Методология обеспечения электромагнитной совместимости средств функционального поражения электромагнитным излучением с другими радиоэлектронными средствами в составе комплекса противодействия беспилотным летательным аппаратам

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-29-01331

НазваниеМетодология обеспечения электромагнитной совместимости средств функционального поражения электромагнитным излучением с другими радиоэлектронными средствами в составе комплекса противодействия беспилотным летательным аппаратам

Руководитель Белоусов Антон Олегович, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" , Томская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-706 - Радио- и телевизионные системы, радиолокация и связь

Ключевые слова Электромагнитная совместимость, беспилотные летательные аппараты, модальное резервирование, модальная фильтрация, меандровые линии, функциональное поражение

Код ГРНТИ47.05.15

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Последнее десятилетие отмечено увеличением темпов роста развития беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) за счет использования их в различных целях не только для военного назначения, но и для гражданской области. В России БПЛА в гражданских целях широко стали использоваться с 2010 года, а в 2017 году Российский рынок беспилотных средств увеличился еще на 87%. БПЛА позволяют снизить на порядок себестоимость услуг, связанных с дистанционным наблюдением, контролем окружающей среды и объектов в режиме реального времени, по сравнению с традиционными космическими или авиационными системами. Между тем это время также знаменуется появлением усовершенствованных средних и малых БПЛА, задачи противодействия применению которых, в особо контролируемых зонах, существенно актуализировались. При этом, если на начальном этапе появления задачи противодействия БПЛА (в начале 2000-х гг.) она решалась исключительно средствами поражения зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) противовоздушной обороны (ПВО), то в настоящее время специалисты осознали, что прямое отражение массированного налета БПЛА средствами ЗРК ПВО неоправданно экономически из-за использования дорогостоящих ракет по большому числу относительно дешевых БПЛА, а также ведет к быстрому исчерпанию боевого ресурса ЗРК. В связи с этим, в настоящее время широко исследуются дополнительные способы противодействия БПЛА, в том числе такие как применение средств радиоэлектронного подавления, а также средств направленного излучения энергии – средств функционального поражения (ФП) электромагнитным излучением (ЭМИ) и лазерного оружия. Эффективность ФП ЭМИ основана на изменениях электрофизических параметров полупроводниковых элементов многочисленных радиоэлектронных средств (РЭС), функционирующих в составе БПЛА. Вместе с тем эффективность средств ФП ЭМИ имеет и оборотную сторону. В частности, им свойственны другие существенные недостатки – высокая мощность создаваемого ЭМИ и сложность обеспечения его «избирательности» в отношении поражаемых РЭС. Это остро ставит вопрос обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) средств ФП ЭМИ с другими РЭС в составе комплекса противодействия БПЛА. Другой немаловажной составляющей является обеспечение ЭМС «своих» БПЛА, которые могут оказаться в области поражения средств ФП ЭМИ. Именно знание конкретных параметров наводимого сверхкороткого импульса (СКИ) на многочисленные РЭС, функционирующих в составе БПЛА, определяет возможность функционирования БПЛА после воздействия на него средствами ФП ЭМИ. Сам факт дополнительной защиты от создаваемого ЭМИ может стать подспорьем во время реальных боевых действий (на примере прошлогодних боевых действий в Ливии и Сирии, а также в Нагорном Карабахе). Таким образом, актуально создание уникальной методологии обеспечения ЭМС комплексов противодействия БПЛА для отечественных средств ФП ЭМИ, позволяющей опережающее, оперативное и эффективное отслеживание непрерывно совершенствующихся параметров перспективных генераторов ЭМИ. Научная новизна исследования обусловлена уникальными подходами к созданию методологии для обеспечения ЭМС, отличающимися возможностью использования: 1. Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), которая гарантирует выявление скрытых ресурсов, причём зачастую «копеечных». 2. Предложенного, при выполнении проекта РФФИ для космических аппаратов, метода полых и тонких пассивных проводников, обеспечивающих готовое устройство защиты с уменьшенной массой, для создания эффекта модальной фильтрации. 3. Комплексного резервирования цепей БПЛА на уровнях компонентов, плат и кабелей, с использованием модального разложения для обеспечения живучести БПЛА. 4. Спиральной шины питания, исследуемой для космического аппарата в рамках гранта РФФИ, для защиты БПЛА с минимальным увеличением массы. 5. Воздушной меандровой линии (МЛ), отличающейся полным отсутствием диэлектрика, единичной АЧХ в широкой полосе частот, но возможностью разложения СКИ неограниченного напряжения на импульсы меньшего напряжения. 6. Возможности сдвига резонансов щелей корпуса за счёт их перекрытия тонким магнитодиэлектриком. 7. Программных средств (с адаптацией к решению задач проекта), позволяющих комплексную оценку эффективности защиты от любых заданных воздействий по критерию уменьшения пяти стандартных N-норм, совместно с оптимизацией с любым набором критериев посредством генетического алгоритма.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Белоусов А.О., Жечев Е., Черникова Е.Б., Носов А.В., Газизов Т.Р. UAVs Protection and Countermeasures in a Complex Electromagnetic Environment Hindawi (журнал Complexity), Volume 2022, Article ID 8539326, 16 pages (год публикации - 2022)
10.1155/2022/8539326

2. Vlasova N.O., Belousov A.O. Parametric Optimization of Modal Filters with a Circular Cross Section in the Real Geometric and Electrophysical Parameters 23 International conference on micro/nanotechnologies and electron devices (EDM 2022), DOI:10.1109/EDM55285.2022.9855138, 5 pages (год публикации - 2022)
10.1109/EDM55285.2022.9855138

3. Gordeyeva V.O., Belousov A.O., Vlasova N.O. Optimization of a 3-conductor Modal Filter with a Circular Cross Section by Evolutionary Strategies with Limitations 23 International conference on micro/nanotechnologies and electron devices (EDM 2022), DOI: 10.1109/EDM55285.2022.9855187, 4 pages (год публикации - 2022)
10.1109/EDM55285.2022.9855187

4. Мурманский М.С., Жечев Е.С. ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТОДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ В СТРУКТУРЕ С ДВУКРАТНЫМ МОДАЛЬНЫМ РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Научная сессия ТУСУР – 2022», Том 1, C. 227-230 (год публикации - 2022)

5. Белоусов А.О., Гордеева В.О. Comparison of a Genetic Algorithm and Evolutionary Strategies in Optimization of Strip Modal Filters Pleiades Publishing, Inc., Vol. 68, No. 11, pp. 1079–1089 (год публикации - 2023)

6. Шпит Е.И. Развитие профессиональных умений в академическом письме у аспирантов Непрерывное образование: XXI век, Вып. 3 (43), С. 1-17 (год публикации - 2023)

7. Вавилонский А.В., Петухов Д.К., Корнев А.Е., Юнеман М.Е. Типы и характеристики беспилотных летательных аппаратов: обзор Электронные средства и системы управления: материалы XIX Международной научно-практической конференции, Ч. 2, С. 60–62. (год публикации - 2023)

8. Корнев А.Е., Пономарев В.А., Юнеман М.Е., Белоусов А.О. Защита критичных радиоэлектронных средств беспилотного летательного аппарата JMT F550 6-Aix от воздействия сверхширокополосных помех Электронные средства и системы управления: материалы XIX Международной научно-практической конференции, Ч. 2, С. 25–29. (год публикации - 2023)

9. Петухов Д.К., Корнев А.Е., Вавилонский А.В., Белоусов А.О. Комплексы функционального поражения мощным электромагнитным излучением: обзор Электронные средства и системы управления: материалы XIX Международной научно-практической конференции, Ч. 2, С. 67–70. (год публикации - 2023)

10. Пономарев В.А., Вавилонский А.В., Юнеман М.Е., Белоусов А.О. Защита критичных радиоэлектронных средств беспилотного летательного аппарата MFD Mini Crosswind 1600 от воздействия сверхширокополосных помех Электронные средства и системы управления: материалы XIX Международной научно-практической конференции, Ч. 2, С. 45–49. (год публикации - 2023)

Публикации