Примечания

1. Функционально Адаптер ПРЛ и ПЭ-П представляют процессор обработки информации первичного радиолокатора (ПОИ ПРЛ).

2. Функционально Адаптер врл и пэ-в представляют процессор обработки информации вторичного радиолокатора (пои врл).

2.4 Устройство и работа АПОИ "ПРИОР"

Структурная схема АПОИ "ПРИОР" приведена на рисунке 1.

от РЛС

БВ2 (1к)

СВ

ПОИ ВРЛ (1к) ББП 220В, 50Гц

Адаптер ПЭ-В ПТД КРМ ГПЧ

ВРЛ

К

а

б ПОИ ПРЛ (1к)

е

л Адаптер ПЭ-П MOXAКИ Выход

ь ПРЛ

н

ы БА1 (1к)

й

Пульт управления (ПУ1-4) Монитор

в Клавиатура

в Адаптер ПЭ-ПMOXA

о ПРЛ Мышь

д

ПОИ ПРЛ (2к)

Адаптер ПЭ-В ПТД КРМГПЧ

ВРЛ

ПОИ ВРЛ (2к)ББП 220В, 50Гц

БА1 (2к)

СВ

БВ2 (2к)

на ПТУК

Рисунок 1 - Структурная схема АПОИ "ПРИОР"

ПОИ ПРЛ обрабатывает поступающие на вход сигналы от первичных каналов РЛС, производит обнаружение воздушных судов, измерение их координат по каналам РЛС и передает информацию по стандартному каналу RS-232 в ПТД.

Сигналы от первичных каналов РЛС поступают на Адаптер ПРЛ. Адаптер ПРЛ преобразовывает в цифровую форму входные аналоговые сигналы, обеспечивает выделение полезных сигналов на фоне различного рода мешающих отражений, формирует координатный видеосигнал, формирует видеосигнал карты помех, а также обеспечивает измерение в полярных координатах начала и конца пакета от воздушного судна (ВС).

Измеренные значения поступают в ПЭ-П, где производится вычисление координат центра пакета, осуществляется обнаружение зон метеообразований и фильтрация плотов по различным алгоритмам. Информация о плотах по стандартному последовательному каналу RS-232 передается на ПТД в согласованных кодограммах.

ПОИ ВРЛ принимает сигналы вторичных каналов РЛС и обеспечивает их обработку с автоматическим обнаружением воздушных судов, измерением их координат, получение дополнительной полетной информации о бортовом номере и высоте полета воздушных судов, оборудованных ответчиками вторичной информации по стандартам УВД и ИКАО, и передает информацию по стандартному каналу RS-232.

Сигналы от вторичного канала РЛС поступают на Адаптер ВРЛ. Адаптер ВРЛ принимает и нормализует управляющие и синхронизирующие сигналы, декодирует координатную и дополнительную полетную информацию о летательных аппаратах, оборудованных ответчиками системы ВРЛ по стандарту УВД и ИКАО, и подавляет несинхронные помехи.

Радиолокационные данные с Адаптера ВРЛ (координаты начала пакета (НП) и конца пакета (КП), дополнительная информация, угловая синхронизация, контрольные сообщения) поступают на ПЭ-В, который производит обнаружение и измерение координат самолетов, ввод в сопровождение и траекторную обработку плотов от всех летательных аппаратов в зоне действия ВРЛ. Передача информации с выхода ПЭ-В на ПТД осуществляется по стандартному последовательному каналу RS-232 в согласованных кодограммах.

ПТД принимает цифровые радиолокационные данные от двух ПОИ ПРЛ и двух ПОИ ВРЛ и осуществляет обнаружение целей и измерение параметров траекторий воздушных судов по

каждому из каналов, а также осуществляет объединение информации от одного воздушного судна, поступившей по каналам ПРЛ и ВРЛ.

ПТД производит контроль работоспособности ПОИ с выдачей результатов статистической обработки поступающих данных. ПТД осуществляет документирование обрабатываемых данных на протяжении времени не менее 7 суток.

Таким образом, при использовании ПТД в аппаратуре АПОИ "ПРИОР" совместно с аппаратурой ПОИ ПРЛ и ПОИ ВРЛ обеспечивается объединение информации от первичного и вторичного канала, реализуются в полном объеме функции контрольного индикатора РЛС, обеспечивается гибкое резервирование и реконфигурация системы обработки и передачи радиолокационных данных.

Согласование входных сигналов осуществляется через кабельный ввод (КВ). На входе КВ имеется согласованный делитель, позволяющий изменять уровень входного сигнала в соотношениях 1:1, 1:2, 1:4, при сопротивлении на входе 75 Ом. Далее синхро и видео сигналы РЛС (ПРЛ, ВРЛ) размножаются для передачи в каждый из Адаптеров (ПРЛ, ВРЛ), а также в КРМ для обеспечения аналоговой развертки и отображения на мониторе.

Пульт управления ПУ1-4 обеспечивает выбор на отображение цифровой информации ПЭ (ПРЛ, ВРЛ) и ПТД соответствующих комплектов.

Селектор видео (СВ) предназначен для определения состава аналоговой координатной р/л информации, подаваемой на вход КРМ и обеспечивает: селекцию в любой комбинации и смешивание видеосигналов с амплитудной модуляцией (VA) по шести входам; селекцию в любой комбинации и смешивание нормированных видеосигналов по четырем входам; селекцию сигналов синхронизации ЗИ, МАИ и "Север" от ПРЛ и ВРЛ.

Контроллер растрового монитора (КРМ) обеспечивает аналоговую развертку на экране монитора и отображение входной и обработанной информации. Совместно с ПТД обеспечивается отображение как аналоговой, так и совмещенной с ней цифровой полетной информации.

Генератор пиксельной частоты (ГПЧ) представляет собой устройство, преобразующее линейную частоту строчной развертки видеоадаптера в импульсы, во временной области соответствующие пиксельным знакоместам.

Коммутатор информации (КИ) осуществляет подключение к выходным линиям связи (как цифровым, так и аналоговым) информации от устройств (Адаптеров - в части аналоговой информации, ПТД - в части цифровой информации), являющихся в данный момент времени основными по отношению к устройствам находящимся в состоянии "Резерв", "Регламент" или "Авария".

Для обеспечения электропитанием составных частей АПОИ при пропадании внешней питающей сети на время, необходимое для включения и выхода на рабочий режим резервных источников питания (около 2 минут), в комплект АПОИ включены блоки бесперебойного питания (ББП). В случае пропадания внешнего электропитания на более длительный срок ББП посылают на ПТД команду, по которой ПТД завершают работу и подготавливаются к выключению.

Внимание: При пропадании электропитания 220 В 50 Гц не нужно выключать ПТД и БПП (UPS), необходимо дождаться автоматического отключения ББП.

При возобновлении подачи электропитания происходит автоматическое включение ББП.

2.5 Маркировка

Маpкиpовка АПОИ должна соответствовать чертежам. Маркировка должна быть устойчива в течение всего срока службы изделия, механически прочной и не должна стираться, смываться жидкостями, используемыми при эксплуатации.

3 Описание и работа составных частей АПОИ "ПРИОР"

3.1 ПОИ ПРЛ (процессор обработки информации первичного радиолокатора)

Структурная схема ПОИ ПРЛ представлена на рисунке 2.

Адаптер ПРЛ

RS232 (установка параметров)

Плот- Вых. инф.

ЗИОредк цифровая информация экстракторRS232

ПРЛ

ЗИОчаст Север

МАИ

МАИ Инф. о шумовых порогах ЖКИ

Контроллер ПК монитор

Север клавиатура

мышь

Видео1 Регламент

220В, 50Гц

Видео2 Синхр., 4 видео на гнезда Лицевая

панель

Видео3 Сигналы диагностики на

индикацию и на КРМ

Видео4

+5В +5В

в кабельный

220В, 50Гц Блок +12В ввод

питания - 12В

Рисунок 2 - Структурная схема ПОИ ПРЛ

ПОИ ПРЛ предназначен для:

• сопряжения и коммутации сигналов первичных РЛС;

• преобразования аналоговых сигналов в цифровой восьмиразрядный код (3 канала);

• поддержания вероятности ложных тревог на постоянном уровне, путем автоматической подстройки порогов в каждом канале;

• обработки сигналов в некогерентном накопителе по логике к/m (m=7);

• компенсации задержки сигнала при обработке (задержка t=T-зад.);

• преобразования информации в 8 разрядный параллельный код;

• формирования контрольных тестов для проверки функционирования отдельных узлов;

• вычисления координат целей;

• формирования статических и динамических карт в плотэкстракторе (карта местных предметов, карта метео, карта трасс);

• траекторной обработки сигналов первичных РЛС;

• выдачи координатных сообщений (дальность, азимут цели).

Адаптер ПРЛ состоит из платы "Контроллер ПК", блока питания, лицевой панели и жидкокристаллического индикатора (ЖКИ), расположенного на лицевой панели блока.

Контроллер ПК осуществляет:

• сопряжение с РЛС;

• синхронизацию;

• преобразование амплитуд видео сигналов в цифровую форму;

• формирование адаптивных автоматических порогов (параметрических и непараметрических) по каждому из каналов видео;

• формирование динамических карт плотностей помех;

• формирование динамических карт статусов помех;

• формирование единого видео сигнала прошедшего автоматические пороги (Кв. видео);

• очистку единого видео сигнала от несинхронных помех (логика k/m, гдеm= 7);

• формирование цифрового сообщения о воздушном судне;

• формирование цифрового сообщения о метке Север + диагностическая информация о состоянии ПОИ ПРЛ;

• формирование цифрового сообщения об азимутальной метке (11,25^о, либо 22,5^о, либо 30^о);

• компенсацию задержки в обработке и формирование нормированного обработанного видеосигнала;

• формирование контрольных целей с возможностью сквозного контроля ПОИ ПРЛ;

• выдачу аналоговых (обработанных по сечениям обработки ) сигналов на КРМ;

• выдачу диагностических сигналов на лицевую панель Контроллера ПК для индикации неисправностей по входным сигналам РЛС видео и синхронизации;

• индикацию шумовых порогов в амплитудном канале и канале МОНО (либо СДЦ) в десятичном коде;

• индикация параметров вращения РЛС (темп обзора, количество малых азимутальных меток за обзор, появление сигнала Север);

• совместно с ПЭ-П (либо ПТД), просмотр и установка новых параметров обработки радиолокационных сигналов.

На лицевой панели Адаптера ПРЛ расположены органы управления и индикации:

• выключатель "220В, 50Гц", (для включения питания блока +5В и включения питания кабельного ввода +5В, +12В, -12В);

• кнопка "Сброс", осуществляющая сброс "Аварии", процессора ЖКИ;

• светодиод индикации "Аварии" Адаптера ПРЛ и ПЭ-П;

• галетный переключатель "КИКО", с помощью которого обеспечивается вывод нормированных обработанных видеосигналов РЛС по сечениям обработки на КРМ и гнездо "Вых. КИКО";

• тумблер "Регламент", позволяющий информировать ПЭ-П и ПТД о том, что с данным комплектом ведутся настроечные работы и этот комплект нельзя использовать как источник информации;

• жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), в составе которого имеется процессор, с помощью которого обеспечивается индикация:

• числового значения автоматических шумовых порогов по каналам Ампл., ЛЧМ и МОНО для Экрана 85, VA1,VA2 для других РЛС (числовые значения в десятичном коде);

• период обзора РЛС (числовое значение в сек.);

• количество малых азимутальных меток за обзор;

• поступление сигнала Север (Nord).

На лицевой панели Контроллера ПК имеется разъём, с помощью которого по последовательному порту осуществляется обмен с ПЭ-П либо ПТД для просмотра и изменения параметров обработки радиолокационных сигналов в Контроллере ПК (стык RS232).

Блок питания преобразует напряжение 220 В, 50 Гц в постоянные напряжения +5 В,±12 В.

ПЭ-П представляет собой ЭВМ на базе процессора 486/586, которая осуществляет первичную обработку р/л информации, поступающей с Адаптера ПРЛ.

3.2 Адаптер ПРЛ

Поскольку весь процесс обработки радиолокационной информации ПРЛ сосредоточен в Контроллере ПК, то имеет смысл рассматривать работу Адаптера ПРЛ как взаимодействие входных и выходных сигналов в Контроллере ПК.

Структурная схема Контроллера ПК представлена на рисунке 3.

ЗИчаст вых. обработ. видео (КС_вых.)

ЗИредк БУ

МАИ БУ вых. (8р) цифровой инф. (ПЭ)

Север PLD

Вх. RS-232 управл. обменом с ПЭ (LPT)

Вых. RS-232

Вых. на КРМ

Вых. на контроль Синхр.АЦП Видео ЛЧМ (Ампл.)

(лицевая панель БУ СинхрАЦП АЦП

Контроллера ПК) 4 кана- Видео СДЦ

8р1к/2к лах8р

Вых. на лицевую Видео МОНО (ИВЦ)

панель Адаптера Резерв 8р3к/4к

Резерв

Формир. Формир. Кварц. ПЗУ flash

VCCVCCгенератор программы параметры

2,5 В 3,3 В 48 Мгц

5 В

Рисунок 3 - Структурная схема Контроллера ПК

На плате Контроллер ПК из напряжения источника питания +5 В формируются напряжение питания периферии PLD– 3,3 В и напряжение питания ядраPLD– 2,5 В.

Программы, обеспечивающие обработку радиолокационной информации, загружаются в PLDиз постоянной памяти (ПЗУ Д2 и Д3) при включении блока (при подаче напряжения питания +5 В на плату Контроллера ПК).

Для обеспечения оптимальной обработки радиолокационных сигналов имеется ряд параметров обработки, которые имеют различные значения в зависимости от типа РЛС, а также

их эксплуатации на месте дислокации. Поэтому в Адаптере ПРЛ имеется возможность просматривать эти параметры и изменять их значения. Установленные параметры хранятся в микросхеме "Flash" (D9). Просмотр и изменение параметров обработки осуществляется с помощью программы prlconf***.exe в ПЭ-П, описание работы с которой приведено в приложении А.

Связь между ЭВМ и Контроллером ПК осуществляется по последовательному порту через разъём, установленной на лицевой панели Контроллера ПК. Обеспечение согласования стыка RS232 происходит с помощью микросхемыD10.

Процесс обработки радиолокационной информации в Адаптере ПРЛ по каждому из каналов ведется одновременно по трем типам обнаружителей:

• Шумовые пороги;

• Пороги по ячейкам карт 16х16 (только по каналам СДЦ и Ампл.);

• Ранговый обнаружитель.

Каждый из каналов сопровождается динамической картой статусов (16х16), позволяющейотслеживать неподвижные, либо медленно перемещающиеся объекты (остатки от местных предметов, метео остатки).

Одновременно на текущем зондировании ведется измерение плотности помехи в некотором интервале по дальности (7 км). Совместный анализ плотности помех, полученных на текущем зондировании, и статусов (результат межобзорной обработки прошедших пороги сигналов) позволяет оптимально использовать каждый из каналов как источник информации.

Решающее устройство, по результатам анализа всей совокупности сигналов, принимает решение о формировании сигнала "Квантовый видео" на текущем зондировании. Дальнейшее накопление сигналов "Кв.видео" в движущемся окне схемы селекции несинхронныхпомех на соседних семи зондированиях позволяет отфильтровать часть выделенных обнаружителями сигналов "Кв.видео", не сумевших достигнуть необходимой плотности в движущемся окне Селектора несинхронных помех для выполнения критерия начала пакета.

Прошедшим схему селекции несинхронных помех является сигнал, по которому выполнился критерий начала пакета по логике k/m, гдеm= 7,k– это необходимое количество ответных сигналов присутствующих на момент облучения воздушного судна или помехи в интервале семи соседних зондированиях для соответствующего кванта дальности.

Выполнение критерия начала пакета фиксируется признаками 01, 02, если начало пакета обнаружено в зоне дальности, где плотность превышения шумового порога в амплитудном канале была выше допустимой или 05; 06 – при отсутствии помеховой обстановки. В момент выполнения критерия начала пакета снимаются показания счётчиков азимута и дальности. Затем формируется сообщение длиной в 16 разрядов, где в первых четырёх разрядах пишется код признака сообщения, а в остальных 12 разрядах сопутствующая информация:

01 (05) – азимут момента выполнения критерия начала пакета;

02 (06) – дальность момента, в котором произошло выполнение критерия начала пакета.

Далее по мере продвижения диаграммы направленности РЛС через направление на воздушное судно возникает момент выполнения критерия конца пакета, условием появления этого сигнала является признак того, что ранее было выполнено условие выполнения критерия начала пакета, а число ответных сигналов в кванте дальности стало равным "К - 1".

В момент выполнения критерия конца пакета также снимаются показания счётчиков азимута и дальности, затем формируется сообщение.

03 + азимут момента выполнения Крк (16р)

04 + дальность момента выполнения Крк (16)

Признаками также кодируются сообщения:

• 17 + слово состояния - метка Север + 11р диагностической информации состояния Адаптера ПРЛ + ПЭ-П.

• 16 + азимут - метка азимута + 12р кода азимута на момент появления данной азимутальной метки. Цена азимутальной метки является параметром Адаптера ПРЛ и может быть 30⁰; 22,5⁰; 11,25⁰.

Сформированные таким образом шестнадцатиразрядные сообщения записываются в буферное устройство (микросхемы D12, D13), из которого информация считывается в ПЭ-П через параллельный порт, где происходит следующий этап обработки радиолокационной информации.

В программах Контроллера ПК заложена диагностика работы Адаптера ПРЛ + ПЭ-П. Результаты диагностики выводятся на лицевые панели платы Контроллера ПК и лицевую панель Адаптера ПРЛ. Кроме того, диагностическая информация передаётся в ПЭ-П как слово состояния в кодограмме "Север".

Кроме того, Контроллер ПК формирует контрольную цель, которая позволяет осуществить автономный контроль процесса обработки р/л информации. Контрольная цель может быть установлена как параметр на требуемой дальности и азимуте.

Визуально процесс обработки в Адаптере ПРЛ можно наблюдать на индикаторе КРМ, где можно вывести входные аналоговые сигналы поканально, а так же результат их обработки по сечениям путём переключения галетного переключателя "КИКО" в соответствующее положение.

Таблица режимов работы галетного переключателя приведена в приложении В.

Грубым признаком нормальной работы ПОИ ПРЛ является отсутствие индикации "Авария" на лицевой панели Адаптера ПРЛ и мигание светодиода "Обмен" на лицевой панели Контроллера ПК.

В приложении В для пояснения работы Контроллера ПК представлены:

• Функциональная схема Контроллера ПК.

• Таблица параметров обработки с их комментариями.

3.3 ПЭ-П (плотэкстрактор ПРЛ)

ПЭ-П выполняет следующие функции:

• вычисление координат целей;

• построение статических карт местных предметов;

• построение динамических карт (карт метео);

• подготовка сообщений о координатах;

• фильтрация ложных сообщений;

• передача информационных сообщений по последовательному каналу;

• создание и сохранение протоколов входных и выходных сообщений с целью дальнейшего их воспроизведения для анализа работоспособности устройства и анализа оптимальной настройки ПОИ ПРЛ;

• отображение на растровом мониторе плотов и зон статической и динамической карт.

Структурная схема ПЭ-П приведена на рисунке 4.

Плотэкстрактор ПРЛ (ПЭ-П)

VGA Монитор

Адаптер Процессор Пульт

ПРЛLPT 486/586 COM1 управ- Клавиатура

ления

COM2 Мышь

ПТД

БП НDD FDD

Рисунок 4

ПЭ-П собран на базе системной платы IBM PC с центральным процессором 486/586, использование которых позволяет сопрягаться со стандартными устройствами: видеографическим адаптером (VGA); винчестером (HDD); дисководом (FDD).

Ввод радиолокационных данных в ПЭ осуществляется через двунаправленнaый параллельный порт (LPT1).

Выходные данные передаются через контроллер последовательного порта (СOM2).

Алгоритм обработки радиолокационных данных в ПЭ приведен на рисунке 5.

Прием входной информации о НП, КП,

Север, Аз., зонах МО. Слово состояния

Установка крите- Вычисление центра пакета. Построение Графическое представ-

риев обработки Классификация целей карты помех ление карт на мониторе

Фильтрация

ложных плотов

Формирование Контроль

вых. сообщения функционирования

Представление на мониторе

результатов обработки

Рисунок 5

Инициализация программы осуществляется при включении питания или после нажатия кнопки "Сброс" и не требует вмешательства оператора.

Если монитор подключен к ПЭ-П на экране можно наблюдать загрузку операционной системы и выход на рабочий режим (рисунок 6).

Установка критериев обнаружения и параметров фильтрации осуществляется с помощью манипулятора типа "мышь" путем перемещения движков и включения кнопок на панелях управления, которые отображаются на экране монитора (рисунок 6-14).

Все изменения параметров автоматически записываются в конфигурационные файлы (*.cfg) и используются при дальнейшей работе.

Информация о дальности и азимуте начала и конца пакетов используется для вычисления координат центра пакетов (плот).

Рисунок 6

Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок 9

Рисунок 10

Рисунок 11

Рисунок 12

Рисунок 13

Рисунок 14

Каждому плоту в зависимости от зоны, из которой он пришел, присваивается вес в соответствии положением движковых регуляторов на панели управления (рисунок 7).

MAP

Если сумма весовых коэффициентов по какой-либо ячейке карты превысит установленное значение порога "max", то данной ячейке присваивается статус "meteo". При этом в этих зонах пространства изменяются параметры фильтров помех. Метео карта может отображаться на мониторе при нажатии кнопки "meteo" на панели управления "map" (рисунок 7).

1.

METEO- максимальная дальность, до которой устанавливается метео карта, измеряется в квантах дальности (200 м).

N---N, N—M, H—Nи т.д. - вес плота, который добавляется в ячейку метео карты.

MAX-если сумма весов превышает это значение, ячейке присваивается статус МЕТЕО.

WARN - если сумма весов превышает это значение, веса плотов, приходящих в эту ячейку и в 4-е соседние, умножается на коэффициент KOREL.

REFR – величина веса, на который уменьшается вес всех ячеек за один обзор.

KorRo – корреляция по дальности указывает во сколько раз к концу дистанции уменьшается вес приходящего плота.

4096 (мд)

Рновый = Р вх. Х

4096 (мд) + R тек. Х (KorRo - 1)

MaxCount - вес, выше которого накопление прекращается.

STATIC, METEO, TRACE – команды вывода на монитор соответствующих карт.

Установка критериев обнаружения производится на панели управления "plot" (рисунок 8).

PLOT

2.

Delta Ro - размер плота по дальности, если (Rк.п. - Rн.п.) Delta Ro, то плот пропускается для дальнейшего анализа;

Min dFi - минимальный размер пакета по азимуту в зоне свободной от помех, если (Fк.п. - Fн.п.)Min dFi, то плот не пропускается для дальнейшего анализа при включенном Фильтре 2;

M dFi МН - минимальный размер пакета по азимуту в зоне метео карты, если (Fк.п.-Fн.п.)M dFi МН, то плот не пропускается для дальнейшего анализа при включенном Фильтре 2;

Delta Fi - максимальный размер пакета по азимуту, если (Fк.п. - Fн.п.) Delta Fi, то плот пропускается для дальнейшего анализа;

Protocol - указывает количество слов, запоминаемых в файле protocol.txt, после превышения установленного объема содержание файла переписывается в файл protocol.old;

Фильтр 0 - при включенном Фильтре 0 не пропускаются плоты для дальнейшего анализа из зоны "static map";

Фильтр 1 - при включенном Фильтре 1 не пропускаются плоты для дальнейшего анализа из зоны "meteo map";

Фильтр 2 - при включенном Фильтре 2 не пропускаются плоты для дальнейшего анализа, удовлетворяющие критериям Min dFi и M dFi МН;

Фильтр 3 - при включенном Фильтре 3 пропускаются плоты для дальнейшего анализа только из зоны "trace map";

Фильтр Tr - при включенном Фильтре Tr пропускаются плоты, удовлетворяющие условиям завязывания и продолжения траектории, которые устанавливаются на панели "Tracks Param" (рисунок 9, рисунок 10);

Strob - размер строба экстраполяции, в котором ожидается приход плота от цели в следующем обзоре;

Min V - параметр минимального значения скорости: если оценка скорости цели меньше установленного значения, то данный плот к траектории не относится;

Mах V - параметр максимального значения скорости: если оценка скорости цели больше установленного значения, то данный плот к траектории не относится;

Max Ro - максимальное значение дальности, до которой работает траекторный фильтр

на третьем уровне адаптации (на четвёртом уровне траекторный фильтр работает на всю дальность);

Color - выбор цвета линии траектории при отображении на мониторе;

Prob B - параметр, определяющий значение вероятности, при которой из трех плотов будет завязываться траектория;

Prob С - параметр, определяющий значение вероятности, при которой приходящий плот будет отнесен к одной из существующих траекторий;

Trace control - при включении работает алгоритм траекторного сопровождения (в независимости от того используется ли фильтр траекторной обработки на данном уровне адаптации или нет);

Meteo enable - если включено, то плоты из метео карты используются для завязывания траектории;

Hot enable - если включено, то плоты из зоны помех используются для завязывания траектории;

Trace bar - если включено, то плоты, прошедшие траекторный фильтр отображаются в виде квадратов;

Trace line - если включено, то плоты, прошедшие траекторный фильтр связываются линиями.

В ПЭ предусмотрен автоматический режим ("AUTO") включения и отключения фильтров в зависимости от среднего количества плотов, приходящих в азимутальном секторе установленного размера (рисунок 12).

Возможна установка четырех уровней фильтрации "Level 1" - "Level 4", при этом переход нижнего уровня в верхний и обратно определяется коэффициентом "min" и "max", устанавливаемыми для каждого уровня (рисунок 13). Размер азимутального строба определяется положением регулятора "Strobe".

"Level 1" - Включен "Фильтр 0".

"Level 2" - Включается дополнительно "Фильтр 2" ("Фильтр 3").

"Level 3" - Включается дополнительно "Фильтр 1" ("Фильтр 3" и "Фильтр Tr" до указанной в параметрах Tr дальности).

"Level 4" - Включается дополнительно "Фильтр Tr" (на всю дальность).

Третий уровень "Level 3" может быть исключен нажатием кнопки "No L3".

Уровни фильтрации приведены в приложении Б.

После установки параметров нажимается кнопка "ОК" при этом происходит автоматическое запоминание параметров и выход в основную панель управления.

Нажатием кнопки "Run" запускается программа. Плоты, прошедшие через фильтры, записываются в выходной буфер для передачи сообщений через последовательный порт СОМ2 по стыку RS-232, и одновременно выходная информация отображается на мониторе (рисунок 14).

Контроль функционирования плотэкстрактора ПРЛ.

Перед выходом в режим контроля перевести ПОИ ПРЛ в режим "Регламент", а затем нажать кнопки на панели управления "Stop" и "Exit". При этом остановится выполнение рабочей программы и произойдет выход в панель NC.

В текущем директории находятся текстовые файлы входных и выходных сообщений за последние N обзоров, которые можно просмотреть на экране в режиме F3.

Входной протокол (protocol.txt /old) содержит сообщения:

Север (код 17****);

Азимутальная метка (код 16****);

Азимут начала пакета (код 01/05****);

Дальность начала пакета (код 02/06****);

Азимут конца пакета (код 03****);

Дальность конца пакета (код 04****).

Во входном протоколе должны присутствовать: сигнал "Север", необходимое число азимутальных меток в требуемой последовательности, сообщение о контрольной цели с координатами, которые установлены на плате синхронизатора Адаптера ПРЛ.

Выходной протокол (plot.txt/old) содержит сообщения:

North ("Север") и Faults (результат накопления сбоев по сигналам "Север", "Метки", "Контрольная цель");

Label Fi = **** азимутальная метка с кодом азимута в МАИ;

Fi, Ro, dFi, dRo - полярные координаты центра пакета с протяженностью по азимуту и дальности.

Убедившись в соответствии входного и выходного протоколов запустить из текущей директории исполняемый файл программы "start.bat", и после выхода в основную панель управления нажать кнопку "Run".

3.4 ПОИ ВРЛ (процессор обработки информации вторичного радиолокатора)

ПОИ ВРЛ предназначен для:

• сопряжения и коммутации сигналов вторичных РЛС;

• поддержания уровней аналоговых сигналов РЛС в необходимом динамическом диапазоне;

• декодирования информации поступающей по каналам УВД и RBS;

• защиты принимаемой информации от несинхронных помех;

• преобразования информации в 16 разрядный параллельный код;

• формирования контрольных тестов для проверки функционирования отдельных узлов ПОИ;

• вычисления координат ВС;

• объединения координатной и полетной информации;

• выдачи цифровой информации по последовательному порту (RS-232) в соответствии с протоколами обмена;

• выдачи цифровой и аналоговой информации на КРМ.

Структурная схема ПОИ ВРЛ приведена на рисунке 15.

Адаптер ВРЛ состоит из платы "Контроллер ВК", блока питания, лицевой панели и жидкокристаллического индикатора (ЖКИ), расположенного на лицевой панели блока.

Блок питания преобразует напряжение 220 В, 50 Гц в постоянное напряжение ±5 В, ± 12 В.

На лицевой панели расположены органы управления индикации и контроля.

Плотэкстрактор представляет собой программное обеспечение, интегрированное в вычислительную машину Процессора Траекторных Данных (ПТД). Выходная информация с ПЭ поступает на обе машины ПТД по последовательной линии RS-232.

Адаптер ВРЛ

RS232 (установка параметров)

Плот- Вых. инф.

ЗИО цифровая информация экстракторRS232

ВРЛ

Север

МАИ

МАИ Инф. о шумовых порогах ЖКИ

Контроллер ВК монитор

Север клавиатура

мышь

Видео1 Регламент

220В, 50Гц

Видео2 Синхр., 4 видео на гнезда Лицевая

панель

ЗК Сигналы диагностики на

индикацию и на КРМ

+5В +5В

в кабельный

220В, 50Гц Блок +12В ввод

питания - 12В

Рисунок 15 - Структурная схема ПОИ ВРЛ

3.5 Адаптер ВРЛ

Поскольку весь процесс обработки радиолокационной информации ВРЛ сосредоточен в Контроллере ВК, то имеет смысл рассматривать работу Адаптера ВРЛ как взаимодействие входных и выходных сигналов в Контроллере ВК.

Структурная схема Контроллера ВК представлена на рисунке 16.

Сигналы РЛС (для двух комплектов) ЗИ ВРЛ, МАИ, Север, Видео УВД, Видео ИКАО, ЗК поступают через кабельный ввод АПОИ на схему сопряжения и коммутации, где по сигналам Вкл.1к/Вкл.2к выбирается работающий комплект РЛС. При этом происходит нормирование синхросигналов ЗИ ВРЛ, МАИ, Север, ЗК. Сигнал ЗИ ВРЛ привязывается передним фронтом к внутренней частоте 12 МГц.

Видеосигналы Видео УВД, Видео RBS, проходят через АЦП и далее в цифровом виде (8 разрядный код амплитуд) на автоматические адаптивные пороги, где преобразуются в бинарно квантовые сигналы VA1, VA2, которые поступают на соответствующие декодеры RBS и УВД.

ЗК вых. обработ. видео (КС_вых.)

ЗИ БУ

МАИ БУ вых. (8р) цифровой инф. (ПЭ)

Север PLD

Вх. RS-232 управл. обменом с ПЭ (LPT)

Вых. RS-232

Вых. на КРМ

Вых. на контроль Синхр.АЦП Видео УВД

(лицевая панель БУ СинхрАЦП АЦП

Контроллера ВК) 4 кана- Видео RBS

8р1к/2к лах8р

Вых. на лицевую Резерв

панель Адаптера Резерв 8р3к/4к

Резерв

Формир. Формир. Кварц. ПЗУ flash

VCCVCCгенератор программы параметры

2,5 В 3,3 В 48 Мгц

5 В

Рисунок 16 - Структурная схема Контроллера ВК

Сигнал ЗК поступает на декодер запросных кодов, где декодируется и поступает на выход в виде режимов запроса NИКАО, NУВД, Н или других режимов, используемых в данной РЛС. Дешифраторы УВД и RBS осуществляют декодирование координатной и полетной информации. При этом декодированные координатные сигналы поступают на схему совмещения координат, а полетная информация параллельным кодом поступает на схему преобразования форматов.

Совмещение декодированных координат необходимо производить в случае, когда запросные коды РЛС не обеспечивают их совпадения при декодировании. Схема представляет

собой двухканальное устройство задержки, причем, в каждом из каналов имеется возможность двух вариантов задержки одного сигнала (например, в зависимости от режима запроса N или Н). Совмещенные декодированные координаты поступают на соответствующие каналы защиты от несинхронных ответов, где сигналы квантуются и привязываются к элементам дальности R с последующим синхронным накоплением в скользящем окне.

В селекторе несинхронных ответов предусмотрено игнорирование пропусков ответных сигналов в пакете, обусловленных режимом запроса (типа NИКАО, NУВД, Н). Выходом схемы селектора несинхронных ответов являются сигналы НП (начало пакета), КП (конец пакета), поступающие на двухканальную схему преобразования форматов. На другие входы преобразователя форматов поступают следующие сигналы:

• "Север" на оба канала;

• Азимутальные метки (варианты: 30⁰, 22,5⁰, 11,25⁰) на оба канала;

• 20 разрядов информации УВД, 16 разрядов информации ИКАО на соответствующие каналы;

• Признаки информации (ГОТ ИКАО, ГОТ УВД) на соответствующие каналы;

• 11 разрядов слова состояния (состояние функциональных узлов ПОИ) поступает только на канал УВД.

На схему преобразования форматов поступают также сигналы синхронизации ЗИ ВРЛ и 12 МГЦ. В составе схемы преобразования форматов имеются счетчики дальности, азимута и времени ВРФ. При поступлении сигналов НП, КП, ПИ, инф. код УВД, инф. код ИКАО, в схеме формируются соответствующие признаки и снимаются показания счетчиков дальности, азимута и ВРФ. Вместе с признаком азимутальной метки (код 16) записываются показания счетчика азимута, позволяющие осуществлять посекторное сопровождение воздушных объектов в ПЭ, а также в какой-то мере контролировать исправность работы Адаптера ВРЛ.

По сигналу Север (код 17) формируется информация о состоянии функциональных устройств Адаптера ВРЛ. Кроме того, при получении информации о воздушном объекте снимаются показания счетчика ВРФ, и формируется признак ВРФ (код 15).

Сформированная таким образом информация по мере ее поступления записывается в БЗУ, чтение из которого осуществляется по команде из плотэкстрактора (Ввод1, Ввод2).

Обмен между плотэкстрактором и Адаптером ВРЛ осуществляется параллельным кодом по 16 разрядной шине.

ПОИ ВРЛ охвачен сквозным контролем в виде контрольного теста проходящего через все узлы и программы ПОИ ВРЛ.

Схема контроля осуществляет тестирование отдельных узлов Адаптера ВРЛ и по анализу ответной реакции формирует признаки работоспособности (Норма, Авария, слово состояния), которые индицируются на ЛП, и передаются в цифровом виде в плотэкстрактор.

6. ПЭ-В (плотэкстрактор ВРЛ)

ПЭ-В выполняет следующие функции:

• прием радиолокационных данных о воздушной обстановке, угловом положении антенной системы;

• обнаружение и измерение координат Воздушных судов, привязку полетной информации по стандартам УВД и RBS;

• преобразование информации о высоте полета из футов в метры;

• передачу информации для объединения с информацией первичного радиолокатора в ПТД по стандартному последовательному порту;

• оперативное изменение основных параметров обработки и сопровождения;

• вывод результатов тестирования корректности входных данных на монитор АПОИ.

ПЭ-В представляет собой программу, записанную на жесткий диск процессора траекторных данных (ПТД), кроме программного обеспечения ПЭ-В на жестком диске ПТД находится программное обеспечение ПТД (см. руководство по эксплуатации ПТД ПРКТ.467300.001 РЭ) и набор вспомогательных программ для настройки операционной системы, обеспечивающей функционирование ПТД.

Через некоторое время после включения аппаратуры ПТД, наряду с другими программами, автоматически запускается программа обработки информации вторичного радиолокатора.

Программа ПЭ-В работает в отдельном окне (т.е. производит вывод обрабатываемой информации в отдельный виртуальный терминал), как правило это окно перекрыто окном с заголовком «Контрольный монитор радаров». Для переключениями между различными окнами необходимо пользоваться сочетанием клавиш ALT+TAB или манипулятором мышь.

Данными для программы являются 16-разрядные слова, которые считываются из буфера УВД и буфера RBS и имеют вид, приведенный в таблице 9.

Таблица 9

(15-12р - признак информации; 11-0р - информация)

15	14	13	12	11	10	9р	8р	7р	6р	5р	4р	3р	2р	1р	0р
0	0	0	1	11р азимут начала пакета 0р
0	0	1	0	11р дальность начала пакета 0р
0	0	1	1	11р азимут конца пакета 0р
0	1	0	0	11р дальность конца пакета 0р
0	1	0	1	11р азимут признака информации 0р
0	1	1	0	11р дальность признака информации 0р
1	0	0	0	11р номер борта 0р
1	0	0	1	11р номер борта 0р
1	0	1	0	11р высота 0р
1	0	1	1	11р высота 0р
1	1	0	1	11р ВРФ 0р
1	1	1	0	11р сектор 0р
1	1	1	1	11р север 0р

азимут - в метках МАИ; 0р дальности - 200м

В сообщении с признаком "север" из буфера адаптера ВРЛ приходит информация о состоянии аппарата: 2 разряд – регламент, 8 разряд - авария общая , 9 разряд – норма.

Алгоритм обработки радиолокационных данных в ПЭ приведен на рисунке 17.

Пуск программы

Считать из буфера 16-р слово

Анализ

признака

НП Запись в буфер НП

NБ Запись в буфер NБ

Н Запись в буфер Н

КП Привязка НП, доп. инф-ции

"сектор" "север" Очистка буферов, тестирование пр-мы

Рисунок 17

Программа анализирует считанную информацию:

• азимут и дальность начала пакета записываются в буфер НП(начало пакета);

• азимут, дальность, код номера борта из сообщения «признака информации о номере борта» записываются в буфер NБ(номер борта);

• азимут, дальность, код высоты из сообщения «признака информации о высоте» записываются в буфере Н (высота);

• после считывания информации о конце пакета идет привязка к нему начала пакета с доп. информацией и вычисление центра пакета.

Основными критериями привязки являются: ТMIN - минимальная ширина пачки по азимуту, ТMAX - максимальная ширина пачки по азимуту, DR - максимальная ширина пачки по дальности. Эти параметры можно оперативно менять и подбирать в процессе работы.

При нормальной работе аппаратуры и программы в окно должны выводиться сообщения в виде двух столбцов: в первом (левом) - информация о целях УВД, во втором (правом) - о целях RBS. Сообщение об одной цели выглядит следующим образом:

N=xxxxx H=xxxxx Y=xx (где Y - ширина пачки в метках МАИ в восьмеричном виде).

После получения метки "Север" анализируется вся входная информация за обзор о целях, количестве меток "Сектор", наличии контрольной цели, и результаты выводятся на монитор.

УВД

Север = 1 Секторов = 12 НП = x КП = x ПИ = xx

НОРМА

(это обозначает, что за обзор из канала УВД пришлo: одно сообщение "Север" (Север=1); 12 меток "Сектор" (Секторов=12); НП=х - количество начал пакетов за обзор; КП=х - количество концов пакета; ПИ=xx - количество признаков информации; НОРМА - состояние аппаратной части, полученное от аппаратной части в сообщении "Север").

Аналогично обрабатывается и выводится на монитор информация из канала RBS (за исключением информации о состоянии аппаратной части).

Если входная информация поступает на обработку в плотэкстрактор с ошибками, то после статистических данных могут появиться сообщения:

ERR. SEC - количество меток "Сектор" не совпадает с требуемым;

НЕТ НП - отсутствие начал пакета;

НЕТ КП - отсутствие концов пакета;

TOO MANY НП (КР,PI) - большое количество каких-либо сообщений.

Если от аппаратной части получены сообщения об аварии в сообщении "Север", то они будут выведены на монитор:

РЕГЛАМЕНТ - регламент;

АВАРИЯ - авария общая.

Выходная информация ПЭ-В состоит из следующих сообщений:

• "Север";

• 30 (11,25)-градусная метка;

• цель.

Выходная информация с программы ПЭ-В поступает на последовательный порт. Этот порт является частью аппаратного обеспечения ЭВМ ПТД. С этого порта по интерфейсу RS-232 информация поступает на обработку в другой ПТД, а также поступает на обработку в программу, которая работает в той же ЭВМ ПТД, что и программа ПЭ-В.

Т.о. мы имеем схему, представленную на рисунке 18.

ЭВМ ПТД 1к

Адаптер ВРЛ 1к

ПЭ-В

1к

ПО ПТД

1к

ЭВМ ПТД 1к

Адаптер ВРЛ 2к

ПЭ-В

2к

ПО ПТД

2к

Рисунок 18

Выходные сообщения выдаются по последовательному каналу в следующем формате:

Кодограмма сообщения о воздушном судне

8	7	6	5	4	3	2	1
1	тип сообщения		источник инф-ции		Б	К	ВРФ 0р
0	12р азимут 6р
0	5р азимут 1р					0	0
0		12р дальность 7р
0	6р дальность 1р						0
0	РNБ	20р N Б дес. тыс.				NБ тыс.
0			NБ сот.
0	NБ дес.			NБ ед. 1р
0	PH	4p OT 1p				Б	УВ
0	Н дес. тыс.		Н тыс.
0	Н сот.			Н дес.
0	8р ВРФ 1р

Кодограмма сообщения о метках "Север" и "30"

8	7	6	5	4	3	2	1
1	тип сообщения		КМА
0	7р ВРФ 1р

Значения обозначений в разрядах кодограмм

ТС - тип сообщения	8 р.	7 р.	6 р.
1 - Метка “Север”	1 0 0
2 - Воздуш. судно	1 1 0
3 - Контр. цель	1 0 1
4 - Метка "Сектор"	1 1 1

УВ - уровень отсчета высоты	1р
абсолютный	1
относительный	0

ИКИ - источник информации	Разряды 5р 4р
ПРЛ	0	1
ВРЛ	1	0

К - канал	Разряды 2р
отечественный	0
международный	1

Б - бедствие	3р
есть бедствие	1
нет бедствия	0

РNБ - признак обнаружения бортового номера

РН - признак обнаружения высоты

ОТ - остаток топлива

КМА - двоичный код азимута сектора

Управление работой программы ПЭ-В осуществляется путем установки параметров, которые задаются в файле параметров c названием param. Для доступа к этому файлу нужно выполнить следующие действия:

• нажать и удерживать на клавиатуре левую клавишу ALT;

• одновременно с этим нажать правую кнопку мыши;

• в появившемся меню выбрать пункт с названием param;

• отпустить клавишу и кнопку мыши;

• появится рамка, следующая за курсором мыши;

• выбрать подходящее место на экране и нажать левую кнопку мыши;

• появится окно текстового редактора, в котором приведен текст файла параметров.

Пример файла параметров param:

TMIN = 10 //минимальная ширина пакета УВД по азимуту в метках МАИ

ITMIN = 10 //минимальная ширина пакета РБС по азимуту в метках МАИ

TMAX = 150 //максимальная ширина пакета УВД и РБС по азимуту в метках МАИ

DR_UVD = 3 //минимальная ширина пакета УВД по дальности в квантах

DR_RBS = 3 //минимальная ширина пакета РБС по дальности в квантах

DRh = 241 //УВД: расстояние от координаты до высоты в квантах

DRn = 240 //УВД: расстояние от координаты до номера в квантах

DRikao = 4 //РБС: расстояние от координаты до доп. информации в квантах

Ruvd = 0 //УВД: поправка в квантах по дальности к координате

Rikao = -4 //РБС: поправка в квантах по дальности к координате

IYkontr = 1001 //РБС: азимут КЦ в метках МАИ

IDkontr = 1004 //РБС: дальность КЦ в квантах

Ykontr = 1001 //УВД: азимут КЦ в метках МАИ

Dkontr = 495 //УВД: дальность КЦ в квантах

RMIN = 5 //УВД и РБС: минимальная дальность в квантах

ICAO_Dist_Step = 4000 //

ICAO_Porog = 1 //

Input_Type = 0 //тип работы

0 - данные из FIFO

2 - данные УВД из файла

3 - данные РВС из файла

4 - данные из FIFO + вывод на экран и в файл данных УВД

5 - данные из FIFO + вывод на экран и в файл данных РБС

PORT = 8 // номер последовательного порта /dev/tty0x

BAUD = 9600 // скорость передачи данных

LABEL = 32 // количество азимутальных меток 12 или 32

IDR = 4 // РБС: размер строба информации в квантах дальности

UVD_STROB_N = 5 // УВД: размер строба номера в квантах дальности

UVD_STROB_H = 5 // УВД: размер строба высоты в квантах дальности

UVD_KVANT = 200 // РБС: цена кванта дальности в метрах

RBS_KVANT = 200 // УВД: цена кванта дальности в метрах

Для изменений значений параметров необходимо пользоваться клавиатурой. Для того, что бы новые значения параметров вступили в силу необходимо сохранить измененные параметры и перезапустить программу ПЭ-В.

Для этого нужно выполнить следующие действия:

• в меню File окна текстового редактора выбрать пункт Save;

• нажать и удерживать на клавиатуре правую клавишу CTRL;

• одновременно с этим нажать левую кнопку мыши;

• в появившемся меню выбрать пункт с названием СТОП SSR;

• отпустить клавишу и кнопку мыши;

• программа ПЭ-В прекратит работу;

• нажать и удерживать на клавиатуре правую клавишу CTRL;

• одновременно с этим нажать левую кнопку мыши;

• в появившемся меню выбрать пункт с названием ПУСК SSR;

• отпустить клавишу и кнопку мыши;

• программа ПЭ-В запустится.

При установке значения параметра Input_Type равным 4 или 5, после сохранения файла параметров и перезапуска программы ПЭ-В, в окно программы ПЭ-В будет выводиться информация. Эта информация поступает от аппаратной части ПОИ ВРЛ в десятичном виде (от дешифратора УВД – значение параметра 4, от дешифратора RBS – значение параметра 5, отмена вывода – значение 0).

Внимание! В нормальной работе значение параметра Input_Type должно быть равно 0!!! Иначе возникнет переполнение файловой системы (т.к. эта же информация записывается в файл proto.txt), что может привести к сбою в работе машины ПТД. Не оставляйте в работе на длительное время программу ПЭ-В с установленным параметром Input_Type в значение 4 или 5.

Фрагмент информации с комментариями.

171512 /* Север, 17-признак, 10р=1- бит "норма"

160341 /* Сектор , 16-признак, азимут Y= 341 МАИ

013758 021538 /* НП , 01-признак азимута нп, 02-признак дальности нп,

/* азимут Yнп=3758 МАИ, дальн. Rнп=1538(квантов дальности)