the radar station, set the altitude relative to sea level, determine the maximum instrumental range specified in the performance characteristics of the radar.

- выставление траектории движения цели;- setting the trajectory of the target;

Очередность такая: выбор варианта оснащения (оружие, подвесные баки, ракеты, установщики активных помех и вспомогательное оборудование), выбор оснащения цели (задать наименование, тип цели и вариант оснащения, определенный на предыдущем шаге), задание группы налета (определяется наименование группы и боевого порядка, выставляются доступные цели, установленные на предыдущем шаге), задание маршрута (можно внести корректировки по позиционированию в каждый из фиксированных положений цели).The sequence is as follows: choice of equipment option (weapons, hanging tanks, missiles, active jammers and auxiliary equipment), selection of target equipment (set the name, type of target and equipment option determined in the previous step), set the raid group (define the name of the group and combat order, available targets set in the previous step are set), route setting (positioning adjustments can be made to each of the fixed target positions).

- запуск экспериментов;- launching experiments;

Запуск экспериментов выполняется посредством нажатия кнопки «Запустить процесс имитационного моделирования» или клавишей F5. The experiments are started by pressing the button "Start the simulation process" or by pressing F5.

- расчет показателей эффективности вариантов РЛС.- calculation of performance indicators of radar options.

Расчет показателей эффективности выполняется путем вызова этого инструмента из консоли и выбором требуемого инструмента в окне «Начальное окно САПР-РЛС» и выбором меню инструменты.The calculation of performance indicators is performed by calling this tool from the console and selecting the required tool in the "Initial CAD-RLS window" window and selecting the tools menu.

После этапа предварительной оценки РЛС идет этап имитационного моделирования. Предназначение этапа заключается в более точном исследовании сформированных на этапе предварительной оценки параметров вариантов РЛС. По результату моделирования каждому варианту РЛС ставится в соответствие численное значение обобщенного показателя эффективности, которое используется при проведении Парето-оптимизации.After the stage of preliminary assessment of the radar, there is a stage of simulation modeling. The purpose of the stage is to more accurately study the radar options formed at the stage of preliminary assessment of the parameters. According to the simulation result, each radar variant is assigned a numerical value of the generalized efficiency indicator, which is used in the course of Pareto optimization.

Здесь также применена базовая технологий графа потока данных. Модель РЛС формируется из функциональных блоков, каждый из которых связан с какой-либо частью технических параметров. За счет этого появляется возможность в автоматическом режиме моделировать различные варианты РЛС, используя просто тот или набор параметров РЛС из множества вариантов РЛС.The basic data flow graph technology is also applied here. The radar model is formed from functional blocks, each of which is associated with some part of the technical parameters. Due to this, it becomes possible to automatically simulate various radar options using just one or a set of radar parameters from a variety of radar options.

Оценка эффективности работы разрабатываемой РЛС может производиться также в составе комплекса или РЛ системы. Для этого пользователь СПАК имеет возможность составить несколько сценариев, разместив группу РЛС и командных пунктов на карте местности, задать условия работы, действия противника, и произвести серию имитационных экспериментов. СПАК содержит модели командных пунктов с различными вариантами третичной обработки информации, средства редактирования подчинённости РЛС, средства расчета множества сценариев, в том числе на вычислительных узлах суперкомпьютера.Evaluation of the effectiveness of the developed radar can also be carried out as part of a complex or radar system. To do this, the SPAK user has the ability to create several scenarios by placing a group of radars and command posts on the map, set working conditions, enemy actions, and perform a series of simulation experiments. SPAK contains models of command posts with various options for tertiary information processing, tools for editing the subordination of the radar, tools for calculating a variety of scenarios, including those on the computing nodes of a supercomputer.

3) этап технико-экономического анализа, состоящим из следующих шагов:3) stage of technical and economic analysis, consisting of the following steps:

- группировка узлов по аналогам;- grouping nodes by analogues;

Выполняется посредством нажатия кнопки «Оценка стоимости и Парето-оптимизация» в окне проектирования нового изделия в поле «Действия», далее выбрать «создание стоимостной модели РЛС» или «Редактирование стоимостной модели РЛС». Появится окно «Создание стоимостных моделей». Здесь в поле «База данных - Аналоги» можно выбрать аналоги проектируемого изделия.It is performed by pressing the button "Cost Estimation and Pareto Optimization" in the window for designing a new product in the "Actions" field, then select "create radar cost model" or "Edit radar cost model". The Create Value Models window appears. Here in the field "Database - Analogues" you can select analogues of the designed product.

- расчет функции стоимости по каждой группе узлов;- calculation of the cost function for each group of nodes;

Выполняется посредством нажатия кнопки «Оценка стоимости и Парето-оптимизация» в окне проектирования нового изделия в поле «Действия», далее выбрать «Расчет стоимости РЛС». Требуется нажать кнопку «Расчет». Результат расчета занесется в БД.It is performed by pressing the button "Cost Estimation and Pareto Optimization" in the new product design window in the "Actions" field, then select "Radar cost calculation". It is required to press the "Calculate" button. The result of the calculation will be entered into the database.

- расчет стоимости.- cost calculation.

Выполняется посредством нажатия кнопки «Оценка стоимости и Парето-оптимизация» в окне проектирования нового изделия в поле «Действия», далее выбрать «Расчет стоимости РЛС». Требуется нажать кнопку «Расчет стоимости РЛС». Результат расчета занесется в БД.It is performed by pressing the button "Cost Estimation and Pareto Optimization" in the new product design window in the "Actions" field, then select "Radar cost calculation". It is required to press the button "Radar Cost Calculation". The result of the calculation will be entered into the database.

По результатам этапа имитационного моделирования получаем показатели эффективности для набора технических решений РЛС, в то же время на этапе технико-экономического анализа для этого набора получаем стоимостные показатели.Based on the results of the simulation stage, we obtain performance indicators for a set of technical solutions for the radar, at the same time, at the stage of feasibility analysis, we obtain cost indicators for this set.

В методике оценки заложен принцип сравнения с аналогичными устройствами из состава РЛС, используются данные о стоимостях однотипных изделий с учётом технических параметров.The assessment methodology is based on the principle of comparison with similar devices from the radar station, data on the costs of similar products are used, taking into account technical parameters.

Все исходные данные, имеющиеся в базе СПАК разбиваются на группы по конструктивной схожести. По каждой группе формируется параметрическая функция стоимости, которая представляет собой математическую зависимость стоимости составной части изделия от основных технических параметров. Стоимость проектируемого изделия оценивается, как совокупность рассчитанных значений указанной функции для выбранных составных частей изделия в зависимости от текущего набора их параметров.All initial data available in the SPAK database are divided into groups according to their constructive similarity. For each group, a parametric cost function is formed, which is a mathematical dependence of the cost of an integral part of the product on the main technical parameters. The cost of the designed product is estimated as a set of calculated values of the specified function for the selected components of the product, depending on the current set of their parameters.

Реализована методика следующим образом:The technique is implemented as follows:

- в соответствии с классом РЛС от МПОП помимо наборов технических параметров РЛС поступает информация о том, какие составные узлы входят в эту РЛС;- in accordance with the class of the radar, in addition to the sets of technical parameters of the radar, information is received from the MCOP about which components are included in this radar;

- для оценки стоимости в соответствии с выбранным классом РЛС для перечня ее составных узлов из банка данных выбираются аналоги;- to estimate the cost in accordance with the selected class of radar for the list of its components from the data bank, analogues are selected;

- на основе сравнения с аналогами значений основных технических параметров для проектируемых составных частей РЛС производится оценка стоимости.- based on a comparison with analogues of the values of the main technical parameters for the designed components of the radar, a cost estimate is made.

Пользователю САПР предоставляется возможность оценки стоимости экспертным/аналитическим методом в случае, когда уже имеется представление о функции цены составной части РЛС.The CAD user is given the opportunity to estimate the cost by an expert / analytical method in the case when there is already an idea about the price function of the radar component.

Заложенные в модуль оценки математические алгоритмы не зависят от конкретных значений исходных данных, поэтому могут применяться при недостаточном количестве статистических данных, увеличивая достоверность оценки по мере заполнения банка данных.Mathematical algorithms embedded in the assessment module do not depend on the specific values of the initial data, therefore, they can be used with an insufficient amount of statistical data, increasing the reliability of the assessment as the data bank is filled.

По результатам данного этапа проектирования в СПАК получают оценку стоимости разных вариантов РЛС.Based on the results of this design stage, the SPAK obtains an estimate of the cost of different radar options.

4) этап Парето-оптимизации4) Pareto optimization stage

Выполняется посредством нажатия кнопки «Оценка стоимости и Парето-оптимизация» в окне проектирования нового изделия в поле «Действия», далее выбрать «Парето-оптимизация». Появится двумерная система координат с абсциссой- стоимостью, ординатой - эффективностью.It is performed by pressing the button "Cost estimation and Pareto optimization" in the new product design window in the "Actions" field, then select "Pareto optimization". A two-dimensional coordinate system will appear with the abscissa - cost, ordinate - efficiency.

На конечном этапе проектирования в САПР для каждого варианта РЛС получены соответствующие значения показателей эффективности - по результатам этапа имитационного моделирования, и стоимости - по результатам этапа оценки стоимости. Эти результаты используются для отбора суженого множества вариантов РЛС по критерию вида «эффективность-стоимость». Пользователь для всех выводимых системой оптимальных в смысле Парето решений видит, какие там значения параметров, показатели эффективности и стоимости, и может провести сравнение.At the final stage of designing in CAD for each version of the radar, the corresponding values of efficiency indicators were obtained - based on the results of the simulation modeling stage, and cost - based on the results of the cost assessment stage. These results are used to select a narrowed set of radar options according to the criterion of the type "efficiency-cost". For all Pareto-optimal solutions output by the system, the user sees what parameter values, efficiency and cost indicators are there, and can make a comparison.

Именно это множество решений является основным результатом проектирования. Таким образом, СПАК предоставляет проектировщику инструмент формирования облика РЛС под заданные тактические требования с возможностью сравнения и выбора различных вариантов исполнения РЛС.It is this set of solutions that is the main result of the design. Thus, SPAK provides the designer with a tool for shaping the appearance of the radar for given tactical requirements with the ability to compare and select different versions of the radar.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. STK Professional Spec Sheet // agi.com URL: https://www.agi.com/getmedia/172b0f02-7469-4fbf-9d5c-9c6e6f36aa87/STK-Pro-Product-Specsheet.pdf?ext=.pdf) (дата обращения: 16.01.2020).1. STK Professional Spec Sheet // agi.com URL: https://www.agi.com/getmedia/172b0f02-7469-4fbf-9d5c-9c6e6f36aa87/STK-Pro-Product-Specsheet.pdf?ext=.pdf) (date of access: 01/16/2020).

2. Программное обеспечение AWR // awr.com/ru URL: https://www.awr.com/serve/ni-awr-software-portfolio-russian (дата обращения: 16.01.2020).2. AWR software // awr.com/ru URL: https://www.awr.com/serve/ni-awr-software-portfolio-russian (Accessed 01/16/2020).

3. Altium Designer // altium.com URL: https://altium.com/altium-designer/ru (дата обращения: 16.01.2020).3. Altium Designer // altium.com URL: https://altium.com/altium-designer/en (accessed 01/16/2020).

4. Solidworks 3D CAD // solidworks.com URL: https://www.solidworks.com/sites/default/files/2019-07/3DS-2020-DataSheet-3DCAD.pdf (дата обращения: 16.01.2020).4. Solidworks 3D CAD // solidworks.com URL: https://www.solidworks.com/sites/default/files/2019-07/3DS-2020-DataSheet-3DCAD.pdf (accessed 01/16/2020).

5. Документация Matlab // exponenta.ru URL: https://exponenta.ru/matlab (дата обращения: 16.01.2020).5. Matlab documentation // exponenta.ru URL: https://exponenta.ru/matlab (date of access: 01/16/2020).

6. ПО PathWave Design новое поколение САПР электронных устройств // keysight.com URL: https://www.keysight.com/ru/ru/assets/7018-06644/brochures/5992-4019.pdf (дата обращения: 16.01.2020).6. PathWave Design software, a new generation of CAD for electronic devices // keysight.com URL: https://www.keysight.com/ru/ru/assets/7018-06644/brochures/5992-4019.pdf (date of access: 16.01. 2020).

Claims (9)

1. Специализированный программно-аппаратный комплекс автоматизированного проектирования радиолокационных станций, комплексов и систем, а также их компонентов, реализующий клиент-серверную архитектуру в которой клиентская часть соединена защищенным соединением с серверной частью и лабораторным оборудованием, лабораторное оборудование представляет собой контрольно-измерительное оборудование соединенное с клиентской частью посредством модуля сопряжения для обеспечения возможности проведения полунатурного моделирования и содержит анализаторы спектра, генераторы и осциллографы, 1. A specialized software and hardware complex for the automated design of radar stations, complexes and systems, as well as their components, which implements a client-server architecture in which the client part is connected by a secure connection to the server part and laboratory equipment, the laboratory equipment is a control and measuring equipment connected to client part through an interface module to enable HIL simulation and contains spectrum analyzers, generators and oscilloscopes, кроме того, клиентская часть представляет собой совокупность средств инженерных расчетов и моделирования, которая посредством пакета средств инженерных расчетов и набора модулей выполнена с возможностью оценки эффективности работы радиолокационных станций (РЛС), радиолокационных комплексов (РЛК) и радиолокационных (РЛ) систем путём проведения имитационных экспериментов с их моделями, отличающихся возможностью моделирования с учётом таких эффектов, как отражение от подстилающей поверхности, диаграммы обратного рассеяния объектов наблюдения в полном поляризационном базисе, синтеза диаграмм направленности антенных решеток и использованием суперкомпьютерных технологий, in addition, the client part is a set of engineering calculation and modeling tools, which, using a package of engineering calculation tools and a set of modules, is made with the ability to evaluate the performance of radar stations (RLS), radar complexes (RLC) and radar (RL) systems by conducting simulation experiments with their models, which differ in the possibility of modeling taking into account such effects as reflection from the underlying surface, backscatter patterns of objects of observation in the full polarization basis, synthesis of antenna array radiation patterns and the use of supercomputer technologies, серверная часть, выполненная с возможностью проведения нескольких экспериментов одновременно, реализована на серверном компьютере, имеющем межплатформенную реализацию для двух операционных систем, и состоит из модулей имитационного моделирования, банка данных администрирования (БКД) и файлового хранилища (ФХ), а также вычислительных модулей, представляющих собой расчетные модули: расчет распространения и рассеяния радиолокационного сигнала, расчет диаграммы направленности антенной решетки, расчет траекторий объектов наблюдения, the server part, designed to conduct several experiments simultaneously, is implemented on a server computer having a cross-platform implementation for two operating systems, and consists of simulation modules, an administration data bank (BCD) and a file storage (FS), as well as computational modules representing are calculation modules: calculation of propagation and scattering of a radar signal, calculation of the radiation pattern of an antenna array, calculation of the trajectories of objects of observation, при этом серверная часть соединена с суперкомпьютером, реализованным на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) и выполненным с возможностью ускорения цифровой обработки сигналов, многокритериальной оптимизации в задаче предварительной оценки параметров РЛС и имитационном моделировании радиолокационных систем. at the same time, the server part is connected to a supercomputer implemented on a programmable logic integrated circuit (FPGA) and configured to accelerate digital signal processing, multi-criteria optimization in the task of preliminary estimation of radar parameters and simulation of radar systems. 2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что средства инженерных расчетов и моделирования представляют собой взаимосвязанные модули предварительной оценки параметров (МПОП) радиолокационных станций, редактирования и визуализации результатов инженерных расчетов, имитационного моделирования (ИМ), статистической обработки и оптимизации, экономических расчетов. 2. The complex according to claim 1, characterized in that the means of engineering calculations and modeling are interconnected modules for preliminary parameter estimation (PMEP) of radar stations, editing and visualization of the results of engineering calculations, simulation modeling (IM), statistical processing and optimization, economic calculations . 3. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что пакет средств инженерных расчетов содержит комплекс моделирования деформаций под влиянием внешних воздействий (КМДВВ), блок расчета диаграммы направленности антенны с учетом внешних воздействий (ДНАВВ), блок расчета части эффективной площади рассеяния (ЭПР) объекта наблюдения (ОН). 3. The complex according to claim 1, characterized in that the package of engineering calculations contains a complex for modeling deformations under the influence of external influences (KMDVV), a block for calculating the antenna radiation pattern taking into account external influences (DNABB), a block for calculating the part of the effective scattering area (ESR) object of observation (ON). 4. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что набор модулей (НППМ) содержит блок моделирования динамического поведения РЛС как системы твердых тел (БДПРЛС), комплекс моделирования аппаратных компонентов РЛС, блок моделирования летающих средств, комплекс моделирования программно-алгоритмического обеспечения РЛС, комплекс моделирования программно-алгоритмического обеспечения командного пункта, комплекс моделирования помехо-целевой обстановки (ПЦО), программный компонент автоматизированной сборки вычислительных модулей. 4. The complex according to claim 1, characterized in that the set of modules (NPPM) contains a block for modeling the dynamic behavior of the radar as a system of solid bodies (BDPRLS), a complex for modeling the hardware components of the radar, a block for modeling flying vehicles, a complex for modeling the radar software and algorithmic support, a complex for modeling the software and algorithmic support of a command post, a complex for modeling a jamming-target environment (PTSO), a software component for the automated assembly of computing modules. 5. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что база данных содержит ЭПР целей, летно-технические характеристики целей, антенны и антенные решетки, стоимостные данные, данные о конструкциях. 5. The complex according to claim 1, characterized in that the database contains the EPR of targets, flight performance of targets, antennas and antenna arrays, cost data, data on structures. 6. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что хранилище файлов содержит цифровую и картографическую информацию, 3D-модели целей, 3D-модели РЛС, сценарии ИМ, проекты ФР, результаты имитационного моделирования.6. The complex according to claim 1, characterized in that the file storage contains digital and cartographic information, 3D target models, 3D radar models, MI scenarios, FR projects, simulation results.
RU2021111708A 2021-04-23 Specialized software and hardware complex for computer-aided design of radar stations, complexes and systems, as well as their components (sshc) RU2778139C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2778139C1 true RU2778139C1 (en) 2022-08-15

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116520257A (en) * 2023-07-03 2023-08-01 中国科学院空天信息创新研究院 Polarization calibration method for L-band full-polarization system
CN118050697A (en) * 2024-04-16 2024-05-17 中国电子科技集团公司第十四研究所 Space-based air detection flow verification method based on simulator

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6854088B2 (en) * 2001-04-04 2005-02-08 Spinoza Technology, Inc. Graphical user interface for project data
CN102074126A (en) * 2011-01-19 2011-05-25 清华大学 Historical radar data based air traffic flow analysis system and method
RU106393U1 (en) * 2011-03-22 2011-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт им. Академика А.И. Берга" MOBILE AUTOMATED COMPLEX OF SIMULATION OF RADIO ELECTRONIC SITUATION AND CONTROL OF PARAMETERS OF RADIO INTERFERENCE STATION AND RADIO-ELECTRONIC EXPLORATION COMPLEXES
RU164902U1 (en) * 2016-01-19 2016-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Пассат" SYSTEM OF SIMULATION MODELING OF HUMAN-MACHINE SYSTEMS FOR MANAGEMENT OF MARINE NAVY OBJECTS
CN106874567A (en) * 2017-01-17 2017-06-20 合肥工业大学 A kind of WLAN project planning Visual Design Systems based on CAD diagram shape
RU2634202C1 (en) * 2016-12-27 2017-10-24 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" Device of hardware and software complex for generating key information and radio data for radio station
RU2687216C2 (en) * 2017-06-29 2019-05-07 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Software and hardware complex for automation of cataloguing system of military equipment of russian federation
RU2712650C1 (en) * 2018-11-12 2020-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗИНФОРМСЕРВИС" Software and hardware system for authentication of electronic documents and electronic signatures

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6854088B2 (en) * 2001-04-04 2005-02-08 Spinoza Technology, Inc. Graphical user interface for project data
CN102074126A (en) * 2011-01-19 2011-05-25 清华大学 Historical radar data based air traffic flow analysis system and method
RU106393U1 (en) * 2011-03-22 2011-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт им. Академика А.И. Берга" MOBILE AUTOMATED COMPLEX OF SIMULATION OF RADIO ELECTRONIC SITUATION AND CONTROL OF PARAMETERS OF RADIO INTERFERENCE STATION AND RADIO-ELECTRONIC EXPLORATION COMPLEXES
RU164902U1 (en) * 2016-01-19 2016-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Пассат" SYSTEM OF SIMULATION MODELING OF HUMAN-MACHINE SYSTEMS FOR MANAGEMENT OF MARINE NAVY OBJECTS
RU2634202C1 (en) * 2016-12-27 2017-10-24 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" Device of hardware and software complex for generating key information and radio data for radio station
CN106874567A (en) * 2017-01-17 2017-06-20 合肥工业大学 A kind of WLAN project planning Visual Design Systems based on CAD diagram shape
RU2687216C2 (en) * 2017-06-29 2019-05-07 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Software and hardware complex for automation of cataloguing system of military equipment of russian federation
RU2712650C1 (en) * 2018-11-12 2020-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗИНФОРМСЕРВИС" Software and hardware system for authentication of electronic documents and electronic signatures

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОНОВАЛЬЧИК А.П., КОНОПЕЛЬКИН М.Ю., ПЛАКСЕНКО О.А., ЩИРЫЙ А.О. Отечественная система автоматизированного проектирования радиолокационных систем, комплексов и станций с учетом средств воздушно-космического нападения // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2018. Т. 10. N 1, сс. 40-47, doi 10.24411/2409-5419-2018-10018. БОЕВ С.Ф., ЛИНКЕВИЧИУС А.П., ЛОГОВСКИЙ А.С., ЯКУБОВСКИЙ С.В. О возможности снижения сроков и стоимости создания РЛС ДО с использованием стенда главного конструктора // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. N 9. 22 с., интернет ресурс: http://jre.cplire.ru/jre/sep17/10/text.pdf. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116520257A (en) * 2023-07-03 2023-08-01 中国科学院空天信息创新研究院 Polarization calibration method for L-band full-polarization system
CN118050697A (en) * 2024-04-16 2024-05-17 中国电子科技集团公司第十四研究所 Space-based air detection flow verification method based on simulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3806041A1 (en) Method and apparatus for jointly calibrating external parameters of multiple cameras, device and medium
Goodenough et al. DIRSIG5: Next-generation remote sensing data and image simulation framework
Chatzigeorgiadis Development of code for a physical optics radar cross section prediction and analysis application
Andersh et al. Xpatch 4: The next generation in high frequency electromagnetic modeling and simulation software
CN112505643A (en) Radar and infrared composite seeker open-loop semi-physical simulation method and system
CN109164428A (en) Digital radar analogue system and method
CN112513665A (en) Method and device for determining a radar cross-sectional area, method for training an interaction model, radar target simulator and test stand
Latger et al. Simulation of active and passive infrared images using the SE-WORKBENCH
CN112731328A (en) Radar target electromagnetic scattering characteristic simulation method and device
WO2014033874A1 (en) Apparatus for indicating measurement position and method for indicating measurement position
Oei et al. Filamentary baryons and where to find them-A forecast of synchrotron radiation from merger and accretion shocks in the local Cosmic Web
RU2778139C1 (en) Specialized software and hardware complex for computer-aided design of radar stations, complexes and systems, as well as their components (sshc)
RU200988U1 (en) DEVICE FOR FORMING SIGNIFICANT INPUT PARAMETERS OF THE SOFTWARE MODELING TOOL
Grauer Random noise generation using Fourier series
US20210035466A1 (en) Simulation system and method for direction finding measure of performance using real avionics electronic warfare operation
US11487920B2 (en) Generating a debris model for a structure
Owens et al. IRMA 5.0 MultiSensor signature prediction model
Турінський et al. Design method of surface-to-air missiles using the object-oriented approach and electronic launch technology
Mizrahi et al. Minkowski sum computation of B-spline surfaces
US20200151522A1 (en) Systems and Methods for Improving the Performance of Environmental Measurements
RU2449336C2 (en) Method of simulating processes for four-level control of equipment and system for realising said method
Lam et al. Performance prediction of firefinder radar using high fidelity simulation
Wellfare et al. Irma 5.0 multisensor signature prediction model
CN112767550B (en) Space target light scattering characteristic modeling method based on grid
CN118094955B (en) Performance digital prototype construction method and system