دفاع هوافضایی

چکیده مقدمه: در بسیاری از مأموریت‌های پرنده‌های بدون سرنشین، صفر شدن خطا در لحظه‌ای از پیش تعیین‌شده یک الزام عملیاتی است. روش‌های متعارف کنترل در زمان تعیین‌شده بر بهره‌هایی استوارند که در لحظه نشست واگرا می‌شوند و به اشباع عملگر، تقویت نویز و ضرورت قطع قانون کنترل می‌انجامند.

روش: در این پژوهش طرحی مقاوم بر پایه بازخورد تأخیری دوره‌ای با بهره کران‌دار برای پایدارسازی ارتفاع و وضعیت کوادروتور ارائه می‌شود. چون هر چهار کانال ساختار بازخورد اکید مرتبه دوم دارند، قانون کنترل با پس‌گام در دو گام و با تأخیر یک‌چهارم زمان تعیین‌شده طراحی می‌گردد. افزون بر تحقق پایداری، کران‌داری سیگنال‌ها، شرط مخروط وضعیت و گسترش به جرم و ممان اینرسی نامعلوم اثبات می‌شود.

یافته‌ها: زمان نشست چهار کانال میان ۲٫۹۴۲۷ و ۲٫۹۶۴۴ ثانیه برای زمان تعیین‌شده سه ثانیه است و بیشینه بهره ۱٫۷۳۱ می‌ماند. در ۵۰۰ اجرای مونت‌کارلو ۹۷٫۸ درصد اجراها زمان تعیین‌شده را برآورده می‌کنند و صدک ۹۵ خطای پس از آن ۲٫۰۷ میلی‌متر است. بررسی اشباع، نمونه‌برداری و تأخیر ورودی نشان می‌دهد تحقق دقیق به همگرایی عملی درون نواری فرو می‌کاهد که با دوره نمونه‌برداری و اندازه تأخیر رابطه‌ای خطی دارد.

نتیجه‌گیری: کوچک‌ترین زمان تعیین‌شده تحقق‌پذیر از کران نیروی پیشران پرنده می‌آید و نه از کنترل‌کننده، و حدود ۲٫۱۴ ثانیه است. حافظه و بار محاسباتی طرح، پیاده‌سازی روی ریزپردازنده‌های پروازی متعارف را ممکن می‌سازد.

چکیده مقدمه

آنتن‌های شیپوری دوتیغه پهن‌باند به‌دلیل پهنای باند وسیع و قطبش خطی، از گزینه‌های کلیدی در سامانه‌های پدافند هوایی و جنگ الکترونیک‌اند. دستیابی همزمان به پهنای پرتو مطلوب، ابعاد جمع‌وجور و عملکرد پایدار در باند وسیع، همچنان چالشی اساسی است. این پژوهش به طراحی و شبیه‌سازی یک آنتن شیپوری دوتیغه پهن‌باند با عناصر بیضوی در نزدیکی تیغه‌ها، به‌منظور گسترش پهنای پرتو در باند ۲ تا ۱۸ گیگاهرتز می‌پردازد.

روش

آنتن شیپوری دوتیغه با قطبش خطی افقی و عمودی طراحی و شبیه‌سازی شد. برای دستیابی به عملکرد پهن‌باند، از عناصر بیضوی‌شکل در نزدیکی تیغه‌ها استفاده شد. ابعاد آنتن ساخته‌شده ۸۰×۷۰×۶۳ میلی‌متر مکعب است. عملکرد آنتن از طریق نمودار تلفات بازگشتی (S11)، الگوی تشعشعی، بهره و پهنای پرتو در نصف توان (HPBW) ارزیابی و تحلیل عدم‌قطعیت اندازه‌گیری نیز انجام شد.

یافته‌ها

با افزایش فرکانس، بهره آنتن علی‌رغم ابعاد ثابت دهانه بهبود یافت. HPBW در صفحات آزیموت و ارتفاع به‌ترتیب ۹۰ و ۶۰ درجه و بهره در لبه‌ها حدود ۳٫۵ دسی‌بل به‌دست آمد. مقدار S11 در سراسر باند کمتر از ۱۰- دسی‌بل بود. آنتن با پهنای باند ۱۶ گیگاهرتز، جمع‌وجور محسوب می‌شود و عدم‌قطعیت گسترش‌یافته ۰٫۶۲± دسی‌بل، دقت قابل‌قبول نتایج را تأیید کرد. XPD نیز ۳۰ دسی‌بل اندازه‌گیری شد.

نتیجه‌گیری

با توجه به پهن‌باند بودن، بهره مناسب، ابعاد جمع‌وجور، XPD بالا و قابلیت اطمینان، این آنتن برای لینک‌های تاکتیکی، رادارهای شناسایی، جنگ الکترونیک و شبکه‌های C4ISR مناسب است و می‌تواند گزینه‌ای کلیدی در زیرساخت ارتباطی پدافند هوایی باشد. تطابق ویژگی‌ها با نیازمندی‌های عملیاتی، کاربردپذیری طرح را تأیید می‌کند.