1.1. Основные системные принципы

Термин «система» означает «целое, составленное из частей». Поэтому под системой понимают совокупность совместно действующих объектов, предназначенных для самостоятельного (независимого) выполнения поставленной задачи. Под объектом в данном случае понимаются технические устройства, а также среда (например, среда, в которой распространяются электромагнитные волны).

Основные системные признаки:

1. Целостность (единство) – наличие у всей системы какой-то общей цели, общего назначения. Свойства системы принципиально нельзя свести к сумме свойств составляющих ее частей (компонентов или элементов). Из свойств частей невозможно вывести свойства системы. Характеристики каждой части зависят от ее места и выполняемых функций внутри системы.

2. Структурность – возможность описания системы через установление ее структуры, т.е. сети связей и отношений внутри системы. Поведение системы обусловлено как поведением ее отдельных частей, так и свойствами ее структуры.

3. Иерархичность: каждая часть системы, в свою очередь, может рассматриваться как система, а изучаемая в данном случае система представляет собой одну из частей более широкой системы.

4. Сложность поведения системы – наличие сложных, переплетающихся и перекрывающихся взаимосвязей между переменными системы, при которых изменение одной переменной влечет изменение многих других переменных.

5. Множественность описания системы: вследствие принципиальной сложности системы

6. Большие размеры системы как по числу частей, выполняемых функций и входов, так и по своей стоимости.

7. Нерегулярное, случайное поступление во времени внешних возмущений, следствием чего является невозможность точного предсказания нагрузки.

8. Высокая степень автоматизации, широкое использование в системе новейших автоматических вычислительных машин и микропроцессоров в целях гибкого, оперативного и автоматизированного управления системой.

На практике встречается большое разнообразие систем. Это электронно-вычислительные машины, автоматические телефонные станции, системы обеспечения полетов воздушных судов, системы управления технологическими процессами и т.д. Системы могут быть сложными и важно, чтобы они были оптимальными, то есть обладали наилучшими характеристиками в заданных условиях эксплуатации. Обычно к системам предъявляется целый ряд технических требований, и некоторые из них являются противоречивыми. В этом случае возникает проблема выбора оптимальности системы. Общих рецептов отыскания критериев оптимальности не существует. Обычно это отношение некоторого обобщенного показателя качества работы системы к стоимости затрат.

Радиотехническими называют такие системы, в которых переносчиком информации являются радиоволны. К основным преимуществам радиосистем, позволяющим решать большой объем задач, могут быть отнесены следующие:

- дистанционность действия. Факт дистанционности действия радиосистем обусловлен способностью электромагнитных волн отрываться от породившего их источника (от антенны радиопередающего устройства) и распространяться в пространстве на значительные расстояния (тысячи километров и более). Во многих случаях радиосистемы оказываются единственным средством осуществления дистанционного контакта — оптические, в частности, средства имеют в сильном тумане крайне малую дальность действия, а визуальная, например, оценка пилотом воздушной ситуации чрезмерно затруднена в ночных условиях и т.д.;

- многофункциональность. Данное преимущество связано с широким перечнем возможностей, предоставляемых приемо-передающим режимом работы. Например, одна и та же радиосистема может быть использована не только для определения местоположения (дальности и угловых координат) летательного аппарата, но также для вычисления его скорости, для передачи информации, для выяснения государственной принадлежности и др.;

- гибкость. Указанная особенность основывается на способности радиосистемы изменять свои параметры в достаточно большом диапазоне при неизменных массогабаритных и энергетических показателях. В частности, использование различных видов модуляции радиосигналов приводит к возможности передачи значительных объемов информации (принадлежащей, возможно к существенно отличным классам), а применение частотной перестройки позволяет повысить помехозащищенность радиосистемы;

- оперативность. Отмеченное достоинство подтверждается не только высокой (и практически постоянной) скоростью распространения электромагнитных волн в пространстве или практически безинерционным прохождением радиосигнала через электронные узлы, но также и быстротой принятия решения в устройствах обработки информации;

- высокая информативность. Это преимущество базируется на использовании сложнокодированных высокочастотных радиосигналов, каждый из которых способен перенести значительный объем разнородной информации;

- автономность. Данное обстоятельство обусловлено способностью ряда радиосистем выполнять свои функции самостоятельно без обращения к помощи других систем (радиосистем в том числе). Отмеченные достоинства радиосистем подкрепляются также рядом иных положительных факторов;

- теория функционирования и практика использования радиосистем в настоящее время развиты достаточно хорошо;

- современная элементная база позволяет реализовывать радиосистемы с приемлемыми массогабаритными, энергетическими и надежностными показателями;

- наличие электронных вычислительных машин дает возможность обрабатывать все более увеличивающиеся объемы информации с высокими скоростями. Вместе с тем, радиосистемам присущи и недостатки, основными из которых являются:

- сравнительная дороговизна;

- значительное энергопотребление;

- необходимость (в ряде случаев) выноса приемо-передающих антенн бортовых радиосистем за пределы фюзеляжа, что приводит к ухудшению аэродинамических характеристик летательного аппарата;

- невозможность (во многих случаях) выполнения полнотраекторного (от взлета до посадки) радиоконтакта одной и той же наземной радиосистемы с бортовой радиосистемой совершающего полет летательного аппарата, что при использовании нескольких наземных радиосистем удорожает стоимость полета, а также может привести к наличию зон полета с отсутствием радиоконтакта;

- ухудшение экологической обстановки в окружающей среде за счет неизбежного для радиосистем излучения электромагнитных волн.

Что касается классификаций радиосистем, то они могут быть выполнены по различным признакам. Наиболее употребительными в настоящее время являются классификации по месту расположения радиосистемы и по области ее использования.

По месту расположения. В этом случае радиосистемы подразделяются на следующие классы:

- наземные (например, радиомаяки, радиосистемы обзора воздушного пространства);

- бортовые (например, автоматический радиокомпас, радиосистема обзора земной поверхности).

Вместе с тем, следует отметить, что нередко в одной и той же радиосистеме присутствует как наземное, так и бортовое радиооборудование (например, радиосистема определения государственной принадлежности, радиосистема посадки).

По области использования. В этом случае радиосистемы подразделяются на следующие классы:

- гражданские (например, радиосистема предупреждения столкновений, радиосистема управления воздушным движением);

- военные (например, радиосистема перехвата и прицеливания, радиосистема наведения).

Следует отметить, что значительное количество радиосистем обладают так называемой «двойной применимостью», то есть могут быть использованы как в гражданской, так и в военной авиации.