Висновки:

- Для визначення кутових координат використовуються пеленгаційні (кутомірні) пристрої. Пеленгаційний пристрій включає: антену, приймач для обробки прийнятих радіолокаційних сигналів і вимірюючий пристрій.

- Основними характеристиками пеленгаційного пристрою є пеленгаційна характеристика і пеленгаційна чутливість.

- В залежності від того, який параметр сигналу амплітуда, фаза чи частота використовується для визначення напрямку на ціль, розрізняють: амплітудні, фазові і частотні методи визначення кутових координат.

Лекція 4

ТЕМА: Системи автоматичного супроводження по напрямку (АСН).

Навчальний клас

Час: 2 години

Місце : УК-1, прим.- клас.

Навчальна та виховна мета:

розглянути принцип визначення помилки супроводження цілі в системі АСН із конічним скануванням і його технічну реалізацію.

Навчальні питання та розподіл часу:

№ п/п	Основні питання теми	Час (хв)	Організаційно-методичні указівки
	Перевірка наявності студентів, форми одягу, зовнішнього вигляду	2	Контроль відповідності записки старшини журналу
	Вступ: - оголошення теми, навчальної мети, питань лекції, рекомендованної літератури	3
	Контрольне опитування студентів по пройденій темі	5
	Основна частина: 1. Загальні відомості. 2. Системи АСН із конічним скануванням.	20 55	звернути увагу на: характеристику сигналу помилки по якому визначають кутове положення цілі відносно РСН
	Заключна частина: - висновок, відповіді на питання	5

Учбово-матеріальне забезпечення:

-Функціональна схема АСН з конічним скануванням ДНА

Навчальна література:

1. О.Г. Сатыга. Основы радиолокации и радиолокационные устройства. Вмф, 1991г. Зміст лекції № 4 та методика її викладання.

Сьогодні тема нашого заняття СИСТЕМИ АСН.

На вивчення цієї теми відводиться 2 години.

За цей час ми розглянемо принцип визначення помилки супроводження цілі в системі АСН із конічним скануванням і його технічну реалізацію.

Перше питання лекції: Загальні відомості

Системи автоматичного супроводження цілі по напрямку призначені для безперервного виміру кутових координат (кута місця, азимута) цілі.

Принцип виміру кутових координат полягає в тім, що вісь антени безпере-рвно відслідковує напрямок на ціль і за допомогою аналогових чи цифрових вимірників проводиться вимір кутів повороту антени по куту місця і азимуту відносно нерухомої платформи.

Практичне використання одержали системи АСН із конічним і лінійним ска-нуванням, системи АСН зі скритим скануванням, моноімпульсні системи АСН, псевдомоноімпульсні системи АСН, а також системи АСН на основі ФАР.

Друге питання: Системи АСН із конічним скануванням

Системи АСН з конічним скануванням використовують метод послідовного порівняння амплітуд сигналів, прийнятих одноканальним приймальним прис-троєм.

У АСН цього виду ДНА зміщена відносно оптичної осі антени або за раху-нок зсуву випромінювача з фокуса дзеркала, або за рахунок зсуву дзеркала відносно випромінювача. Для додання ДН обертального руху навколо осі антени з кутовою швидкістю сканування в першому випадку обертається зміщений з фокуса випромінювач, а в другому - зміщений рефлектор.

Максимум ДН зміщений щодо осі її обертання ОО₁ на кут  (рис. 13.1), який менше ширини ДН .

У

1

Ц



2

О₁



Х

4

РСН

3



О

Вісь ДН

М

Рис. 13.1

При обертанні вісь ДН ОМ описує в просторі конус, а при перетинанні з

картинною площею ХО₁У - коло.

Картинною площею називається площа, що проходить через ціль перпен-дикулярно осі обертання ДН.

Положення цілі щодо осі обертання ДН визначається двома кутами :

кутом неузгодженості , який показує величину відхилення цілі від осі обертання ДН, і полярним кутом , що показує напрямок на ціль в картинній площі.

Якщо ціль знаходиться на осі обертання ДН ОО₁, то при будь-якім положенні ДН ціль опромінюється рівною кількістю енергії, і модуляція принімаємих сигналів відсутня. Цей напрямок називається рівносигнальним напрямком.

У всіх інших положеннях цілі максимум амплітуди прийнятого сигналу відпо-відає моментам часу, коли максимум променя антени проходить у мінімальній віддалі від цілі в картинній площі. Відповідно мінімальна амплітуда виникає через половину періоду обертання при найбільшому відхиленні максимуму променя відносно цілі.

Огинаюча прийнятих імпульсів при малих відхиленнях цілі від РСН змінюєть-ся по гармонічному закону:

U_ог(t) = U_о + Uсos (_скt + ) = U_о [1+m Сos(_скt + )] (13.1),

де U_о-амплитуда відбитого сигналу при перебуванні цілі на РСН (постійна складова);

Uсos (_скt + ) – сигнал помилки;

U-амплітуда сигналу помилки;

_ск- кутова частота сканування (кутова швидкість обертання) ДН;

m-глибина модуляції огинаючої.

Під глибиною модуляції розуміється відношення амплітуди перемінної складо-вої до величини постійної складової

m = U / U_о (13.2)

-початкова фаза огинаючої, рівна полярному куту радіуса-вектора в картин-

ній площі.

На рис. 13.2 показані закони зміни амплітуд прийнятих імпульсних сигналів для відповідних положень цілі. За початок відліку часу прийнятий той момент, ко-ли максимум ДН ОМ перетинає вісь О₁У. Як видно з рис. 13.2 інформацію про помилку супроводження цілі відносно РСН несе перемінна складова огинаючої (сигналу помилки)

U_сп = UСos(_скt + ) (13.3)

Амплітуда сигналу помилки U пропорційна величині відхилення цілі віднос-но РСН, а початкова фаза  визначає напрямок відхилення.

Сигнал помилки утворюється на виході приймального пристрою шляхом пі-

кового детектування відеоімпульсів і усунення постійної складової огинаючої.

При автоматичному супроводжені цілі антена управляється таким чином, щоб РСН збігався з напрямком на ціль. При цьому сигнал помилки стає рівним нулю.

Функціональна схема системи АСН із конічним скануванням і епюри сигна-лів, що пояснюють її роботу, приведені на рис. 13.3 і 13.4.

Відеоімпульси

о

_скt

о

1

U

о

_скt

Uo

=0⁰

2

_скt

о

=90⁰

3

о

_скt

=180⁰

4

о

_скt

=180⁰

Рис. 13.2

Перетворювач

частоти

Передатчик

ВП

ВД

ППЧ

ЗМ

АП

АРП

КГ

ГОН

Двигун

сканування

Двигун 

ПД

ЕМП

ФД

ППС

Ср

ПСП

ЕМП

ФД

ППС

Двигун 

Рис. 13.3

Принцип роботи системи АСН (рис. 13.4).

Двигун сканування обертає випромінювач антени, винесений із фокуса дзер-кала. При цьому ДН обертається відносно осі антени по утворюючої конуса.

Звичайно кутова швидкість оберту ДН дорівнює 25-100 об/с.

Відбиті від цілі радіоімпульси, амплітуда яких міняється з частотою сканува-ння, надходять на вхід приймача . Особливістю приймача системи АСН із коні-чним скануванням є наявність двох амплітудних детекторів ( ВД , ПД ).

Відеодетектор перетворює радіоімпульси у відеоімпульси . Піковий детектор виділяє огинаючу відеоімпульсів .

Розділовий конденсатор, що стоїть на виході підсилювача сигнала помилки, затримує постійну складову і пропускає перемінну складову сигнала помилки. Сигнал помилки подається на ФД азимута і кута місця. Фазові детектори вико-нують розкладання сигналу помилки на дві складові: сигнал помилки по азиму-ту u_сп  і сигнал помилки по куту місця u_сп , тобто перетворюють сигнал помил-ки із полярної системи координат в прямокутну (рис. 13.5). На фазовий де-тектор кожного каналу крім сигналу помилки подається опорна напруга (сину-соїдальна чи прямокутна у вигляді меандра), що має ту ж частоту, що і сигнал помилки. Опорна напруга у каналі азимута u_Sin_cкt і кута місця u_Cos_cкt зсу-нута між собою на 90 і виробляється в ГОН. Генератор опорної напруги змон-тований на одному валу з двигуном сканування. Зчленування ротора ГОН з віс-сю обертання випромінювача здійснюється таким чином, щоб опорна напруга в каналі азимута проходила через нульові значення в момент, коли ДН знаходи-ться в крайньому верхньому і крайньому нижньому положеннях. Опорна нап-руга в каналі кута місця повинна проходити через нульові значення в моменти, коли ДН знаходиться в крайньому правому і крайньому лівому положеннях.

Звичайно в системах АСН із конічним скануванням використовуються пара-метричні ФД з опорними напругами у вигляді прямокутних коливань.

Напруга з виходів ФД u_сп  =к , u_сп  =к , підсилюються в ППС, ЕМП і поступає на приводні двигуни антени по азимуту і куту місця. Приводні двигу-ни повертають антену до тих пір, поки РСН не сполучиться з напрямком на ціль. При переміщенні цілі антена буде безупинно стежити за цілю по кутовим координатам.

Достоїнством систем АСН з конічним скануванням ДН є простота конст-рукції.

Принциповим недоліком є схильність до навмисних перешкод, які уводять антену по кутовим координатам і нестійкість до амплітудних флуктуацій сиг-налу.

Якщо противник знає несучу частоту зондувальних імпульсів і частоту обер-тання ДН, то він може поставити перешкоду у вигляді радіоімпульсів, модульо-ваних по амплітуді з частотою обертання ДН. При цьому може відбутися зрив автосупровождення.