Введение к работе
Актуальность темы. Радиорелейные линии связи прямой видимости (РРЛ) занимают важное место среди средств радиосвязи в Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС). С помощью РРЛ обеспечивается передача всех видов сообщений: телефонии, телеграфии, телевидения, радиовещания и различного рода цифровых сигналов.
Большинство строящихся и реконструируемых РРЛ можно рассматривать как разветвленные. Разветвления РРЛ применяется на всех типах линий как на магистральных, так и'-на внутризоновых. Послед-неэ время большое внимание уделяется вопросам создания сетей связи, составными элементами которых такке являются разветвленные РРЛ. Вопросы выбора высот антенн на таких РРЛ существующими методами решались недостаточно эффективно и корректно. Математический аппарат, обеспечивающий строгое решение задачи оптимизации высот антенн на разветвленных РРЛ, отсутствует. Кроме того, существующая технология выбора высот антенн на РРЛ, в том числе автоматизированным способом, связана с большими затратами труда проектировщиков .
В этих условиях актуальными являются зад'йчи создания математического обеспечения для оптимизации высот антенн на -разветвленных РРЛ, позволяющего повысить экономичность таких линий и обеспечить высокое качество передачи сообщений, и разработки усовершенствованной автоматизированной технологии выбора высот антенн, резко снижающей трудозатраты проектировщиков.
Цель работы. Цэлью диссертационной работы является разработка математического обеспечения и автоматизированной методики для решения задач оптимизации высот антенн на РРЛ люб ей конфигурации.
Основные задачи исследования:
анализ современного состояния в области оптимизации высот антенн на РРЛ, в том числе используемых математических моделей и методов оптимизации;.
разработка математического обеспечения и методики нахождения оптимальной совокупности высот антенн на разветвленных РРЛ при независимых ограничениях;
разработка математического обеспечения и методики нахождения оптимальной совокупности высот антенн на разветвленных РРЛ
при дополнительных неформальных ограничениях путем нахождения н скольких лучших решений с последующей юс проверкой;
оценка эффективности разработанных алгоритмов оптимизации высот антенн;
разработка усовершенствованной автоматизированной технолог выбора высот антенн на РРЛ, обеспечивающей резкое снижение труд затрат проектировщика.
Методы исследования. Решение рассматрива мых задач производится на основе системного подхода с использов нием методов математического анализа, аппарата теории множеств, исследования операций, математической статистики.
Научная новизна. Новыми научными результатам являются:
унифицированные математические модели для решения задач вы бора оптимальной совокупности высот антенн и нахождения несколь лучших ранжированных совокупностей выср.т антенн на разветвленны РРЛ;
математическое обеспечение и методика нахождения оптимальн совокупности высот антенн на разветвленных РРЛ, основанное на и пользований классического динамического программирования;
математическое обеспечение и методика нахождения нескольки лучших ранжированных совокупностей высот антенн на разветвленны РРЛ, основанные на использовании многовариантного (ЫВДП) и мног кратного (1ЩДП) методов динамического программирования;
квазиоптимальный алгоритм нахождения безусловно оптимально и нескольких лучших ранжированных совокупностей высот антенн на разветвленных РРЛ, резко сокращающий требования к ресурсам ЭВМ;
усовершенствованная технология выбора высот антенн на РРЛ использованием математического моделирования задач, методов дис кретной оптимизации и статистики трасс РРЛ.
Практическая ценность работы заключается в том, что ее результаты:
обеспечивают возможность эффективно решать задачи оптимиза ции высот антенн на РРЛ любой конфигурации;
позволяют повысить экономичность строящихся и реконструирі мых разветвленных РРЛ при выполнении всех существующих требова* к качественным показателям каналов передачи;
обеспечивают возможность сократить трудозатраты проектироЕ щика на оптимизацию высот антенн на РРЛ при автоматизированном
роектировании;
обеспечивают возможность решения задач оптимизации высот ан-"енн на РРЛ с помощью ЭВМ различной производительности;
могут быть использованы для повыхения квалификации специа-:истов, занимающихся автоматизированным проектированием РРЛ, а акже для повышения качества подготовки студентов соответствув-[их специальностей вузов связи;
могут быть использованы при разработке САПР-РРЛ нового по-:оления.
Личный вклад автора. Все научные результаті теоретических и экспериментальных исследований, изложенные в жсертационной работе, получены автором самостоятельно.
Основные подолання, выносимые на і а щ и т у:
унифицированные математические модели для нахождения опти-гальной совокупности и нескольких лучших ранжированных совокуп-юстей высот антенн на разветвленной РРЛ?
математическое обеспечение и методика оптимизации высот ан-'знн на разветвленных РРЛ оптимальным и квазиопткмалышм мето-;ами;
математическое обеспеченно и методика нахождения нескольких [учших совокупностей высот антенн на разветвленной РРЛ с исполь-свгшїо:.: методов 12ДП, ЩТ.П и кзазкопт^'гльного ^зтода;
оценка эффективности разработанных методов оптимизации еы-:от антенн на разветвленных РРЛ;
усовершенствованная технология выбора высот антзкн на РРЛ с ^пользованием системы автоматизированного проектирования,. обос-іечиваїщая резкое снгегенке трудозатрат проектировщика.
В н е д р ен ие результатов рабо ты. В іастоявзе время результаты диссертационной работы внедрены в свій организациях. Они использовались: в ГУсС при проведении экспер-нгы проекта РРЛ-І64/2, в институте Типроспзцгаз" при разработ-:э технологической РРЛ вдоль газопровода "Надым-Ухта", в ТШ-3 іри реконструкции РРЛ "Ленинград-Москва", в учебном процессе на -ПК ЛЭИС, кроме того усовершенствованная автоматизированная мето-іика выбора высот антенн на РРЛ внедрена в ГСШ, ГПСИ "Россзязь-гнформ" и Министерстве связи Республики Грузия.
Апробация работы и публикации, основные результаты диссертацноішоП работы докладывались автором
4 и обсуждались на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Техника радиосвязи (Современное состояние и перспективы развития радиорелейной и спутниковой связи)", организованном обществом "Знание" РСФСР, МИС, Челябинским ВНТО РЭС им, А.С.Попова (Челябинск, 1991 г»), на военной научно-технической конференции СШВИУС на тему "Изыскание путей повышения эффективности сетей спутниковой связи" (Санкт-Петербург, 1992 г.),. на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и сотрудников НИЧ ЛЭИС в 1990-91 гг., научно-технических семинарах и заседаниях кафедры радиотехнических систем ЛЭИС в 1989-92 гг.
По теме диссертации опубликовано II печатных работ, в том числе 4 научные статьи, 4 тезиса докладов на конференциях и семиг нарах, одна депонированная рукопись, один научно-технический отчет и одно учебное пособие.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы и приложения. Она содержит 159 страниц машинописного текста, в том числе 126 страниц основного текста, 22 рисунка на 15 страницах, 4 таблицы, 9 страниц списка литературы и 9 страниц приложения. Список литературы включает 78 наименований.
