Отчет о выполнении 2 этапа Государственного контракта № icon

Отчет о выполнении 2 этапа Государственного контракта №



Смотрите также:
1   2   3   4   5   6
^

Глава 2 Результаты теоретических и экспериментальных исследований




2.1 Систематизация и предварительная оценка полученных результатов



^ Автоматизированная система радиолокационного измерения осадков

Автоматизированный метеорологический радиолокационный комплекс (АМРК) «АСУ-МРЛ» обеспечивает управление МРЛ, получение, обработку и отображение радиолокационной информации и представляет собой программно-технический комплекс, состоящий из:

  • метеорологического радиолокатора МРЛ-5 ЕУ1230032;

  • аппаратуры управления МРЛ и первичной обработки радиолокационных сигналов;

  • персональных компьютеров (ПС) на каждом автоматизированном рабочем месте (АРМ) удаленных потребителей;

  • средств передачи информации в составе, зависящем от удаленности, числа и специфики потребителей информации.

  • специального программного обеспечения.

Аппаратная часть АМРК «АСУ-МРЛ» создана на современной элементной базе, компактна и предусматривает:

  • дистанционное управления МРЛ по спутниковым (без ограничения расстояния), радио- и телефонным каналам связи;

  • использование антенно-волноводной системы, синхронизатора, приемо-передающих устройств, системы питания и вентиляции любого МРЛ (ШУИ, секция управления приводом, ЭМУ, пульт управления, индикаторы ИКО-ИДВ и измерительные системы МРЛ не используются, обеспечивая повышение надежности функционирования МРЛ, выработавших свои ресурсы);

  • построение аппаратуры управления и обработки на базе современных программируемых логических интегральных схем, микропроцессоров и матриц позволяет программно изменять характеристики и режимы работы комплекса.

Программное обеспечение «АСУ-МРЛ» работает в ОС Windows XP и имеет возможность наращивания для расширения круга решаемых задач и дружественное меню, обеспечивающее простоту и удобство оперативной работы. АМРК «АСУ-МРЛ» прошел «Ведомственные приемочные испытания» 20.04.2006 г. и рекомендован для внедрения в практику противоградовых работ и для решения задач штормооповещения и измерения осадков.

По результатам анализа и представления таблицы сопоставления, данных АМРК с данными ГМС. АМРК «АСУ-МРЛ» позволяет получать метеорологическую информацию об облачности, осадках и связанных с ними опасных явлениях в радиусе 200 км или 416 км с периодичностью 3,5, 10, 30, 60, 180 мин или любой другой заданной периодичностью, с пространственным разрешением 0,5 км и отображение по (выбору оператора) следующих карт:

  • карту явлений погоды для АС УВД;

  • карту контуров явлений погоды для АС УВД;

  • горизонтальные сечения на любой высоте через 0,5 км;

  • вертикальные сечения облаков в любом направлении;

  • карту мгновенной интенсивности осадков;

  • карту воздействия на градовые процессы;

  • карту кинетической энергии града;

  • интегральную карту засева градовых облаков и др.

На каждую карту нанесен вектор переноса облачных систем.

Оперативное получение и отображение вектора перемещения облачных систем используется для прогнозирования перемещения зон ОЯ и осадков.

На любую из перечисленных карт можно наложить вспомогательную картографическую информацию (географическую карту местности, позиции ГМС, схемы воздушных коридоров и авиатрасс, различные условные обозначения).

Любая из перечисленных карт отображается в виде цветной мозаичной карты на мониторе ПК, может быть сохранена в файл формата *.png, выведена на печать и передана по каналам связи. АМРК «АСУ-МРЛ» обеспечивает архивацию получаемой информации в виде объемных файлов.

Обзор за период наблюдений, формирование архива информации, передаваемой удаленным потребителям в виде объемных файлов и сообщений в кодах RADOB и FM-94 BUFR.

Комплекс обеспечивает автоматическую передачу оперативной информации различным потребителям (в локальные прогностические органы, АМСГ, в АС УВД, в пункты управления активными воздействиями и т.д.), по телефонным (выделенным или коммутируемым), спутниковым или радиоканалам связи [13].
^

2.2 Оценка полноты решения задач и достижения поставленных целей



Устройство и принцип действия АМРК «АСУ-МРЛ»

Назначение и возможности АМРК

АМРК «АСУ-МРЛ» предназначен для автоматизации получения, обработки и передачи радиолокационной информации об облаках и осадках с целью решения следующих прикладных задач:

  • автоматизация сложной технологической цепочки противоградовых операций, выполняемых в условиях острого дефицита времени;

  • оповещение об опасных явлениях погоды в системе штормооповещения;

  • радиолокационное измерение осадков;

  • создание информационного банка данных об облаках и осадках;

  • создание учебного тренажера по активному воздействию на облачные процессы с целью предотвращения града, искусственного увеличения осадков и рассеяния облачности;

  • автоматизация исследований облачных процессов и т.д.

АМРК «АСУ-МРЛ» обеспечивает получение, обработку и отображение радиолокационной метеорологической информации одновременно на двух каналах радиолокатора МРЛ-5 (1 = 3,2 см и 2 = 10 см), включая:

    • автоматическое дистанционное управление МРЛ и режимами его работы;

    • обзор трехмерного пространства с периодичностью 3,5 мин.

    • аналого-цифровое преобразование, осреднение и ввод радиолокационных сигналов в персональный компьютер (ПК) по 360 дискретным значениям азимута, 400 ячейкам дальности и 18 - 24 углам места с подавлением и без подавления радиоэха местных предметов, с фильтрацией и без фильтрации «аномального радиоэха»;

    • расчет радиолокационной отражаемости в каждой ячейке дальности на двух длинах волн с коррекцией на ослабление в газах атмосферы, осадках и ветрозащитном укрытии (Radom);

    • формирование и отображение на фоне карты местности различных карт метеорологической информации;

    • представление всех перечисленных карт в виде мультфильмов эволюции во времени;

    • измерение более 90 различных параметров облачности в выделенном объеме, а также основные параметры в точке курсора;

    • определение направления и скорости перемещения облачности и конвективных ячеек (мгновенной и средней);

    • построение графиков временного хода параметров облаков;

    • проведение воздействия на облачные процессы с целью подавления града и искусственного увеличения осадков, включая распознавание объектов воздействия различных категорий и отображение карты их расположения в цветовой градации, выработку площадок засева, расчет координат запуска ракет, отображение их на экране дисплея и вывод на печать;

    • документирование результатов наблюдений, включая:

      • архивацию объемных файлов обзора;

      • архивацию информации, передаваемой удаленным потребителям;

      • вывод на печать любой карты и материалов воздействия на облачные процессы, включая карту воздействия с площадками засева и трасами ракет на фоне двухуровенного сечения облаков, таблицы и графики параметров засеянных конвективных ячеек, фрагменты засева, таблицу стрельб, таблицу взаимодействия с органами авиации, карты площадок засева и трасс ракет на фоне карты кинетической энергии града и др.

    • ручной режим управления МРЛ, предназначенный для проверки ориентирования, настройки и регулировки блоков и узлов МРЛ.

АМРК «АСУ-МРЛ» создана на базе опыта разработки и применения АСУ «Антиград» и «АСУ-МРЛ» предыдущих модификаций и представляет собой более совершенную их версию, обеспечивающую решение более широкого круга задач [14].


^ Состав, функциональная схема и технические характеристики

В состав аппаратной части АМРК «АСУ-МРЛ» входит:

  • блок управления и контроля МРЛ (БУК) 1 шт;

  • блок управления приводом антенны МРЛ (БУП) 1 шт;

  • блок первичной обработки и ввода р./л сигналов в ПК (БОРС) 1 шт;

  • блоки цифровых датчиков углового положения антенны по азимуту и углу места (БДА и БДУ) 2 шт;

  • соединительные кабели (см. АСУ.001.010 РЭ 6 шт;

  • автоматизированное место (АРМ) инженера АМРК, размещенный в МРЛ и обеспечивающий управление МРЛ и обработку радиолокационной информации, содержащий в своем составе персональный компьютер (ПК), средства связи и передачи информации потребителям;

  • АРМ аэролога, АРМ синоптика АМСГ, АРМ синоптика ЦГМС, содержащие также ПК, средства связи и передачи информации потребителям;

  • АРМ руководителя АВ на градовые процессы, содержащий 2 ПК, средства связи и управления ракетными (авиационными) пунктами воздействия.

В состав базового и специального программного обеспечения входит:

  • ОС Windows;

  • Антивирус Касперского;

  • программа «Radar.exe» для управления и контроля параметров МРЛ;

  • программа «ASU-MRL.exe», служащая для вторичной обработки радиолокационной информации на каждом АРМ

В комплект эксплуатационной документации АМРК входит:

  • Формуляр АСУ.001.010 ФО;

  • Руководство по эксплуатации АСУ.001.010 РЭ;

  • Программа-методика испытаний «АСУ-МРЛ 6.1» на позиции АСУ.001.010 ПМ;

  • Инструкцию по работе на АРМ инженера АМРК;

  • Инструкцию по работе на АРМ аэролога;

  • Инструкцию по работе на АРМ синоптика АМСГ;

  • Инструкцию по работе на АРМ синоптика ЦГМС;

  • Инструкцию по работе на АРМ руководителя АВ на градовые процессы;

  • Проект РД по применению АМРК «АСУ-МРЛ» на практике штормооповещения и противоградовой защиты.


Таблица 2 - Технические характеристики АМРК «АСУ-МРЛ».


№№ п/п
^
Наименование параметра

Единицы измерения

Значение

1

2

3

4

1

Радиолокационный обзор пространства




Продолжительность цикла обзора

сек

200 ± 20




Скорость вращения антенны МРЛ

об/мин

6 ± 0,5




Число углов обзора в цикле




18




Точность установки вертикального угла

градус

± 0,05




Автоматическое включение и выключение МРЛ в режиме «Дежурство»




Предус-мотрено

2

Преобразование радиолокационных сигналов




Уровень видеосигнала на входе АЦП

В

0,2 6,4




Число разрядов АЦП




8




Амплитуда импульса синхронизации

В

15 ± 3




Протяженность элементарных ячеек дальности

м

125  5




Число элементарных ячеек дальности

шт.

1600




Число каналов дальности

шт.

400




Шаг интегрирования по дальности

м

520 и 1040




Число усредняемых импульсов

шт.

7 - 9




Число дискретов азимута

шт.

360




Радиус обработки информации

км

208 или 416

3

Точность отображения параметров облаков




Радиолокационной отражаемости

dB

± 1




Дальности до метеорологических целей

м

± 250




Высот радиоэха Н1, Н2, … НВ (на R  100 км)

км

 0,5




Количество измеряемых параметров

шт.

90




Время измерения комплекса параметров

сек

1

4

Отображение горизонтальных сечений по слоям




Число слоев

шт.

40




Шаг по высоте

км

0,5




Число основных цветовых градаций

шт.

16




Масштаб изображения




Любой




Время вывода

сек

1




Получение сечений на каналах 3,2 и 10 см

Да/нет

Да

5

Отображение вертикальных сечений




Направление сечения и шаг по азимуту




любой




Число цветовых градаций




16




Время вывода

сек

1




Масштаб изображения




любой




Время перехода от сечения к сечению

сек

1




Получение сечений на каналах 3,2 и 10 см

да/нет

да

6

Распознавание явлений погод




Число явлений погоды




6




Число категорий




15




Время отображения карты явлений погоды

сек

1




Точность распознавания явлений погоды

%

92  5

7

Отображение различных карт метеорологической информации




Нижней и верхней границ радиоэха облаков;




да




Приведенной водности по всей высоте, а также выше изотерм 0 0С и -6 0С




да




Размера и кинетической энергии града




да




Интенсивности и количества осадков




да




Степени повреждения и ущерба от града




да

8

Построение графиков временной эволюции параметров облаков




По всем группам измеряемых параметров




да




На длинах волн 3,2 и 10 см




да




По каждой выбранной ячейке облачности




да




Интегральных значений параметров облаков




да

9

Оценка градоопасности облаков




Число категорий объектов воздействия




4




Время отображения градоопасности

сек

2  1




Точность распознавания категорий ОВ

%

95  5

10

Управление операциями по воздействию на градовые процессы




Время селекции зон засева облаков

сек

10 ± 5




Время расчета координат стрельб

сек

1




Время передачи команд на засев

сек

1




Обеспечение безопасности стрельб:

- учет разрешения авиации

- учет запретных секторов


да/нет

да/нет


да

да




Обеспечение экономичности засева:

- учет коэффициента засева;

- учет типа ракет и их КПД

- учет специфики ПУ

- оптимальный выбор ПВ


да/нет

да/нет

да/нет

да/нет


да

да

да

да




Возможность ввода парам. применяемых ракет

да/нет

да

11

Передача радиолокационной информации потребителям по сети Меком




Цикличность передачи объемных файлов обзора удаленному потребителю

сек

200 ± 20




Длительность передачи файлов, не более

сек

10




Формирование, кодирование в коды FM-94 BUFR и RADOB информации в сеть штормооповещения

Да/нет

да




Цикличность передачи информации в сеть штормооповещения в кодах FM-94 BUFR и RADOB

мин

В соответ- ветствии с регламентом




Время передачи информац. в кодах BUFR и RADOB

сек

2

12

Ввод данных в коде FM-94 BUFR в МАРС и в коде RADOB в ГИС Метео




Карт явлений погоды

Да/нет

да




Карт горизонтальных сечений по слоям согласно регламенту ВМО

Да/нет

да




Карт верхней границы радиоэха

Да/нет

да




Карт сумм осадков за 1, 3 , 6, 12 и 24 часа

Да/нет

да

13

Документирование и архивирование информации




Ведение журнала наблюдений (включений, выключений, количества файлов обзора)

Автоматич.

да




Архивация объемных файлов обзора




да




Запись карт метеорологической информации




да




Запись таблиц параметров облаков




да




Запись анимационных фильмов и их просмотр




да




Формирование отчетной документации по штормооповещению (таблицы сопоставления и т.д.)

Да/нет

да




Формирование отчетной документации по воздействию на градовые процессы:

  • отчета о воздействии;

  • таблицы взаимодействия с авиацией;

  • таблицы стрельб;

  • карты стрельб на фоне кинетической энергии града

  • фрагментов засева.






да

да

да

да

да




Возможность вывода на печать карт метеорологической информации, таблиц и графиков




да




Возможность работы с архивом файлов обзора




да


Функциональная схема АМРК «АСУ-МРЛ» представлена на рисунке 8.

Подробное описание и схемы составных частей приведено в Руководстве по эксплуатации «АСУ.001.010 РЭ».

Технические характеристики АМРК приведены в таблице 2, а оптимальная сетка углов обзора в таблице 3.


Таблица 3 - Оптимальная сетка углов для конических обзоров пространства.

А) Для целей штормооповещения:

№ угла

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Угол α, градус

0,3

0,6

1,0

1,5

2,0

2,5

3,5

4,5

5,5

№ угла

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Угол α, градус

7,5

9,5

12

15,5

20

25

31

38

45


Б) Для целей противоградовой защиты:

,

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Угол α, градус

0

1

2

3

4

5

6

7,5

9

№ угла

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Угол α, градус

11

14

18

24

31

40

52

66

82

Р
исунок 8 - Функциональная схема аппаратного комплекса автоматизированной системы «АСУ-МРЛ».




страница3/6
Дата конвертации05.11.2013
Размер0,77 Mb.
ТипОтчет
1   2   3   4   5   6
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы