Рабочая программа дисциплины Перспективные радиолокационные системы Учебный план № 000 ИРИТ-РТФ.101.68.2012 (стр. 1 )

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ

М2.В.09.01. Перспективные радиолокационные системы

Место дисциплины в структуре основной образовательной программы

Профессиональный цикл

Вариативная часть

1. Пререквизиты	Иностранный язык для научных целей (М1.В.01); Микроволновая техника (М2.В.06.01); Научно-исследовательская работа в семестре (М3.Р.03); Радиолокационные системы с синтезированием апертуры (М2.В.04); Статистическая теория радиотехнических систем (М2.В.01); Теория и техника радиолокации и радионавигации (М2.Б.03); Теория цифровой обработки сигналов (М2.В.02); Технические средства цифровой обработки сигналов (М2.В.05); Устройства генерирования и формирования сигналов (М2.Б.02)
2. Кореквизиты*	Математическое моделирование средствами MatLab (М2.В.07.02); Методы повышения помехоустойчивости радиотехнических систем (М2.В.08.01); Научно-исследовательская работа в семестре (М3.Р.03); Основы телевидения (М2.Б.05); Перспективные радионавигационные системы (М2.В.09.02); Полунатурное моделирование средствами National Instruments (М2.В.07.01); Радиотехнические системы передачи информации (М2.Б.04); Сложные сигналы в радиосистемах (М2.В.08.02); Спутниковые радионавигационные системы (М2.В.03)
3. Постреквизиты*	Итоговая государственная аттестация (М4.Р.01); Научно-исследовательская практика (М3.Р.02)
4. Трудоемкость дисциплины-модуля, з. е.	4

1.1  Цели дисциплины

Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:

1.1.1  Перечень формируемых компетенций в соответствии с ФГОС

общекультурные (ОК):

·  способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

·  способностью использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4).

профессиональные (ПК):

·  способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

·  способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

·  способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

·  способностью самостоятельно осуществлять постановку задачи исследования, формирование плана его реализации, выбор методов исследования и обработку результатов (ПК-16);

·  способностью разрабатывать и обеспечивать программную реализацию эффективных алгоритмов решения сформулированных задач с использованием современных языков программирования (ПК-18);

·  способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов (ПК-19);

·  готовностью к составлению обзоров и отчетов по результатам проводимых исследований, подготовке научных публикаций и заявок на изобретения, разработке рекомендаций по практическому использованию полученных результатов (ПК-20).

1.1.2  Перечень формируемых дополнительных компетенций в соответствии с паспортом ООП ВПО

·  способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности знания в области радиовидения и других направлениях развития современной радиолокации (ПКД-3);

·  способностью разрабатывать эффективные методы эксплуатации радиотехнических систем и комплексов; готовностью учитывать при разработке и эксплуатации устройств и радиотехнических систем мировой опыт в вопросах технического регулирования, метрологического обеспечения и безопасности жизнедеятельности (ПКД-5);

·  готовностью осваивать современные перспективные направления развития радиотехники; способностью реализовывать новые принципы построения радиотехнических систем различных типов и различного назначения (ПКД-8);

·  способностью разрабатывать и оценивать качество функционирования адаптивных радиоэлектронных систем и комплексов (ПКД-9).

1.2  Требования к результатам освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины студент должен:

1.2.1  Знания, умения, владения опытом, предусмотренные ФГОС

Знать:

·  принципы построения радиолокационных систем, методы измерения дальности, скорости и угловых координат.

Уметь:

·  применять методы теории оптимальных решений при проектировании радиосистем передачи информации, радиолокационных и радионавигационных систем;

·  формулировать и решать задачи, грамотно использовать математический аппарат и численные методы для анализа и синтеза радиотехнических устройств и систем.

Владеть:

·  методами проектирования радиотехнических устройств, приборов, систем и комплексов.

1.2.2  Дополнительные знания, умения, владения опытом в соответствии с паспортом ООП ВПО

Знать:

·  достижения в области радиотехники ;

·  научно-технические проблемы, возникающие при создании радиоэлектронных систем ;

·  принципы построения радиоэлектронных устройств и систем, использующих технологии радиолокации и радионавигации;

·  физические модели процессов и явлений, лежащих в основе принципов действия радиотехнических устройств и систем ;

·  характеристики радиоэлектронных систем, использующих технологии радиолокации и радионавигации;

·  методы решения проблем радиоэлектронных систем локации и навигации ;

·  области применения радиоэлектронных систем и направления развития радиотехники ;

·  ожидаемые характеристики исследуемых радиоэлектронных систем локации и навигации;

·  принципы построения радиолокационных систем ;

·  проблемы радиоэлектронных систем локации и навигации.

Уметь:

·  выбрать методы исследования для решения стоящих проблем ;

·  применять принципы радиолокации и радионавигации для создания новых радиоэлектронных систем ;

·  формулировать требования к вновь создаваемой радиоэлектронной аппаратуре ;

·  проектировать изделия с применением радиолокационных технологий.

Владеть:

·  навыками проектирования радиолокационных систем.

1.3  Краткое описание дисциплины

Целью изучения дисциплины является изучение вопросов перспективной радиолокации.

Задачами дисциплины являются:

-  изучение новейших методов анализа и синтеза устройств обнаружения сигналов и измерения их параметров;

-  изучение перспективных методов определения координат и параметров движения объектов;

-  изучение принципов построения перспективных систем радиолокации.

1.4  Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах

В интерактивных формах проводится 42,59 % от объема аудиторной нагрузки по дисциплине, который составляет 54 час.

1.5  Трудоемкость освоения дисциплины

[таблицы формируются отдельно по каждой форме обучения]

Форма обучения: очная

Виды учебной работы, формы контроля	Всего, час.	Учебный семестр 3
Аудиторные занятия, час.	54	54
Лекции, час.	9	9
Практические занятия, час.	27	27
Лабораторные работы, час.	18	18
Самостоятельная работа студентов, час.	90	90
Вид промежуточной аттестации (зачет - З, зачет дифференцированный - ЗД, экзамен - Э, экзамен по накопительному признаку - ЭН)		ЗД
Общая трудоемкость по учебному плану, час.	144	144
Общая трудоемкость по учебному плану, з. е.	4	4

Виды самостоятельной работы студента по дисциплине	Норма времени на ед работы, час	Всего, час	Учебный семестр 3
Реферат	6	6	6
Контрольная работа	2	2	2
Коллоквиум	2	6	6
Работа расчётно-графическая	20	20	20
Подготовка к аудиторным занятиям	1	56	56

2  СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Код раздела	Раздел дисциплины [наименование]	Содержание*
Р1	Направления развития радиолокационных систем.	Технологические основы и перспективы развития радиолокации. Типаж радиолокационных станций. Основные черты в развитии радиолокационной техники истребительной авиации.
Р2	Проблемы радиолокационного обнаружения малоконтрастных объектов.	Радиолокация сверхширокополосными одиночными мощными импульсами. Радиолокация одиночными импульсами малозаметных объектов. Фоновая радиолокация малозаметных объектов. Фрактальные методы обнаружения объектов. Моделирование отражательных характеристик радиолокационных объектов сложной пространственной формы. Радиолокация объектов шумоподобными сигналами. Метод загоризонтной радиолокации на коротких волнах. Радиолокация малозаметных объектов в диапазонах метровых и коротких радиоволн. Пассивная локация малозаметных объектов. Весовая обработка радиолокационных сигналов при дискретном преобразовании Фурье. Принципы широкополосной сотовой связи в диапазоне коротких волн. Информация о научно-техническом совещании специалистов стран НАТО, 22-23 апреля 2002 (г. Прага).
Р3	Перспективы повышения эффективности метровых радиолокационных станций при использовании длительного когерентного накопления	Проблемы применения режима длительного когерентного накопления в радиолокаторах метрового диапазона. Исследование когерентности радиолокационных сигналов метрового диапазона на трассе распространения. Исследование когерентности радиолокационных сигналов метрового диапазона при отражении от объектов различного типа. Основные особенности радиолокационных сигналов метрового диапазона в режиме длительного когерентного накопления.
Р4	Формализм нечетких множеств и нечетких интегралов в синтезе новых классов фракталов и мультифракталов для задач радиолокации.	Нечеткие множества и их свойства. Нечеткие меры. Нечеткие интегралы. Синтез новых классов фрактальных функций и функционалов.
Р5	Реконструкция странного аттрактора в отраженных радиолокационных сигналах.	Нелинейные методы динамических систем. Устойчивые паретианы или фрактальные распределения. Реконструкция аттрактора.
Р6	Фрактальная классификация и кластеризация оптических и радиолокационных изображений поверхностных и подповерхностных объектов.	Задачи кластерного анализа. Алгоритмы фрактальной кластеризации при радиолокации земных покровов. Фрактальное распознавание образов.
Р7	Обнаружение слабоотражающих наземных объектов на основе метода фоновой радиолокации.	Модель обнаружения слабоотражающих объектов методом фоновой радиолокации. Экспериментальные исследования слабоотражающих наземных объектов.
Р8	Эффективность нового метода радиолокации на основе радоновского преобразования.	Функционал радиолокационной радонометрии. Матричная фрактальная статистическая структура. Фрактальная статистическая структура на скалярном растре. Методика расчета фрактальных вероятностных характеристик.
Р9	Фрактальные и радоновские преобразования в радиолокаторах нового поколения с обработкой на несущей частоте.	Принцип конструкции одночастотного ЦТР. Принцип конструкции двухчастотного ЦТР. Фрактальная обработка информации и радоновского преобразования в ЦТР. Сущность предлагаемых проектов на основе модификаций ЦТР. Аппаратно-методический базис разработки.
Р10	Радиолокационное обнаружение малозаметных целей.	Выбор диапазона рабочих частот РЛС. Принципы построения аппаратуры РЛС. Расчет дальности действия РЛС. Размещение РЛС на воздушном носителе.
Р11	Моноимпульсная радиолокация объектов с использованием мощных импульсов наносекундной длительности.	Радиотехнические характеристики многоимпульсного радиолокатора мощными сверхкороткими импульсами. Возможные виды наносекундных микроволновых импульсов большой мощности. Энергетика приемно-передающих устройств. Возможность технической реализации цифровой процедуры обработки отраженного сигнала.
Р12	Адаптация спектра сверхширокополосного зондирующего импульса при моноимпульсной радиолокации.	Точность определения параметров цели при адаптивной процедуре радиолокации. Определение спектральных характеристик цели по Фурье-образу отраженного сигнала. Определение спектральных характеристик цели по оценкам параметров отраженного сигнала. Математическое моделирование процедуры адаптации спектра зондирующего сигнала при моноимпульсной радиолокации сверхширокополосными импульсами.
Р13	Эффективная площадь рассеяния объектов при многопозиционном радиолокационном наблюдении.	Многопозиционная эффективная площадь рассеяния. Статистические модели входных сигналов МП РЛС. Распознавание типа объектов наблюдения в МП РЛС. Примеры многопозиционных эффективных площадей рассеяния.
Р14	Проблемы создания АФАР сантиметрового диапазона для мобильных многофункциональных радиолокаторов зенитных ракетных комплексов.	Преимущества применения АФАР в РЛС. Проблемы создания АФАР.
Р15	Результаты цифрового моделирования характеристик рассеяния объектов сложной электрофизической структуры и формы.	Анализ характеристик рассеяния объектов сложной формы на основе их полигональных моделей. Результаты цифрового моделирования характеристик рассеяния ракеты АР-24 и ракеты "Пчела". Использование радиопоглощающих покрытий для снижения радиолокационной заметности объектов сложной формы. Результаты цифрового моделирования характеристик рассеяния самолета Р-14.
Р16	Методы синтеза геометрических моделей сложных радиолокационных объектов.	Принципы формирования кусочно-аналитической модели геометрического образа объекта сложной формы. Синтез геометрических моделей сложных объектов с использованием современных САПР. Структуры данных цифровой геометрической модели объектов.
Р17	Методы цифрового моделирования радиолокационных характеристик сложных объектов на фоне природных и антропогенных образований.	Синтез геометрической модели объектов сложной формы. Методические основы определения дифракционного поля рассеяния объектов сложной формы.
Р18	Оптимальная весовая обработка радиолокационных сигналов дискретным преобразованием Фурье.	Атомарные функции. Алгоритм обработки радиолокационных сигналов. Обработка радиолокационных сигналов атомарными функциями.
Р19	Операторный метод обработки информации в двухканальных поляриметрических радиолокаторах.	Обобщенная модель радиолокационного канала. Модель радиолокационного канала для поляриметрической радиолокации. Оценка поляризационных матриц рассеяния.
Р20	Результаты исследований влияния ионосферных и помеховых условий на работу коротковолновых загоризонтных радиолокаторов.	Краткое описание экспериментального образца отечественной ЗГ РЛС. Результаты экспериментальных исследований влияния ионосферы на характеристики ЗГ РЛС. Адаптация ЗГ РЛС к геофизическим и помеховым условиям работы. Результаты исследований характеристик пассивных и активных помех. Ионосферные искажения коротковолновых сигналов. Выбор энергетического потенциала структуры построения ЗГ РЛС. Методы адаптации загоризонтных радиолокаторов к активным и пассивным (отражения от морской поверхности и суши) помехам.
Р21	Определение вектора скорости воздушного объекта загоризонтным бистатическим радиолокатором с селективным возбуждением характеристических волн в ионосфере.	Пространственная структура пункта наблюдения ЗГРЛ и особенности принимаемого электромагнитного поля. Пространственно-поляризационные фильтры. Функционирование пространственно-поляризационного фильтра. Определение вектора скорости движения воздушного объекта. Численное моделирование задачи.
Р22	Экспериментальные исследования эффективности работы адаптивного поляризационного фильтра при приеме двухлучевого электромагнитного поля, отраженного от слоя Р2 ионосферы.	Адаптивный поляризационный фильтр. Эффективность работы поляризационного фильтра. Отношение мощностей двух характеристических волн. Результаты экспериментальных исследований эффективности работы поляризационного фильтра. Анализ результатов экспериментальных исследований эффективности работы поляризационного фильтра.
Р23	Поляризационная диагностика и селективное возбуждение характеристических волн в анизотропной ионосфере.	Краткое описание метода поляризационной диагностики и СВХВ. Эффективность работы метода СВХВ.
Р24	Влияние среды распространения радиолокационного сигнала на элементы поляризационной матрицы рассеяния космических объектов.	Влияние среды распространения радиолокационного сигнала на угол поворота эллипса поляризации. Расчет среднеквадратичной ошибки по объекту конической формы.
Р25	Пассивная радиолокация на миллиметровых волнах.	Основные соотношения при пассивной радиолокации по радиотепловому излучению. Радиотепловое излучение атмосферы. Эффективные температуры земных покровов. Радиотеневые контрасты объектов.
Р26	Метод апертурного синтеза в интерферометрической СВЧ-радиометрии окружающей среды.	Основные принципы метода апертурного синтеза в СВЧ-радиометрии. Теория интерферометрической СВЧ-радиометрии. Выбор конфигурации расположения антенн в системах апертурного синтеза. Преимущества гексагональной дискретизации результатов измерения функции видности в (u, v)-плоскости. Радиометрическая чувствительность систем апертурного синтеза. Особенности работы аэрокосмических систем апертурного синтеза.
Р27	Дистанционное радиозондирование Земли для обнаружения предвестников землетрясений.	Электромагнитные поля и землетрясения. Территориально-распределенная радиолокация и обнаружение предвестников землетрясений. Направления использования глобальной системы радиоволнового зондирования.

3  РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ ДИСЦИПЛИНЫ ПО РАЗДЕЛАМ И ВИДАМ РАБОТ

Форма обучения очная