Основные области применения радиоэлектроники

Это что касается плюсов. Минусы в данном случае – не очень высокое финансирование, периодичная работа (заказов может не быть год или два), высокая ответственность, практически полный контроль со стороны государства.Ухудшения финансового положения оборонных предприятий привело к резкому устареванию оборудования. На самом деле, недостаточный уровень капиталовложений в перевооружение техники функционирующих и мобилизационных мощностей ведут к их быстрому моральному и физическому старению, что в ближайшее время, несомненно, скажется на способности производить современное вооружение и военную технику. Широкое распространение и использование устаревших технологий характерно для экономики России. Их доля превышает 80% используемого технологического потенциала. Проблемы и задачи кадровой политики в оборонно-промышленном комплексе, подготовки (переподготовки) научных, инженерно-технических и рабочих кадров для оборонных предприятий и организаций были рассмотрены 2 ноября 2006 года на заседании Военно-промышленной комиссии при Правительстве Российской Федерации. На указанном заседании были приняты решения по вопросам подготовки и сохранения кадров для организаций оборонных отраслей промышленности.В соответствии с поручениями, принятыми на указанном заседании, в Минпромэнерго России совместно с другими заинтересованными федеральными органами исполнительной власти разрабатывается комплекс мер по обеспечению оборонных отраслей промышленности научными кадрами и специалистами. Теперь перейдем к рассмотрению вопроса о влиянии радиоэлектроники на военную промышленность. Хочется сказать, что данное влияние очень огромно, так как использование передовой радиоэлектроники в разы повышает функциональность военной техники, уменьшает ее размеры, увеличивает скорость, маневрирование, срок службы и так далее. Например, взять танк армата. Он просто напичкан радиоэлектроникой, может обнаруживать цели, вести высокоточный огонь, в том числе и на ходу, применять комплекс радиоэлектронной борьбы. На этом комплексе стоит остановиться поподробнее. При включении данного комплекса, например на танке, ракеты, пущенные по этому танку, будут уходить в сторону. Он создает своего рода купол вокруг танка, от которого отлетают ракеты. Это очень важное изобретение. Ведь российская военная техника прежде всего направлена на оборону, а потом уже на нападение.Российская армия начала получать новейшие комплексы радиоэлектронной борьбы «Москва-1». Изготовитель — входящее в АО «КРЭТ» НПО «Квант», г. Великий Новгород. Комплекс является «мозговым центром» для средств ПВО и систем радиоэлектронной борьбы. Он может одновременно ставить задачи для девяти управляемых комплексов РЭБ типа «Красуха» и систем ПВО. Принципы работы «Москвы-1» основаны на одной из прорывных технологий — радиофотонике, и 98% его комплектующих — российского производства. Радиоэлектроника коснулась всех отраслей военной промышленности. Практически везде произошло обновление или модернизация техники.В сфере радиоэлектроники в рамках ЕАЭС перспективными направлениями для сотрудничества определены совместная разработка и производство оборудования связи и телекоммуникаций, интегральных схем для телекоммуникационного оборудования, сверхмощных светодиодов, датчиков изображения, светотехники, а также автоматизация транспорта и др.Среди проектов, намеченных к совместной реализации:инновационный суперкомпьютер с принципиально новой системой охлаждения;кристаллографические ускорители;оборудование для упрочнения поверхностей с помощью лазерноплазменнойбезвакуумной модифицирующей обработки и получения сверхтвердых покрытий;компактный излучатель для бортовой системы лазерной космической связи;сверхпроводниковые материалы для электроэнергетики, электромашиностроения, транспорта и медицины.Необходимо отметить благодаря этому существенно повысился боевой потенциал страны. Ведь недаром в иностранных новостях мелькают заголовки про мощь российской армии. Которая по некоторым показателям превосходит своего главного конкурента США.Военная радиоэлектроника отличается от промышленной тем, что тут применяются передовые технологии, радиоэлементы, которые обладают высокими функциональными способностями и малыми габаритами. Например, взять самолет пятого поколения СУ – 57. По размерам он такой же, как и свои предшественники, но по возможностям он превосходит их в два раза. Это достигается благодаря новейшим разработкам в радиоэлектроники. Как известно военная техника обязана выдерживать колоссальные нагрузки и при этом служить десятки лет. Поэтому можно и судить об уровне радиоэлектроники в оборонной промышленность.Ведь, как всем известно, электроника хрупкая вещь. Например, если упадет телефон на асфальт, он может перестать функционировать. А если посмотреть, как эксплуатируют военную технику то можно сказать что электроника, которая присутствует в ней, отличается колоссальной надежностью, при этом сохраняя свои функции при любых условиях. Это говорит о том, что радиоэлектроника сделала огромный шаг вперед и с уверенностью можно сказать, что за ней будущее. Ведь даже военные не могут обойтись без нее. Хотя для военных на первом месте всегда стоит качество и надежность, а это значит, что радиоэлектроника в данной области отвечает этим требованиям. Да и к тому сейчас сложно представить военные образцы без электроники. Ведь после первой и второй мировой войны началось бурное развитие радиоэлектроники, причем в военной сфере. Также российская военная техника пользуется популярностью за границе, у таких стран как:Китай, Индия, Алжир, Вьетнам, Йемен, Ливия, Республика Корея, Венесуэла, Колумбия, Перу, Уругвай, вытесняя порой хваленые американские образцы. Это говорит о том, что инженеры в военной области делают огромные успехи по разработке передовых технологий. Также можно упомянуть про беспилотные летательные аппараты и военные роботы, которые могут управляться на расстоянии и совершать, разведку, разминирование, вести стрельбу и так далее. Это существенно уменьшить потери среди личного состава. Это тоже можно назвать прорывом в области военной промышленности.Рисунок 7 – Боевой робот Уран – 93 Новые и наиболее интересные разработки в области радиоэлектроники3.1 Оптимальное управление сложными объектамиВ настоящее время на мировом рынке появляются серийно выпускаемые электрические автомобили, а также автомобили с гибридной установкой, в которых применены различные виды электрических и гибридных двигателей соответственно. Суть всех этих разновидностей по большому счету сводится к тому, чтобы уменьшить количество потребляемого топлива и свести к минимуму количество вредных выхлопных газов, поступающих в атмосферу.Задача моделирования и энергосберегающего управления автомобилями является актуальной и декомпозируется на несколько узкихзадач, необходимых для ее решения.В современной теории оптимального управления актуальной задачей является использование и развитие нового математического аппарата, позволяющего значительно сократить размерность задачи и синтезировать оптимальное управляющее воздействие в реальномвремени.В данной работе на основании анализа и синтеза оптимальногоуправления был синтезирована структура устройства управления электродвигателем.В данной работе синтезируется алгоритм управления, которыйреализуется с помощью различных исполнительных органов и воздействует непосредственно на объект управления. Результаты этого воздействия сравниваются с прогнозируемыми на основе механизма обратной связи. При несоответствии результатов на базе повторной экспертной оценки принимается решение, вырабатывается и реализуетсяуправление, устраняющее это несоответствие. Если соответствие недостижимо, то уточняется целевая функция. Данная структура инвариантна к объекту управления и носит универсальный характер.На основе проведенного анализа известных схемных решенийбыла синтезирована структура устройства управления электроприводом. Рисунок 8 - Структура устройства управления электроприводомДатчики в данной структуре включают в себя: датчик положенияпедали газа, датчик положения педали тормоза, датчик скорости, ABS.К устройствам управления относятся: переключатель скоростей, педаль газа и тормоза. За устройство питания принимается аккумулятор,либо генератор.Таким образом, полученная структура является оптимальной дляэнергосберегающего управления.3.2 перспективы развития стандартов беспроводной связиВ настоящее время для передачи информации используются различные стандарты, такие как Wi-Fi/WiMAX или GSM. Текущее состояние стандартов и средств связи вызвано как развитием технологий в сфере радиоэлектроники и информатики, так и ростом потребностей в передаче больших объемов данных. С каждым поколением развития стандартов увеличивалась способность передавать большие объемы данных при меньшем значении потребляемой мощности, зачастую ценой увеличения сложности устройств. Стоит заметить, что уменьшение потребляемой мощности является одним из наиболее важных критериев развития электроники в последние годы. Например, стандарт беспроводных сетей Bluetooth, начиная с версии 4.0, представленной в 2010 году, описывает режим работы, в котором потребление энергии минимально, так как устройство находится в пассивном режиме, что дает возможность автономной работы от маломощных источников питания (таких как батарейки) в течение длительного времени. Другим параметром, на который обращают внимание разработчикистандартов – это безопасность передачи данных. Важность безопасной передачи данных проистекает из высокой плотности беспроводных сетей. Таким образом, в качестве основных направлений развития беспроводных технологий можно ответить следующее: большая скорость передачи данных, меньшее энергопотребление, большая защищенность данных. К примеру, наиболее перспективными путями развития кодов OFDM, применяемых в Wi-Fi, являются ZP-OFDM, PRP-OFDM и OFDM/QAM, направленные на расширение пропускной способности и защиту от взаимовлияния каналов друг на друга. Возрастание плотности беспроводных сетей ведет перекрытию частотных диапазонов.Например, в версии стандарта Bluetooth 4.2, были приняты меры по обеспечению защиты от помех, вызванных сетями LTE.3.3 Задачи развития радиоспорта в техническом университетеОсновными направлениями развития современного радиоспорта являются различные комплексные соревнования по любительской радиосвязи на коротких и ультракоротких волнах, скоростной прием и передача радиограмм, «охота на лис» (поиск при помощи приемников-пеленгаторов 3 – 5 маломощных КВ и УКВ замаскированных радиопередатчиков), многоборье радистов (прием и передача радиограмм, спортивное ориентирование на трассе, обмен радиограммами в радиосети из 3 радиостанций).Актуальность развития радиоспорта в техническом университете заключается в том, что с помощью этого технического вида спорта возможно приобретение важных теоретических и практических навыков в изучении приемо-передающей, антенно-фидерной техники при непосредственной работе с ней, изучение радиосвязи в телефонном и телеграфном режимах, возможность овладения современными видамицифровой связи (CDMA, TDMA, BPSK31, QPSK31 и др.), а также дополнительные возможности формирования информационной культурыречи и общения, в том числе и на иностранных языках.Соревнования по радиосвязи регулярно проводятся в рамках открытых региональных и всероссийских спортивных мероприятий, так в этом году проходило первенство России по радиосвязи на коротких волнах телефоном. Это ставший привычным четырехчасовой тест на диапазонах 40 и 20 метров с получасовыми турами. Тамбов представляли две индивидуальные радиостанции и одна коллективная радиостанция ТГТУ.Соревнование проводится в течение многих лет, имеет официальный статус, и дает возможность выполнения спортсменами нормативов спортивных разрядов. Призеры соревнования награждаются официальными медалями Минспорта России и дипломами с подписьюМинистра спорта России. Все участники, вошедшие в зачет, получаютэлектронные дипломы за занятые места. С целью развития студенческого радиоспорта Союз радиолюбителей России организовал параллельно с первенством России студенческие соревнования. Фактическиэто отдельный зачет в первенстве России для молодых радиоспортсменов в возрасте от 20 до 25 лет, которые в силу возрастных ограничений не могут участвовать в первенстве, а также для наблюдателей (SWL).К 55-летнему юбилею полета в Космос Первого Космонавта Планеты – Ю. А. Гагарина, Международный клуб радиолюбителей-авиаторов «Пятый Океан», провел соревнования радиолюбителей всехвозрастов. Соревнование проводилось с участием студентов ТГТУ,кафедры «Конструирование радиоэлектронных и микропроцессорныхсистем». Участники могли работать на диапазонах: 80, 40, 20, 15 м.Каждый участник соревнований передавал свой контрольный номер –RS(RST) + порядковый номер QSO; члены клуба передают RS(RST) ++ буквы FO (FifthOcean) + членский номер (например, 59 FO164). Участие в соревнованиях могло быть как индивидуальным, так и в составекоманды коллективной радиостанции. Каждый участник соревнований, независимо от количества проведенных радиосвязей и выславшийотчет награждается дипломом «55 лет Первого полета Ю. Гагарина».Победители в своей подгруппе награждаются памятными сертификатами клуба: за 1-е, 2-е и 3-е место и дипломом «Советская авиация икосмонавтика», а победитель в каждой подгруппе награждается медалью. Победители в подгруппах определяются при условии участия вподгруппе не менее 3 участников. Кроме того, победители в абсолютном зачете будут награждены: за 1 место – кубком с авиационным логотипом, за 2 и 3 место – медалями.Развитие радиоспорта в техническом университете является важной частью решения образовательной задачи по изучению современной радиоэлектронной техники и средств телекоммуникации и кромеэтого способствует повышению качества подготовки специалистов длярегиональных предприятий оборонно-промышленного комплекса.3.4 Радиоэлектронная разведка в современном миреОдним из видов радиоэлектронной разведки является радиоразведка. Она используется против различных видов радиосвязи, ее основное назначение – это обнаружение и перехват открытых, засекреченных, кодированных передач связных радиостанций, пеленгованиеих сигналов, анализ и обработка добываемой информации с цельювскрытия ее содержания и определения местонахождения источниковизлучения. Не следует путать радиоразведку с радиотехнический разведкой, которая тоже использует перехват каналов связи, но не междулюдьми, а между техническими устройствами. Радиотехническая разведка – вид радиоэлектронной разведки по обнаружению и распознаванию радиолокационных станций (РЛС), радионавигационных и радиотелекодовых систем, использует методы радиоприема, пеленгования и анализа радиосигнала.В настоящее время современные средства связи шагнули далековперед, но более устойчив к противоборству в эфире тот, кто лучшеобучен, имеет больший опыт, изобретателен и хитер. Часто группамспецназа и войсковой разведки ставятся задачи обнаружения штабовузлов связи, аэродромов, батарей управляемых ракет. Предполагаемыерайоны нахождения таких объектов достаточно велики, если объектподвижный, многократно меняющий свое местоположение, найти егои уничтожить бывает очень трудно, в этих случаях следует помнить,что большинство военных объектов радиофицированы, их радиостанции периодически выходят в эфир, что способствует их обнаружениюпри помощи специализированных радиоэлектронных средств.Радиоэлектронная разведка действует без непосредственного контакта с объектами разведки, что не позволяет установить факт разведки противником, в зависимости от ее целевого назначения подразделяется на стратегическую и тактическую. Стратегическая радиоэлектронная разведка ведется в правительственных интересах и высшеговоенного командования с целью добывания всесторонней информациио разведываемой стране через его радиоэлектронные средства. Такаяинформация необходима для подготовки вооруженных сил и ресурсовстраны к войне, принятия решения о начале военных действия и умелого ведения стратегических операций.Тактическая радиоэлектронная разведка считается одним из основных видов обеспечения войск информацией путем непрерывногослежения за электромагнитным излучением многочисленных военныхустройств и система противника. Она в состоянии добывать важныесведения для ведения боевых действий силами соединений, частей иподразделений. Различают также наземную, морскую, воздушную икосмическую радиоэлектронную разведку, по своему содержанию информация, добываемая этим видом разведки, делится на оперативную и техническую.В вооруженных силах проводятся тактические учения совместнос подвижным узлом связи по поиску и обнаружению объектов средствами радиоразведки. Для этого группа, оснащенная спецтехникой, высаживается в район, разворачивает боевые посты радиопоиска и перехвата в наиболее подходящих для этого местах. Как правило, это заросшие лесом и кустарником холмы, развалины старинных зданий,высокие деревья. Первоначально осуществляется поиск частот, на которых выходит в эфир необходимый объект, после обнаружения противника определяется его приблизительное местонахождение. Для этого по карте от места базы прокладывается пеленг на объект и уже исходя из того, что он должен находиться на удалении от линий электропередачи, на открытом месте определяется возможное местонахождениеузла связи. На обнаруженном объекте оставляют метку, обычно с одной из машин снимается номер. Для непрерывного ведения радиоразведки необходимо большое количество аккумуляторных батарей, которые много весят и причиняют большие неудобства при переходах.Кроме того, для обеспечения непрерывной работы техническихсредств, охраны базы, уничтожения объекта необходимо большое количество личного состава. В современной мире побеждает тот, кто владеет информацией, и тот, кто сумеет ограничить получение противником данных о себе, сможет лишить его возможности управлятьсвоими силами. Хорошо поставленные радиоперехват и пеленгование,а также своевременная обработка информации не раз помогали военному командованию принимать правильные решения. Подразделениярадиоразведки, заметив работу радиостанций противников, определивпримерное их местонахождение, могут выдавать ценные указаниесредствам поражения, когда точно знаешь, где твой противник и чтоон намерен делать. Умение грамотно вести радиоборьбу большое искусство, не освоив которого, не научившись применять это невидимоеоружие в совершенстве, нечего и думать о победе в противоборстве ссильным противником.В качестве неоспоримых достоинств радиоэлектронной разведкиследует отметить, что этот вид разведки действует без непосредственного контакта с объектами разведки; охватывает большие расстояния ипространства, пределы которых определяются особенностями распространения радиоволн разных частот; функционирует непрерывно вразличное время года и суток и при любой погоде; обеспечивает получение достоверной информации, поскольку она исходит непосредственно от противника (за исключением случаев радиодезинформации);добывает большое количество информации различного характера исодержания; получает информацию в кратчайшие сроки и чаще всего вреальном масштабе времени; малоуязвима и во многих случаях недосягаема для противника, так как действует скрытно.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате проделанной работы мы ознакомились с понятием радиоэлектроники и некоторыми областями, где она применяется. Мы рассмотрели лишь малую часть жизненной сферы человека, в которой используется радиоэлектроника. В наше время невозможно представить человека без сотового телефона, который выполняет не только свои основные функции (звонки и отправка сообщений), но и с помощью него можно выйти в интернет, пользоваться навигатором, фотокамерой и так далее. В сельском хозяйстве радиоэлектроника облегчает труд рабочих. Например,один человек с помощью компьютера может следить и управлять огромной теплицей: управлять освещением, автополивом, следить за температурой почвы и воздуха и так далее. Набирает популярность приложение «Точный фермер». Благодаря которому можно определить границы полей, следить за уборкой урожая, за состоянием полей, контролировать удобрения и т.д. Также необходимо упомянуть о такой важной области как медицина. Радиоэлектроника тут играет огромную роль, от создания электронных регистратур до применения передовых технологий в сложных операциях. В медицине широкое применение нашли лазеры, ультразвуковое исследование, рентген и так далее. Все это заслуга радиоэлектроники. Далеко за примером ходить не надо, наверное, у каждого дома есть такое электронное устройство как тонометр. Также необходимо рассказать о вкладе радиоэлектроники в производство. Здесь, как и в сельском хозяйстве, она призвана облегчить труд человека и повысить качество продукции.Наверное, каждый слышал про станок с программным числовым управлением. Суть его заключается в следующем: за защитное стекло помещается заготовка, на компьютере вводится необходимая программа и параметры и далее станок сам, автоматически начинает вытачивать деталь. Причем он это сделать в короткие сроки и с точностью до микрона. Человеку по окончанию работы станка остается только вынуть получившуюся деталь. Стоит упомянуть и про космос. Ведь благодаря нему мы можем общаться по телефону, смотреть телевизор и так далее. Этому способствует наличие спутников на орбите. Также,благодаря космической промышленность, к нам пришли гироскопы, интегральные микросхемы, солнечные батареи и много чего другого. И в заключение хочется сказать о военной промышленности, которая сейчас развивается бурными темпами, удивляя граждан своей страны и западных экспертов. Военную технику сейчас невозможно представить без радиоэлектроники. На каждой боевой единице присутствует радиолокация, которая обнаруживает угрозу, цели. На каждой военной единице можно встретить электронные регуляторы, датчики и так далее. Наверное, каждый слышал про прорыв военной техники в наше время. Российскими образцами заинтересовались зарубежные страны. Это говорит о том, что наши инженеры создали уникальное и лучшее оружие в мире. Причем стоит отметить, что около 95 % материалов и радиокомпонентов в военной технике отечественного производства. Также мы не упомянули значение радиоэлектроники в нефтегазовой деятельности, в кораблестроении, в спорте, в системе массовой информации и так далее. Подводя итоги можно сказать, что за радиоэлектроникой будущее страны, ведь она существенно облегчает нам жизнь, способствует ее разнообразию и приносит огромную пользу человечеству в целом.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1. Виноградов Ю.В. “Основы электронной и полупроводниковой техники”. Изд. 2-е, доп. М., “Энергия”, 1972 г. - 536 с.2. Журнал “Радио”, номер 12, 1978 г.3. Нефедова Т.Г. Сельское хозяйство России: пространственная организация и современные тенденции. // Общество и экономика № 2. – 2008 г. 4. Якубовская, Е.С. Автоматизация технологических процессов селскохозяйственного производства: практикум/ Е.С. Якубовская, Е.С. Волкова. – Минск: БГАТУ, 2008. 5. Автоматизация технологических процессов [электронный источник]/ http://mehanik-ua.ru/avtomatizatsiya/1258-osnovnye-zadachi-avtomatizatsii-tekhnologicheskikh-protsessov.html. Дата обращения 20.11.2019 г.6. Cистемы автоматизации производств, [электронный источник]/ http://mehanizaciya.blogspot.com/2012/11/sistemy-avtomatizatsii-proizvodstv.html. Дата обращения 20.11.2019 г.7. Фурсенко, С.Н. Автоматизация технологических процессов : учеб.пособие / С.Н. Фурсенко, Е.С. Якубовская, Е.С. Волкова. Минск: БГАТУ, 2007 г.8. Якубовская, Е.С. Автоматизация технологических процессов сельскохозяйственного производства: практикум/ Е.С. Якубовская, Е.С. Волкова. Минск: БГАТУ, 2008 г.9. Физическая энциклопедия. Гл.ред.А.М.Прохоров. Том 2, М.-1990 г.10. Занимательно об астрономии. Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия».11. Астрономы наблюдают. Издательство «Наука».12. Астрономия в ее развитии. Издательство «Просвещение».13. Военное обозрение, [электронный источник] http://militaryreview.ru/rossijskaya-voennaya-radioelektronika-kriterii-rosta.html. Дата обращения 20.11.2019 г.14. Развитие и внедрение различных радиоэлектронных устройств в современной медицине,[электронный источник] https://www.myunivercity.ru/Радиоэлектроника/Развитие_и_внедрение_Радиоэлектронных_средств_в/259040_2632317_страница3.html. Дата обращения 20.11.2019 г.15. Радиоэлектроника.Проблемы и перспективы развития: тезисы докладов первой всероссийской студенческой научной конференции / под ред. Д. Ю. Муромцева [и др.] ; ФГБОУ ВО «ТГТУ». – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2016.