1.5.6. Блок-демодуляторов приемного устройства

Блок демодуляторов СБДи1) наряду с демодуляцией сигналов, принимаемых по 1-му и 2-му информационным каналам, решает за дачу поиска начальной газы (начала) информационной ПСГ1 (ИП). Необходимость решения последней задачи обусловлена тем, что l БСШ! осуществляется синхронизация только СП. Период же СП в 1 16 раз меньше периода информационной псевдослучайной последовательности. Поэтому для определения начала ИП необходимо осуществлять дополнительно сдвиг опорной ИП с шагом, равным периоду СП (2047 тактов) , до совпадения начальных фаз Till и СП, как показано на диаграмме рис,1.5.9 для случая полной синхронизации.

БДМ (рис.1.5.10) включает демодулятор 1-го информационный канала (ДМ1) , совмещенный со схемой поиска начала ИП, и демодуляторы 2-го информационного канала (ДМ2). Б состав ДМ2 входят соответственно демодулятор дискретных сигналов (ДМд) и демодулятор аналоговых ЧМ телефонных сигналов (ДМтф) , подключаемых с помощью коммутатора (10 в зависимости от режима работы приемника. Главной особенностью данного БДМ является то, что для обработки всех видов принимаемых сигналов используюется общие перемножители У1 и У2. Это обусловлено тем, что б

Рис.1.5.10. Блок демодуляторов приемного устройства.

передающем устройстве групповой сигнал формируется не путем линейного сложения сигналов по 1-му и 2-му информационным ка­налам, а путем их комбинационного (нелинейного) объединения в соответствии с алгоритмами, приведенными в 1.5,2,

Поиск начала ИП осуществляется с помощью радиочастотных корреляторов, включающих перемножители У1 м У2, сумматор и полосовой фильтр ПФ1, амплитудного детектора АД1 - порогового устройства ПУ. При отсутствии синхронизма принимаемых и опор­ных ИП сигнал на входе ПФ1 имеет шумовой характер (с широким спектром), поэтому на выходе АД1 отклик не превышает установ­ленного порогового уровня. Это является управляющим сигналом Для сдвига опорной ИП иа период СП. При обеспечении синхро­низма опорных и принимаемых ИП производится снятие широкою- лослой фазовой модуляции на интервалах времени, по крайней мере не меньших длительности информационного символа. При интегрировании такого сигнала на выходе АД1 появляется отклик, превышающий уровень порога и сигнализирующий об окончании поиска И11.

Демодуляция сигналов первого информационного канала про­изводится с использованием тех же радиочастотных коррелято­ров (У1.У2,ПФ1) и фазового детектора ФД, на второй вход которого подается восстановленная несущая от БСВН. С учетом рассмотренного в 1.0.2 алгоритма формирования группового сигнала, определяемого, например, для режима "ТлгП" выражением (l.G.o) на выходе сумматора (входе ПФ1) получаем модулирую­щий сигнал:

где, учитывая, что произведения

ИП1 - ИВ! - ЙП2 • ".l.Z - I, ( 1.0.С)

составляющие суммарного модулирующего сигнала имеют вид:

Поскольку составляющие сигналов имеющие произведение разных последовательностей полосовым фильтром будут по­давлены, то получаем результирующий модулирующий сигнал.

1.5.7. Устройство зашиты от имитационных помех

Имитационная, или структурная, помеха оказывает сущест­венное влияние как на информационный тракт, так и на канал синхронизации даже при относительно небольшом превышении мощ­ности помехи над мощностью сигнала. Кроме того, необходимо учитывать, что тактовые частоты генераторов "СП работающего передатчика и передатчика помех не могут быть равными. Это приводит к непрерывному изменению задержки ПСП помехи относи­тельно задержки ПСП сигнала. Такая, помеха может нарушить работу канала синхронизации даже при наличии первоначального Синхронизма опорного и принимаемого сигналов.

Рассмотрим физический процесс влияния имитационной уводящей помехи (УИП) на устройство слежения за задержкой сигнала ^На примере экстремальной системы (рис.1.0.II). На вход корре­ляционного перемножителя поступают входной сигнала, представляющий сумму полезного сигнала и имитационной помехи:

Следовательно, управляющий за­держкой генератора копии сигнала (ПлС) отклик с выхода интегратора при времени интегрирования, равном Тс » будет определяться выражением:

Рис.1.5.11. Устройство сле­жения за задержкой сигнала

Рис.1.5.12. Динамика воздействия УИП на УСЗ

Очевидно, что если >1, то в дальнейшем опорный сигнал ( t₀) будет следить уже не за сигналом, а за помехой.

Для того, чтобы исключить возможность захвата помехой УСЗ необходимо, прежде всего получить информацию о самом факте приближения синхропараметра помехи к соответствующему синхропараметру сигнала. Для этого нужно использовать по крайней мере два дополнительных корреляционных канала, синхропарамет­ры опорных сигналов в которых отличаются от "ТГо на величины ±&*L₀ ^и жестко связаны с синхро параметром опорного сигнала.

диаграммах рис.1.5.13 эти дополнительные каналы показаны значениями *?Г^ и Ту2 . Упрощенная структурная схема такого УСЗ представлена на рис.1.5.14. Основной канал слежения реа­лизован с помощью центральной группы корреляторов (ЦК) и Дискриминационной схемы СДС) в соответствии со структурой, представленной на рис.1.5.6. Дополнительные каналы (примем ^с каждой стороны от основного используется по два дополнитель­ных) реализованы соответственно коррелятсрами 1x1,2 и '.'Г.

Рассмотрим динамику воздействия ТТ. на УСЗ cy-v- ,

то есть, со стороны 1-го дополнительного канала. Б момент

ti , как следует из рисунка, в первом дополнительном канале появляется корреляционный пик Зудп > который свидетельству­ет о факте приближения 'Тп к Тс ( • В этот момент можно принять решение об отключении УСЗ до выхода выхода Ln за пределы второго дополнительного канала. Ш в аппаратуре "Ку-лон-iil" принят другой алгоритм-без отключения схемы слежения. Очевидно при этом, что если ^->1 (оценка значения производится в определителе А на рисунке 1.0.14), то с мо­мента "Ьг (рис. 1.0.13) опорный сигнал начнет следить за по­мехой. '-Ь в точном соответствии с То будет изменяться Lai и Сдг • Следовательно, в момент tj в первом дополнитель­ном канале появится откликS«^c • <^^ля того, чтобы отклик $Мдс превысил порог, устанавливаемый в пороговом устройстве (ПУ1) , в любых условиях, с момента i£| отключается АРУ УПЧ. Тем самым исключается возможность подавления сигнала мощной помехой за счет АРУ по помехе. Отклик Suae свидетельствует, что Тц вышло за пределы центрального канала на величину tfto • Таким образом, после момента Ьз можно восстановить слежение за сигналом. Для этого необходимо изменить значе­ние на величину в сторону того дополнительного ка­пала, в котором получены корреляционные отклики Будя и Зуде* Эта задача выполняется селектором корреляционных откликов дополнительных каналов, который после появления откликаБудс выдает в БСБп сигнал на изменение величины . Совершенно аналогично работает схема и в случае, когда синхропараметр-помехи приближается к соответствующему параметру сигнала с противоположной стороны.

1.6. Система управления антенной станции

1*6.1. Назначение, состав и общая характеристика системы управления антенной

Система управления антенной обеспечивает автоматическое сопровождение спутника по заранее заданным параметрам орбиты с привязкой по времени, а также ручное управление антенной оператором, индикацию ее положения по углу места ( £ ) и азимуту С d ) с контролем динамических процессов работы.

Структурна.) схема системы представлена на рис.1.6.1.

Рис.1.6.1. Структурная схема системы управления антенной

В ее состав входят аппаратура программного наведения (АПН), заводской индекс A-40J, пульт управления аи^енной {ГУк) HI2GJ и опорно-поворотное устройство (ОПУ) Ая-12.

Аппаратура программного наведен: .л производит расчет зна^ иьпий азимута и угла места для каждого момента времени и производит сравнение фактического положения антенны с рас­четными данными, для того чтобы получить сигналы рассогласо вания по углу места и азимуту ( , Д4.) .

Пульт управления антенной СЩ2С) обеспечивает преобразуй вание сигналов {-.асоогласс вания в управляющее напряжение, ин-з дикацию углового положения ОПУ и ручное управление антенной Прибор обеспечивает усиление сигналов управления, которые поступают на исполнительный двигатель опорно-поворотного ус тройства.

Система управления антенной обеспечивает изменение угло вых положений антенны по азимуту ( 4. ) в пределах +270° и по углу места ( jB ) в пределах 0-90°. Точность автоматичес­кой угловой установки антенны составляет менее 1,5'.

1.6.2. функциональная схема системы управления антенной и принцип ее работы.

функциональная схема системы представлена на рис.1.3.2.J В состав схемы входят два идентичных канала. Канал управле- 1 ния антенной по азимуту и канал управления антенной по углу ' места. В каждом из каналов азимута и угла места установлены сю два цифровых датчика СПД) грубого и точного отсчетов (ГОJ ТО). Датчики соединены редукторами с редукцией I =32. Дам чики, редукторы, шаговый двигатель (1ДД) устройства формиро- I вания сигналов опроса CI $С), преобразователь сигналов Цц в ^! двоичный код и соответствующие узлы АПН образуют двухотсчет-1

iyto цифровую следящую систему. Пе основной задачей является )беспечение полного согласования фактических параметров по­ложения антенны, вырабатываемых цифровыми датчиками с вычис­ленными в АШ! параметрами орбиты объекта. При их рассогласо­вании вырабатывается сигнал управления, который преобразует­ся и усиливается в кассете согласования (КС) и через комму­татор шагового двигателя (КЗЦД) поступает на шаговый двига­тель через замедляющие редукторы вращает оси цифровых датчи­ков и якори потенциометрических датчиков. Вращение якоря ЦЦ Приводит к уменьшению величины рассогласования до нуля. Вра-рекис якорей потенциометрических датчиков точного и грубого отсчетов (КТО, ПТО) приводит к появлению напряжения рассогла- сования в потенциометрической следящей системе.

Т.О. в пульте управления антенной по команде с АЛИ, кото­рая осуществляется 16 раз в секунду, производится считывание в цифровом виде показаний цифровых датчиков, затем устраняет­ся рассогласование фактических и расчетных параметров поло­жения антенны и на такой же угол обеспечивается поворот яко­рей потенциометрических датчиков, ПУЛ, которые и формируют напряжение рассогласования следящей потенциометрической сис­темы. Потенциометрическая следящая система представлена на рис.1.6.3. Контроль положения потенциометрических датчиков

(ПТО.ПГО) осуществляется по шкалам, которые укреплены на их• осях. Шкалы ГО азимута имеют значения до 360°, шкалы ТС угла места-до 90°. На осях потенциометров ТО установлены шкалы значений углов от 0° до 10°. Контроль необходим для началь­ных установок антенн перед режимом сопровождения объекта, а также для контроля угловых положений потенциометрических датчиков в процессе работы.

Якори датчиков ТО связаны с якорями датчиков ГО через ус корящие редукторы с редукцией <- =36, что позволяет в 36 раз увеличить точность определения величины рассогласования. Рассматриваемые потенциометрические датчики ГО и ТО являются приемниками угла рассогласования потенциометрической следя­щей системы.

При рассогласовании углового положения движков потенцио­метрических датчиков, пропорционально углу рассогласования вырабатывается напряжение рассогласования, которое снимается с движков потенциометров приемных датчиков (ПТС1). Сигналы рассогласования усиливаются и преобразуются в сигналы управ­ления двигателями опорно-поворотного устройства. Двигатели через замедляющие устройства вращают азимутальные и угловые валы и тем самым обеспечивают изменение углового положения антенны. Одновременно, вследствие непосредственной механичес­кой связи движков потенциометров передающих датчиков (ПТ02) потенциометрической системы, происходит уменьшение напряжения рассогласования до нуля. Дополнительно на азимутальной и уг-ломестной осях ОПУ установлены потенциометры индикаций азиму­та и угла места.

Сигналы с движков потенциометров индикации поступают на пульт управления антенной, где установлены стрелочные прибо­ры индикаций азимута и угла места. Шкалы индикаций имеют зна­чения углов: азимута +£7С°С, угла места от 0° до 90°.

1.0.3. C.jcЦенности функционирования отдельных, элементов системы управления антенной

Цифровые датчики по команде управления вырабатывают дис­кретный сигнал двухотсчетного кода Грея, которые в кассете 2 £С преобразуются в двоичный двенадцатиразрядный код. Одно­временно с потенциометрической системы индикации выдается в кассету согласования С130) в виде логической "единицы" при значениях азимута от 0 до -270° либо "нуля" при положении антенны по азимуту в пределах от +270° до 0° сигнал формиро­вания .признака сектора. Последнее необходимо в связи с тем, что двухотсчетная система цифровых датчиков азимута выдает двоичные коды углов в пределах от 0° до 360°, а наведение 0ЕУ производится по азимуту в пределах от -270° до +270°.

Опрос угловых положений, занимаемых цифровыми датчиками

азимута и угла места производится поочередно, путем подачи

кода опроса С АПН на формирователь сигналов опроса (блок I -С) .

Считанные значения азимута, и угла места подаются в виде ^Да Грей е блок 2 5С, который формирует из двухотсчетных кодов Грен, двенадцатиразрядный параллельный код. Б этом ви­де код поступает в АЙН. Введение двухотсчетного кода Грея з систему объясняется следующим. Простой двоичный код обладает недостатком, который заключается в структуре -кодограммы. Ис­кажение старших разрядов вызывают большие ошибки, т.е. считы-, ваемые параметры с цифровых датчиков и истинное их значение будут существенно отличаться друг от друга. От этого недос­татка свободна импульсная последовательность, построенная на базе кода Грея, который строится таким образом, чтобы при пе реходе от числа N к числу /V'+I изменялся символ только в одном разряде кодограммы. При возникновении искажения одного разряда, ошибка всегда равняется единице простого двоичного кода. Это означает, что вместо числа N > о данной ситуации, может появиться число A/+I.

Соотношения между числами, записанными простым двоичным кодом и кодом Грея, иллюстрируются таблицей I.

Таблица I

В АПН двенадцатиразрядный параллельный код сравнивается с вычисленными значениями азимута и угла места и вырабатыва­ется управляющий сигнал, который осуществляет фазовую моду­ляцию опорного сигнала частотой 24-40 Гц.

Фазомакипулированный сигнал имеет фазу 0 или 180° в за­висимости от знака разности кодов рассогласования и подаете в блок согласования (1С).

В блоке КС производится фазовая демодуляция сигналов A(L и Д , в результате которой вырабатывается импульсная пос­ледовательность частотой 24-40 Гц, воздействующая на прямые либо реверсивные входы электронного коммутатора (КЩД). Элек тронный коммутатор преобразует импульсы в сигналы с опреде­ленным чередованием фаз шаговых двигателей.

шаговые двигатели через замедляющие редукторы С С =120) вращают оси цифровых датчиков в сторону уменьшения рассогла сования. При поступлении одного импульса ось двигателя сме- щается на J⁰, а за счет замедляющих редукторов цифровой дат­чик изменит положение своей оси на угол

. Оси ци<"Уропых датчиков и Приемных потенциометрических дат­чиков связаны механически, т.е. последние "следят" за вычис­ленными значениями азимута и угла места АПН. Указанные по­тенциометры являются приемными и ь них формируется сигнал рассогласования ( 1/рассогл.).

Напряжение рассогласования, снимаемое с потенциометров ПТОт и ПГ0| усиливается усилителями УПТ, которые размещены в блоке КГ. Входной сигнал после УПТ преобразуется в импуг.ьсную последовательность с широтноимпульсной модуляцией (ИЖ). Скважность Q=r-^ импульсной последовательности (где Та -изменяемая длительность импульсов, Тп - период повторения,

/п =15 кГц) зависит от уровня входного напряжения. Выход­ное напряжение ШИЙ поступает на вход ключевого мостового усилителя мощности, нагрузка которого (исполнительный двига­тель AK-I2 (ОПУ) включается в диагональ моста последователь­но с выключателями концевой защиты. Двигатели через замедля­ющие редукторы вращают азимутальный и утломестный валы ОПУ и оси потенциометров ПТОо и ЯГО^ до тех пор, пока потенцио-метрическая система не отработает- углы рассогласования.

Оператору кроме знаний-принципа работы системы управле­ния антенной требуется приобрести'опыт практической эксплуа­тации. Правила техники безопасности, операционные действия операторов по управлению антенной изложены в разделе о.