Nghiên cứu đề xuất giải pháp tự động khống chế dải động đầu vào máy thu đài radar điều khiển hỏa lực thế hệ mới

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 9 NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ DẢI ĐỘNG ĐẦU VÀO MÁY THU ĐÀI RADAR ĐIỀU KHIỂN HỎA LỰC THẾ HỆ MỚI Vũ Hỏa Tiễn1, Trần Ngọc Quý2, Lê Văn Sâm3* Tóm tắt: Trong bài báo đã công bố [1], các tác giả đã đề xuất nghiên cứu một hệ tự động điều khiển thu - phát khép kín có tác dụng khống chế dải động đầu vào máy thu quan sát. Bài báo này trình bày các kết quả khảo sát, đánh giá hiệu quả của việc khống chế dải động tín hiệu vào máy thu quan sát (MTQS) đài radar điều khiển hỏa lực (ĐKHL) thế hệ mới khi thay đổi cấu trúc tín hiệu và công suất máy phát. Trên cơ sở phân tích các kết quả nhận được, các tác giả sẽ đề xuất lựa chọn những tham số và đặc trưng cơ bản cần tác động, để tự động khống chế dải động máy thu trong điều kiện mục tiêu thay đổi cự ly bay trong dải rộng. Từ những lựa chọn đó xác định bài toán xây dựng luật điều khiển cấu trúc tín hiệu và công suất máy phát. Kết quả công bố trong bài báo có ý nghĩa quan trọng trong quá trình hình thành hệ thống tự động điều khiển hệ thu-phát khép kín như đã đề xuất ở [1]. Từ khóa: Radar điều khiển hỏa lực; Bộ điều khiển máy phát; Dải động máy thu; Công suất phát; Cấu trúc tín hiệu. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong công trình [1] tác giả đã đề xuất mô hình tự động thu - phát khép kín như hình 1 (trong đó: ABT- Tự động phát hiện; KĐCT- Khuếch đại cao tần; KĐTT- Khuếch đại trung tần; R- Cự ly; V- Tốc độ; SGTH- Suy giảm tín hiệu). Căn cứ vào những kết quả đã khảo sát trong [1] đối với các đặc trưng dải động D(Rmt), đặc trưng khuếch đại K(Rmt), biểu thức xác định công suất (Ppx) tín hiệu phản xạ từ mục tiêu theo cự ly mục tiêu, giá trị cho trước của tỷ số S/N (hay biên độ Sra), ta có cơ sở để khống chế dải động máy thu đến mức, khi trong hệ thống chỉ cần duy trì duy nhất các mạch APY (tự động điều chỉnh khuếch đại). Vấn đề đặt ra trong bài báo này là để khống chế dải động D(Rmt) đầu vào máy thu, ta cần tác động vào đâu và điều khiển những tham số nào trong hệ thống máy phát, để có được hiệu quả tốt nhất. Những tham số có thể sẽ cho ta hiệu ứng thu hẹp dải động D(Rmt) khi cự ly mục tiêu Rmt giảm dần chỉ có thể là tham số quyết định tới cấu trúc tín hiệu như: độ rộng xung x; chu kỳ lặp lại T0; số lượng xung trong chùm np, và công suất đỉnh xung Ppx. Phương pháp đánh giá theo tham số, để lựa chọn cho mục đích điều khiển là phương pháp mô hình hóa toán học theo cách xác định tỉ số tín/tạp (S/N) ở đầu ra máy thu quan sát Hình 1. Cấu trúc hệ tự động điều khiển thu – phát quan sát mục tiêu. 8dB Đồng bộ ABT Lọc số Trộn 3 Lọc R -V KĐTT 2 Trộn 2 KĐTT 1 Trộn 1 Hiện hình Bộ SGTH 18dB 24dB fns3 fns2 Xung chọn R fns1 APY KĐCT Máy phát KĐTT 3 Mục tiêu Bộ ĐK F(R;S/N) S/N Luật ĐK R Tín hiệu ĐK PPY Tên lửa & Thiết bị bay V. H. Tiễn, T. N. Quý, L. V. Sâm, “Nghiên cứu đề xuất giải pháp hỏa lực thế hệ mới.” 10 (MTQS) [3]: 2 2 3 4(4 ) px x MTQS P ra n MTQS P G G n S R L N KTF G          (1) Trong đó: Ppx - Công suất đỉnh xung dò đầu ra máy phát; G – Hệ số khuếch đại anten phát/thu;  - Bước sóng;  - Diện tích PXHD của mục tiêu; x – Độ rộng xung phát; GMTQS – Tổng hệ số khuếch đại MTQS; K – Hằng số Bozman; T - Nhiệt độ tạp âm; Fn – Hệ số tạp âm MTQS; R - Quy luật thay đổi cự ly của mục tiêu; nP - Số xung được tích lũy, sao cho đảm bảo tỉ số S/N đạt và vượt ngưỡng cho trước. Mức độ ổn định dải động D(Rmt) được đánh giá dựa trên nguyên lý thay đổi cự ly mục tiêu và các tham số trong biểu thức (1) liên quan tới cấu trúc và năng lượng tín hiệu phát ra không gian sao cho Sra của tín hiệu đầu ra MTQS, kết quả (1), hầu như không đổi, tức là bằng một giá trị cho trước. Nếu coi mức tạp âm trung bình N là không đổi, ta có: 2 2 3 4(4 ) px ra x MTQS P P G S G n R L      (2) Ta cần tìm quy luật điều khiển tham số cấu trúc và công suất tín hiệu hình thành trong máy phát bảo đảm cho công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu chỉ thay đổi trong dải mà APY của máy thu có thể điều chỉnh, trong khi cự ly mục tiêu thay đổi trong toàn dải cự ly phát hiện theo tính năng của radar. Để thực hiện nghiên cứu giải pháp được đề xuất, bài báo này tiến hành các khảo sát trên cơ sở đài radar ĐKHL 30H6E. 2. KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI DẢI ĐỘNG ĐẦU VÀO MÁY THU THEO CÁC THAM SỐ CƠ BẢN Theo nguyên lý radar, ta có biểu thức tính dải động (3) và năng lượng tín hiệu đầu vào MTQS Svào (4) như sau [3, 4, 5]: max min 20log vao vao S D S        (3) 2 2 3 4(4 ) p vao x P P G S n R L      (4) Các tham số lựa chọn cho việc khảo sát được lấy từ bộ tham số chiến – kỹ thuật của đài radar ĐKHL 30Н6Е với: R=(3005)Km; PP=75KW; =3cm; G=42dB; =1.4m 2; x=1.49s; L=10dB; Tần số lặp lại xung phát: FL=100KHz; Thời gian tích lũy chùm xung phản xạ: Tt/l=2.7ms; Số xung tích lũy cho một thăm dò: np=FL x Tt/l. Tiến hành mô hình hóa toán học các khối hệ thu-phát radar trên cơ sở (4) và bộ tham số trên, thực hiện mô phỏng trên MATLAB-SIMULINK theo sơ đồ hình 2, cho mục tiêu chuyển động từ cự ly 300km đến 5km, đo mức năng lượng đầu vào máy thu (Svào), ta có kết quả thể hiện ở hình 3. Hình 2. Sơ đồ mô phỏng hệ thống thu - phát radar. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 11 Dải động đầu vào MTQS, theo (3) là: D=71.1dB, với Svào/max=-121.14dB; Svào/min=-192.3dB. Mức Svào/min=-192.3dB xác định tỷ số S/N ở đầu ra máy thu bằng danh định (1dB) đối với mục tiêu có =1.4m2, ở cự ly 300Km khi GMTQS = GMTQSmax. Lúc này, APY có hệ số khuếch đại (HSKĐ) lớn nhất (ngưỡng dưới APY- đường chấm gạch trên hình 3). Tín hiệu đầu vào nếu dưới ngưỡng này sẽ không quan sát được mục tiêu. Như vậy, giá trị -192.3dB là ngưỡng xác định độ nhạy máy thu. Tương ứng với giá trị này, ở đầu ra MTQS có tỷ số Sra/N đạt ngưỡng phát hiện. Từ kết quả thu được ta thấy, khi cự ly mục tiêu giảm dần từ 300Km, thì tín hiệu đầu vào tăng dần. Để ổn định tín hiệu đầu ra máy thu, APY sẽ tự động giảm HSKĐ tương ứng [1]. Đến cự ly 154.7Km, tín hiệu vào tăng lên 11.5dB so với ở cự ly 300Km và APY không còn tác dụng, tức là HSKĐ đã giảm hết cỡ (điểm 1 trên hình 3). Điểm này đánh dấu ngưỡng trên của APY (đường đứt nét trên hình 3). Khi tín hiệu đầu vào lớn hơn ngưỡng này, nếu không có bộ suy giảm tín hiệu (SGTH) đầu vào hay điều chỉnh khuếch đại bằng tay (PPY) máy thu sẽ quá tải, thông tin trong tín hiệu thu bị méo, thậm chí mất. Trong [1] đã đề cập, đài radar ĐKHL 30H6E hiện tại xử lý quá tải máy thu bằng cách sử dụng PPY và bộ SGTH. Vấn đề đặt ra là tìm giải pháp can thiệp vào hệ thống máy phát để có thể tự động hóa hoàn toàn quá trình ổn định dải động D(Rmt) của tín hiệu đầu vào máy thu, sao cho công suất tín hiệu Svào≤SAPYmax trong toàn dải cự ly thay đổi (3005)Km. Một trong những giải pháp mang lại hiệu quả và ít tác động vào phần cứng của hệ thống thu-phát là tự động điều chỉnh cấu trúc tín hiệu và công suất phát theo cự ly mục tiêu. Từ (4) ta thấy, để ổn định Svào ta có thể điều chỉnh các tham số x, nP, Ppx theo sự giảm dần của cự ly mục tiêu. Để có cơ sở đánh giá khả năng tự động điều chỉnh các tham số này, ta cần tiến hành mô phỏng và khảo sát dải thay đổi công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu (Svào) trong dải làm việc của APY khi cự ly mục tiêu và tham số tín hiệu thay đổi. Sau đây là những khảo sát cụ thể đối với những tham số tín hiệu đã chọn trên mô hình mô phỏng hình 2. 3. KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI DẢI ĐỘNG TÍN HIỆU ĐẦU VÀO MÁY THU KHI THAY ĐỔI CẤU TRÚC TÍN HIỆU VÀ CÔNG SUẤT PHÁT 3.1. Thay đổi độ rộng xung dò Theo (4), về lý thuyết khi giảm độ rộng xung, giữ nguyên chu kỳ lặp lại thì năng lượng tín hiệu phản xạ đầu vào máy thu sẽ giảm. Giá trị thay đổi độ rộng xung không phải là vô hạn mà phụ thuộc vào khả năng máy phát. Hình 3. Dải công suất tín hiệu đầu vào MTQS thay đổi theo cự ly mục tiêu. Tên lửa & Thiết bị bay V. H. Tiễn, T. N. Quý, L. V. Sâm, “Nghiên cứu đề xuất giải pháp hỏa lực thế hệ mới.” 12 Nghiên cứu radar ĐKHL thế hệ mới [2, tập 1,2,3] cho thấy, các tham số về độ rộng, chu chu kỳ, tần số của xung phát xạ đều được thiết lập từ chương trình điều khiển được lưu trữ trong máy tính chuyên dụng. Do vậy, khả năng thay đổi cấu trúc, trong đó có độ rộng xung của hệ thống là hoàn toàn có thể và thực hiện bằng phần mềm máy tính. Theo [2, tập 1, 2, 3,], máy phát có khả năng tạo ra xung phát có các độ rộng khác nhau, trong đó, độ rộng tối thiểu là 0.66s, tối đa là 1,49s. Do vậy, ta có thể sử dụng chương trình để điều khiển độ rộng xung trong bộ tạo xung máy phát, tạo ra các xung có độ rộng thích hợp, làm giảm công suất tín hiệu phản xạ đầu vào máy thu khi cự ly mục tiêu giảm dần từ mốc 154.74km. Trên cơ sở bộ dữ liệu đã chọn, cố định các tham số khác, cho mục tiêu chuyển động từ cự ly 300km - 5km, thực hiện thay đổi độ rộng xung phát từ giá trị x = 1.49s xuống x = 0.66s bắt đầu từ cự ly 154.74Km. Kết quả khảo sát theo (4) và mô hình mô phỏng ở hình 2 thu được giá trị Sra thể hiện trên hình 4. Từ hình 4, khi độ rộng xung là x=0.66s, tín hiệu vào Svào lúc này giảm từ -180.76dB xuống -184.3dB (điểm 1-hình 4). Công suất tín hiệu đầu vào giảm 3.5dB nằm dưới ngưỡng hạn chế của APY. Với kết quả này, khi mục tiêu vào tới cự ly 126Km thì công suất tín hiệu vào chạm ngưỡng hạn chế của APY (điểm 2-hình 4). Như vậy, khi giảm độ rộng xung dò, công suất tín hiệu phản xạ giảm, cho phép duy trì việc phát hiện mục tiêu khi cự ly thay đổi từ 154.74Km xuống 126.2Km. 3.2. Thay đổi tần số lặp lại xung phát Đài radar ĐKHL sử dụng chùm xung cao tần tương can cận liên tục để quan sát mục tiêu. Để tăng tỉ số S/N nhằm phát hiện các mục tiêu ở xa, diện tích phản xạ hiệu dụng nhỏ, nó thực hiện việc tích lũy xung tương can. Số xung tích lũy phụ thuộc vào tần số lặp lại xung dò và thời gian tích lũy, nghĩa là: nP =Tt/l x FL. Về lý thuyết, theo (4) ta có thể thay đổi tần số lặp lại xung phát để làm thay đổi số xung tích lũy trong một thăm dò và sẽ làm thay đổi năng lượng tích lũy chùm xung. Nghiên cứu [2,tập 1,2,3] cho thấy, tham số tần số lặp của xung phát xạ được thiết lập từ chương trình điều khiển được lưu trữ trong máy tính chuyên dụng nên hoàn toàn có khả năng thay đổi chúng. Thực tế, đài radar ĐKHL [2,tập 1,2,3] có một bộ 19 tần số lặp khác nhau phụ thuộc vào hệ số chia tần số đồng bộ trung tâm f0, trong đó tần số lặp thấp nhất là 82KHz. Như vậy, hoàn toàn có thể giảm tần số lặp từ giá trị 100KHz xuống 82KHz ở chế độ quan sát mục tiêu. Tiến hành tiếp theo như khảo sát ở mục 3.1, nhưng thay đổi tần số lặp lại xung phát FL từ 100kHz xuống 82kHz bắt đầu từ cự ly 126.23Km và đo Svào tại đầu vào MTQS ta có kết quả thay đổi Svào như hình 5. Hình 4. Dải công suất tín hiệu đầu vào MTQS khi giảm x=0.66s từ cự ly 154.74Km. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 13 Kết quả cho thấy, khi tần số lặp lại của xung phát giảm xuống FL=82KHz ở cự ly 126.23Km, tương ứng với số xung tích lũy là 216 xung, Svào giảm từ -180.7dB xuống -181.7dB. Nghĩa là dải công suất tín hiệu đầu vào giảm 1dB dưới ngưỡng hạn chế trên của APY. Dải cự ly phát hiện được duy trì từ 126,63Km tới 119.4Km, tương ứng với điểm 2 tới 3 trên hình 5. Như vậy, khi thay đổi tần số lặp lại xung dò, hiệu ứng ổn định dải động đầu vào máy thu trong dải điều chỉnh của các mạch APY chỉ có tác dụng trong dải cự ly nhỏ khoảng gần 7km. 3.3. Thay đổi công suất xung phát Để tiếp tục giảm công suất của Svào khi cự ly mục tiêu tiếp tục giảm trong dải (119.45)Km, theo (4) ta có thể giảm công suất đỉnh của xung dò theo cự ly. Thay đổi công suất xung dò phụ thuộc vào khả năng của máy phát. Việc giảm công suất máy phát theo cự ly mục tiêu, theo thuyết minh kỹ thuật của đài radar ĐKHL, hầu như không có ảnh hưởng tới các chức năng khác của đài. Bởi vì đài РПН làm việc theo nguyên tắc phân kênh theo thời gian. Chế độ quan sát mục tiêu làm việc độc lập theo thời gian so với các chức năng khác mà đài đảm nhận. Về khả năng của máy phát, theo [2,tập 1,2,3] cho thấy, máy phát có thể làm việc ở chế độ công suất thấp với mức giảm là 20dB so với công suất toàn bộ. Theo [2 tập 1,2,3], công suất xung cực đại của máy phát là 75kW, do vậy ta tính được công suất thấp nhất có thể giảm của máy phát là: 20dB=10log(Pmax/Pmin). Mà Pmax=75KW nên Pmin=750W. Để đảm bảo dải động tín hiệu vào luôn nằm trong dải làm việc của APY, cần thiết phải chia làm 2 lần giảm công suất phát. a) Giảm công suất xung phát lần 1 Nếu chạy mô phỏng ở mục 3.2 và tiến hành giảm Pp=7000W bắt đầu từ cự ly 119.4 (điểm 3) trên hình 5, ta nhận được kết quả như trên hình 6: Hình 5. Dải công suất tín hiệu đầu vào MTQS khi FL=82KHz ở cự ly 126Km. Hình 6. Dải công suất tín hiệu đầu vào MTQS khi giảm PP=7000W ở cự ly 119.4Km. Tên lửa & Thiết bị bay V. H. Tiễn, T. N. Quý, L. V. Sâm, “Nghiên cứu đề xuất giải pháp hỏa lực thế hệ mới.” 14 Như vậy, ở đây khi giảm công suất xung dò xuống PP=7000W ở cự ly 119.4Km (điểm 3- hình 6), thì công suất tín hiệu phản xạ Svào giảm từ -180.76dB xuống -191.1dB. Nghĩa là dải công suất tín hiệu vào thay đổi (giảm) 10.3dB và nằm trong dải làm việc của APY. Dải thay đổi công suất tín hiệu phản xạ mục tiêu này tương ứng với dải thay đổi cự ly mục tiêu từ 119,4Km (điểm 3-hình 6) xuống cự ly 66Km (điểm 4-hình 6) thì chạm ngưỡng trên của APY. b) Giảm công suất xung phát lần 2 Tiếp tục chạy mô phỏng của điểm a) mục 3.3 nhưng tại cự ly 66Km (điểm 4 - hình 6), nếu ta giảm công suất xung dò lần thứ 2 từ 7000W xuống còn 750W, thì sẽ nhận được kết quả khảo sát như trên hình 7. Khi PP=750W bắt đầu từ cự ly 66Km (điểm 4 - hình 7), Svào giảm từ -180.76dB xuống -190.46dB. Nghĩa là dải công suất tín hiệu đầu vào MTQS giảm xuống gần 10dB và nằm trong dải làm việc của APY. Duy trì công suất này ta thấy khi mục tiêu vào tới cự ly 37.7Km (điểm 5 - hình 7) thì Svào chạm ngưỡng trên APY, MTQS bắt đầu quá tải. Như vậy, khi thay đổi công suất phát lần 2 cự ly mục tiêu làm MTQS quá tải thay đổi từ 66Km xuống 37.7Km. 3.4. Sử dụng suy giảm số 8dB đầu vào máy thu Những kết quả khảo sát ở các mục (3.1)-(3.3) cho thấy, bằng những biện pháp điều chỉnh cấu trúc tín hiệu dò và công suất máy phát, dải công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu ở đầu vào máy thu đã được khống chế trong dải tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại (APY) tương ứng với dải thay đổi cự ly mục tiêu từ 300km đến 37,7km. Qua phân tích kết quả, ta nhận thấy là dải động đầu vào máy thu còn phụ thuộc rất nhiều vào diện tích phản xạ hiệu dụng (PXHD) của mục tiêu. Trong tất cả những khảo sát đã thực hiện, ta cố định diện tích PXHD mục tiêu là =1.4m2. Như vậy, trong những trường hợp, nếu diện tích này nhỏ (<<1.4m2), thì những biện pháp chống quá tải cho MTQS ở cự ly 5Km<Rmt<37,7Km mà ta đã sử dụng là hoàn toàn đảm bảo. Tuy nhiên, trong những trường hợp diện tích PXHD của mục tiêu lớn (>1.4m2) thì nhất thiết ta phải có thêm giải pháp. Như ta đã biết, trong cấu trúc MTQS đài radar ĐKHL (hình 1) ở đầu vào có bộ SGTH số điều chỉnh suy giảm ở 3 mức 8dB, 18dB và 24dB. Mức suy giảm tín hiệu được chọn bằng tay từ bàn trắc thủ, qua máy tính chuyên dụng, biến đổi thành mã điều khiển số. Nếu như trong quá trình tự động ổn định dải động máy thu như ta đang khảo sát, bằng thuật toán nhận dạng, ta xác định được thời điểm (điểm số 5 – hình 7) để can thiệp vào máy tính CB-A của đài, thì sẽ tạo được mã điều khiển bộ SGTH. Với giả thiết trên, ta khảo sát đánh giá hiệu quả ổn định dải động của bộ SGTH từ cự ly 37,7Km. Hình 7. Dải công suất tín hiệu đầu vào MTQS khi giảm PP=750W ở cự ly 65.9Km. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 15 Chạy mô phỏng để khảo sát như điểm b) mục 3.3, nhưng mở mức SGTH 8dB ở cự ly 37.7Km (điểm 5 - hình 7), công suất tín hiệu đầu vào giảm 8dB và duy trì dưới ngưỡng trên APY đến cự ly 23.8Km (điểm 6 - hình 8). Với cự ly và mức suy giảm này, ta không cần sử dụng 2 mức suy giảm còn lại mà tổ hợp TLPK đã có thể tiêu diệt mục tiêu theo tính năng kỹ thuật [2]. 4. TỔNG HỢP HIỆU QUẢ CÁC GIẢI PHÁP KHỐNG CHẾ DẢI ĐỘNG 4.1. Tổng hợp kết quả khống chế dải động Từ việc mô hình hóa toán học các khối hệ thu-phát radar trên cơ sở (4) và tiến hành mô phỏng trên MATLAB-SIMULINK như hình 2, theo bộ tham số thực tế khí tài, cho mục tiêu cơ động từ 300km-5km, tiến hành thay đổi độ rộng xung dò (hình 4); Thay đổi tần số lặp lại xung dò (hình 5); thay đổi công suất xung dò (hình 6 và 7); Suy giảm bổ sung 8dB bằng bộ SGTH (hình 8), ta có bức tranh tổng quan về dải động tín hiệu đầu vào máy thu khi cự ly mục tiêu thay đổi trong dải từ 300Km đến 5Km như hình 9. Theo các đặc trưng nhận được trên hình 9, ta thấy, thay vì việc phải điều chỉnh suy giảm khuếch đại bằng tay (PPY) tại cự ly 154,7Km (điểm 1) và suy giảm ba mức (8dB, 18dB và 24dB) tín hiệu đầu vào MTQS bằng bộ SGTH, ta có thể tự động khống chế công suất tín hiệu đầu vào MTQS bằng chương trình điều khiển cấu trúc, công suất xung dò và bộ SGTH từ cự ly mục tiêu 154,7Km đến 23,8Km đối với mục tiêu có diện tích PXHD lớn hơn 1,4m2 và có thể đến 5Km, khi diện tích PXHD của mục tiêu dưới 1,4m2. Khi áp dụng các giải pháp trên, trong dải cự ly thay đổi từ 300Km đến 5Km, trong hệ thống chỉ có các mạch APY bảo đảm ổn định tỷ số S/N đầu ra. Điều này cho phép loại bỏ sự can thiệp của con người và nâng cao mức độ tự động của hệ thống. Điều này càng có ý nghĩa khi đài РПН là đài đa kênh mục tiêu. 4.2. Đặt bài toán xây dựng luật điều khiển hệ thống phát xung dò Như đã chứng minh ở mục 3 tác dụng làm giảm công suất tín hiệu phản xạ ở đầu vào Hình 8. Dải công suất tín hiệu đầu vào MTQS khi mở SGTH 8dB ở cự ly 37.7Km. Hình 9. Dải động tín hiệu vào MTQS trước và sau khi áp dụng các giải pháp khống chế. Tên lửa & Thiết bị bay V. H. Tiễn, T. N. Quý, L. V. Sâm, “Nghiên cứu đề xuất giải pháp hỏa lực thế hệ mới.” 16 MTQS khi cự ly mục tiêu giảm trong dải rộng (300Km – 5Km) bằng các biện pháp can thiệp vào tham số cấu trúc và công suất tín hiệu dò không gian. Ta nhận thấy: a) Sự cần thiết lựa chọn biện pháp can thiệp bằng tham số một cách hiệu quả và thời điểm can thiệp (điểm 1, 2, 3, 4, 5, 6-hình 9); b) Thời điểm can thiệp bằng tham số đã chọn của hệ thống phụ thuộc rất nhiều vào diện tích PXHD (σ) của mục tiêu; c) Thời điểm có thể thay đổi tham số thích hợp cho mục đích điều khiển là thời điểm công suất tín hiệu đầu vào chạm ngưỡng giới hạn trên hệ thống APY, khi HSKĐ máy thu được điều chỉnh nhỏ tới mức giới hạn. Căn cứ vào những đặc điểm trên, đặt ra bài toán điều khiển hệ thống phát của đài РПН(30H6E), như giới thiệu trên hình 1, sao cho đặc trưng thay đổi công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu ở đầu vào MTQS có dạng như hình 10. Hình 10. Đặc trưng công suất tín hiệu đầu vào MTQS khi cự ly và diện tích PXHD mục tiêu thay đổi. Theo đó, đặc biệt lưu ý là vị trí các điểm (16) ứng với cự ly mục tiêu là không cố định, chúng phụ thuộc vào cả diện tích PXHD của mục tiêu. Để có thể giải được bài toán trên, cần thiết phải xây dựng được thuật toán nhận dạng tín hiệu đầu ra MTQS, quan sát tỷ số S/N để phát hiện thời điểm chọn và thay đổi tham số đối tượng (hệ thống phát xung dò). Đó là những vấn đề nghiên cứu phát triển tiếp theo của bài báo. 5. KẾT LUẬN Trên cơ sở khảo sát và đặt vấn đề ở bài báo [1] về khả năng khép kín hệ thống thu-phát của đài РПН thành một hệ tự động điều khiển, có tác dụng tự động khống chế dải động đầu vào MTQS, giải phóng những thao tác bằng tay của trắc thủ. Với đặc điểm làm việc và bộ tham số của đài radar ĐKHL [2, tập 1, 2, 3], trong bài báo này, các tác giả đã mô hình hóa toán học hệ thống thu-phát radar, tính toán khảo sát theo (4) và thực hiện mô phỏng trên MATLAB-SIMULINK đã xác định được: a) Những tham số (độ rộng, chu kỳ lặp, công suất,) của hệ thống phát xung dò cho phép giảm công suất tín hiệu phản xạ ở đầu vào máy thu khi cự ly mục tiêu giảm dần, tránh quá tải máy thu; b) Thời điểm cần thiết để lựa chọn tham số tác động, đảm bảo hiệu quả khống chế dải động máy thu trong dải tự động điều chỉnh khuếch đại (APY) toàn tuyến; c) Phát biểu và đề xuất hướng giải bài toán tìm luật điều khiển các đối tượng nằm trong hệ thống phát. Luật điều khiển phải là tổng quát cho mọi loại mục tiêu và điều kiện xử lý tín hiệu. Vấn đề tổng hợp thuật toán của luật điều khiển cấu trúc tín hiệu và công suất máy phát theo cự ly mục tiêu để tự động ổn định dải động MTQS là những nội dung chính bài Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 17 báo tiếp theo của nhóm tác giả. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Vũ Hỏa Tiễn, Trần Ngọc Quý, Lê Văn Sâm, “Nghiên cứu khả năng tự động ổn định dải động máy thu các đài radar điều khiển hỏa lực thế hệ mới”, TC. Nghiên cứu KHCNQS. Số Đặc san tên lửa, 9-2016. [2]. “Техническое Описание и Инструкция по Эксплуатации Приемно-Передающего Тракта РПН 30Н6Е” (том 1,2,3,4). [3]. Mervin C. Budge, Shawn R. German, “Basic Radar Analysis” Artech House, 2015. [4]. Hamish Meikle, “Modern radar systems”, Artech House, 2008. [5]. Merrill Skonik, “Radar handbook”, Mc Graw Hill, 2008. [6]. Баскаков, А. И. – “Исследование характеристик, методов формирования и обработки зондирующих радиолокационных сигналов сложной формы: Цикл лабораторных работ”,2003. [7]. Винокуров В.И. – “Вопросы применения сложных сигналов / Научно- информационный сборник №2-№6” – Л.: ЛЭТИ, 1981. [8]. Жукова И.Н. – “Эффективные методы обработки квазинепрерывных сигналов и способы их реализации” – Дисс. Работы к.т.н. – Новгород: НПИ, 1999. [9]. Вакман Д.Е., Седлецкий Р.М. – “Вопросы синтеза радиолокационных сигналов” – М.: Сов. Радио, 1973, 312с. ABSTRACT STUDYING AND PROPOSING SOLUTIONS TO AUTOMATICALLY CONTROL THE RECEIVER’S INPUT DYNAMIC RANGE OF THE NEW-GENERATION FIRE-CONTROL RADAR SYSTEM In the first aticle [1], studying an automatic receive - transmit control system, to control the input dynamic range of an observation radar’s receiver is proposed. In this paper, based on the adjusting transmitted structure signal and peak transmit power according to the target range, the effectiveness of narrowing the dynamic range of the receiver input signal of the new - generation fire control radar (ПН) systems was examined and evaluated. Based on those results, the selections of parameters and features to be adjusted were proposed in order to automatically control the receiver dynamic range in terms of target distance changing in a wide range. From those selections, the problem of constructing the control law to control the signal structure and transmitter power output will be determined. The results introduced in this paper are an important basic for the construction of the proposed automatic receive - transmit control system. Keywords: The fire control radar systems, Controller to control the transmitter, Stablizing the receiver dynamic range. Nhận bài ngày 20 tháng 01 năm 2017 Hoàn thiện ngày 27 tháng 02 năm 2017 Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 6 năm 2017 Địa chỉ: 1 Khoa Kỹ thuật Điều khiển - Học viện KTQS; 2 Viện Tên lửa - Viện Khoa học và Công nghệ quân sự; 3 Học viện Phòng không – Không quân. * Email: lethaosam@gmail.com