Development of Optical Communication Systems with High-Reliability Optical Sensors
2024
Aleksandr Krotov

Aizstāvēšana
30.08.2024. 10:00, Rīgas Tehniskās universitātes Datorzinātnes, informācijas tehnoloģijas un enerģētikas fakultātē, Rīgā, Āzenes ielā 12, 201. auditorijā

Zinātniskais vadītājs
Vjačeslavs Bobrovs, Svitlana Matsenko

Recenzenti
Aleksandrs Ipatovs, Semen Chervinskii, Lu Zhang

Radioelektronisko iekārtu (avionikas) izstrāde moderniem mūsdienu gaisakuģiem un to pilnveidošana ir saistīta ar informācijas un telekomunikāciju tehnoloģiju risinājumu ieviešanu gaisakuģu datu tīklā. Rezultātā patstāvīgi pieaug prasības gaisakuģu datu pārraides tīkliem. Tādējādi arī katru gadu gaisakuģa borta tīkla abonentierīču (satiksmes ģeneratoru) uzlabošanai ir nepieciešams uzlabot arī gaisakuģa borta informācijas un telekomunikāciju tīklu veiktspēju: lielāka caurlaidspēja, mērogojamība, nepieciešamā aiztures līmeņa nodrošināšana. Savukārt šo prasību izpilde ir jānodrošina ar obligātu atbilstību avionikas masas-dimensijas īpašībām un tendenci šo aprīkojumu samazināt. Jebkurš tehnisks lēmums, kas pieņemts saistībā ar aviācijas aprīkojumu (AE) ir pamatoti saistīts ar AE svaru, izmēru un raksturlielumiem, ņemot vērā to, ka AE ir stingras prasības attiecībā uz izturību pret ārējiem faktoriem, iekārtas kalpošanas drošību un elektromagnētisko savietojamību. Ņemot vērā atsevišķu produktu testēšanas cikla sarežģītību un produkta darba uzdevumu pieaugošo sarežģītību, sistēmu, kompleksu un AE komplektu izstrādes vai modernizācijas laikā bieži rodas problemātiskas situācijas. Risinājums, kas saistīts ar pienācīgu borta informācijas un telekomunikāciju tīklu raksturojumu nodrošināšanu, ir sarežģīts, tajā pat laikā neizslēdz prasības, kas noteiktas visas sistēmas komponentiem. Aviācijā elektromagnētiskās saderības (EMS) izpētes objekts ir gaisakuģis un tā borta iekārtas, kas spēj radīt elektromagnētiskos traucējumus. Īpašs izpētes objekts ir ārējie elektromagnētiskie lauki lidojuma trajektorijās. Gaisakuģa borta ierīces ir radioelektroniskas, elektroniskas un elektromehāniskas. Tās tiek iedalītas iespējamos netīšas iejaukšanās avotos un avotos, kas ietekmē iejaukšanos. Gaisakuģa borta iekārtu EMC nosaka trīs galveno objektu raksturlielumi – neparedzētu traucējumu avoti, traucējumu detektori un vide, kurā traucējumi izplatās no avota uz receptoru. Netīšus traucējumus uzskata par traucējumu avotiem, kas rodas, ekspluatējot gaisakuģa aprīkojumu, un radio pārraidīšanas ierīču radiāciju, kas atrodas ārpus gaisakuģa (sauszemes, jūras un citi gaisakuģi). Gaisakuģa radioraidītāji ir visjaudīgākie netīšu traucējumu avoti gaisakuģī. Tie raida nepārtrauktus un pulsējošus signālus frekvenču diapazonā no 2 MHz līdz 10 GHz. Kapacitāte ir 20... 400 vati – nepārtrauktiem signāliem un impulsam pat līdz vairākiem kW. Spektrs sastāv no galvenā un lokālā starojuma, starojuma pie darbības frekvences harmonikas, trokšņa un tranzīta starojuma. Iespējamie traucējumu avoti gaisakuģī ir impulsa jaudas pārveidotāji, dzinēja aizdedzes sistēmas, impulsa atkausēšanas sistēmas un ciparu elektroniskās sistēmas. Traucējumu avotu galvenie parametri ir šādi: traucējumu jauda radiofrekvences (RF) diapazonā (f); radīto traucējumu spektra platums ΔFgen (f). Atkarībā no pakāpes uz lidojumu drošību gaisakuģu sistēmas iedala četros līmeņos: A, B, C un D . A līmenis ietver sistēmas, kas veic tā sauktās “kritiskās” funkcijas. To pārkāpums rada katastrofālas sekas, piemēram, telekomunikāciju sistēmas, elektrisko vadību, dzinēja vadību u. c. B līmenis ietver elektriskas un elektroniskas sistēmas, kas veic funkciju, kuras pārkāpšana izraisa avārijas situācijas. C līmenis ietver elektriskas un elektroniskas sistēmas, kas veic funkcijas, kuru pārkāpšana būtiski sarežģī lidojuma apstākļus. D līmenis ietver elektriskas un elektroniskas sistēmas, kas veic funkcijas, kuru pārkāpšana būtiski nesarežģī lidojuma apstākļus. B un C līmeņa sistēmu piemēri var būt sakaru sistēmas un gaisakuģu navigācijas atbalsta sistēmas, kas ir displeja sistēmas, kas nodrošina virziena, atrašanās vietas un maršruta datu plūsmu. B vai C līmeņa sistēmas kļūme nav katastrofāla, bet tā var ierosināt citas kļūdas. Līdz šim lielāko bīstamību rada impulsa starojuma lauku ietekme frekvenču diapazonā no 400 MHz līdz 10 GHz, kas ietekmē elektroniskās shēmas.


Atslēgas vārdi
RSoft OptSim and VPI Design Suite simulation software; ARINC-818 interface
DOI
10.7250/9789934370977

Krotov, Aleksandr. Development of Optical Communication Systems with High-Reliability Optical Sensors. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2024. 121 lpp.

Publikācijas valoda
English (en)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196