Рефераты - Афоризмы - Словари
Русские, белорусские и английские сочинения
Русские и белорусские изложения
 

Амплитудный накопитель сигнала некогерентного рассеяния

Работа из раздела: «Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника»

/

Амплитудный накопитель сигнала некогерентного рассеяния

Анотація

Проект має функціональну і принципову схеми амплітудного накопичувача, результат якого використовується для допоміжного контролю під час основної процедури обробки сигналу НР з метою вилучення відгуків від літаючих об'єктів. В записці представлено опис основних принципів, які були покладені в основу розробки пристрою, а також його прототипи і аналогічні пристрої.

Приведені алгоритми, які реалізують накопичення для одержання стандартних сеансів і сеансів короткої тривалості. Представлено деяке програмне забезпечення, що реалізує алгоритми при використанні язика 'ТурбоБейсик'.

Приведені розрахунки надійності амплітудного накопичувача, які показали, що пристрій забезпечує задане значення ймовірності безпомилкової роботи. Приведена технологія виготовлення і збору амплітудного накопичувача, а в кінці проекту приділена увага техніко-економічному обгрунтуванню необхідності розробки даного пристрою, приділена увага охороні праці і навколишнього середовища.

Annotation

The project contains the functional and basic circuits of the peak store used in real time for the control of the basic procedure of accumulation of a IS signal with the purpose of elimination of reflections from flying objects. In a slip the description of the basic principles fixed in a basis of development of the device, and also its prototypes and similar devices.

The algorithms realizing accumulation for reception of standard sessions and sessions of short duration are given. Some software realizing algorithms at use of functions of TurboBASIC language is submitted.

The accounts of reliability of the peak store are given which have shown, that the device provides the given meaning of probability of non-failure operation. The technology of manufacturing and assembly of the peak store is given, and at the end of the project the attention to the feasibility report of necessity of creation of the given device is given, the attention to protection of work and environment is given.

Реферат

Проект содержит функциональную и принципиальную схемы амплитудного накопителя, результаты которого используются для дополнительного контроля во время основной процедуры обработки сигнала НР с целью устранения отражений от летательных объектов. В записке представлено описание основных принципов, положенных в основу разработки устройства, а также его прототипы и аналогичные устройства.

Приведены алгоритмы, реализующие накопление для получения стандартных сеансов и сеансов короткой длительности. Представлено некоторое программное обеспечение, реализующее алгоритмы при использовании функций языка 'ТурбоБейсик'.

Приведены расчеты надежности амплитудного накопителя, которые показали, что устройство обеспечивает заданное значение вероятности безотказной работы. Приведена технология изготовления и сборки амплитудного накопителя, а в конце проекта уделено внимание технико-экономическому обоснованию необходимости создания данного устройства, уделено внимание охране труда и окружающей среды.

Введение

В настоящее время в связи с развитием радиосвязи, радиоастрономии, а также освоением космического пространства возросло значение исследования процессов, происходящих в верхних слоях атмосферы Земли - ионосфере. Ионосфера оказывает определяющее воздействие на распространение радиоволн. Под воздействием излучений солнца, космических лучей и частиц из поясов радиации магнитосферы в верхних слоях атмосферы происходят процессы ионизации, приводящие к образованию плазмы с концентрацией заряженных частиц порядка одного процента от общего количества. Параметры плазмы зависят от времени суток, времени года, высоты, солнечной активности, состояния магнитосферы, а также географических координат. В зависимости от состояния ионосферы изменяются и степень поглощения и рефракция радиоволн, авто- и кроссмодуляция и ряд других эффектов [1,2].

Рисунок 1

Возможность исследования состояния ионосферы на основе анализа рассеяния электромагнитной волны на свободных электронах была обоснована и экспериментально проверена в конце пятидесятых годов. Это положило начало применению метода некогерентного рассеяния, позволяющему одновременно получать данные об основных параметрах ионосферы в широком диапазоне высот. В 1958 г. У. Гордон, основываясь на явлении рассеяния электромагнитной волны на свободных электронах, высказал предположение о возможности проведения измерений электронной концентрации в ионосфере выше максимума слоя F2 на частотах, больших плазменной частоты этой области [1,3]. Экспериментальная проверка этого предположения (К. Боулсом) в 1958 году дала обнадеживающие результаты и положила начало развитию метода некогерентного рассеяния радиоволн [2,4,5].

Метод основан на известном явлении томсоновского рассеяния [1-10]. Некогерентно рассеянное (НР) ионосферой излучение практически можно обнаружить при помощи существующей радиолокационной техники только тогда, когда длина зондирующей волны значительно больше дебаевской длины. Это требование удовлетворяется в дневное время для высоты до 1000 км при длине волны 25см и более, а ночью же при измерениях в области E необходима длина волны порядка 1м [5,9].

Сечение рассеяния зондируемого объема ионосферы, расположенного на высоте около 300 км, эквивалентно по площади 1см2. Ясно, что для получения полезной информации необходимо применять весьма современные радиоэлектронные устройства. Обычно используются радиопередатчики, работающие в дециметровом либо в метровом диапазоне волн с импульсной мощностью несколько мегаватт, радиоприемные устройства с низким уровнем шума, специализированные устройства обработки информации и быстродействующие компьютеры [11,14,16].

Некогерентное рассеяние на метровых и дециметровых волнах обусловлено наличием флуктуаций плотности плазмы, вызываемых тепловым движением ионов и электронов. В этом случае основной причиной флуктуаций плотности электронов является наличие ионов, а в результате кулоновского взаимодействия между ними возникают ионно-звуковые волны. Иными словами, каждый ион оказывает возмущающее действие на движение всех электронов внутри сферы дебаевского радиуса и, таким образом, хаотическое движение ионов приводит к соответствующим статистическим флуктуациям концентрации электронов. Другой не менее важной причиной флуктуаций является кулоновское отталкивание самих электронов, что приводит к слабому резонансу на плазменной частоте. В спектре рассеянного сигнала возникает компонента, смещенная на величину плазменной частоты для высоты, на которой происходит рассеяние (так называемая плазменная линия, или электронная часть спектра) [7-9].

Ионно-звуковая волна подобна звуковым волнам и распространяется со скоростью, близкой к тепловой скорости доминирующих ионов. При наличии такой волны в плазме образуются сгустки и разряжения плотности. На этих слабых неоднородностях рассеиваются радиоволны, их результирующая максимальна, если волны, рассеиваемые отдельными неоднородностями, суммируются в фазе. При этом расстояние между неоднородностями должно быть равно половине длины волны для обратного рассеяния. Рассеянный сигнал несет информацию о распределении и характере движения не только электронной, но и ионной компоненты плазмы. Он позволяет получать богатый набор параметров ионосферы: электронную и ионную температуры, распределение по массам, среднюю скорость дрейфа частиц разных сортов, что в свою очередь дает возможность определить ионосферное электрическое поле, направление и силу тока, скорость ветра в нейтральной атмосфере и другие важные параметры [3,6,7].

В настоящее время восемь обсерваторий ведут зондирование ионосферы методом некогерентного рассеяния, пять из них расположены в Америке, одна у нас в стране и одна в России [11,12]. При Институте ионосферы действует радар для исследования ионосферы методом некогерентного рассеяния. Этот радар представляет собой установку, работающую в импульсном режиме. Созданный в Институте ионосферы радар работает на частоте около 150МГц. Импульсная мощность радиопередающего устройства около 2 МВт. Длительность импульсов может изменяться в широких пределах - от 40мкс до 1мс. Шумовая температура системы не хуже 500 К.

Обычно при исследованиях ионосферы методом HP измеряется уровень мощности принятого сигнала, его спектр либо автокорреляционная функция, так как коэффициент корреляции флуктуаций электронов несет в себе ту же информацию, что и спектр мощности [13]. Для решения широкого круга задач, возникающих при исследовании ионосферы, предусмотрена возможность работы комплекса в нескольких основных режимах, отличающихся параметрами зондируемого импульса (длительностью, частотой повторения и временной расстановкой импульсов друг относительно друга). Например, режим 1 (длительность импульса около 1мс, частота повторения 25Гц) используется для исследования параметров ионосферы на высотах, больших высоты максимума слоя F2, где монотонный характер изменения высотных профилей допускает применение импульсов с разрешающей способностью по высоте около 150км. С другой стороны, малый уровень принимаемого с этих высот сигнала в свою очередь требует применения импульсов большой длительности [15].

Сигнал с выхода блока кварцованных гетеродинов (общего для приемного устройства, передающего устройства и системы обработки) поступает на двухканальное передающее устройство, где усиливается, а затем по волноводному фидерному тракту передается в возбуждающий рупор двухзеркальной антенны. Здесь мощный радиоимпульс излучается вертикально вверх, а весьма слабый сигнал отраженного от ионосферы радиоимпульса, рассеянного на тепловых флуктуациях электронной плотности, принимается той же антенной и через антенный коммутатор 'прием-передача' поступает на входные параметрические усилители приемного устройства. После усиления и преобразования сигнал на промежуточной частоте подается на специализированное вычислительное устройство, где производится его первичная обработка - временное накопление и вычисление его автокорреляционной функции. Результаты корреляционной обработки поступают в компьютер, где по ним определяются значения ионосферных параметров и выдаются данные на печать и на экран видеоконтрольного устройства.

Напряжение, возникающее на выходе приемной системы, представляет собой сумму напряжения шумов системы и напряжения собственно НР-сигнала. Поэтому задача определения АКФ сигнала сводится к нахождению разности между корреляционной функцией выходного напряжения и корреляционной функцией шумов. Вычисление их производится в цифровом коррелометре, подключенном к усилителю промежуточной частоты приемника. В этом случае корреляционная функция сигнала, входящая в состав корреляционной функции смеси сигнал-шум, оказывается умноженной на косинусоидальный множитель промежуточной частоты. Поэтому при задержках, кратных периоду этого множителя, искомая корреляционная функция получается без предварительного детектирования.

Рисунок 2 - Спектр и АКФ сигнала НР

Поскольку обработка сигнала ведется в цифровом виде, исследуемое напряжение квантуется в аналого-цифровом преобразователе с тактовой частотой, кратной промежуточной стороне. Затем сигнал засылается в линии задержки, где задерживается, как было указано, на интервалы, кратные периодам промежуточной частоты. При наложении задержанного на время сигнала на прямой получается значение корреляционной функции, соответствующее величине этой задержки. В результате измеряемая корреляционная функция оказывается промоделированной множителем (1 - /T) * k(, h), характерным для взаимодействия зондирующего импульса длительностью T с объемно-распределенными рассеивателями, где k(, h) определяется свойствами распределения в пределах имп. объемах [16].

Изменяя задержку в необходимых пределах (которые определяются ожидаемым доплеровским уширением спектра НР-сигнала), можно получить в этих же пределах АКФ смеси сигнал-шум. Из информационных данных, представленных в виде АКФ, получают необходимую информацию. Эта информация описывает высотные зависимости концентрации ионов и электронов, а также высотные температурные зависимости ионов и электронов. Такая операция производится одновременно для всего диапазона исследуемых высот.

Рисунок 3

1. Постановка задачи

1.1 Анализ алгоритма функционирования системы накопления радара НР

Режим работы радара с длительностью излучаемого радиоимпульса и800 мкс используется в методе некогерентного рассеяния (НР) для определения параметров ионосферы на высотах выше максимума слоя F2 (до 1000км). При таком режиме излучения алгоритм первичной обработки позволяет проводить повысотное измерение с получением ряда нормированных автокорреляционных функций (АКФ) r(k,h) при шаге по высоте в несколько десятков километров, когда отсчеты уже можно считать статистически независимыми. Суть так называемой вторичной обработки и ее вычислительных методов заключается в том, чтобы по экспериментальным АКФ определять такие параметры ионосферной плазмы, как ионная и электронная температуры [Ti(h),Te(h)], компоненты ионного состава [O+(h),H+(h) и He+(h)], а уже с их использованием - электронную концентрацию Ne(h) и др.

Существуют аналитические выражения, связывающие физические параметры ионосферной плазмы с формой ее АКФ, полученной при некогерентном рассеянии зондирующей радиоволны. Проблема же состоит в том, что нам для обработки нужны обратные аналитические выражения, когда в роли аргумента выступали бы значения ординат АКФ. Ввиду отсутствия таких выражений и возникла необходимость в специфической обработке информации, известной под названием “решение обратной задачи”. Суть этой обработки заключается в том, что, варьируя параметры, ЭВМ решает прямую задачу до тех пор, пока не будет подобрана оптимальная совокупность ее входных параметров. Под оптимальной подразумевается та, которая приводит к наилучшему совпадению выходных результатов, полученных при решении прямой задачи, с данными, полученными во время эксперимента.

Как показывает анализ, однозначное решение обратной задачи предполагает достаточную точность измерений АКФ сигнала НР. Однако все основные выводы в существующей теории некогерентного рассеяния сделаны в предположении, что плазма однородна в рассматриваемом объеме и стационарна. Реальные условия измерений не соответствуют таким предположениям, и сами измерения сопровождаются статистической погрешностью, связанной с наличием шумов при приеме слабого сигнала и с самой шумовой природой сигнала. Для повышения точности оценки параметров сигнала используется его временное накопление в течение десятков секунд или даже минут, с последующим высотно-временным сглаживанием результатов.

Для облегчения работы ЭВМ решение задачи разделено на два этапа. На первом из них по аналитическим выражениям рассчитывается набор (библиотека) теоретических АКФ для всех возможных вариантов сочетания ионосферных параметров (с заранее выбранным шагом по дискретизации и заданными предельными границами). При этом в первую очередь учитывается техническая возможность имеющейся вычислительной техники (объем памяти и быстродействие персональных компьютеров). Критерий - подготовленные таким образом автокорреляционные функции при решении обратной задачи должны обеспечить максимальную точность подобия при поиске соответствия между измеренными и теоретическими АКФ. Это подобие и рассматривается на втором этапе, когда проводится непосредственно сравнение каждой АКФ, полученной в аппаратуре, с библиотечным набором и выносится решение о наилучшем их согласии.

Ниже приведен график, иллюстрирующий получение мощности (огибающей) сигнала НР вдоль развертки дальности и накопление результата в N = 100 развертках.

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 км

Рисунок 1.1 - Сигнал, рассеянный на тепловых флуктуациях электронной плотности ионосферы, его огибающая и результат накопления в N развертках

С помощью антенны на радиолокационном комплексе мы посылаем в ионосферу зондирующий сигнал, а затем отраженная смесь сигнал-шум поступает в приемное устройство, усиливается и с помощью АЦП преобразуется в эквивалентный цифровой код.

Каждому цифровому коду соответствует своя точка на верхнем графике рис. 1.1. Для наглядности эти точки соединяют и получают высотный ход сигнала до 2000 км. Из этих данных получают необходимую информацию об автокорреляционной функции (АКФ) сигнала НР. Эта информация образуется в специализированном вычислительном устройстве радара путем перемножения цифровых отсчетов в нескольких каналах и предназначена для дальнейшего определения высотной зависимости электронной концентрации, а также высотных температурных зависимостей ионов и электронов. Такая операция производится одновременно для всего диапазона исследуемых высот.

В процессе получения АКФ исходный массив обрабатывается по алгоритму, который описывается следующей формулой:

Если расположить вдоль высоты все полученные точки АКФ, полученные, например, в течении 1 мин, то они образуют вид, изображенный на рис.1.2:

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 км

Рисунок 1.2 - Высотное распределение ординат АКФ (0…18 точки).

Результаты расчета ионосферных параметров представлены ниже, на рис.1.3. Экспериментальные данные включают в себя как первичные данные (высотно-временное распределение автокорреляционных функций и спектра сигнала НР), так и вычисленные по ним вторичные данные (параметры ионосферной плазмы). Сюда относятся высотные вариации вертикальной составляющей скорости дрейфа плазмы Vdr(h,t), ионной Ti(h,t) и электронной Te(h,t) температур, а также электронной концентрации Ne(h,t).

В последнее время вычисляется и информация о высотно-временной зависимости ионов гелия He+(h,t), водорода H+(h,t) и кислорода О+(h,t), а также и данными о содержании тяжелых ионов М+(h,t) на малых высотах.

Рисунок 1.3 - Набор АКФ, спектров и некоторых ионосферных параметров, определяемых методом НР

Однако правильному определению параметров ионосферы мешают периодически появляющиеся отражения от летательных объектов в зоне действия луча радиолокатора, которые если имеют резко выраженный характер, то в результате наглядно искажаются результаты при вычислении всех ординат.

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 км

Рисунок 1.4 - Отметка от цели на высоте на высоте ~1000 км

Ярко выраженный характер цели происходит при присутствии цели, например, в 50% от общего времени накопления сеанса. Если зафиксировать входной сигнал в нескольких расположенный друг за другом радиолокационных развертках дальности, то этот случай представлен на рис. 1.5.

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 км

Рисунок 1.5 - Пример появления отражений от целей в некоторых развертках

В процессе расчета ионосферных параметров в этом случае на месте нахождения отражения возникает явно аномальный характер (перехлест температур и завышенные значения ионного состава):

Рисунок 1.6 - Пример явно неправильного расчета ионосферных данных на высоте 1000км.

В случае же появления некоторой цели в луче радиолокатора в течение меньшего времени - 5%-10% от времени накопления - отражения на высоте ~1000 км вроде бы не заметно.

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 км

Рисунок 1.7 - Пример появления слабых отражений от целей.

Однако расчет ионосферных параметров все так же показывает, что на этой высоте рассчитанные данные все равно имеют низкую точность измерений (рис.1.8.).

Рисунок 1.8 - Пример слабо выраженного эффекта присутствия цели.

1.2 Предложение о введении дополнительного канала обработки

Вывод, который возникает в результате вышеприведенного анализа, состоит в том, что в процессе вычисления ионосферных сигналов необходимо осуществлять процедуру селекции сигнала от целей. Почти каждый накопленный сеанс обязательно будет содержать отклик от цели в явном или неявном виде, так как помеховая ситуация, напряженность которой иллюстрирует нижеследующая таблица о наявности метеорных потоков, еще и усугубляется загрязненностью космического пространства на высотах 500-1500км, где присутствуют космические корабли, спутники и всевозможный космический 'мусор'.

Эта селекция, по-видимому, должна заключаться в такой процедуре, которая, насколько это возможно, не допустит накопления информации с тех высотных участков, где будут присутствовать отражения от летательных объектов. Для этого необходимо разработать и внедрить дополнительный, контрольный канал накопления, который будет работать в системе обработки радара некогерентного рассеяния параллельно основному каналу системы обработки, но по более упрощенному алгоритму (например, накопление только высотного распределения нулевой точки АКФ - мощности, или модуля сигнала). Период накопления и считывания дополнительной информации в этом канале будет задаваться с персонального компьютера.

Объем памяти винчестеров ПК сейчас таков, что он не позволяет запоминать сеансы очень короткой длительности, например, в несколько секунд. Обычно сеансы имеют длительность несколько минут, но и этот режим в течении нескольких непрерывных суток измерений уже является очень напряженным по объему запоминаемой информации. Если же по несколько секунд накапливать только огибающую сигнала НР, без остальных ее ординат, то это сократит объем контрольного канала в десятки раз и поможет оператору в процессе анализа основной информации иметь под рукой очень контрастное изображение о наличии отметок от цели на протяжении всех суток для проведения более достоверной обработки.

Предлагаемая схемная реализация, которую необходимо осуществить внутри блоков и устройств радара НР, приведена на рис.1.9. После излучения сигнал, подаваемый с передающего устройства на излучатели антенны, после отражения поступает в приемный тракт радара, превращается с аналогового в цифровой вид и поступает одновременно как в основной, так и во вспомогательный контрольный канал. После накопления результатов вычисления АКФ в системе обработки и накопления модулей амплитуд в амплитудном накопителе он будет считан в персональный компьютер для дальнейшей обработки.

Блок генераторов и система управления радара предназначены для синхронизации всех устройств радара и обеспечения их согласованной работы во времени.

1.3 Обзор аналогичных устройств

Аппаратурная обработка сигнала НР после АЦП в настоящий момент на Харьковском радаре происходит с помощью специализированного устройства 'Кентавр'. Рассмотрим структурные особенности этого устройства, на базе которых и предложим построение отдельного контрольного канала. Его схема имеет следующий вид (см. рис.1.10).

На устройство с приемника поступает сигнал на нулевой частоте fпр. Для тактирования работы устройства на него подается тактовая частота Fтакт, синтезируемая гетеродинами приемника. На выходе приемника установлены полосовые фильтры с прямоугольными амплитудно-частотными характеристиками, позволяющие выбрать ширину полосы пропускания приемника 10, 15 или 20 кГц в зависимости от величины соотношения сигнал/шум.

Вначале сигналы поступают на АЦП, а с его выхода сигнал в двоичном коде одновременно поступает на подканалы (первый из них - для определения мощности сигнала НР), в каждом из которых на перемножитель попадает как прямой сигнал, так и задержанный на некоторое время t (около 30 мкс).

Вычисленные ординаты поступают в сумматоры и запоминаются на протяжении 2000 км. Накопление результатов происходит от излучения к излучению на протяжении всего сеанса измерений. По окончании сеанса накопленные данные считываются в память компьютера, сумматоры обнуляются и сеанс повторяется.

По накопленным результатам затем с помощью персонального компьютера определяются распределения температур электронов и ионов и электронной плотности по высоте, спектральное распределение сигнала НР.

Блок-схема алгоритма обработки сигнала НР, реализуемая затем по накопленным данным, приведена на рис.1.11.

Рис. 1.10 - Структура соединений устройства 'КЕНТАВР'

Рисунок 1.11 - Алгоритм обработки сигнала НР

2. Разработка амплитудного накопителя сигнала НР

2.1 Выбор и обоснование функциональной схемы устройства

Аналогично первому каналу системы обработки радара НР (накопление уровня мощности или уровня огибающей вдоль развертки) должен работать и новый контрольный канал, но только иметь программно управляемое время накопления результатов, более короткое, чем в основном канале. Структурная схема такого устройства предлагается на рис.1.12. Он должен состоять из суммирующего устройства, буферного устройства, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), регистра адреса для перебора ячеек ОЗУ и устройства управления.

Суммирующее устройство предназначено для сложения 2 чисел: поступающих с АЦП и возвращаемых с ОЗУ для накопления в моменты времени вдоль высоты, которые задаются передним фронтом импульсов 'Такт'. При этом ОЗУ должно иметь возможность бланкироваться, или закрывать свой выход на время действия импульса 'Обнуление' для очистки ОЗУ. Результат суммирования по заднему фронту импульса 'Такт' заносится в ОЗУ взамен своего предыдущего значения, и в результате этого это может быть или увеличивающееся значение (в процессе обычной работы), или нулевое значение (в случае закрытого буферного регистра для очистки памяти в течении одной развертки дальности).

Оперативное устройство предназначено для хранения достаточного количества чисел, которые могут поступить вдоль радиолокационной развертки дальности. Если учесть, что числа поступают через 4 км, а высотный интервал, необходимый для исследования, расположен от 0 до 4000 км, то для этой цели потребуется не менее 1 Кслов. Зададим максимальный об'ъем ОЗУ в размере 4096 слов.

Разрядность чисел, поступающих с АЦП, равна 7 разрядов (старший разряд, знаковый мы не будем использовать). Коэффициент заполнения оцифрованной информацией этих 7 разрядов в среднем не превышает 0.25, что эквивалентно разрядности 24. Добавив еще 9 разрядов, получим результирующий эффект для такой выбранной нами 16-разрядной памяти как для 24+9=2048 обращений для ее полного заполнения.

Вычислим, достаточно ли будет это для нашего случая. Частота излучения посылок радара равна 50 Гц, т.е. 20 раз в секунду. В течении минуты состоится 20х60=1200 излучений, что меньше, чем 2048, но вполне достаточно для нашего случая. Вывод отсюда таков, что длительность сеанса накопления с использованием такого ОЗУ будет более минуты, что вполне достаточно согласно требованию технического задания к дипломному проекту.

Регистр адреса предназначен для изменения номера открытой ячейки от 0 до 4096 в ОЗУ согласно частоте поступления импульсов 'Такт', устанавливаясь в исходное нулевое состояние каждый раз в начале новой развертки дальности (задний фронт импульса 'Тизп').

Сняв импульс начала сеанса накопления 'Тсеанса' и остановив при этом счетчик, пользователь с персонального компьютера может запретить накопление данных в контрольном канале. Если же с ПК подать импульс 'Считывание от ПК', то запрещается последующее накопление результатов в ОЗУ, т.е. в это время можно считать накопление данных в контрольном канале законченным и начать считывание информации.

Выходной результат из ОЗУ одновременно заведен также и на персональный компьютера, который должен иметь входной контроллер с возможностью подсоединения 16-разрядной шины, а также иметь выходы для программной выдачи оператором управляющих импульсов 'Обнуление' и 'Считывание от ПК'.

2.2 Разработка принципиальной схемы амплитудного накопителя

Ниже предложена к разработке и рассчитана принципиальная схема амплитудного накопителя, которая соответствует структурной схеме, изображенной на рис. 1.12.

Элементная база контрольного канала должна обеспечивать выполнение заданных функций пи возможно меньшей сложности аппаратуры, необходимое быстродействие и относительно простое сопряжение с аппаратурой радара НР. Так как в цифровых схемах используется напряжение сигнала в пределах 5В, то для построения канала целесообразно использовать микросхемы серии ТТЛ. Представленным требованиям удовлетворяет наиболее распространенные серии К155, К531 и К565, в составе которых есть микросхемы с необходимыми функциональными возможностями. Микросхемы изготовлены по биполярной технологии и размещены в герметичном корпусе типа 2136.64-1 с вертикальным двухрядным расположением выводов.

Сумматор.

Сумматор предназначен для повысотного суммирования 7-и разрядного кода, поступающего с АЦП, с 16-и разрядным числом, хранящимся в ОЗУ и выдачи результата, которые будут занесены в те же ячейки оперативной памяти.

Схема электрическая принципиальная сумматора и остальных блоков амплитудного анализатора имеет вид, изображенный на чертеже 1. Так как типовые микросхемы обеспечивают действия с 4-разрядными числами, то для выполнения суммирования 16 разрядных чисел необходимо использование 4 корпусов. Первый элемент суммирования - это 4 микросхемы Д1...Д4 (К531 ИП3П). Для их связи необходим и общая схема быстрого переноса для сумматора - Д5 (К531 ИП4П).

Основные электрические параметры К531 ИП3П при температуре окружающей среды 25+100 следующие:

I0вх, мА, не более:

по входу М

по информационным входам А и В

по входу S

по входу С

-2

-6

-8

10

I1вх, мА, не более:

по входу М

по информационным входам А и В

по входу S

по входу С

0.05

0.15

0.2

0.25

U1вых, В, не более:

0.5

U1вых, В, не менее:

2.7

tзад, нс, не более:

30

Iпот, мА, не более:

220

Технические характеристики К531 ИП4П имеют вид:

I0вх, мА, не более по входам:

переноса СП

распространения переноса Р3

распространения переноса Р2

образования переноса G1

-2.0

-4.0

-6.0

-16.0

I1вх, мА, не более по входам:

переноса СП

распространения переноса Р3

распространения переноса Р2

образования переноса G1

50

100

150

400

U0вых, В, не более:

0.5

U1вых, В, не менее:

2.7

tзад, нс, не более:

10.5

Iпот, мА, не более:

100

Роль буферных регистров выполняют ключи (Д6...Д9) - канальные регистры на 4 микросхемах К155ЛИ1, отпираемые импульсами 'Считывание от ПК'.

Регистр адреса. Регистр адреса предназначен для формирования во время сеанса под воздействием импульсов синхронизатора радара кода адреса ячеек ОЗУ, в которые поступают данные для накопления. Для этой цели использован 4-разрядный счетчик на 3 микросхемах Д10…Д12 типа К155ИЕ7, который благодаря каскадному соединению корпусов реализует общую разрядность 212.

Основные электрические параметры К155ИЕ7 при температуре окружающей среды 25+100:

Число разрядов

8

Iпот, мА, не более:

102

U0вых, В, не более:

0.4

U1вых, В, не менее:

2.4

t1,0зд р, нс, не более:

24

Краз

10

ОЗУ является полупроводниковой памятью емкостью 4К 16-разрядных слов и предназначено для хранения числовых данных. Оно состоит из 16 элементов памяти с логическими схемами адресации и управления (Д14…Д29). Адрес ячейки памяти необходимо от счетчика подать непосредственно на адресные входы 'А1…А12' всех микросхем. Вслед за адресами требуется на вход СЕ установить сигнал Такт, который используется для запоминания информации. Кристаллы ОЗУ снабжены входом CS выборки кристалла, при подаче на который отрицательного импульса 'Обнуление' его выходы закрываются.

Технические характеристики К565 РУ1А следующие:

Iпот, мкА, не более:

25

U0вых, В, не более:

0.4

I0вых, В, не более:

0.4

t1,0зд р, нс, не более:

440

Краз

10

Свх, пФ, не более

3000

Свых, пФ, не более

4000

Uи п1, В, не более:

12.6

Uи п2, В, не более:

5.25

Uи п3, В, не менее:

-5.25

Предельному электрическому режиму эксплуатации БИС соответствуют следующие условия: Ucc1 < 5,3 B, Ucc2 > -6,6 B, 0,2 B > U1 > -0,6 B, 0,2 B > Uref1,2 > -2,2 B, Il < 3 мА.

2.3 Описание работы принципиальной схемы

Работа схемы состоит в следующем.

На первые входы элементов 'Аi' суммирования поступает число без знакового разряда - т.е. его модуль. На вторые входы 'Bi' поступают числа, которые хранятся в ОЗУ и в данный момент времени находятся на его выходах 'Fi'. В каждом цикле счетчик адреса по переднему фронту импульса 'Такт' устанавливается в новое положение. Когда с АЦП поступит результат от очередного участка дальности (также образованный по переднему фронту импульса 'Такт'), к моменту появления заднего фронта этого импульса на входах ОЗУ уже установится результат суммирования, так как схема ускоренного переноса за долю мкс успеет передать информацию с корпуса на корпус.. По этому фронту он будет занесен на то же самое место в ячейку ОЗУ, т.е. произойдет увеличение содержимого ячейки. К моменту появления следующих переднего и заднего фронтов импульса процедура повторится, но уже увеличится результат в следующей ячейке памяти - и так по всем ячейкам ОЗУ.

На адресные входы счетчика заведен начальный код ячейки ОЗУ, с которой в каждой развертке должно начинаться накопление - нулевой. Этот код в счетчике по серии Такт, поступающей на вход '+1' первого каскада, увеличивается на единицу на каждом высотном участке, достигая максимум 4096, а затем в начале новой развертки обнуляется по входам 'R'.

Так как период следования импульсов 'Такт' равно 4 мкс, а время цикла излучения (или период следования импульсов 'Тизп'=20 мс, то всего будет обновлено до 1000 результатов.

3. Разработка режима считывания

3.1 Разработка алгоритма функционирования

Работа нового контрольного канала в режиме накопления модулей сигнала НР требует представления его алгоритма считывания накопленной информации. Ниже на рис.3.1 представлен такой алгоритм, который описывает следующую процедуру.

Вначале ПК, на вход которого заведены синхронизирующие импульсы радара НР, ведет опрос импульса начала сеанса накопления 'Тсеанс'. После появления его единичного фронта обнуляется та область памяти ПК, которая отводится для хранения результатов считывания. Затем ПК ведет опрос импульса начала сеанса развертки 'Тизп'. После появления признака начала радиолокационной развертки дальности (передний фронт 'Тизп') анализируется момент установки на выходе содержимого ОЗУ амплитудного анализатора, что происходит, как уже описано в п.2.3, по переднему фронту импульса 'Такт'.

Опросив выход ОЗУ и сохранив результат с данного участка дальности, ПК анализирует, все ли участки дальности уже прошли, или еще остались и принимает решение о возврате в начало радиолокационной развертки для следующего опроса, или выход в конец для нормировки результатов.

Нормировка представляет собой приведение принятых отсчетов, которые представляют сумму нескольких сотен, или тысячи чисел каждый, к виду, удобному для дальнейшего анализа. Если известно число разверток, которые составляют длительность сеанса, то необходимо результат на каждом участке разделить на это число.

После этого необходимо провести обнуление контрольного канала, которое позволит ему начать следующий цикл накопления результатов.

3.2 Разработка программного обеспечения

Для моделирования ситуации накопления и считывания результатов в виде модулей сигнала НР потребовалось создать программу, которая считывает данные, хранящиеся в памяти ПК в виде сеансов, так, как если бы они находились в ОЗУ контрольного канала, и проводит их повысотное накопление согласно алгоритму, заложенному в работу контрольного канала.

Одна из задач эффективного программирования заключается в выполнении следующих свойств:

--- написание компактных программ;

--- обеспечение необходимой скорости выполнения и экономное использование дисковой памяти;

--- максимальная реализация возможностей инструментального языка;

--- модульность.

Рассмотрим первые три характеристики. Для их выполнения обеспечиваются следующие условия: точное определение задачи, нахождение эффективного решения и правильное описание его алгоритма, а также анализ того, как алгоритм реализуется средствами выбранного языка, с учетом технических характеристик компьютера.

Модульный подход к программированию дает несколько преимуществ: пошаговая детализация программы, модульная программа может выполняться быстрее, особенно в тех случаях, когда отдельные её фрагменты вызываются не слишком часто, кроме того, программу с меньшим количеством строк легче исправить и отладить.

Выбранный алгоритмический язык обладает достаточными возможностями в использовании модульного программирования применительно к поставленной задаче. Приведенная в Приложении 1 программа написана на языке TURBO BASIC, ориентированы на применение ЭВМ типа IBM-PC с EGA монитором, оперативной памятью не менее 640 Кбайт, с операционной системой MS-DOS, начиная с версии 3.3.

Представленная программа имеет следующие шаги:

--- декларирование массивов:

--- считывание данных из сеансов;

--- накопление результатов с последующей их нормировкой;

--- визуализацию полученных графических зависимостей на экране монитора.

Приведенная программа после процесса ее отладки и проверки была использована для выполнения поставленной в работе задачи и показала, что алгоритм накопления для последующего анализа помеховой ситуации вдоль развертки дальности вполне работоспособен. Полученные из контрольного канала сеансы очень короткой длительности имеют очень различимые отклики от целей, которые были бы не видны в случае более длительного накопления. Использование их затем в процессе обработки основного результата позволит более надежно и достоверно проводить селекцию сигналов и устранять эти мешающие отражения.

4. Технологический раздел

4.1 Технология сборки амплитудного накопителя

Технологический процесс сборки амплитудного накопителя в случае его аппаратурного изготовления представляет собой совокупность операций, направленных на получение законченного функционального узла в виде субблока, предназначенного для установки в каркас. Сам синтезатор изготовлен на печатной плате. Применение печатного монтажа в радиоэлектронной аппаратуре и приборах повышает их надежность и обеспечивает повторяемость параметров от образца к образцу.

Для данного устройства необходима разработка двухсторонней печатной платы. В настоящее время для изготовления таких плат применяется комбинированный метод, который включает в себя два способа изготовления: негативный и позитивный. Для изготовления применяется комбинированный негативный способ. Технологический процесс получения двухсторонней печатной платы комбинированным негативным способом состоит из следующих этапов:

- получение заготовок и подготовка поверхности фольги;

- нанесение на плату защитного покрытия (фоторезиста);

получение изображения печатных проводников экспонированием и проявлением;

удаление незащищенных участков фольги травлением;

удаление фоторезиста с проводников;

нанесение на основание защитного покрытия;

обработка отверстий;

гальваническая металлизация отверстий и печатных проводников;

покрытие печатных проводников сплавом олово-свинец;

механическая обработка контуров платы.

Требования к основным технологическим операциям получения печатных плат определены ГОСТ 23752-79; ГОСТ 23663-79; ГОСТ 23664-79; ГОСТ 23665-79.

При сборке амплитудного накопителя особое внимание необходимо уделить монтажу транзисторов.

Общие технические требования:

1. Работы по изготовлению амплитудного накопителя - лужение, пайка, очистка от остатков флюса производить на рабочих местах, оборудованных вытяжной вентиляцией.

2. На рабочем месте должны находится материалы, инструмент, документация, необходимые для выполнения работы в соответствии с технологическими операциями.

3. Операции, выполняемые с полупроводниковыми приборами и узлами на их основе, выполнять только при наличии браслета заземляющего, надетого на запястье руки исполнителя.

4. Монтаж элементов производить электропаяльником с терморегулятором типа 92.02.33.007 36 В 45 Вт или ЭПЦН 40/36 В или паяльником без терморегулятора при условии обеспечения постоянной температуры стержня.

5. Проверку температуры рабочей части стержня электропаяльника, припоя в ванне для лужения производить до начала работы.

6. Стержень электропаяльника должен быть заземлен.

7. Рабочая часть стержня электропаяльника должна быть облужена и иметь ровную поверхность без заусенцев и раковин.

8. Рабочую часть стержня электропаяльника в процессе пайки очищать от нагара о хлопчатобумажную салфетку ГОСТ 11680-76. Очистка рабочей части встряхиванием запрещена.

9. Использовать припой ПОС-40 (ПОС-60) ГОСТ 21931-76 с применением бескислотного флюса.

10. Демонтаж элементов амплитудного накопителя производить только с разрешения ОТК и с последующей сдачей ОТК.

11. При демонтаже радиоэлемента не должны быть повреждены рядом расположенные радиоэлементы.

12. Маркировка радиоэлементов должна быть видимой.

13. Пайку полупроводниковых приборов и конденсаторов производить с помощью теплоотводов. Снимать теплоотвод не ранее 5 секунд после пайки.

14. При установке радиоэлементов подогнутые концы располагать вдоль проводников.

15. Выводы диаметром 0,7 мм, а также выводы многовыводных элементов более 4-х не подгибать.

16. Электромонтаж элементов на субблоке производить только в рамке поворотного приспособления монтажного стола.

17. Пайка должна быть скелетной, без пор, загрязнений, инородных включений и подтеков припоя, острых выступов и перемычек припоя.

18. Межоперационную транспортировку субблока производить в перчатках трикотажных.

4.2 Технология проверки блока

В случае необходимости измерения напряжений, токов, выдаваемых отдельными элементами, необходимо пользоваться для подключения генераторов, вольтметра, амперметра, осциллографа остроконечными щупами, так как замыкание рядом расположенных контактов может вызвать неисправность устройства.

При нормальной эксплуатации амплитудного накопителя обеспечивается постоянство параметров, не требующих регулировки в процессе работы в течение времени всего ресурса.

4.3 Технология изготовления деталей накопителя

Конструктивно устройство обработки радара НР размещено в нескольких стандартных стойках, в которые встроены модули и субблоки под разработанные печатные платы и есть места под платы контрольного канала. При изготовлении устройства выдержаны требования ГОСТ 25123-82 'Порядок построения вычислительных машин и систем' и ГОСТ 24750-81 'Общие требования технической эстетики'. Для исключения деформации печатной платы используем каркасную конструкцию блока. Основу конструкции составляют литые алюминиевые рамки. Рамки скреплены между собой фигурными планками с вырезами для индивидуальных направляющих, позволяющих вставлять печатные платы. На направляющих находятся вилки электрических соединителей и элементы кодирования, предотвращающие неправильную установку печатных плат. Особое внимание следует уделить образованию жестких угловых соединений. Из полосовой стали изготавливается скоба, которая впоследствии полируется. Кронштейн для ручки и ручка изготавливаются из стальных прутков механической обработкой. Основание и крышка изготавливаются механической обработкой.

Кроме печатных плат в блоке находятся дополнительные конструктивные элементы, размещаемые на передней и задней панелях (элементы индикации, переключатели, разъемы). Внутриблочная коммутация выполняется с помощью объединительных проводов или накруткой. Для защиты от тепловых воздействий применяется естественное воздушное охлаждение.

Для защиты от воздействий влаги применяются малогигроскопичные и коррозийно-стойкие материалы.

4.4 Порядок установки

Шкафы с сублоками устанавливаются в закрытом отапливаемом помещении, в котором поддерживаются нормальные климатические условия согласно ГОСТ 16325-76:

- температура окружающего воздуха, оС 20+-1%

- относительная влажность воздуха при плюс 30оС,% 65+-10%

- атмосферное давление,кПа (мм.рт.ст) 84-106,7(630-800)

Запрещается эксплуатация в помещениях с химически агрессивной средой.

Вибрация основания субблоков возможна с частотой до 25 Гц и амплитудой не более 0,1 мм.

4.5 Использование источников питания

Дли питания схем амплитудного накопителя требуется напряжение '+12в' и напряжение '+/- 5' при максимальном токе в нагрузке - до 1 А. Для этой цели не обязательно разрабатывать дополнительные схемы, которые обеспечивали бы выработку питающих напряжений. Воспользуемся имеющимися в составе задающей системы двумя стандартными источниками питания типа БПСП-6/2А, соединив их следующим образом:

Описание схем и работы блоков питания приведено в 'Блок питания стабилизированный прецизионный БПСП. Инструкции по эксплуатации. 3102.087.000 ИЭ. - Харьков, ПО 'Оргтехника', 1985.-28с.' и 'Блок питания стабилизированный БПС6-1. Паспорт 2.087.082 ПС. Приложение к техническому описанию. Эксплуатационные документы. - Центральный научно-исследовательский институт 'Электроника', 1979. - 156 с.'

4.6 Расчет показателей надежности амплитудного накопителя

Целью расчета показателей надежности является определение вероятности безотказной работы за 2000ч работы амплитудного накопителя по каждой выполняемых им функций.

Критериями отказов является сбой функционирования:

1) по функции преобразования входных аналоговых сигналов;

2) по функции программного включения и выключения технологического оборудования;

3) по функции программного включения и выключения сигнального оборудования и ручного оборудования;

4) по функции ввода параметров.

Закон распределения времени безотказной работы принимается экспоненциальный.

Вероятность безотказной работы для этапа нормальной эксплуатации, когда не сказывается износ, старение, усталость элементов определяется по формуле [24,25]:

,

где t - время работы, равное 2000 ч;

n - количество элементов схемы расчета;

эi - интенсивность отказов i-го элемента в условиях эксплуатации.

Интенсивность отказов в условиях эксплуатации в соответствии с отраслевой методикой Минэлектронпрома определяется выражением:

э = о * Кр * Кэ * Ку,

где o - интенсивность отказов изделий при испытаниях в режиме номинальных значений (предельно допустимых) электрической нагрузки и температуры окружающего воздуха;

Кр - коэффициент режима, характеризующий зависимость надежности от рабочих значений электрической нагрузки и температуры окружающей среды;

Кэ - эксплуатационный коэффициент, учитывающий влияние комплекса внешних воздействующих факторов;

Ку - коэффициент роста надежности, учитывающий уменьшение величины o результате систематических работ по повышению качества и надежности (на три года Ку=0.7).

Значения о, Кр, Кэ, Ку принимаются по справочным материалам Минэлектронпрома, а также учитываются данные и рекомендации ГОСТ 25 160-81, РТМ 25.446.81 и СТП 3РО-098-81.

Для достижения расчетных показателей накопителя в условиях эксплуатации наряду с соблюдением регламента технического обслуживания необходимо обеспечить технологическую приработку изделия на предприятии-изготовителе для выявления некачественных элементов.

Необходимое время приработки tпр определяется по формуле:

tпр = tg (1+1/2+1/3+...+1/ng),

где tg - средняя наработка на отказ каждого из дефектных элементов;

ng - среднее количество дефектных элементов амплитудного накопителя по рассчитываемой функции.

Таблица 4.1 - Расчет показателей надежности.

Наименование элементов

o*106

1/ч

Ку

Кэ

Кр

э*106

1/ч

n

шт

n*э*106

1/ч

1. Микросхемы К155

0.15

0.7

1

0.2

0.021

7

0.126

2. Микросхемы К531, 565

0.34

0.7

1

0.05

0.0119

22

0.2856

3. Резисторы МЛТ

0.04

0.7

1

0.03

0.00084

1

0.00084

4. Конденсаторы КМ-5

0.04

0.7

1

0.03

0.00084

29

0.02436

5. Контакты и соединения РПП, РГIН-1-5

0.013

-

0.5

0.2

0.0013

60

0.72

6. Пайка элементов к плате

0.0004

-

0.5

1.0

0.0002

250

0.05

Расчет показателей надежности синтезатора частоты производится по логической схеме рис.4.2 и данным, приведенным в табл.4.1:

Рис.4.2 Логическая схема расчета надежности синтезатора частоты.

где 1...8 - по пунктам табл.3.1 соответственно.

В расчете не учитываются конденсаторы, установленные между шинами питания.

Вероятность безотказной работы синтезатора частоты Р(t) за 2000 час равна

,

поэтому

.

Средняя наработка на отказ при этом равна

Такая высокая надежность, безусловно, удовлетворяет потребителя. При правильной эксплуатации устройство обладает достаточной надежностью и не требует повседневного обслуживания. Для обеспечения нормальной длительной работы амплитудного накопителя необходимо проведение регламентных работ.

5. Технико-экономическое обоснование

5.1 Цель и назначение разработки амплитудного накопителя

В настоящее время остро стал вопрос о разработке и внедрении передовых технологий. Каждая разработка должна быть экономически выгодной, иначе потребность в ней отпадет. Поэтому необходимо уделять больше внимания технико-экономическому обоснованию проведенной разработки. радар некогерентный рассеяние накопитель

Цель изготовления амплитудного накопителя - использование для дополнительного контроля во время основной процедуры обработки сигнала НР при исследовании процессов, происходящих в ионосферных слоях. Проект содержит функциональную и принципиальную схемы амплитудного накопителя, результаты работы которого необходимы для устранения отражений от летательных объектов. В записке представлено описание основных принципов, положенных в основу разработки устройства, а также его прототипы и аналогичные устройства.

Исследование ионосферы имеет важное народнохозяйственное и экономическое значение. Это обусловлено тем, что в результате регулярных наблюдений получаются прогнозные зависимости для температуры атмосферы, скорости и направления ветра, а также погоды в целом. Второй немаловажный аспект исследований ионосферы заключается в том, что от состояния атмосферы зависит качество, дальность и устойчивость радиоволн, телевизионное вещание.

Таким образом, своевременное предупреждение об изменениях в атмосфере на основании исследований ионосферы, дает возможность сохранять ресурсы, а также жизнь и здоровье людей.

Так как изделие амплитудного накопителя сигнала НР является исследовательским, то и рассчитано оно на узкий круг потребителей, сводящийся к лабораториям кафедр института ионосферы, на которых изучают ионосферные процессы и принципы радиолокации.

Годовой объем выпуска нового изделия: 1-2 экземпляра в год, потому что изготовление данного устройства является разовым заказом, то передача будет осуществляться заказчику в одном экземпляре.

5.2 Расчет себестоимости и цены изделия

Себестоимость представляет собой выраженные в денежной форме текущие затраты предприятия, научно-технических институтов на производство и реализацию продукции. В ходе производственно-хозяйственной деятельности затраты должны возмещаться за счет выручки от продажи.

Использование показателей себестоимости в практике во всех случаях требует обеспечения единообразия затрат, учитываемых в ее составе. Для обеспечения такого единообразия, конкретный состав расходов, относимых на себестоимость регламентируется типовым положением по планированию, учету и калькулированию себестоимости продукции и работ в промышленности (Постановление КМ от 26.04.96г, № 473).

Целью учета себестоимости продукции является полное и достоверное выделение фактических затрат, связанных с разработкой производственной продукции.

Затраты, включаемые в себестоимость продукции, группируются по элементам: материальные затраты; затраты на оплату труда; отчисления на социальные мероприятия; другие затраты.

Материальные затраты

Затраты на сырье и материалы. Расчет ведется по формуле:

Змат = Нpi * Цi - Со,

где Нрi - норма расхода i-го материала на единицу продукции;

Цi - цена i-го вида продукции;

m - количество видов материала;

Со - стоимость отходов (принимая 2% от стоимости материала).

Таблица 5.1 - Расчет стоимости сырья и материалов

Наименование

материала

Норма расхода, кг

Цена за 1 кг, грн

Сумма,

грн

Отходы,

грн

Всего,

грн

Плата

Провода

Флюс

Припой

0.25

0.1

0.05

0.05

5

10

80

35

1

1

4

1.75

0.02

0.02

0.08

0.04

0.98

0.98

3.92

1.72

Итого:

7.6

Затраты на покупку сведены в Таблицу 5.2.

Таблица 5.2 - Покупные комплектующие изделия

Наименование

комплектующего

Количество,

штук

Цена за единицу, грн

Сумма, грн

Микросхема К155ИП3

Микросхема К531ИП4П

Микросхема К565РУ1А

Микросхема К155ИЕ7

Микросхема К531ЛИ3П

Микросхема К531ЛН4П

Конденсатор постоянный

4

1

16

3

4

1

28

0.6

0.7

0.56

0.6

0.5

0.5

0.05

2.4

0.7

8.95

1.8

2

0.5

1.4

Итого:

18.25

С отх = В * 0.03 = 18.25 * 0.03 = 0.55 грн.

Транспортно-заготовительные расходы принимаются в размере 12% от стоимости сырья, материалов и комплектующих изделий и равны

Стр.з. = 2.28 грн.

Затраты на оплату труда

К этому элементу относятся основная и дополнительная заработная плата персонала, занятого непосредственно на выполнении конкретной темы: научные работники, научно-технический и вспомогательный персонал и производственные рабочие. Расчет затрат приведен в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Расчет затрат на основную заработную плату

Должность

Оклад

Доля участия, %

Число месяцев

Сумма, грн

Руководитель темы

Оператор

Лаборант

Техник

220

150

140

150

20

20

18

20

5

3

2

2

220

90

50

90

Итого:

420

Определим трудоемкость изготовления i-й составной части изделия в случае использования статистической зависимости. В этом случае трудоемкость монтажа блоков, выполненных на интегральных схемах:

Т = 10.5927 + 1.3833*х + 0.25*х2,

где х = число паек в сотых долях. При N = 400, следовательно, х = 7.

Т = 10.59 + 1.38*4 + 0.25*42 = 20.11 н-час.

По данным предприятия часовая тарифная ставка рабочего 5-го разряда составляет

Счтс I = 0.83 грн, Ктар5 = 1.51, Счтс5 = Счтс I * Ктар5 = 1.26 грн.

Зпр = Счтс5 * Т = 1.26* 20.11 = 25.31 грн.

Доплаты приняты в размере 10% от Зпр:

Здопл = Зпр*0.1 = 25.31 *0.1 = 2.53 грн,

Зпр раб = Зпр + Здопл = 25.31+2.53 = 27.84 грн.

Общие затраты на основную заработную плату:

Зосн = Зпр раб + Зн сотр,

Зосн = 420+27.84=447.84 грн .

Дополнительная заработная плата

Дополнительная заработная плата включает доплаты, надбавки, гарантийные и компенсационные выплаты, предусмотренные законодательством:

Здоп = 10% * Зосн = 0.1 * 447.84 = 44.78 грн.

Отчисления на социальные мероприятия определяются по формуле:

(Зосн+Здоп) * Nотч ,

где Nотч - норма отчислений на социальные мероприятия (37%).

(447,84 + 44,78) * 0,37 = 182,27.

Общепроизводственные расходы

Затраты на полное восстановление и капитальный ремонт основных средств (амортизационные отчисления), аренда, затраты на обслуживание производственного процесса, затраты на топливо, энергию и прочее. В дипломной работе общепроизводственные расходы принимаем в размере 50% от Зосн:

Зобщ пр = Зосн * 0.5 = 447.84 * 0.5 = 223.92 грн.

Общехозяйственные расходы

Расходы (5%) приобретения сырья, материалов, затраты на пожарную и сторожевые охраны, затраты на обеспечение правил техники безопасности труда:

Зобщ хоз = Зосн * 0.05 = 447.84 * 0.05 = 22.39 грн.

По результатам расчетов составляем калькуляцию себестоимости, приведенную в Таблице 5.4:

Таблица 5.4 - Калькуляция себестоимости устройства.

Наименование статей калькуляции

Сумма, грн

1. Сырье и материалы

2. Покупные комплектующие изделия

3. Возвратные отходы

4. Транспортно-заготовительные расходы

5. Основная зарплата

6. Дополнительная зарплата

7. Отчисления на соц.мероприятия

8. Общепроизводственные расходы

9. Общехозяйственные расходы

7.6

18.25

0.55

2.28

447.84

44.78

182.27

223.92

22.39

10. Производственная себестоимость

11. Внепроизводственные расходы

952.34

28.57

12. Полная себестоимость

13. Прибыль, 25%

980.91

245.23

14. Оптовая цена изготовителя

15. НДС, 20%

1226.14

245.23

16. Цена продукта

1471.37

Расчет экономического эффекта НИР

Специфической особенностью проведения расчетов экономической эффективности научно-исследовательской разработки является их прогнозный характер, а также наличие неопределенности в области применения и использования результатов НИР, в уровне затрат на производство, в оценке влияния характеристик приборов на характеристики более сложных систем.

Приведем качественное описание социально-экономической эффективности научно-исследовательской разработки и выполним прогноз научно-технического эффекта НИР по методике, сущность которой состоит в том, что на основе оценок работы определяется коэффициент научно-технического эффекта НИОКР:

Нт = (чi * кi),

где чi - весовой коэффициент i-го признака научно-технического эффекта, см.табл.5.5;

кi - количественная оценка i-го признака научно-технического эффекта НИОКР, см.табл.5.6 - 5.8.

Таблица 5.5 - Коэффициенты весомости признаков

Признак научно-технического эффекта НИОКР

Значение весового коэффициента

Уровень новизны

Теоретический уровень

Возможные реализации

0.6

0.4

0.2

Таблица 5.6 - Классификатор признаков научной новизны

Уровень новизны разработки

Характеристика уровня новизны

Баллы

Новая

Результаты исследований систематизировались и обобщались имеющиеся сведения, на базе которых разработано устройство

7

Таблица 5.7 - Классификатор признаков теоретического уровня

Теоретический уровень полученных результатов

Баллы

Разработка устройства

“Амплитудный накопитель сигнала НР”

6

Таблица 5.8 - Классификатор признаков времени реализации

Время реализации

Баллы

В течении первых 4 лет

8

Масштабы реализации

Один радар некогерентного рассеяния

1

Нт = 0.6*7 + 0.4*6 + 0.2*(8+1) = 8.4.

Максимальное значение обобщенного показателя научно-технического эффекта - 12 баллов.

Установим степень приближения в процентах полученных значений показателя научно-технического эффекта к максимально возможному:

Нт (%) = (100% *8.4) / 13 = 70%.

5.3 Оптимизация и построение сетевого графика НИР

Сетевой график построен на выполняемый объем работ по разработке и изготовлению 'Амплитудный накопитель сигнала НР'.

Параметры сети рассчитаны на языке событий и работ с тем, чтобы определить все необходимые параметры по событиям и работам. Оптимизация сетевого графика была поведена путем использования свободных ресурсов времени по работам не критической зоны.

Объем работ на выполнение отдельных этапов разработки были рассчитаны по укрупненным нормативам ВНИИ электроизмерительных приборов, а также удельное соотношение отдельных этапов и разделов работ в общей трудоемкости разработки.

Численность исполнителей принята, исходя из конкретных условий разработки. При этом длительность каждой работы можно рассчитать по формуле:

tpij = Qн.ч. / (n*q*Kп*Kвн),

где Q - объем работ;

n - количество исполнителей, чел;

q - продолжительность рабочего дня (8 ч);

Кп - коэффициент перевода рабочего времени в календарное (Кп = 0.71);

Квн - коэффициент выполнения норм (Квн = 1).

В случае применения языка событий и работ расчет выходных характеристик сети осуществляется по следующим формулам:

ранний срок свершения последующего события:

tpj = max (tpi +tij),

где tpi - ранний срок свершения предшествующего события;

tij - продолжительность ij - ой работы.

- поздний срок наступления события:

tпi - min (tпj + tij),

где tпj - поздний срок свершения последующего события.

Определение раннего и позднего начала работ может быть осуществлено в зависимости от сроков наступления событий. Так. ранее начало любой работы совпадает с ранним сроком наступления предшествующего события:

tрнij = tpi.

Ранее окончание ij - ой работы составит:

tpoij = tpi + tij.

Позднее окончание ij - ой работы совпадает с поздним сроком наступления ее последующего события:

tпоij = tпi.

Позднее начало ij - ой работы составит:

tпнij = tпоij - tij.

Определение полного Rij и свободного Rij резервов времени по работам осуществляется по формулам:

Rij = tj - (tj + tij);

Rij = tj - (ti + tij).

Расчеты параметров сетевого графика НИОКР приведены в таблицах 5.9-5.11, где РН - раннее начало, РО - раннее окончание, ПН - позднее начало, ПО - позднее окончание работ.

Таблица 5.9 - Перечень работ сетевого графика

Код событий

Наименование

Работ

Объем работы,

н-ч.

Число

исполнителей, ч

Длительность работы, дней

0-1

1-2

1-3

2-4

3-6

4-5

5-8

6-7

7-9

8-10

9-12

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

Получение тех. задания

Патентно-информационный поиск

Разработка и оптимизация структурной схемы

Составление пояснительной записки тех. задания

Разработка функциональной схемы

Оформление технического задания

Согласование и утверждение тех.зад.

Выбор элементной базы

Оценка вариантов возможных конструктивных решений и выбор общей компоновки

Разработка принципиальной электрической схемы

Теоретические расчеты

Макетирование устройства

Уточнение принципиальной схемы

Разработка сборочных чертежей

Уточнение сборочных чертежей

Калькуляция себестоимости и оптовой цены

Оформление чертежей, конструкторской документации

Сдача документации и опытного образца заказчику

6

24

32

10

10

20

8

30

15

5

15

20

17

50

34

23

32

10

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

1

1

2

1

1

1

1

1

2

5

2

6

1

2

5

8

1

1

5

2

10

2

5

20

1

Таблица 5.10 - Временные параметры работ, дни

Код работы

Длительность

Параметры работ

Резервы

РН

РО

ПН

ПО

Полн.

Своб.

0-1

1-2

1-3

2-4

3-6

4-5

5-8

6-7

7-9

8-10

9-12

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

1.00

2.00

5.00

2.00

6.00

1.00

2.00

5.00

8.00

1.00

1.00

5.00

2.00

10.00

2.00

5.00

10.00

1.00

0.00

1.00

1.00

3.00

6.00

5.00

6.00

12.00

17.00

8.00

25.00

9.00

14.00

26.00

36.00

38.00

43.00

63.00

1.00

3.00

6.00

5.00

12.00

6.00

8.00

17.00

25.00

9.00

26.00

14.00

16.00

36.00

38.00

43.00

63.00

64.00

0.00

11.00

1.00

13.00

6.00

15.00

16.00

12.00

17.00

18.00

25.00

19.00

24.00

26.00

36.00

38.00

43.00

63.00

1.00

13.00

6.00

15.00

12.00

16.00

18.00

17.00

25.00

19.00

26.00

24.00

26.00

36.00

38.00

43.00

63.00

64.00

0.00

10.00

0.00

10.00

0.00

10.00

10.00

0.00

0.00

10.00

0.00

10.00

10.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

10.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Таблица 5.11 - Параметры событий

Код событий

Срок свершения

событий

Резерв времени

ранний

поздний

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

0.00

1.00

3.00

6.00

5.00

6.00

12.00

17.00

8.00

25.00

9.00

14.00

26.00

36.00

38.00

43.00

63.00

64.00

0.00

1.00

13.00

6.00

15.00

16.00

12.00

17.00

18.00

25.00

19.00

24.00

26.00

36.00

38.00

43.00

63.00

64.00

0.00

0.00

10.00

0.00

10.00

10.00

0.00

0.00

10.00

0.00

10.00

10.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

6. Охрана труда и окружающей среды

6.1 Общие вопросы охраны труда

Охрана труда - система правовых, социально-экономических, организационно-технических, санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда [15].

В данном дипломном проекте был разработан амплитудный накопитель (АН) сигнала НР. Разработка прибора проводилась на кафедре 'Радиоэлектроника' НТУ 'ХПИ' и имеет следующие характеристики:

- канал управления от ПК - параллельный 8-разрядный порт;

- канал приема данных от ПК - параллельный 16 разрядный порт;

- число информационных разрядов на входе (без знака) - 7;

- число информационных разрядов на выходе - 16;

- входная и выходная цифровая логика накопителя - ТТЛ;

- габаритные размеры печатной платы - 225 х 108 мм;

- прибор работает при:

температуре окружающего воздуха 20С1%;

относительная влажность воздуха при +30С 6510%;

атмосферное давление 84 - 106 кПа (630 - 800 мм. рт. ст.);

- вибрация основания субблоков возможна с частотой до 25 Гц и амплитудой не более 0,1 мм;

- питание схем амплитудного накопителя осуществляется напряжением “+12 В” и напряжением “5 В”;

- прибор работает от сети с напряжением U = 220 В и промышленной частотой f = (50-60) Гц.

Характеристика электросети, перечень используемого оборудования.

На территории радара находится повышающий трансформатор, вырабатываемая мощность порядка 1-2 МВт; рабочее оборудование питается от сети с напряжением U = 220 В и промышленной частотой f = (50-60) Гц; режим нейтрали - глухозаземленная.

Оборудование, которое используется при проведении эксперимента: антенна диаметром 100м, фидерный тракт, волноводно-щелевые мосты, волноводные секции с разрядниками, коаксиальные переходы, аттенюаторы, фазовращатели, направленный ответвитель, аппаратура контроля (осциллограф и т.п.), устройства накопления информации, ПЭВМ и компьютеры, печатающее устройство (принтер).

Во время научной разработки и проведения экспериментов с амплитудным накопителем сигнала НР возрастает нервно-эмоциональное напряжение. Причиной его возникновения могут быть отклонения реального результата эксперимента от запланированного, неблагоприятное воздействие производственной среды и другие факторы, вызывающие отрицательные эмоции (например, неполадки оборудования). Поэтому для научно обоснованного подхода к оптимизации умственного труда и предупреждения производственного травматизма необходимо применять знания по производственной санитарии и техники безопасности.

Вопросы охраны труда и окружающей среды рассматриваются при проведении экспериментальной проверки и дальнейшей эксплуатации амплитудного накопителя (АН) сигнала некогерентного рассеяния, находящемся в г. Змиеве. Сам АН является частью системы, с помощью которой могут быть исследованы различные параметры ионосферы.

Характеристика производственной среды.

Помещение, в котором находится регистрация и обработка экспериментальных данных, имеет размер 5 м *15 м = 75 м2.

Лаборатория находится на первом этаже одноэтажного здания.

Характеристика электросети, перечень используемого оборудования.

На территории радара находится повышающий трансформатор, вырабатываемая мощность порядка 1-2 МВт; рабочее оборудование питается от сети с напряжением U = 220 В и промышленной частотой f = (50-60) Гц; режим нейтрали - глухозаземленная.

Оборудование, которое используется при проведении эксперимента: антенна диаметром 100м, фидерный тракт, волноводно-щелевые мосты, волноводные секции с разрядниками, коаксиальные переходы, аттенюаторы, фазовращатели, направленный ответвитель, аппаратура контроля (осциллограф и т.п.), устройства накопления информации, ПЭВМ и компьютеры, печатающее устройство (принтер).

Таблица 6.1 - Перечень опасных и вредных факторов.

Наименование источника

Источник

Нормируемые параметры

Электрический ток

Сеть, приборы

Напряжение 380/220 В

Шум

Приборы, компьютер

ПДН = 65 дБА

Электромагнитное излучение

Приборы, Компьютер

ПДН = 50 В/м

СВЧ

Электродвигатели

ПДН=

6.2 Техника безопасности

Проектируемое устройство не является источником механической и тепловой опасности, но является потребителем электрической энергии. Поэтому при рассмотрении вопросов техники безопасности ограничимся рассмотрением комплекса необходимых мер. Он определяется, исходя из вида устройства, его напряжения питания, условий окружающей среды, типа помещения и возможности доступа к электрооборудованию.

Предусматриваются следующие меры вопросов электробезопасности:

конструктивные меры;

схемно-конструктивные;

эксплуатационные.

Конструктивные меры электробезопасности предназначены для предотвращения возможности прикосновения человека к токоведущим частям. В данном устройстве все токоведущие части помещены в защитный корпус, который исключает возможность прикосновения к ним. Согласно ГОСТ 14.255-69 степень защиты оборудования (электроаппаратов до 1000 В) соответствует 1Р44. Согласно ГОСТ 12.2.007-75 принимаем 1 класс защиты от поражения электрическим током оператора.

Схемно-конструктивные меры безопасности обеспечивают безопасность прикосновения к токоведущим и токопроводящим частям электроустановок при случайном пробое их изоляции и возникновения электрического потенциала на них [17-22].

Питание устройства однофазное, переменным током от сети с напряжением 220 В и частотой 50 Гц, потребляемая мощность 40 Вт.

Так как напряжение меньше 1000 В, но больше 42 В, то согласно ГОСТ 12.01.030-81 [23] в качестве защиты применяется зануление и заземление, потому что лаборатория является помещением с повышенной опасностью поражения человека электрическим током[23].

Зануление служит для устранения опасности поражения человека электрическим током путем быстрого отключения поврежденной установки от сети. Зануление требует в наличии сети нулевого провода, глухого заземления нейтрали источника тока и повторного заземления нулевого провода. Заземление нейтрали снижает до безопасного значения напряжения нулевого провода относительно земли. Повторное заземление нулевого провода в период замыкания фазы на корпус снижает напряжение прикосновения к заземленному оборудованию, как при исправной схеме, так и в случае обрыва.

Заземление - преднамеренное электрическое соединение токоведущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением с землей или ее эквивалентом.

Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу и другим металлическим частям устройства, оказавшегося под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам. Принципиальная схема защитного заземления с изолированной нейтралью изображена на рис.6.1

При замыкании фазы А на корпус ее проводимость будет равна Y= 1 / Rз. Принимая Yb = Yc = Y и учитывая, что Ya >> Y, получаем:

I = (3 * Uф * Uч * U) / Ua = (3 * Uф * Ra) / (Rч * Z).

Замыкание фазы на заземленный корпус можно рассматривать как замыкание на землю через Rз < Z. Тогда ток замыкания на землю будет равен:

I = 3 * Uф / Z.

Отсюда напряжение на корпусе относительно земли равно:

Uз = Iз *Rз = Uф * 3Rз / Z.

Из этого следует, что напряжение на корпусе Uз < Uф, так как Rз < Z, т.е. принцип действия защитного заземления основан на снижении напряжения относительно земли до допустимых уровней напряжения прикосновения. С учетом растекания тока в земле Uпр = Uз * L1 * B2, т.к. L1<1 и B2<1, Uпр может быть еще меньше.

Ток через человека определяется по формуле:

Iч = Iз * L1 * B2 * Rз / Rч,

где В2 - коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях цепи человека;

L1 - коэффициеннт напряжения прикосновения, учитывающий форму потенциальной кривой.

6.3 Пожарная безопасность

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-91 пожарная безопасность обеспечивается системой предотвращения пожара и системой пожарной защиты. Пожарная безопасность означает состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечение защиты материальных ценностей. К наиболее вероятным причинам возникновения пожара можно отнести [24,25]:

неисправность электрооборудования;

применение горючих веществ на рабочем месте;

несоблюдение противопожарных норм при содержании здания, установок, отопления, вентиляции;

короткое замыкание электрических цепей;

перегрев аппаратуры;

нарушение сопротивления изоляции электроцепей;

удар молнии и др.

Согласно ПУЭ-87 это здание по пожароопасности можно отнести к классу П-IIа - производственные и складские помещения, содержащие твердые или волокнистые горючие вещества (дерево, ткани). Класс помещения по взрывоопасности В-Iа.

Это помещения, в которых при нормальной эксплуатации нет взрывоопасных смесей горючих газов и паров с воздухом или другими окислителями, а возможно их появление лишь в результате аварии или неисправностей технологического оборудования [26-28].

Степень огнестойкости здания, согласно СНиП 2.01.02-85*, принимается в зависимости от категории по пожаровзрывоопасности и этажности IVа. Это здания преимущественно одноэтажные с конструктивной каркасной схемой. Элементы каркаса из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции из стальных профилированных листов или других негорючих материалов с горючим утеплителем.

В зданиях всех степеней огнестойкости, кроме V, не допускается выполнять облицовку из горючих материалов и оклейку горючими пленочными материалами стен и потолков, а также устанавливать из горючих материалов полы в вестибюлях.

Пожарная безопасность в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 обеспечивается системами предотвращения пожара, пожарной защитой и организационно-техническими мероприятиями, которые предусматривают:

эвакуацию людей;

изоляцию горячей среды;

аварийное отключение и переключение аппаратуры;

наличие первичных средств пожаротушения, огнетушителей типа ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8, так как углекислота обладает плохой электропроводностью, либо порошковых огнетушителей;

систему оповещения, световую и звуковую сигнализацию;

водопровод с внутренним пожарным краном;

телефон, установленный в легко доступном месте.

Организация меры пожарной профилактики предусматривает:

обучение персонала правилам пожарной безопасности;

издание необходимых инструкций и плакатов, плана эвакуации персонала в случае пожара;

изготовление и применение средств наглядной агитации по обеспечению пожарной безопасности.

Анализ вредности от видов излучения.

Устройство визуального отображения генерирует несколько типов излучения, в том числе и рентгеновское, ультрафиолетовое. Уровни этих излучений достаточно низкие и не превышают действующих норм. Следует учитывать, что мягкое рентгеновское излучение, возникающее при напряжении на аноде 20-22 кВ, а также напряжение на токоведущих участках схемы вызывает ионизацию воздуха с образованием положительных ионов, считающихся неблагоприятными для человека. Норма содержания легких аэроионов обеих знаков от 1500 до 5000 в 1 куб.см воздуха.

6.4 Производственная санитария

Производственная санитария - одно из важных средств охраны труда, которое обеспечивает санитарно-гигиенические условия труда, сохраняет здоровье трудящихся на производстве, способствует высокой производительности труда. В процессе труда на человека кратковременно или длительно воздействуют разнообразные неблагоприятные факторы (пыль, газы, шум и др.), которые могут привести к заболеваниям, или к потере трудоспособности [29,30].

Производительность труда во многом зависит от условий в помещении, где проводится работа, таких как освещение, состав воздуха, шумы, вредные излучения. Эти параметры по отдельности и в комплексе влияют на организм человека, определяя его самочувствие.

Метеорологические условия при работе.

При проведении испытаний и дальнейшей работе АН необходимо, чтобы оптимальные параметры микроклимата находились в пределах, указанных согласно ГОСТ 12.1.005-88 [31]. Категория работ по энергозатратам при этом была принята Iб (легкие физические работы, энергозатраты 121-150 ккал/ч (140-174Вт). К работам этой категории относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением.

Таблица 6.2 - Значение параметров микроклимата в рабочей зоне.

Период Года

Температура t C (оптимальная)

Относительная

влажность, %

Скорость движения воздуха

холодный

21 - 24

0 …40

0,1

Теплый

18 - 20

40 …60

0,1

Для обеспечения оптимальных метеорологических условий согласно СНиП 2.04.05-91[32] в помещении предусмотрена система отопления (общее паровое). Воздух, поступающий в помещение, должен быть очищен от пыли и микроорганизмов. Для чего предусмотрена естественная вентиляция путем открывания фрамуг и через перепад давления внутреннего и внешнего воздуха, а также в помещении установлен автоматический кондиционер, очищающий воздух БК2000.

Причины шума - работа оборудования ГОСТ 12.1.003-83 [33]. Предельно допустимая норма при работе не превышает 65 дБА. Для снижения шума все оборудование конструктивно выполнено без шумовых характеристик.

Вибрация незначительная, ГОСТ 12.1.012-90 [34].

Электромагнитное излучение не превышает ПДН, так как все приборы закрыты защитными кожухами.

Для снижения электростатического электричества используется покрытие из антистатического материала.

При пайке требуется соблюдать осторожность, чтобы не коснуться нагретой частью паяльника окружающих элементов и проводов. При тесном монтаже применяется теплозащитный экран. Для удаления олова, свинца, канифоли на рабочем устанавливают зонд.

Освещение.

Работоспособность научного работника во многом зависит от освещения. Неудовлетворительное освещение качественно и количественно утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом, оказывая влияние на производительность труда [35,36].

Освещение помещения, где проводится регистрация и обработка экспериментальных данных, в светлое время суток естественное боковое и искусственное общее, в темное время - искусственное общее.

В соответствии с требованиями СНиП II-4-79, часть 2, точность выполняемых работ - общее наблюдение за ходом производственного процесса при периодическом или постоянном пребывании людей в помещении. Минимальный размер объекта различения - не более 0.5. По этим данным определяются характеристики фона и контраста объекта различения с фоном, разряд и подразряд зрительной работы и выбираются соответствующие им нормативные значения коэффициента естественной освещенности КЕО (еIIIн, %) и минимальной освещенности при искусственном освещении Еmin (лк). Нормированное значение КЕО для условий г.Харькова (еIVн) можно определить по формуле:

еIVн = eIIIн * m * c,

где еIIIн - нормативное значение КЕО в третьем световом поясе, еIIIн = 0.3;

m - коэффициент светового климата (г.Харьков находится на 500с.ш.), m = 0.9;

с - коэффициент солнечности климата (окна описываемого помещения ориентированы на юг), с = 0.75.

Таким образом, в результате вычислений имеем

еIVн = 0.3 * 0.9 * 0.75 = 0.2

Искусственное освещение.

Применяется в производственном помещении комбинированное искусственное освещение, то есть общее и местное освещение, а также - смешанное.

Для работ высокой точности (разряд зрительных работ III) размер объекта различения 0,3-0,5 мм, фон - средний, контраст объекта различения с фоном большой - принимаем комбинированную - 750 лк, минимальную - 400 лк.

В качестве источника искусственного освещения применяются люминесцентные лампы типа ЛБ-40.

6.5 Охрана окружающей среды

Во время проведения эксперимента работает антенна НДА-100, которая является источником излучения энергии большого уровня (порядка 1-2 МВт). Частота, на которой она работает, 150 МГц. Такое излучение приводит к энергетическому загрязнению атмосферы и поэтому его следует пронормировать.

Нормируемым параметром является напряженность электрического поля Е, В/м. Безопасным предельно допустимым уровнем (ПДУ) интенсивности электромагнитных излучений для человека является Е=50 В/м [37]. Именно ПДУ напряженности электрического поля является определяющим при выборе площадки радиостанции.

Радиолокационные станции (РЛС) при размещении в городах и других населенных пунктах располагают в специальных зонах вдали от жилой застройки. Размеры санитарно-защитных зон для РЛС определяются в зависимости от назначения объекта и мощности локатора, а также от диаграммы направленности, высоты установки и углов излучения с учетом характера рельефа местности. Санитарно-защитная зона для РЛС также, как и для телевизионных станций включает зону строгого режима (на ее границе плотность потока энергии (ППЭ) не должна превышать 10мкВт/см2) и зону ограничения (на ее внутренней границе ППЭ не должна превышать 10 мкВт/см2, а на внешней - 5 мкВт/см2).

Санитарно-гигиеническое нормирование ионизирующих излучений и правила работы с радиоактивными веществами регламентируется двумя основными нормативными документами - 'Нормами радиационной безопасности НРБ - 76' и 'Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/80' [38].

При соблюдении нормативных значений параметров опасных и вредных производственных факторов можно обеспечить здоровье и безопасные условия работы сотрудников, проводящих исследовательскую работу на радаре.

6.6 Расчет зануления на отключающую способность

Цели расчета зануления электроустановки на отключающую способность:

1) по номинальному току (мощности) зануляемой электроустановки определить и выбрать сечение фазного и нулевого защитного проводника, обеспечивающих необходимую проводимость петли фаза - нуль;

2) выбрать тип и параметры защитного аппарата, обеспечивающего надежное и быстрое отключение поврежденного участка электрической сети при замыкании фазы на зануленный корпус электроустановки.

Тр - трансформатор; РЩ-1 - распределительный щит; РЩ-2 - распределительный щит, питающий осветительную нагрузку; АВ - автоматический выключатель; Пр - предохранитель; 1- питающий магистральный кабель; 2 - кабель-ответвление к электродвигателю; 3 - линия, питающая осветительный щит РЩ-2.

Задание для расчета зануления:

1. Силовая нагрузка

ЭД-1 : 390 кВт ; ЭД-2 : 5160 кВт ;

к=0,9

2. Осветительная нагрузка

Р= 40 кВт ; cos = 1

3. Трансформатор

Тип: масляный; U / U= 6/0,4 кВ; схема соединений обмоток Y/Y

4. Кабели

Длина магистрального кабеля L=100 м; длина кабеля ответвления к электродвигателю L=50 м. Защита: для L - автоматический выключатель (АВ), для L - АВ.

Расчет:

1. Мощность трансформатора

S===72,58 кВА

где к=0,7…0,8; к=0,9 - из условия; из таблицы для ЭД АИ280М6У3:

Р=90 кВт ; n = 1000 об/мин; = 93% ; cos = 0,9 ; I/ I= I к=6,5

Ближайшее стандартное значение S=63 кВА.Для трансформатора с такой мощностью номинальное напряжение обмоток высшего напряжения 6…10 кВ и 20…35 кВ. При схеме соединения обмоток Y/Y полное сопротивление обмоток z=1,237 Ом.

2. Максимальный ток в цепи ЭД-2

I=А

3. Рабочий ток магистрального кабеля Lв нормальном режиме

I= I/ 6,5 =500 /6,5 = 77 A (I=500 A - табличное значение).

I= кк I=52 А

4. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя АВ в цепи магистрального кабеля

I I= 152 A

В цепи одного ЭД: I = I, где I - ток кратковременной перегрузки.

I= 1.25 I =1,25 I= A

Выбираю АВ: А3744Б, I=630 А.5. Выбор сечения магистрального кабеля L

При электромагнитном расцепителе :

I= I /4,5=630 /4,5=140 A

По таблице выбираю S=50 мм.

6. Выбор АВ в цепи трансформатора и сечения кабеля L.

Максимальный ток в цепи трансформатора

I= А

По таблице выбираю АВ: А 3714Б, I= 160 A

Из таблицы выбираю сечение кабеля L: S= 25 мм с I= 105 A.

7. Выбор нулевого защитного кабеля

Если фазный и нулевой защитный проводки выполнены из разных материалов, например фазный - из алюминия, а нулевой защитный - из меди, то S0,8S. Тогда

S0,8S= =20 мм

S0,8S= мм

Выбираю стандартный S=25 мм, S=50 мм.

8. Минимально допустимый однофазного короткого замыкания, обеспечивающий автоматическое отключение в минимальное время

IkI= A,

где I - номинальный ток защитного аппарата; k - коэффициент кратности тока короткого замыкания по отношению к номинальному току защитного аппарата, принимаю k 1,25 - автоматов с номинальным током более 100 А.

9. Рассчитываем активное и индуктивное сопротивления фазного и нулевого защитного проводников

R=== Ом

R=== Ом

R=== Ом

R=== Ом

Индуктивные сопротивления X и Х пренебрежимо малы.

R= R+ R=0,112+=0,14 Ом

R= R+ R=0,072+0,018=0,09 Ом

10. Действительное расчетное значение (модуль) тока однофазного короткого замыкания

I==

==377 A

где Х - внешнее индуктивное сопротивление. При отдельно положенных нулевых проводах его обычно принимают равным 0,6 Ом/км, что соответствует расстоянию между проводами 0,7…1,0 м.

11. Так как значение расчетного тока однофазного короткого замыкания I=377 А превышает значение наименьшего допустимого по условиям срабатывания защиты тока I=200 А, то нулевой защитный проводник выбран правильно, т.е. отключающая способность системы зануления обеспечена [39].

6.7 Гражданская оборона

Гражданская оборона - это составная часть системы общегосударственных оборонных мероприятий, проводимых в мирное и военное время в целях защиты населения народного хозяйства от оружия массового поражения и других современных средств нападения противника, а также для спасательных работ в очагах поражения и зонах катастрофического затопления в чрезвычайных ситуациях.

Основными задачами ГО являются:

1. Защита населения в чрезвычайных ситуациях в мирное и военное время.

2. Повышение устойчивости работы объектов и отраслей народного хозяйства.

3. Проведение спасательных и неотложных аварийновосстановительных работ в очагах поражения и зонах затопления.

На Украине более 1700 химических предприятий, которые широко используют СДЯВ, такие как хлор, NH3, азотную, серную кислоты и другие. При производственной аварии с выбросом СДЯВ или при действии химического боеприпаса образуются зоны химического поражения, где возможна массовая гибель людей, животных, растительности.

Характеристики отравляющих веществ и сильнодействующих ядовитых веществ и первая помощь пострадавшим

Основа химического оружия - отравляющие вещества (ОВ), представляющие собой ядовитые (токсичные) соединения, применяемые для снаряжения химических боеприпасов. Они предназначаются для поражения незащищенных людей, животных и способны заражать воздух, продовольствие, корма, воду, местность и предметы, расположенные на ней.

Основные пути проникновения ОВ через дыхательный аппарат (ингаляция), кожные покровы, желудочно-кишечный тракт и кровяной поток при ранениях зараженными осколками или специальными поражающими элементами химических боеприпасов. Критерии боевой эффективности ОВ: токсичность, быстродействие (время от момента контакта с ОВ до проявления эффекта), стойкость.

Токсичность отравляющих веществ - это способность ОВ вызывать поражение при попадании в организм в определенных дозах. В качестве количественной характеристики поражающего действия ОВ и других токсичных для человека и животных соединений используют понятия токсическая доза. При ингаляции токсодоза равна произведению концентрации ОВ в воздухе на время воздействия в минутах (мг*мин/л); при проникновении ОВ через кожу, желудочно-кишечный тракт и кровяной поток токсодоза измеряется количеством ОВ на килограмм живой массы (мг/кг). Внезапность является непременным условием применением химического оружия. По мнению зарубежных специалистов, летальные дозы ОВ должны поступить в организм человека в течении нескольких секунд, т.е. до применения им средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожи. В зависимости от дозы ОВ поражение может развиваться в виде молниеносной формы с летальным исходом в течение первых секунд или минут или в форме тяжелого прогрессирующего патологического процесса.

Стойкость - это способность ОВ сохранять свои поражающие действия в воздухе или на местности в течение определенного периода времени. В боевых (пар, аэрозоль, капли) ОВ способны распространятся по ветру на большие расстояния, проникать в боевую технику, различные укрытия и длительное время сохранять свои поражающие свойства.

На переход в боевое состояние ОВ и действие их в атмосфере и на местности оказывают влияние физико-химические характеристики: летучесть, вязкость, поверхностное натяжение, температура плавления и кипения, устойчивость к факторам внешней среды. Современные ОВ условно делятся: по характеру поражающего действия - нервно-паралитические, общеядовитые, удушающие, кожно-нарывные, раздражающие и психогенные; в зависимости температуры кипения и летучести - стойкие и нестойкие.

Поражение отравляющими веществами.

Характер и степень поражения людей и животных зависит от вида ОВ (СДЯВ) и токсической дозы.

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия - группа летальных ОВ, представляющих собой высокотоксичные фосфорсодержащие ОВ (зарин, зоман, Ви-Икс). Зарин - бесцветная прозрачная жидкость со слабым фруктовым запахом, плотность 1,09 г/см3, температура кипения 1470С, температура затвердения от - 30 до -500С, хорошо растворяется в воде. Зоман - бесцветная жидкость со слабым запахом камфоры, плотность 1,01 г/см3, температура кипения 185 - 1870С, температура затвердения от -30 до -800С, в воде растворяется плохо. Ви-Икс - бесцветная жидкость, без запаха, плотность 1,07 г/см3; часть Ви-Икс - до 5 % - растворяется в воде. Жидкое Ви-Икс имеет вязкость моторного масла, температура кипения 237 С, малую летучесть, затвердевает примерно при -500С. все фосфорсодержащие вещества хорошо растворяются в органических растворителях и жирах, легко проникают через неповрежденную кожу. действуют в капельно-жидком и аэрозольном (пары, туман) состоянии. Попадая в организм, фосфорсодержащие ОВ ингибируют (угнетают) ферменты, регулирующие передачу нервных импульсов в системах дыхательного центра, кровообращения, сердечной деятельности и др. Отравление развивается быстро. При малых токсических дозах (легкие поражения) происходит сужение зрачков глаз (миоз), слюноотделение, боли за грудиной, затрудненное дыхание, обильное потоотделение, затрудненное дыхание. При тяжелых поражениях сразу же наступает затрудненное дыхание, непроизвольное отделение мочи, спазмы в желудке, обильное потоотделение, головная боль, иногда рвота,появление судорог и паралич дыхания, смерть. Первая помощь: надеть противогаз, ввести противоядие (атропин) с помощью шприц-тюбика; капли удалить с помощью ИПП. Обнаружение (индикация): с помощью ВПХР и автоматического газосигнализатора. Защита : противогаз и защитная одежда. Дегазация: местность, здания - водными растворами хлорной извести, две трети основной соли гипохлорита кальция или щелочей; дегазирующий раствор № 1; технику - аммиачно-щелочными растворами; дегазирующий раствор № 2.

Отравляющие вещества общеядовитого действия - группа быстродействующих летучих ОВ (синильная кислота, хлорциан, окись углерода, мышьяковистый и фосфористый водород ), поражающих кровь и нервную систему. Наиболее токсичные - синильная кислота и хлорциан.

Синильная кислота - бесцветная летучая жидкость с запахом горького миндаля, температура кипения 260С, замерзания - минус 140С, плотность 0,7 г/см3, хорошо растворяется в воде и органических растворителях. Хлорциан - бесцветная, тяжелая, летучая жидкость, температура кипения 190С, замерзания - минус 60С, плотность 1,2 г/см3, в воде растворяется плохо, в органических растворителях - хорошо. При тяжелом отравлении ОВ общеядовитого действия наблюдается металлический привкус во рту, стеснение в груди, чувство сильного страха, тяжелая отдышка, судороги, паралич дыхательного центра. Боевое состояние : парообразное. Первая помощь: надеть противогаз, раздавить ампулу с противоядием, ввести ее под лицевую часть противогаза и вдохнуть. При необходимости - искусственное дыхание. Обнаружение (индикация): ВПХР. Защита: противогаз. Дегазация: на местности не требуется, в помещении - проветривание.

Отравляющие вещества удушающего действия, при вдыхании которых поражаются верхние дыхательные пути и легочные ткани. Основные представители: фосген и дифосген. Фосген - бесцветная жидкость, температура кипения 8,20С, температура замерзания - минус 1180С, плотность 1,42 г/см3. Дифосген - бесцветная маслянистая жидкость с запахом прелого сена, температура кипения 1280С, замерзания - минус 570С, плотность 1,6 г/см3.

При вдыхании фосгена чувствуется запах прелого сена и неприятный сладковатый привкус во рту, ощущается жжение в горле, кашель, стеснение в груди. После выхода из зараженной атмосферы эти признаки пропадают. Через 4-6 часов состояние пораженного резко ухудшается. Появляется кашель с обильным выделением пенистой жидкости, дыхание становится затруднительным.

Первая помощь: надеть противогаз, полный покой, быстро отправить на пункт медпомощи; искусственное дыхание запрещается. Обнаружение (индикация): ВПХР. Защита: противогаз. Дегазация: на местности не требуется, в помещении - проветривание.

Отравляющие вещества кожно-нарывного действия - иприт и азотистый иприт. Химически чистый иприт - маслянистая бесцветная жидкость, технический - маслянистая жидкость желто-бурого или буро-черного цвета с запахом горчицы или чеснока, тяжелее воды в 1,3 раза, температура кипения - 2170С; химически чистый иприт затвердевает при температуре около 140С, а технический - при 80С, в воде растворяется плохо, в жирах и органических растворителях - хорошо. Действует иприт в капельно-жидком, аэрозольном и парообразном состоянии.

Иприт легко проникает через кожу и слизистые оболочки; попадая в кровь и лимфу, разносится по всему организму, вызывая общее отравление человек или животного. При попадании капель иприта на кожные покровы признаки поражения обнаруживаются через 4-8 часов. В легких случаях появляется покраснение кожи с последующим развитием отека и ощущением зуда. При более тяжелых поражениях кожи образуются пузыри, которые через 2-3 дня лопаются и образуются язвы; в желудке боли, тошнота, рвота, понос. При отсутствии инфекции пораженный участок заживает через 10-20 суток. Возможно поражение кожных покровов парами иприта, но более слабое, чем каплями.

Пары иприта вызывают поражение глаз и органов дыхания. При поражении глаз отмечается ощущение засоренности глаз, зуд, воспаление конъюнктивы, омертвление роговой оболочки, образование язв. Через 4-6 часов после вдыхания паров иприта ощущается сухость и першение в горле, резкий болезненный кашель, затем появляются охриплость и потеря голоса, воспаление бронхов и легких.

Первая помощь: надеть противогаз, удалить капли с помощью ИПП, глаза, рот, нос и горло прополоскать 2%-ным раствором соды (питьевой). Обнаружение (индикация): по внешним признакам, пожелтению листвы и с помощью ВПХР. Защита противогаз и защитная одежда. Дегазация: местность, здания - водными растворами хлорной извести, гипохлорита кальция; технику - растворами дихлорамина или гексахлормеламина в дихлорэтане.

Отравляющие вещества раздражающего действия - группа ОВ, воздействующих на слизистые оболочки глаз (лакриматоры, например хлорацетофенон) и верхние дыхательные пути (стерниты, например адамсит). Наибольшей эффективностью обладают ОВ комбинированного раздражающего действия типа «CS» (Си-Эс) и «CR» (Си-Эр).

Признаки поражения : жжение и резь в глазах, слезотечение, жжение во рту. носоглотке и верхних дыхательных путях, кашель, тошнота, рвота. Первая помощь: надеть противогаз, раздавить ампулу с противодымной смесью и ввести ее под лицевую часть противогаза. После выхода из зараженной атмосферы прополоскать рот водой или 2%-ным раствором питьевой соды. Дегазация: смывание водой, водно-спиртовыми растворами сернистого натрия; для адамсита - водной кашицей хлорной извести, гипохлорита кальция.

Отравляющие вещества психогенного действия - группа ОВ, вызывающих временные психозы за счет нарушения химической регуляции в центральной нервной системе. Представителями таких ОВ являются вещества типа “LSD” (диэтиламид лезергиновой кислоты) и “BZ”(Би-Зет). Это бесцветные кристаллические вещества, плохо растворимые в воде, применяются в аэрозольном состоянии. При попадании в организм они способны вызвать расстройства движений, нарушение зрения и слуха, галлюцинации, психические расстройства или полностью изменить нормальную картину поведения человека; состояние психоза, аналогичное наблюдаемым у больных шизофренией.

Стойкие ОВ - группа высококипящих ОВ, сохраняющих свое поражающее действие от нескольких часов до нескольких дней и даже недель после применения. Стойкие отравляющие вещества (СОВ) медленно испаряются, устойчивы к действию воздуха и влаги. Основные представители - Vx-газы, зоман, иприт.

Нестойкие ОВ - группа низкокипящих ОВ, заражающих воздух на относительно непродолжительный период (от нескольких минут до 1-2 ч). Основные представители НОВ - фосген, синильная кислота, хлорциан.

Сильнодействующие ядовитые вещества.

Люди и животные могут получать поражения при воздействии на них сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), поступающих во внешнюю среду при разрушении мест их хранения или в результате аварий на предприятиях, производящих или применяющих такие вещества.

Сильнодействующие ядовитые вещества - это химические вещества, предназначенные для применения в народнохозяйственных целях, которые при выливе или выбросе способны вызвать массовые поражения людей, животных и растений. Основными представителями СДЯВ хлор, цианистый водород, аммиак, сернистый ангидрид, сероводород. Они как правило, хранятся в герметичных емкостях в сжиженном виде под давлением собственных паров (6-12 атм) и подаются по трубопроводам в технологические цеха.

В результате распространения на местности ОВ или СДЯВ образуются зоны химического заражения и очаги химического поражения. В зону химического заражения СДЯВ входит участок разлива и территория, над которой распространились пары этих веществ с поражающими концентрациями. В системе ГО имеются средства индивидуальной защиты, способные защитить население в чрезвычайных ситуациях, свести до минимума

Заключение

В дипломной работе рассмотрены особенности использования амплитудного накопителя, используемого для дополнительного контроля во время основной процедуры обработки сигнала НР с целью устранения отражений от летательных объектов. В записке представлено описание основных принципов, положенных в основу разработки устройства, а также приведен расчет функциональной и принципиальной схем.

Эта устройство может быть использовано в процессе измерений для эффективного анализа помеховой ситуации вдоль радиолокационной развертки дальности в том случае, когда во время накопления результата в сеансах большой длительности становятся явно не различимы отражения от целей, но которые не позволяют достоверно вычислять ионосферные параметры.

С помощью программного обеспечения, реализующее алгоритмы при использовании функций языка 'ТурбоБейсик', приведены некоторые программы для анализа накопленных данных. На основании построенного алгоритма созданы программные средства, позволяющие решить поставленную задачу и визуально представить в графической форме полученные данные.

Приведены расчеты надежности амплитудного накопителя, которые показали, что устройство обеспечивает заданное значение вероятности безотказной работы. Приведена технология изготовления и сборки амплитудного накопителя, а в конце проекта уделено внимание технико-экономическому обоснованию необходимости создания данного устройства, уделено внимание охране труда и окружающей среды.

Питание устройства осуществляется от напряжений питания +12В и 5В.

В дипломном проекте разработана технология сборки и контроля накопителя. В проекте даны конкретные рекомендации по обеспечению техники безопасности в процессе производства блока. Рассчитаны технико-экономические показатели конструкции.

Результаты дипломной работы могут быть использованы в лабораториях кафедр Института ионосферы, на действующем радаре НР в г. Змиеве, а также в учреждениях, в которых изучают ионосферные процессы и принципы радиолокации.

Таким образом, на основании выполненной работы можно сделать вывод о том, что поставленное к настоящему проекту задание выполнено полностью.

Список использованных источников

1. Воулс К.Л. Некогерентное рассеяние свободных электронов как средство изучения ионосферы и экзосферы. Некогерентное рассеяние радиоволн. - М.: 1965.

2. Фарли Д.Т., Догерти Д.Л., Бэррон Д.У. Некогерентное рассеяние. - М.: Мир, 1965.

3. Эванс Дж. Теоретические и практические вопросы исследования ионосферы методом некогерентного рассеяния // ТИИЭР, т.57, 4, с.139-177, 1969.

4. Ришбет Г., Гарриот О. С. Введение в физику ионосферы. - Л.: 1975.

5. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. - М.: Наука, 1988,

6. Таран В.И. Измерительный комплекс некогерентного рассеяния Харьковского политехнического института// Радиотехника и электроника, т.21, N 1, с.3-12, 1976.

7. Таран В.И. Наблюдение ионосферы методом некогерентного рассеяния // Сб. Ионосферные исследования, N 27, - М.: Сов. радио, 1979.

8. Рогожкин Е.В., Ликумович В.И. К вопросу о спектре и мощности рассеянного ионосферой сигнала // Вестник ХПИ, N 22, сер. Радиотехника, вып. 1, ХГУ, 1967.

9. Головин В.И., Рогожкин Е.В., Таран В.И. Наблюдения ионосферы с помощью метода некогерентного рассеяния. Аппаратурные особенности // Вестник Харьк. политехн. ин-та. 1979, N 155: Исследование ионосферы методом некогерентного рассеяния. Вып. 1, с.12-22.

10. Рогожкин Е.В. Измерение параметров ионосферной плазмы по корреляционной функции сигнала // Сб. Ионосферные исследования, N 27, - М.: Сов. радио, 1979.

11. Цуркан А.В. Двухимпульсный режим радара некогерентного рассеяния. - Вестник ХГПУ, 1999, вып. 31, стр. 120.

12. Рогожкин Е.В., Пуляев В.А. Использование манипуляции при некогерентном рассеянии. Сообщение 1. Обработка ионосферных сигналов при амплитудной манипуляции несущей. Вестник Харьк. политехн. ин-та. 1986, 248: Исслед. ионосферы методом некогерентного рассеяния. Вып.5, с.27-30.

13. Рогожкин Е.В. Кодирование при ионосферных измерениях методом НР // Респ. межведомст. сборник 'Ионосфера' - Харьков: Основа, 1991, с.77-86.

14. Бузовски И., 'Надежность. Теория и практика ', 'Мир', Москва, 1965г.

15. Закон Украины об охране труда от 25.11.92г.

16. ГОСТ 12.2.007.075.ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности. - Введ.01.01.76.

17. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1984.

18. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат,1987. - 648 с.

19. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безоп. при эксплуатации установок потребителей. - М.:Энергия, 1969.

20. ГОСТ 12.2.007.075.ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности. - Введ.01.01.76.

21. ГОСТ 14255-69. Аппараты электрического напряжения до 1000 В. Оболочки. Степень защиты. - Введ. 01.01.78.

22. ПУЭ-87. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1987. 648с.

23. ГОСТ 12.1.030-81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление. - Введ. 01.01.82.

24. М.В. Алексеев и др. Основы пожарной безопасности. - М.: Высш.шк.,1971.

25. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - Введ. 01.07.87.

26. ОНТП-24-86. Общесоюзные нормы технологического проектирования. Категорирование производственных помещений по взрыво-пожарной и пожарной опасности. - М.: 1986.

27. Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений. СН 305-77. - М.: Стройиздат, 1978. 48с.

28. РД 34.21.122-87. Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений. СН 305-77. -М. :Стройиздат, 1978.

29. Общие санитарно-гигиенические требования.-Введ.01.01.77. СНиП 2.04.05-86.

30. ГОСТ12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.-Введ.01.01.76г.

31. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - Введ. 01.01.89.

32. СНиП 2.04.05-91. Строительные нормы и правила.Отопление. Вентиляция и кондиционирование воздуха. - М.: Стройиздат, 1987.

33. ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. - Введ. 01.07.84.

34. ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. - Введ. 01.07.91.

35. CНиП П-4-79. Естественное и искусственное освещение. - М.: Стройиздат, 1980.

36. СНиП II-4-79. Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1982.

37. ГОСТ 12.1.045-84. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. - Введ. 01.07.85.

38. ГОСТ 12.1.002--84. Электростатические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах. - Введ. 01.01.86.

39. Выбор и обоснование методов и средств защиты работающих и окружающей среды от опасных и вредных производственных факторов. Имитационные упражнения и задачи по курсу ”Охрана труда и окружающей среды “.Учеб. пособие для вузов / Н.П.Вершинина, Я.С.Заир-Бек, В.В.Рщупкин и др. - К.: УМК ВО, 1992. - 183 с.

40. П.Т.Егоров и др. Гражданская оборона. Учебник для вузов.М., “Высшая школа”,1977.

41. В.Г. Атаманюк и др. Гражданская оборона. Учебник для вузов.М.: “Высшая школа”,1986. - 207 с.: ил.

Приложение 1

Программа накопления и просмотра сигнала НР

cls:screen 9,0,0

key 17,chr$(&H0)+chr$(&H4F)

key (17) on:on key (17) gosub 8

dim s(900), sd(900,16)

dim d2(30,20), cc1(900), d4(30), d5(900,17), d24(900)

dim co1$(26,5),pr$(260),pp(51),p(30), d1(900)

dim xd$(70)

dim a1%(70,450),a2%(70,450)

A$='13020116.004':FILENAME$=A$:NAMEFILE$=A$

FILENAME1$=MID$(NAMEFILE$,1,7):NUM$=MID$(NAMEFILE$,9,3)

nname:

f$=filename$ :kpp$='kp'+mid$(f$,1,6)+'.004'

NACH=58

SM=0

SM1=0

MASH=1

MC=1

FLAG=0

smm=0 'сдвиг по оси

gr=100 'число разверток

mn=0 'Число усреднений

nrazv=1500

open f$ for binary as #1

b1$='13020116.004'

open b1$ as b11 len=2 'for binary as #2

field b11, 2 as xd$

'-----------------------------------------------------------

line (0,0)-(639,349),15,b

300 'Автоматическая обработка

for i%=1 to 900:s(i%)=0:next i%

for i%=0 to 30:for j%=0 to 17:d2(i%,j%)=0:next j%,i%

for i%=0 to 900:for j%=0 to 16:sd(i%,j%)=0:d5(i%,j%)=0:next j%,i%

for i%=1 to 900:s(i%)=0:next i%

for i=1 to 900

for t%=1 to 70

get b1,t%+(i-1)*70 'Считать метки

if i<451 then a1%(t%,i)=cvi(xd$)

if i>450 then a2%(t%,i-450)=cvi(xd$)

next t%,i

n=1050 '1050

locate 2,55:print 'Сумма ';n; 'разверток'

for j%=900 to 1100 'n ' Шагаем поперек

if j%=200 then print j%;

if j%=400 then print j%;

if j%=600 then print j%;

if j%=800 then print j%;

for i%=1 to 900

t%=((j%-1)15)+1 'Номер слова

v%=14-(j%-((j%-1)15)*15-1) 'позиция внутри слова

if i%<451 then d1(i%)=(a1%(t%,i%) and 2^(v%)) / (2^(v%))

if i%>450 then d1(i%)=(a2%(t%,i%-450) and 2^(v%)) / (2^(v%))

next i%

' a$=''

SEEK #1,(j%-1)*3600.0 +0

get$ #1,1800,a$

for i%=1 to 880

cc1(i%)=ASC(mid$(a$,(2*i%-1),1))*(-1)+128

s(i%)=s(i%)+cc1*(1-d1(i%)) 'Копим напряжения

for h%=0 to 16

sd(i%,h%)=sd(i%,h%)+(1-d1(i%))*(1-d1(i%+h%))

' sd(i%,h%)=sd(i%,h%)+1

next h%

next i%

for j1%=0 to 16 'Получить АКФ с учетом d1(i%)

for i%=0 to 880

d5(i%,j1%)=d5(i%,j1%)+cc1(i%)*cc1(i%+j1%)*(1-d1(i%))*(1-d1(i%+j1%))

' d5(i%,j1%)=d5(i%,j1%)+cc1(i%)*cc1(i%+j1%)

next i%,j1%

next j%

cls

' return

'================================================

500 'Обработать

for i=1 to 900

sd=sd(i,0):if sd=0 then sd=1

s(i)=s(i)/sd 'Обработать напряжения

next i

'==================================----------------

for j%=0 to 16

for i%=1 to 900

sd=sd(i%,j%):if sd=0 then sd=1

d5(i%,j%)=d5(i%,j%)/sd 'Обработать АКФ

next i%,j%

'-----------------

for j%=0 to 17 'Отнять напряжения

for i%=0 to 880

d5(i%,j%)=d5(i%,j%)-s(i%)*s(i%+j%)

next i%,j%

'-------------------

for j%=0 to 17

d4(j%)=0

for i%=700 to 850

d4(j%)=d4(j%)+d5(i%,j%) 'Найти шумы

' print i%;d5(i%,j%)

next i%

d4(j%)=d4(j%)/151

if d4(j%)=0 then d4(j%)=1

next j%

for j%=0 to 17 'Отнять шумы

for i%=0 to 900

' print i%;d5(i%,j%);d4(j%)

d5(i%,j%)=d5(i%,j%)-d4(j%)

next i%,j%

for j%=17 to 1 step -1 'Шумы пронормировать

d4(j%)=d4(j%)/d4(0)

next j%

ee=0.08 'Нарисовать профили

nk=150

for j%=0 to 17

line(79,nk+j%*10)-(624,nk+j%*10),15,,&hcccc 'оси

next j%

for j%=0 to 17 '1 to 17

for i%=10 to 700 'высота

ed=ee*d5(i%,j%)/100*i%

edd=ee*d5(i%+1,j%)/100*i%

if ed= 0 then 504

if edd= 0 then 504

line (-50+1*i%,nk-ed+10*j%)-(-50+1*i%+1,nk-edd+10*j%),15

504 if i%=330 then circle (-100+1*i%,nk-ed+10*j%),3

next i%,j%

max=0

for i%=100 to 700 'высота

if sd(i%,0)>max then max=sd(i%,0)

' print sd(i%,0);

next i%

for i%=100 to 700 'высота

line (-50+1*i%,130-80+sd(i%,0)/max*50-50)-(-50+1*i%+1,130-80+sd(i%+1,0)/max*50-50),15

next i%

line (50,0)-(639,50),15,b

for j%=0 to 17 'вдоль развертки cгладить

for i%=15 to 895

' d5(i%,j%)=(d5(i%-2,j%)+d5(i%-1,j%)+d5(i%,j%)+d5(i%+1,j%)+d5(i%+2,j%))/5

next i%,j%

'==========

for j%=17 to 1 step -1 'Вдоль развертки вырaвнять

for i%=15 to 880

if j%=1 then d5(i%,j%)=d5(i%,j%-1)

if j%=2 then d5(i%,j%)=(d5(i%,j%-1)+d5(i%-1,j%-1))/2

if j%=3 then d5(i%,j%)=d5(i%-1,j%-1)

if j%=4 then d5(i%,j%)=(d5(i%,j%-1)+d5(i%-3,j%-1))/2

if j%=5 then d5(i%,j%)=d5(i%-2,j%-1)

if j%=6 then d5(i%,j%)=(d5(i%,j%-1)+d5(i%-5,j%-1))/2

if j%=7 then d5(i%,j%)=d5(i%-3,j%-1)

if j%=8 then d5(i%,j%)=(d5(i%,j%-1)+d5(i%-7,j%-1))/2

if j%=9 then d5(i%,j%)=d5(i%-4,j%-1)

if j%=10 then d5(i%,j%)=(d5(i%,j%-1)+d5(i%-9,j%-1))/2

if j%=11 then d5(i%,j%)=d5(i%-5,j%-1)

if j%=12 then d5(i%,j%)=(d5(i%,j%-1)+d5(i%-11,j%-1))/2

if j%=13 then d5(i%,j%)=d5(i%-6,j%-1)

if j%=14 then d5(i%,j%)=(d5(i%,j%-1)+d5(i%-13,j%-1))/2

if j%=15 then d5(i%,j%)=d5(i%-7,j%-1)

if j%=16 then d5(i%,j%)=(d5(i%,j%-1)+d5(i%-15,j%-1))/2

if j%=17 then d5(i%,j%)=i%*22.68*0.15 'Километраж

next i%,j%

for j%=1 to 17 'Накопить вдоль развертки

n%=90 'Начало развертки

for i%=1 to 25

d2(i%,j%-1)=0

for i1%=1 to 2*i% 'увеличивающаяся толщина

n%=n%+1

d2(i%,j%-1)=d2(i%,j%-1)+d5(n%,j%)

next i1%

d2(i%,j%-1)=d2(i%,j%-1)/(2*i%)

next i%,j%

'==============

for j%=15 to 1 step -1 'Нормализовать

for i%=0 to 25

d=d2(i%,0):if d=0 then d=1

d2(i%,j%)=d2(i%,j%)/d

' print d2(i%,0)

next i%,j%

t=22.6757/795

for i%=0 to 25 'Восстановить

for j%=1 to 15

f=(1-j%*t)

' d2(i%,j%)=d2(i%,j%)/f

if d2(i%,j%)>1 then d2(i%,j%)=1

if d2(i%,j%)<-1 then d2(i%,j%)=-1

next j%,i%

525 cls

ee=20

nk=100

for j%=1 to 15

line(59,nk+j%*10)-(624,nk+j%*10),15,,&hcccc 'оси

next j%

for j%=1 to 15 'задержка

for i%=1 to 24 'высота

' print t%;i%;d2(i%,j%)

ed=ee*d2(i%,j%)

edd=ee*d2(i%+1,j%)

line (50+i%*20,nk+j%*10-ed)-(50+i%*20+20,nk+j%*10-edd),15

if i%=16 then circle (50+20*i%,nk+j%*10-ed),3

next i%

next j%

'- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

600 for j%=1 to 25

d5(j%,0)=d2(j%,16)-100 'Насчитать h

d5(j%,16)=0

d5(j%,1)=d2(j%,0)/d4(0) 'Насчитать Q

d5(j%,2)=d5(j%,1)*d5(j%,0)*d5(j%,0)/10000 'Насчитать Q^2

d5(j%,3)=0

d2(j%,0)=1

next j%

d4(0)=1

c77=1000/20/60 'Длительность сеанса

if c77<0.1 then c77=0.1

C7=C77

o7=10

d$=mid$(f$,1,2)+'-'+mid$(f$,3,2)+'-'+'20'+mid$(f$,5,2)

tt$=mid$(f$,7,2)+':'+mid$(f$,11,2)+'00'

stop

ref.by 2006—2019
contextus@mail.ru