Радар непрерывного излучения

Тип радара, в котором передается непрерывная радиоволновая энергия известной стабильной частоты

Радар непрерывного излучения ( CW-радар ) — это тип радиолокационной системы, в которой энергия непрерывного излучения известной стабильной частоты передается и затем принимается от любых отражающих объектов. ^[1] Отдельные объекты можно обнаружить с помощью эффекта Доплера , который заставляет принимаемый сигнал иметь частоту, отличную от передаваемого сигнала, что позволяет обнаруживать его путем фильтрации передаваемой частоты.

Доплеровский анализ отраженных сигналов радара может позволить отфильтровать медленные или неподвижные объекты, тем самым обеспечивая иммунитет к помехам от крупных неподвижных объектов и медленно движущихся помех . ^{[2] [3]} Это делает его особенно полезным для поиска объектов на фоне отражателя, например, позволяя высоко летящему самолету искать самолеты, летящие на низкой высоте на фоне поверхности. Поскольку очень сильное отражение от поверхности может быть отфильтровано, гораздо меньшее отражение от цели все еще может быть видно.

Системы непрерывного радиолокационного излучения используются на обоих концах спектра.

• Недорогие радиовысотомеры, датчики приближения и спортивные аксессуары, работающие на расстоянии от нескольких десятков футов до нескольких километров.
• Дорогостоящая РЛС раннего предупреждения с угловым слежением (CWAT), работающая на расстоянии более 100 км и предназначенная для использования с ракетными системами класса «земля-воздух»

Операция

Главное преимущество радаров CW заключается в том, что энергия не импульсная , поэтому их гораздо проще производить и эксплуатировать. У них нет минимальной или максимальной дальности, хотя уровень мощности вещания накладывает практическое ограничение на дальность. Радары непрерывного излучения максимизируют общую мощность на цели, поскольку передатчик вещает непрерывно.

Военные используют непрерывный радиолокатор для наведения полуактивных радиолокационных самонаводящихся (SARH) ракет класса «воздух-воздух» , таких как американские AIM-7 Sparrow и семейство ракет Standard . Самолет-носитель освещает цель сигналом CW-радара, а ракета наводится на отраженные радиоволны . Поскольку ракета движется с высокой скоростью относительно самолета, происходит сильный доплеровский сдвиг. Большинство современных воздушных боевых радаров, даже импульсные доплеровские установки, имеют функцию CW для наведения ракет.

Максимальная дальность в радаре непрерывного излучения определяется общей шириной полосы пропускания и мощностью передатчика. Эта ширина полосы пропускания определяется двумя факторами.

• Плотность передаваемой энергии (Вт на Герц)
• Размер фильтра приемника (пропускная способность, деленная на общее количество фильтров)

Удвоение мощности передачи увеличивает дальность передачи примерно на 20%. Уменьшение общего шума FM-передачи вдвое имеет тот же эффект.

Частотные приемники, используемые для приемников доплеровских радаров с непрерывным излучением, сильно отличаются от обычных приемников радаров. Приемник состоит из банка фильтров, обычно более 100. Количество фильтров определяет максимальную дальность действия.

Удвоение количества фильтров приемника увеличивает дальность действия примерно на 20%. Максимальная дальность действия достигается, когда размер фильтра приемника равен максимальному шуму FM, наложенному на передаваемый сигнал. Уменьшение размера фильтра приемника ниже среднего уровня шума FM не улучшит дальность действия.

Говорят, что радар непрерывного излучения согласован , когда размер фильтра приемника соответствует среднеквадратичной полосе пропускания шума ЧМ в передаваемом сигнале.

Типы

Существует два типа радаров непрерывного излучения: немодулированные радары непрерывного излучения и модулированные радары непрерывного излучения .

Немодулированный непрерывный сигнал

Изменение длины волны, вызванное движением источника

Этот тип радара может стоить менее 10 долларов (2021). Обратные частоты смещаются от переданной частоты на основе эффекта Доплера , когда объекты движутся. Нет способа оценить расстояние. Этот тип радара обычно используется в соревновательных видах спорта, таких как гольф, теннис, бейсбол, гонки NASCAR , а также в некоторых умных домашних приборах, включая лампочки и датчики движения.

Изменение частоты Доплера зависит от скорости света в воздухе ( c' ≈ c/1,0003 немного медленнее, чем в вакууме) и v — скорости цели: ^[4]

${\displaystyle f_{r}=f_{t}\left({\frac {1+v/c'}{1-v/c'}}\right)}$

Частота Доплера, таким образом, равна: ^[5]

${\displaystyle f_{d}=f_{r}-f_{t}=2v{\frac {f_{t}}{c'-v}}}$

Поскольку обычное изменение скорости целей радара намного меньше , то можно упростить с помощью  : ${\displaystyle c',(v\ll c')}$ ${\displaystyle c'-v\approx c'}$

${\displaystyle f_{d}\approx 2v{\frac {f_{t}}{c'}}}$

Радар непрерывного излучения без частотной модуляции (ЧМ) обнаруживает только движущиеся цели, поскольку неподвижные цели (вдоль линии визирования ) не будут вызывать доплеровского сдвига. Отраженные сигналы от неподвижных и медленно движущихся объектов маскируются передаваемым сигналом, который подавляет отражения от медленно движущихся объектов при нормальной работе.

Модулированный непрерывный сигнал

Частотно-модулированный непрерывный радиолокатор (FM-CW) — также называемый непрерывным частотно-модулированным (CWFM) радаром ^[6] — это измерительный радар ближнего действия, способный определять расстояние. Это повышает надежность, обеспечивая измерение расстояния вместе с измерением скорости, что необходимо, когда на антенну радара поступает более одного источника отражения. Этот вид радара часто используется как « радиолокационный высотомер » для измерения точной высоты во время процедуры посадки самолета. ^[7] Он также используется как радар раннего предупреждения, волновой радар и датчики приближения. Доплеровский сдвиг не всегда требуется для обнаружения, когда используется FM. В то время как ранние реализации, такие как радиолокационный высотомер APN-1 1940-х годов, были разработаны для коротких расстояний, радары Over The Horizon (OTHR), такие как Jindalee Operational Radar Network (JORN), предназначены для обследования межконтинентальных расстояний в несколько тысяч километров.

В этой системе передаваемый сигнал известной стабильной частоты непрерывной волны изменяется вверх и вниз по частоте в течение фиксированного периода времени с помощью модулирующего сигнала. Разница частот между принимаемым сигналом и передаваемым сигналом увеличивается с задержкой, а следовательно, и с расстоянием. Это размывает или размывает доплеровский сигнал. Затем эхо от цели смешивается с передаваемым сигналом для получения сигнала биений , который даст расстояние до цели после демодуляции.

Возможны различные виды модуляции, частота передатчика может увеличиваться и уменьшаться следующим образом:

• Синусоида , как сирена воздушной тревоги
• Пилообразная волна , словно щебетание птицы
• Треугольная волна , как полицейская сирена в США
• Прямоугольная волна , как полицейская сирена в Соединенном Королевстве

Диапазон демодуляции ограничен 1/4 длины волны модуляции передачи. Инструментальный диапазон для 100 Гц FM составит 500 км. Этот предел зависит от типа модуляции и демодуляции. Обычно применяется следующее.

${\displaystyle {\text{Instrumented Range}}=F_{r}-F_{t}={\frac {\text{Speed of Light}}{(4\times {\text{Modulation Frequency}})}}}$

Радар будет сообщать неверное расстояние для отражений с расстояний за пределами инструментального диапазона, например, от Луны. Измерения диапазона FMCW надежны только до примерно 60% инструментального диапазона или около 300 км для 100 Гц FM.

Пилообразная частотная модуляция

Измерение дальности с помощью радиолокационной системы FM-CW: если ошибку, вызванную возможной частотой Доплера, можно игнорировать, а мощность передатчика линейно модулируется по частоте, то временная задержка ( ) пропорциональна разнице переданного и принятого сигнала ( ) в любой момент времени. ${\displaystyle f_{D}}$ ${\displaystyle \Delta t}$ ${\displaystyle \Delta f}$

Пилообразная модуляция чаще всего используется в радарах FM-CW, где требуется дальность для объектов, не имеющих вращающихся частей. Информация о дальности смешивается с доплеровской скоростью с использованием этой техники. Модуляцию можно отключить при альтернативном сканировании для определения скорости с использованием немодулированного сдвига несущей частоты. Это позволяет определять дальность и скорость с помощью одного радара. Модуляцию треугольной волны можно использовать для достижения той же цели.

Как показано на рисунке, полученная форма волны (зеленая) является просто задержанной копией переданной формы волны (красная). Передаваемая частота используется для преобразования принимаемого сигнала в базовую полосу частот , а величина сдвига частоты между передаваемым сигналом и отраженным сигналом увеличивается с задержкой по времени (расстоянием). Таким образом, задержка по времени является мерой диапазона; небольшой разброс частот создается близкими отражениями, больший разброс частот соответствует большей задержке по времени и большему диапазону.

С появлением современной электроники цифровая обработка сигнала используется для большинства процессов обнаружения. Сигналы биений проходят через аналого-цифровой преобразователь , и цифровая обработка выполняется на результате. Как объясняется в литературе, диапазон FM-CW для линейной пилообразной формы сигнала задается следующим набором уравнений: ^[7]

${\displaystyle k={\frac {\Delta {f_{radar}}}{\Delta {t_{radar}}}}}$

где — величина развертки частоты радара, — время завершения развертки частоты. ${\displaystyle \Delta {f_{radar}}}$ ${\displaystyle \Delta {t_{radar}}}$

Затем, переставьте в более удобный вид: ${\displaystyle \Delta {f_{echo}}=t_{r}k}$

${\displaystyle t_{r}={\frac {\Delta {f_{echo}}}{k}}}$, где - время прохождения сигнала радара туда и обратно. ${\displaystyle t_{r}}$

Тогда вычислить физическое расстояние в одну сторону для идеализированного типичного случая не составит труда:

${\displaystyle {\text{dist}}_{oneway}={\frac {c't_{r}}{2}}}$

где - скорость света в любой прозрачной среде с показателем преломления n (n=1 в вакууме и 1,0003 для воздуха). ${\displaystyle c'=c/n}$

По практическим причинам, полученные образцы не обрабатываются в течение короткого периода после начала модуляционного рампа, поскольку входящие отражения будут иметь модуляцию от предыдущего цикла модуляции. Это накладывает ограничение на диапазон и ограничивает производительность.

${\displaystyle {\text{Range Limit}}=0.5\ c'\ t_{radar}}$

Синусоидальная частотная модуляция

Синусоидальная ЧМ-модуляция определяет диапазон путем измерения величины разброса спектра, создаваемого задержкой распространения (АМ не используется с FMCW).

Синусоидальная ЧМ используется, когда для сложных объектов с несколькими движущимися частями, такими как лопасти турбинного вентилятора, лопасти вертолета или пропеллеры, одновременно требуются и дальность, и скорость. Такая обработка уменьшает эффект модуляции сложных спектров, создаваемых вращающимися частями, которые вносят ошибки в процесс измерения дальности.

Преимущество этого метода заключается в том, что приемнику никогда не нужно прекращать обработку входящих сигналов, поскольку форма волны модуляции непрерывна и не содержит импульсной модуляции.

Синусоидальная ЧМ устраняется приемником для близких отражений, поскольку частота передачи будет такой же, как частота, отражаемая обратно в приемник. Спектр для более удаленных объектов будет содержать больше модуляции. Степень расширения спектра, вызванная модуляцией, наложенной на принимаемый сигнал, пропорциональна расстоянию до отражающего объекта.

Формула временной области для FM имеет вид:

${\displaystyle y(t)=\cos \left\{2\pi [f_{c}+\mathrm {B} \cos \left(2\pi f_{m}t\right)]t\right\}\,}$

где (индекс модуляции) ${\displaystyle \mathrm {B} ={\frac {f_{\Delta }}{f_{m}}}}$

При прохождении сигнала от радара к отражателю возникает временная задержка.

${\displaystyle y(t)=\cos \left\{2\pi [f_{c}+\mathrm {B} \cos \left(2\pi f_{m}(t+\delta t)\right)](t+\delta t)\right\}\,}$

где задержка времени ${\displaystyle \delta t=}$

Процесс обнаружения преобразует принимаемый сигнал с использованием передаваемого сигнала. Это исключает несущую.

${\displaystyle y(t)=\cos \left\{2\pi [f_{c}+\mathrm {B} \cos \left(2\pi f_{m}(t+\delta t)\right)](t+\delta t)\right\}\;\cos \left\{2\pi [f_{c}+\mathrm {B} \cos \left(2\pi f_{m}t\right)]t\right\}\,}$

${\displaystyle y(t)\approx \cos \left\{-4t\pi \mathrm {B} \sin(2\pi f_{m}(2t+\delta t)\sin(\pi f_{m}\delta t)+2\delta t\pi \mathrm {B} \cos(2\pi f_{m}(t+\delta t))\right\}\,}$

Правило полосы пропускания Карсона можно увидеть в этом уравнении, и оно является хорошим приближением для определения величины разброса, помещенного в спектр приема:

${\displaystyle {\text{Modulation Spectrum Spread}}\approx 2(\mathrm {B} +1)f_{m}\sin(\delta t)}$

${\displaystyle {\text{Range}}=0.5C/\delta t}$

Демодуляция приемника используется с FMCW аналогично стратегии демодуляции приемника, используемой с компрессией импульсов. Это происходит до обработки обнаружения Доплера CFAR . Большой индекс модуляции необходим по практическим причинам.

Практические системы вводят обратную ЧМ в принимаемый сигнал с помощью цифровой обработки сигнала, прежде чем процесс быстрого преобразования Фурье будет использован для получения спектра. Это повторяется с несколькими различными значениями демодуляции. Диапазон находится путем определения спектра приема, где ширина минимальна.

Практические системы также обрабатывают полученные образцы в течение нескольких циклов FM, чтобы уменьшить влияние артефактов выборки.

Конфигурации

Блок-схема простого модуля радара непрерывного излучения: Многие производители предлагают такие приемопередающие модули и переименовывают их в «датчики доплеровского радара».

В радарах непрерывного излучения используются две различные конфигурации антенн: моностатический радар и бистатический радар .

Моностатический

В моностатическом радаре приемная антенна радара расположена рядом с передающей антенной радара .

Сквозной нуль обычно требуется для устранения протечки между передатчиком и приемником для повышения чувствительности в практических системах. Обычно это используется с приемниками радаров с непрерывным углом слежения (CWAT), которые совместимы с системами ракет класса «земля-воздух» .

Прерывистая непрерывная волна может использоваться для устранения просачивания между передающей и приемной антеннами. Этот тип системы обычно берет одну выборку между каждой парой передаваемых импульсов, а частота выборки обычно составляет 30 кГц или более. Этот метод используется с наименее дорогими типами радаров, например, используемыми для мониторинга дорожного движения и спорта.

Радары FM-CW могут быть построены с одной антенной, использующей либо циркулятор, либо круговую поляризацию.

Бистатический

Приемная антенна радара расположена далеко от передающей антенны радара в бистатическом радаре . Передатчик довольно дорогой, а приемник довольно недорогой и одноразовый.

Обычно это используется с полуактивным радиолокационным самонаведением, включая большинство систем ракет класса «земля-воздух» . Передающий радар обычно располагается около пусковой установки ракеты. Приемник располагается в ракете.

Передающая антенна освещает цель примерно так же, как поисковый фонарь . Передающая антенна также выдает всенаправленный сигнал.

Приемник использует две антенны – одну, направленную на цель, и одну, направленную на передающую антенну. Приемная антенна, направленная на передающую антенну, используется для создания нулевого сквозного луча , что позволяет целевому приемнику надежно работать в главном луче антенны или вблизи него.

Пара бистатического приемника и передатчика FM-CW может также принимать форму системы беспроводного подавления (OTAD). Передатчик OTAD транслирует сигнал FM-CW на двух различных частотных каналах: один для синхронизации приемника с передатчиком, другой для освещения сцены измерения. Используя направленные антенны, приемник OTAD собирает оба сигнала одновременно и смешивает сигнал синхронизации с преобразованным вниз эхо-сигналом от сцены измерения в процессе, известном как беспроводное подавление. Частота беспроводного сигнала пропорциональна бистатическому диапазону до цели за вычетом базового расстояния между передатчиком OTAD и приемником OTAD. ^[8]

Большинство современных систем радаров FM-CW используют одну передающую антенну и несколько приемных антенн. Поскольку передатчик постоянно включен на той же частоте, что и приемник, необходимо проявлять особую осторожность, чтобы избежать перегрузки каскадов приемника.

Моноимпульс

Моноимпульсные антенны производят угловые измерения без импульсов или другой модуляции. Эта техника используется в полуактивном радиолокационном самонаведении .

Утечка

На практических системах передаваемый сигнал будет просачиваться в приемник. Значительная утечка будет происходить из-за отражений окружающей среды поблизости, даже если компоненты антенны идеальны. Для достижения приемлемой производительности требуется подавление утечки до 120 дБ.

Для создания практичной системы, которая будет функционировать правильно, можно использовать три подхода.

• Нулевой
• Фильтр
• Прерывание

Нулевые и фильтрующие подходы должны использоваться с бистатическим радаром, как полуактивное радиолокационное самонаведение , по практическим причинам, поскольку боковые лепестки от подсветочного радара будут освещать окружающую среду в дополнение к освещению цели главным лепестком. Аналогичные ограничения применяются к наземному радару непрерывного излучения. Это увеличивает стоимость.

Прерывание применяется к дешевым ручным моностатическим радарным системам (полицейские радары и спортивные товары). Это непрактично для бистатических систем из-за стоимости и сложности, связанных с координацией времени с точностью до наносекунды в двух разных местах.

Конструктивным ограничением, обуславливающим это требование, является ограничение динамического диапазона практических компонентов приемника, включающих полосовые фильтры, которым требуется время для стабилизации.

Нулевой

Нулевой подход принимает два сигнала:

• Образец передаваемого сигнала, просачивающегося в приемник
• Образец фактического передаваемого сигнала

Фактический передаваемый сигнал поворачивается на 180 градусов, ослабляется и подается в приемник. Фазовый сдвиг и ослабление устанавливаются с использованием обратной связи, полученной от приемника, чтобы исключить большую часть утечки. Типичное улучшение составляет порядка 30–70 дБ.

Фильтр

Подход фильтра основан на использовании очень узкополосного режекторного фильтра, который устраняет низкоскоростные сигналы от близлежащих отражателей. Зона режекции полосы охватывает от 10 миль в час до 100 миль в час в зависимости от ожидаемой среды. Типичное улучшение составляет порядка 30 дБ - 70 дБ.

Прерывание, FMICW

Хотя системы с прерываемой несущей не считаются системами CW, их эксплуатационные характеристики достаточно схожи с групповыми системами с прерываемой несущей с чисто CW-радаром, поскольку частота импульсов достаточно высока, и измерения дальности не могут быть выполнены без частотной модуляции (ЧМ).

Эта техника отключает передатчик на некоторое время до начала выборки приемника. Помехи приемника уменьшаются примерно на 8,7 дБ за постоянную времени. Для снижения утечки на 120 дБ требуется 14 постоянных времени восстановления полосы пропускания между выключением передатчика и началом выборки приемника.

Концепция прерывания широко используется, особенно в приложениях дальних радаров, где чувствительность приемника очень важна. Она широко известна как «частотно-модулированная прерываемая непрерывная волна» или FMICW.

Преимущества

Благодаря своей простоте, CW-радары недороги в производстве, относительно не подвержены отказам, дешевы в обслуживании и полностью автоматизированы. Некоторые из них достаточно малы, чтобы носить их в кармане. Более сложные CW-радары могут надежно достигать точного обнаружения на расстоянии более 100 км, обеспечивая при этом подсветку ракет.

Рампа FMCW может быть сжата, обеспечивая дополнительное усиление сигнала к шуму, поэтому не требуется дополнительная мощность, которая требуется импульсному радару без модуляции FM. Это в сочетании с тем фактом, что она когерентна, означает, что можно использовать интегрирование Фурье вместо интегрирования по азимуту, обеспечивая превосходное отношение сигнала к шуму и доплеровское измерение.

Доплеровская обработка позволяет интегрировать сигнал между последовательными образцами приемника. Это означает, что количество образцов может быть увеличено для расширения диапазона обнаружения без увеличения мощности передачи. Этот метод может быть использован для создания недорогого скрытного маломощного радара.

По этой причине характеристики непрерывного излучения аналогичны характеристикам импульсно-доплеровского радара .

Ограничения

Немодулированный непрерывный волновой радар не может измерять расстояние. Амплитуда сигнала является единственным способом определить, какой объект соответствует какому измерению скорости, когда рядом с приемником находится более одного движущегося объекта, но информация об амплитуде бесполезна без измерения дальности для оценки размера цели. К движущимся объектам относятся птицы, летящие рядом с объектами перед антенной. Отражения от небольших объектов непосредственно перед приемником могут быть подавлены отражениями, входящими в боковые лепестки антенны от крупных объектов, расположенных сбоку, выше или позади радара, таких как деревья с ветром, продувающим листья, высокая трава, морская поверхность, грузовые поезда, автобусы, грузовики и самолеты.

Малые радиолокационные системы, в которых отсутствует модуляция диапазона, надежны только при использовании с одним объектом в стерильной среде, свободной от растительности, самолетов, птиц, погодных явлений и других транспортных средств поблизости.

При боковых лепестках антенны 20 дБ грузовик или дерево с отражающей поверхностью площадью 1000 квадратных футов позади антенны могут производить сигнал такой же сильный, как автомобиль с отражающей поверхностью площадью 10 квадратных футов перед небольшой ручной антенной. Требуется обследование местности, чтобы определить, будут ли ручные устройства работать надежно, поскольку ненаблюдаемый трафик на дороге и деревья позади оператора могут мешать наблюдениям, проводимым перед оператором.

Это типичная проблема с радарами для измерения скорости, используемыми сотрудниками правоохранительных органов, на мероприятиях NASCAR и в таких видах спорта, как бейсбол, гольф и теннис. Помехи от второго радара, зажигания автомобиля, других движущихся объектов, движущихся лопастей вентилятора на предполагаемой цели и других источников радиочастот могут исказить результаты измерений. Эти системы ограничены длиной волны, которая составляет 0,02 метра в диапазоне Ku , поэтому распространение луча превышает 45 градусов, если антенна меньше 12 дюймов (0,3 метра). Значительные боковые лепестки антенны распространяются во всех направлениях, если только антенна не больше транспортного средства, на котором установлен радар. ^[9]

Для надежной работы требуются подавление боковых лепестков и модуляция диапазона FM. Без подавления боковых лепестков невозможно узнать направление прибывающего сигнала, для чего требуются две или более антенны, каждая со своим собственным приемником. Без модуляции диапазона FM невозможно узнать расстояние.

Для обнаружения отдельного объекта необходимы скорость, направление и расстояние.

Эти ограничения обусловлены хорошо известными ограничениями базовой физики, которые невозможно преодолеть путем проектирования.

Смотрите также

• Доплеровский радар  – Тип радиолокационного оборудования
• Импульсно-доплеровский радар  – Тип радиолокационной системы

Библиография

• Лак, Дэвид Дж. Ч. Частотно-модулированный радар , опубликовано McGraw-Hill, Нью-Йорк , 1949, 466 страниц.
• Стимсон, Джордж У. Введение в бортовую радиолокацию , 2-е изд., SciTech Publishing, 584 стр.
• Джесси Чжэн (2005). Оптическая частотно-модулированная непрерывно-волновая интерферометрия (FMCW). Springer. ISBN 978-0387230092.

Ссылки

1. "Радар непрерывного излучения". Федерация американских ученых.
2. Шривастав, А.; Нгуен, П.; Макконнелл, М.; Лопаро, К. Н.; Мандал, С. (октябрь 2020 г.). «Высокоцифровая многоантенная георадарная система». Труды IEEE по приборостроению и измерениям . 69 : 7422–7436. doi : 10.1109/TIM.2020.2984415. S2CID  216338273.
3. "Радар непрерывного излучения". Radartutorial.eu.
4. Ditchburn, RW (1991) [1961]. Light . Dover publications Inc. стр. 331–333. ISBN 0-486-66667-0.
5. Джеймс М. Райденур (1947). Инженерия радиолокационных систем . Серия MIT Radiation Lab. Том 1. С. 629.
6. Джим Лесёрф. «Улучшенные формы радаров». accessdate=2014-01-24.
7. "Частотно-модулированный непрерывный радар". Radartutorial . Получено 2012-08-07 .
8. М. Эш и др. , Новая архитектура мультистатического FMCW-радара с помощью беспроводного подавления помех, Журнал датчиков IEEE, № 99, 2015.
9. "Ranger EZ". MPH Industries. Архивировано из оригинала 19 сентября 2011 года . Получено 7 сентября 2011 года .

Внешние ссылки

• Довольно современное изобретение механизация