История философии. реферат_ИФН. Научные споры о сущности материи восходят к древним временам, досократическим временам иприписывают ионийской философии, Милейской школе философии (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) и философии Демокрита

• Название: Научные споры о сущности материи восходят к древним временам, досократическим временам иприписывают ионийской философии, Милейской школе философии (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) и философии Демокрита
• Анкор: История философии
• Дата: 01.12.2021
• Размер: 49.6 Kb.
• Имя файла: реферат_ИФН.docx
• Тип: Документы; #287650
• страница: 6 из 6

Радиолокация и системы связи во времена «холодной войны».

Послевоенное развитие радиолокационной техники и зенитно-ракетных комплексов ПВО уже к 1960 г. сбивать самолеты и ракеты противника практически на любых высотах. В противодействие этому появились низколетящие средства воздушного нападения, прежде всего крылатые ракеты. Для борьбы с низколетящими целями, имеющими высокие угловые скорости относительно РЛС ПВО, стали непригодны механические РЛС с вращающимися зеркальными параболическими антеннами. На смену механическому сканированию диаграммы направленности антенн пришло электронное сканирование с высоким быстродействием. Основной тенденцией развития радиолокации стало применение фазированных антенных решеток (ФАР), коренным образом изменивших привычные представления о радиолокации. В качестве примера приведем основные параметры отечественной мобильной РЛС «Противник – ГЕ»: обзор по дальности от 10 км до 400 км, по высоте от 50 м до 120 км (это ближний космос); сопровождение до 150 целей. Еще более фантастические функциональные возможности имеют ФАР стационарных РЛС «Дон-2Н», «Воронеж», «PAVE PAWS» представляющие собой циклопические конструкции и способные обнаруживать цели на удалении до нескольких тысяч километров.

В целом, тенденция в развитии РЛС, наметившаяся в послевоенные годы, сосредоточилась на увеличении дальности обнаружения самолетов разведки и крупных авиасоединений неприятеля. Все это подлилось до начала гонки вооружения между США и СССР, когда возникла угроза взаимного ядерного уничтожения, сверхдержавы тратили колоссальные средства на развитие систем сверхдальнего ракетного предупреждения, отслеживания и перехвата носителей ядерных зарядов. Потребовалось масштабирование не только энергетики излучаемой энергии, для увеличения дальности, но и освоение новых частотных диапазонов, для отслеживания сигнатур с меньшими ЭПР. Наряду, с упомянутыми выше стационарными РЛС ракетного предупреждения, имеющихся у обоих сторон противостояния [7], эффективность проявили мобильные системы ЗРК – ПВО, концептуально разработанных, еще в годы Второй мировой войны, но получившие наибольшую эффективность в 80ые годы прошлого века в виде систем THAAD and Patriot, ЗРК С-200, С-300 различными модификациями. Эти системы, построенные на использовании ФАР новых поколений – АФАР и ЦФАР играли ключевые роли во всех последующих военных конфликтах, как сдерживающий фактор для применения авиации и для защиты от ракетных ударов.

В прочем, ошибочно было бы считать, что радиолокация могли быть реализована только в ПВО и военных системах. Вместе с ними развивались системы радиосвязи и вещания. Чье развитие неразрывно связано с решением сложнейших технических вопросов использования частотного спектра. Поэтому историю этого развития целесообразно начать с изложения истории освоения диапазонов частот и расширения областей применения радиосвязи в различных сферах человеческой деятельности:

- служба радиовещания (звукового (ЗВ) и телевизионного (ТВ) наземного и спутникового. Услугами этой службы сегодня пользуются более миллиарда людей, и для нее выделены значительные участки спектра в разных диапазонах частот;

- фиксированная служба, к которой относятся как радиосистемы фиксированной связи, обеспечивающие передачу многоканальных сообщений между двумя фиксированными пунктами на земной поверхности средствами наземной и спутниковой связи, так и системы абонентского радиодоступа, позволяющие подключать отдельных абонентов к сети связи общего пользования;

- системы наземной и спутниковой подвижной связи, которые за последние двадцать лет приобрели огромное значение. Сегодня количество абонентов сотовых систем связи во всем мире приближается к 650 миллионам, и ожидается, что в первом десятилетии XXI века оно превысит один миллиард;

- системы радионавигации и радиолокации, обеспечивающие управление движением воздушного, морского и сухопутного транспортов и их безопасность, а также всемирная спутниковая служба точного времени и частоты, играющие значительную роль в современной технике. Возрастающее значение последней обусловлено тем, что общей тенденцией развития систем связи является объединение отдельных цифровых систем связи в общую, глобальную цифровую сеть обмена сообщениями. Сигналы единого времени для всех станций позволяют избежать потерь в пропускной способности такой сети при асинхронном сопряжении цифровых потоков информации;

- весьма важно применение радио для различных научных и прикладных исследований: поверхности Земли, космического пространства, в области радиоастрономии и т. п.

В XX веке колоссально возросло количество действующих радиостанций. Приведем некоторые цифры, характеризующие рост количества действующих вещательных радиостанций: к 1927 году в мире (США и Европа) действовало более 500 вещательных станций, к 1947 году в диапазоне частот ниже 20 МГц в Международном регистре частот было зарегистрировано уже 45 000 радиостанций гражданского назначения, а к 1984 году в полосе 87.5 - 108 МГц в диапазоне очень высоких частот (ОВЧ) работали 53 000 станций с частотной модуляцией (ЧМ) [8].

Интенсивность использования радиочастотного спектра (РЧС) постоянно возрастала и сопровождалась перегрузкой частотного спектра и необходимостью решения чрезвычайно острых проблем устранения взаимных помех между работающими радиостанциями. Это требовало на всем протяжении истории развития радиосвязи и вещания разработки процедур проведения международной координации наземных и спутниковых систем связи, принятия международно-признанных стандартов на параметры радиооборудования, методов радиоконтроля за работой действующих радиосистем, методов частотного планирования сетей радиосвязи и вещания, а также расширения используемого спектра частот.

Первый Регламент радиосвязи (РР) был принят в Международном союзе электросвязи (МСЭ) в 1903 году. Он содержал правила ведения связи и Таблицу распределения полос частот (ТРЧ) для существовавшей в то время всего одной морской подвижной службы. Этот РР уточнялся в 1906, 1912 и 1920 годах. В 1927 году был принят новый РР, который ввел новые радиослужбы: вещания, воздушную подвижную (ВПС) и фиксированную (ФС) - к этой службе относились радиосистемы, обеспечивающие передачу сообщений между двумя фиксированными пунктами на земной поверхности. В ТРЧ была значительно расширена используемая полоса частот (с 10 до 60 000 кГц) [9].

Первые двадцать лет развития радио ученые и инженеры полагали, что радиоволны с частотой выше 200 кГц практически не пригодны для радиосвязи, и до 1922 года их было разрешено использовать для любительской связи. Однако после того, как радиолюбители установили, что с помощью маломощных радиостанций, работающих в диапазоне высоких частот (ВЧ), можно поддерживать связь на тысячи километров, начались интенсивные исследования возможностей использования высокочастотных диапазонов для создания радиосистем разного назначения. В результате выполненных исследований, в которых приняли участие десятки тысяч ученых и инженеров многих стран мира, совершенствовалась передающая, приемная и антенная техника, расширялись знания в области распространения радиоволн.

С начала 20-х годов одной из основных областей применения радио становится вещание. Почти на всех Всемирных радиоконференциях (ВРК), проводимых МСЭ, рассматривались вопросы расширения полос частот для службы вещания, частотного планирования сетей вещания и стандартизации их параметров. В 1925 году был организован Европейский союз вещания (EBU). Эта организация и в настоящее время играет значительную роль в развитии современных систем вещания. К середине 30-х годов была установлена возможность вещания с помощью широкополосной частотной модуляции. В эти же годы радиосвязь начала широко применяться в авиации. В 1938 году для развития служб вещания, ВПС, ФС и любительской службы ТРЧ была расширена до 200 МГц.

В течение предвоенных и военных лет (до 1945 г.) существенное развитие получила техника сверхвысоких частот (СВЧ) и были освоены диапазоны частот до 10 ГГц и даже до 30 ГГц.

Во время войны работы в области международного регулирования использования радиочастотного спектра были приостановлены. Однако сразу после окончания Второй мировой войны, в 1947 году, на ВРК была принята новая ТРЧ, регламентирующая использование полос частот различными службами вплоть до 10,5 ГГц.

Новый этап развития радиосистем начался в 1957 году после запуска в СССР первого искусственного спутника Земли. Появляются спутниковые службы: вещания (ССВ), фиксированная (ФСС), космических исследований (КИ) и т. п. На ВКР в 1959 году выделяются полосы частот для развития спутниковых служб, и ТРЧ расширяется до 40 ГГц. Совершенствование и весьма высокие темпы развития радиотехники, радиосвязи и вещания, расширение областей их применения постоянно требуют увеличения используемой полосы частот, и на ВРК в 1971 и 1979 годах принимаются решения о расширении ТРЧ вначале до 275 ГГц, а затем до 400 ГГц [10].

В последние десятилетия XX века появляется значительное количество новых радиотехнологий, которые обеспечат беспрецедентно высокий уровень развития радиосвязи и вещания в XXI веке. На ВРК регулярно ведется работа по выделению для этих технологий полос частот, и в связи с этим международным сообществом принимаются решения о перераспределении в пользу новых технологий имеющегося частотного ресурса, в котором сегодня работают морально устаревшие системы.

Только в течение последнего десятилетия XX века были выделены полосы частот для развития следующих радиотехнологий:

- телевидения высокой четкости (ТВЧ),

- цифрового звукового и телевизионного вещания,

- систем наземной и спутниковой подвижной связи 3-го поколения в диапазоне 2 ГГц,

- воздушной подвижной системы связи общего пользования,

- глобальных спутниковых систем связи «Teledesic», «Sky Bridge» и др.

- систем фиксированной связи высокой плотности и др.

Развитие радиосистем и расширение областей их применения происходит так быстро, что диапазоны частот ниже 20 ГГц в развитых странах сегодня оказались перегруженными действующими системами. В настоящее время создаются и внедряются системы радиосвязи, работающие в диапазоне частот вплоть до 60 ГГц. Высокочастотные диапазоны предполагается использовать для создания глобальных спутниковых систем фиксированной связи, а также для так называемых систем наземной фиксированной связи высокой плотности, в которых за счет высокой направленности приемных и передающих антенн на ограниченной территории в общей полосе частот может развертываться большое количество линий фиксированной связи.

Радиоволны распространяются, не зная границ между странами, и поэтому эффективное использование РЧС - этого важнейшего природного ресурса - возможно только при проведении всеми странами мира согласованной технической политики. Поэтому характерной чертой XX столетия является постоянное расширение и укрепление международного сотрудничества в решении всех важнейших вопросов развития радиосвязи и вещания как на мировом, так и на региональном уровнях. Это сотрудничество в области радио, начавшееся в МСЭ в 1903 году, а позже и в других международных организациях, постоянно расширяется. Сегодня все страны мира определяют свою национальную техническую политику развития связи с учетом интересов всего мирового сообщества. Мир идет к созданию единых для всех стран стандартов на системы связи и вещания различных назначений, по которым любая фирма может начать производство соответствующего оборудования. Это позволяет организовать его массовое производство, сделав его стоимость и стоимость услуг связи весьма низкой и доступной для широких слоев населения.

Для объединения интеллектуальных и технических ресурсов разных стран, помимо МСЭ, в Азии, Америке и Европе создан ряд международных технических организаций, занимающихся вопросами стандартизации радиосистем различного назначения. Весьма важную роль в разработке стандартов на системы радиосвязи и вещания играет Европейский институт телекоммуникационных стандартов (ETSI), основанный в 1988 году. В ETSI разработан ряд стандартов на цифровые системы подвижной и фиксированной связи и вещания, по которым крупнейшими фирмами выпускается оборудование, находящее широчайшее применение во многих странах мира.

3. Современные тенденции развития радиолокации и радиосвязи

4. Выводы к разделу 2

В XX и XXI веках произошел стремительный рывок в развитии систем радиосвязи. Это обуславливается многими факторами: общим развитием электроники, математики, появлением ЭВМ так и оборонными нуждами в виду общей политической напряженности.

Общая тенденция радиосвязи – увеличение количества одновременно обслуживаемых абонентов и скорости передачи данных. Для радиолокации это схожие параметры – увеличение дальности действия, возможности вести множество целей за счет многолучевого сканирования, а также снижения видимых сигнатур цели, за счет уменьшения рабочих длин волн, и методов обработки полученных сигналов. Причем достижение предельных параметров сети радиосвязи происходит значительно быстрее, чем удается создавать новые технологии. А по достижении предельных параметров и расширении границ, например частотных, появляются новые возможности для применения систем связи и радиолокации, построенных на физических свойствах сверхкоротких радиоволн.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ