От bedal
К SSC
Дата 14.08.2019 14:21:11
Рубрики Современность; ВВС;

если говорить о системном подходе:

чем раньше начинается цифра, тем лучше результат обработки.
От tarasv
К bedal (14.08.2019 14:21:11)
Дата 15.08.2019 00:38:01

Re: если говорить...

>чем раньше начинается цифра, тем лучше результат обработки.

В большинстве военных РЛС с ФАР такой подход противопоказан.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От bedal
К tarasv (15.08.2019 00:38:01)
Дата 15.08.2019 11:10:46

конечно, количество и цифра - не самоцели

а почему именно противопоказана цифра? Интересно очень, буду благодарен за разъяснение
От Vitaly V. Pinjagin
К bedal (15.08.2019 11:10:46)
Дата 15.08.2019 13:41:46

Re: конечно, количество...

>а почему именно противопоказана цифра? Интересно очень, буду благодарен за разъяснение

Если простыми словами, то физ. суть работы ФАР на приём в том, что сигнал от множества (обычно ненаправленных, простых и технологичных) антенн складывается, но перед сложением сигнал от каждой антенной "ячейки" сдвигается по фазе каждый на свою величину. Управляя этими сдвигами фаз можно формировать разную диаграмму направленности всей ФАР.

Теперь, если мы будем оцифровывать сигнал в каждой антенной ячейке, то дальше сдвинуть по фазе его можно без проблем, а вот при сложении можно получить переполнение. Причём если такое переполнение в гражданской технике будет просто доп. характеристикой в ТТХ, то в военной технике это уже уязвимость, которую можно пытаться эксплуатировать путём постановки прицельных активных помех (примеры есть, можно даже поискать в сети).

Само собой с этим (как и с шумами квантования) можно бороться увеличивая разрядность, однако это потянет за собой увеличение пропускной способности, объёмов памяти и мощности "числодробилок".
Например начать можно с того, что каждая ячейка принимает и передаёт оцифрованный и сдвинутый сигнал в центр, который дальше внутри себя работает скажем с 64-бит плавающей точкой, "уязвить" такой агрегат будет уже гораздо сложнее.

С другой стороны, вращать фазу на произвольный угол у множества сигналов очень просто в цифре и очень сложно в аналоге (а вращать её надо очень точно и не только на приём, но и на передачу, а там ещё свои проблемы добавляются).

В сухом остатке вывод такой -- цифра сама по себе никому не противопоказана, вопрос в достаточности её разрядности, которая и определяет (чисто математически) главные характеристики: динамический диапазон, чувствительность и уровень шумов. Даже самые лютые меломаны после перехода на 24-х разрядные ЦАП и плавающую точку (FLAC) удовлетворённо заткнулись и больше не выносят мозг окружающим аналого-цифровыми холиварами эпохи CD и mp3.
От SSC
К Vitaly V. Pinjagin (15.08.2019 13:41:46)
Дата 16.08.2019 09:55:19

К описанному надо кое-что добавить...

Здравствуйте!

>Само собой с этим (как и с шумами квантования) можно бороться увеличивая разрядность,

Разрядность сама по себе на шум квантования не влияет: нужно уменьшать разрешение ацп - внезапно, чисто аналоговую величину, определяемую аналоговыми свойствами применяемой электроники (а ещё там тепловой дрейф и т.д. и т.п.). Иначе получится (и часто получается) ацп, где несколько младших разрядов сами по себе являются случайной величиной (с разной степенью корреляции с истинной величиной в зависимости от ряда факторов).

>С другой стороны, вращать фазу на произвольный угол у множества сигналов очень просто в цифре и очень сложно в аналоге (а вращать её надо очень точно и не только на приём, но и на передачу, а там ещё свои проблемы добавляются).

Вращать фазу очень аналогом точно как раз вполне реально, и это является его достоинством. Нельзя вращать на произвольную величину, а только на ряд дискретных значений - но это как раз вполне компенсируется цифровой обработкой сигнала.

=======

Также, к разряду шумов сигнала АФАР следует отнести неизбежный (и непредсказуемый, и к тому же ещё изменяющийся с температурой модуля) разброс параметров аналоговой части ППМ. Причём формально это не относится к радиотехническому "сигнал/шум" - что позволяет натягивать формальные х-ки, но с точки зрения обработки полезного сигнала именно шумом и будет является, причём оценить его величину достаточно непросто.

С уважением, SSC
От bedal
К Vitaly V. Pinjagin (15.08.2019 13:41:46)
Дата 15.08.2019 17:09:10

Спасибо, интересно и хорошо изложено - но это, кажется мне, не "противопоказано" (-)
От tarasv
К bedal (15.08.2019 17:09:10)
Дата 15.08.2019 19:26:37

Re: Ну как-же не противопоказано если


на текущем и даже достаточно перспективном уровне развития БРЛС с ЦАР проигрывают аналоговой ФАР по помехозащищенности, потребляемой мощности и габаритам.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От Vitaly V. Pinjagin
К tarasv (15.08.2019 19:26:37)
Дата 16.08.2019 13:29:28

Ну тогда возникает вопрос


> на текущем и даже достаточно перспективном уровне развития БРЛС с ЦАР проигрывают аналоговой ФАР по помехозащищенности, потребляемой мощности и габаритам.

Коль аналог так хорош, то выходит вся эта движуха с активными решётками и оцифровкой принимаемого сигнала как можно ближе к антенне суть сплошной попил и очковтирательство?

Или может всё таки есть весомые плюсы в переходе на АФАР в серийных изделиях уже вчера, не дожидаясь пока завтрашние перспективные технологии наконец дозреют и смогут хоть как-то конкурировать со старым проверенным аналогом?
От tarasv
К Vitaly V. Pinjagin (16.08.2019 13:29:28)
Дата 16.08.2019 17:41:36

Re: Ну тогда...

>Коль аналог так хорош, то выходит вся эта движуха с активными решётками и оцифровкой принимаемого сигнала как можно ближе к антенне суть сплошной попил и очковтирательство?

С ЦАР в БРЛС как минимум две проблемы - нужна большая чем в аналоговой ФАР разрядность АЦП при полосе сигнала в сотни МГц чтобы получить нужный динамический диапазон и необходимость иметь "числогрыз" на три порядка мощнее потому что поток данных растет пропорционально числу ППМ, а их около тысячи.

Поэтому ЦАР с десятками элементов обыденность, при этом задавить их по насыщению достаточно просто, а вот с тысячей ППМ в габаритах БРЛС и с "военной" помехоустойчивостью пока что нет и похоже что не очень скоро появятся.

>Или может всё таки есть весомые плюсы в переходе на АФАР в серийных изделиях уже вчера, не дожидаясь пока завтрашние перспективные технологии наконец дозреют и смогут хоть как-то конкурировать со старым проверенным аналогом?

Вот этого не понял. Я какбы не ратую за то что АФАР не нужны и хватит ПФАР. Но это не имеете никакого отношения к АФАР vs ЦАР.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От Vitaly V. Pinjagin
К tarasv (16.08.2019 17:41:36)
Дата 19.08.2019 15:50:40

Re: Ну тогда...

> С ЦАР в БРЛС как минимум две проблемы - нужна большая чем в аналоговой ФАР разрядность АЦП при полосе сигнала в сотни МГц чтобы получить нужный динамический диапазон и необходимость иметь "числогрыз" на три порядка мощнее потому что поток данных растет пропорционально числу ППМ, а их около тысячи.

Ну я примерно то же и написал выше.

> Вот этого не понял. Я какбы не ратую за то что АФАР не нужны и хватит ПФАР. Но это не имеете никакого отношения к АФАР vs ЦАР.

OK, тогда давайте сузим до обсуждаемого нового отечественного ППМ. Нельзя ли на нём построить такую БРЛС, которая по сумме всех ТТХ была бы лучше любой из существующих? Считая, что тактика тоже может меняться вместе с ТТХ БРЛС, с целью нивелировать недостатки и максимально реализовать преимущества.
От tarasv
К Vitaly V. Pinjagin (19.08.2019 15:50:40)
Дата 19.08.2019 22:40:16

Re: Ну тогда...

>OK, тогда давайте сузим до обсуждаемого нового отечественного ППМ. Нельзя ли на нём построить такую БРЛС, которая по сумме всех ТТХ была бы лучше любой из существующих? Считая, что тактика тоже может меняться вместе с ТТХ БРЛС, с целью нивелировать недостатки и максимально реализовать преимущества.

ППМ, фото которого были в другой ветке про АФАР, обычный аналоговый. Новость с которой началась эта ветка была про ИС. Подробности про нее уложились в 10 слов. По ним можно предположить что это SDR трансивер для построения ППМ АФАР. Небольшой гуглинг показывает что, скорее всего, микросхема предназначена для АФАР гражданской РЛС обзора земли https://www.interfax.ru/russia/602644 . Судя по фото антенны это РЛС БО

http://bastion-karpenko.ru/VVT/RLS_RTI_BLA_171204_01.jpg



В РЛС БО отдельно оцифровывают сигнал с каждой вертикального элемента антенны уже давно. Благо их там не очень много и потребная разрядность небольшая. В элементе антенны может быть несколько ППМ для управление ДН по вертикали. Ее получают на аналоговом сумматоре. Общий для всех ППМ элемента АЦП стоит уже потом. Ставить АЦП в каждый ППМ большого смысла нет. Поток данных на центральный процессор увеличится в несколько раз без практической пользы, потому что вход алгоритма обработки сигнала в РЛС БО - полный сигнал принятый вертикальным элементом антенны.

Ну и вывод - ИС разработанная для РЛС БО в истребительной БРЛС скорее всего не применима.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От Vitaly V. Pinjagin
К tarasv (19.08.2019 22:40:16)
Дата 20.08.2019 13:37:36

но это же всё меняет, нет?

> Новость с которой началась эта ветка была про ИС. Подробности про нее уложились в 10 слов. По ним можно предположить что это SDR трансивер для построения ППМ АФАР. Небольшой гуглинг показывает что, скорее всего, микросхема предназначена для АФАР гражданской РЛС обзора земли

Я думаю, что я не один в этой ветке, кто воспринял эту новость так, что дескать теперь, когда у нас есть новые крутые ППМ мы сможем делать новые *военные* БРЛС, которые будут сильно лучше существующих. И именно поэтому "всепропальщики и плакальщики", упомянутые в оригинальном заголовке, должны были перестать плакать и кричать "всё пропало".

Мне представлялось всё несколько иначе -- ППМ, которые не имеют СВЧ входов/выходов и могут локально вращать фазу на любой угол, можно размещать гораздо свободней, например полу-цилиндром или полу-сферой или ещё более сложно, но более выгодно с т.з. общей компоновки самолёта, кроме того можно будет свободно формировать различные ДН, а если например вращать фазу принимаемого сигнала не локально в ППМ, а в центре то можно один зондирующий импульс принимать одновременно по разным "виртуальным" антеннам с разными ДН. Либо можно вообще разделять одну большую ФАР на две половинки, которые работают одновременно на разнесённых частотах. Всё это управляется налету в соответствии с меняющейся обстановкой... Вобщем воспринял новость гораздо оптимистичней чем похоже следовало бы :-)
От tarasv
К Vitaly V. Pinjagin (20.08.2019 13:37:36)
Дата 21.08.2019 00:16:29

Re: но это...

>Мне представлялось всё несколько иначе -- ППМ, которые не имеют СВЧ входов/выходов и могут локально вращать фазу на любой угол, можно размещать гораздо свободней, например полу-цилиндром или полу-сферой или ещё более сложно, но более выгодно с т.з. общей компоновки самолёта, кроме того можно будет свободно формировать различные ДН, а если например вращать фазу принимаемого сигнала не локально в ППМ, а в центре то можно один зондирующий импульс принимать одновременно по разным "виртуальным" антеннам с разными ДН.

Бесплатно то ничего не бывает. БРЛС работают в X band. Чтобы повторить то что достигается на аналоговых ППМ с обычными сейчас 6ти битным фазовращателем цифровые ППМ должны синхронизироваться по времени с точностью от пары пикосекунд. Проводка способная доставить сигнал с такой временной точностью от СВЧ кабелей мало чем отличается. Тем более если вы хотите ее тянуть широко по планеру. В аналоговой АФАР сложение сигналов происходит в несколько ступеней в конструктиве самой антенны за ППМ. Да это не гибко. Зато число РЧ соединений идущих от антенны к центральному блоку имеет порядок числа каналов в приемнике. Для двухлучеовй моноимпульсной БРЛС с десяток получается. Если же тянуть "цифру" к каждому ППМ, а их больше тысячи, то получится еще та макаронная фабрика даже с мультиплексированием. Простая прикидка - если цифровать непосредственно входной сигнал то частота выборок будет 20ГГц. Даже с 8бит АЦП это уже пахнет оптикой если не на один ППМ то на маленькую их группу.

Не плоские ФАР можно делать и на аналоговых ППМ. Точность установки фазы в них позволяет иметь сетку расположения модулей в пространстве с шагом в 1мм. Этого более чем достаточно для того чтобы сделать полотно любой нужной на практике кривизны. Но не делают. Половина цилиндра даст большую зону обзора но проиграет по энергетике плоской антенне в секторе градусов 30 по курсу. А это самое важное с точки зрения тактики направление. Если уж хочется сделать мини ДРЛО и смотреть за плечо то лучше поставить еще две ФАР по бокам. Проигрыш в весе конечно будет но и зона обзора будет даже больше потому что очень сложно закомпоновать единственную антенну с зоной обзора в 300градусов в самолет.

>Либо можно вообще разделять одну большую ФАР на две половинки, которые работают одновременно на разнесённых частотах. Всё это управляется налету в соответствии с меняющейся обстановкой... Вобщем воспринял новость гораздо оптимистичней чем похоже следовало бы :-)

В целом многолучевая работа с разным сигналом в лучах "из коробки", чисто софтверным способом, это основное преимущество ЦАР. В аналоговой АФАР нужны отдельные аппаратные каналы для каждого луча или разделение по времени. Насколько тактически нужны такие режимы с более чем двумя-тремя лучами вопрос открытый. Как по мне на истребителе они не очень нужны. А там где они реально были нужны их делали даже на ПФАР, например в SPY-1 два луча на решетку.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От bedal
К tarasv (15.08.2019 19:26:37)
Дата 15.08.2019 20:45:53

нну, это технический недостаток - который может быть устранён

и, судя по достаточно широко уже идущему выпуску (увы, не у нас) - преодолён.
От SSC
К bedal (14.08.2019 14:21:11)
Дата 14.08.2019 15:11:43

Это бессмысленная демагогия (-)
От landman
К bedal (14.08.2019 14:21:11)
Дата 14.08.2019 14:37:35

Вселенная она аналоговая (на современном уровне знания) (-)