Раздел 3. Анализ функциональной схемы командной радиолинии
В этом разделе должны быть рассмотрены типы и характеристики команд, способ кодирования и уплотнения каналов, вид и параметры поднесущих, способ разделения каналов на приемном пункте. Рассмотрен способ модуляции несущего колебания.
В системах КРУ-I ракетами, как правило, передаются аналоговые команды управления, обеспечивающие отклонение рулей ракеты в двух плоскостях. В подобных системах в шифраторе обычно осуществляется преобразование напряжения во временной интервал с формированием импульсного сигнала, отстоящего от тактовой точки, задаваемой опорным (тактовым) импульсом, на время, пропорциональное значению команды. Чтобы на приемной стороне можно было разделить команды разных каналов и обеспечить высокую помехоустойчивость КРУ из импульсных сигналов образуются импульсные поднесущие колебания, которым придаются специальные качественные признаки. Чаще всего импульсные поднесущие колебания представляют собой совокупность нескольких видеоимпульсов с заранее установленными временными интервалами между ними, называемую временным кодом. Выходным сигналом шифратора модулируется высокочастотный сигнал, вырабатываемый в передатчике (ПРД).
Приемная установка КРУ содержит приемник (ПРМ), осуществляющий прием и демодуляцию высокочастотного сигнала, и дешифратор (декодирующее устройство), разделяющий принятые импульсные кодовые сигналы по разным каналам в соответствии с принципами структурной селекции и преобразующий временной интервал в выходную команду.
В системах управления ракетами КРУ-II возможна одновременная передача аналоговых функциональных команд и разовых команд, служащих для изменения вида траектории полета ракеты, включения тех или иных режимов работы бортовой аппаратуры. В этом случае производится преобразование входных команд в цифровые двоичные коды с дальнейшей передачей их по радиоканалу. В шифраторе аналоговые команды подвергаются дискретизации во времени и аналого-цифровому преобразованию, т.е. осуществляется кодово-импульсная модуляция (КИМ) с образованием первичных цифровых кодов. Из этих кодов в шифраторе создается определенным образом организованная во времени последовательность функциональных и разовых команд, называемая набором команд.
В системах КРУ самолетами выходные команды являются цифровыми. Поэтому одной из основных задач, возлагаемых на шифратор, является организация обмена данными с ЦВМ для приема входных команд. Так как с пункта наведения одновременно наводятся несколько самолетов, то на каждый самолет периодически в течение ограниченного промежутка времени передаются различные наборы команд, состав которых изменяется в зависимости от тактической ситуации. В шифраторе формируются непрерывные или импульсные поднесущие колебания, которые модулируются первичным цифровым кодом, отображающим функциональные и разовые команды КУ1, КУ2,… КУn, где n – общее число передаваемых команд, входящих в состав набора. Затем каждому символу (например, единице и нулю) ставится в соответствие поднесущее колебание, удобное для модуляции СВЧ колебаний ПРД.
Обычно в КРУ с КИМ используется временное разделение каналов. Поднесущие колебания поступают в ПРД, излучаемые сигналы которого могут быть как узкополосными, так и широкополосными. Узкополосные сигналы получаются при амплитудной, частотной и фазовой модуляции. Для получения широкополосных (сложных) сигналов в ПРД КРУ используется обычно фазокодовая манипуляция импульсными поднесущими колебаниями, представляющими собой чаще всего М-последовательности. Наиболее известными из них являются коды Баркера.
Разделение сигналов синхронизации и сигналов управления в приемной части КРУ может осуществляться в соответствии с принципами частотной временной и структурной селекции в дешифраторе (декодирующем устройстве), где, кроме того, производится демодуляция и преобразование поднесущих колебаний в выходные команды, а также отделение полезных сигналов от помех [1- 4].
В КРУ возможно применение засекречивания передаваемых команд, выполняемое по тем же процедурам, что и в технике радиосвязи.
В условиях ведения радиоэлектронной борьбы КРУ должна обеспечивать высокую помехоустойчивость. Наряду с использованием широкополосных сигналов в КРУ может применяться помехоустойчивое кодирование. В этом случае цифровая последовательность данных, состоящая из совокупности кодовых слов поступает из шифратора в кодер. В последнем каждое поступившее кодовое слово преобразуется в новое, более длинное с большей, чем у исходного слова шифратора избыточностью. В качестве помехоустойчивых кодовых слов наиболее часто используются коды Хэмминга, БЧХ, Рида-Соломона, каскадные коды [1].
Состав командной радиолинии управления иллюстрируется структурной схемой, приведенной на рисунке 2.1.
В курсовой работе должна быть приведена обобщенная функциональная схема командной радиолинии (КРЛ), подробная функциональная схема обоснованно выбранной КРЛ и ее анализ с временными диаграммами сигналов и их спектрами. В самих методических указаниях приведены два примера КРЛ, при выборе КРЛ можно ими и ограничится. Можно провести
Шиф-ратор
Кодер
ПРД
ПРМ
Деко-дер
Дешиф-ратор
··· ···
КУ1КУ2 КУn К1К2 Кn
Рисунок 2.1- Командная радиолиния
проектирование других, более современных линий передачи командной информации, взяв за основу теорию, например, из [1,2,11] .