62
Лекция №17
8. Радиолокационные маяки-ответчики
Назначение РМО предполагает их работу с любой судовой РЛС. Согласно требованиям Регистра и Конвенции-60 по безопасности мореплавания все суда
водоизмещением более 500 per. т должны быть оснащены РЛС трехсантиметрового диапазона волн. Для судовых РЛС в этом диапазоне Регламентом радиосвязи
отведена полоса частот 9320—9500 МГц. Следовательно, приемник РМО должен иметь полосу пропускания, ширина которой
f = (9500 ─ 9320) МГц = 180 МГц.
Чувствительность его приемника выбирается таким образом, чтобы обеспечить необходимую дальность работы с любой РЛС и в то же время не допустить
срабатывание РМО от помех. Ответные сигналы РМО принимаются только в том случае, если их несущая частота попадает в полосу пропускания приемника запрашивающей РЛС. Приемники каждой РЛС настраиваются на прием отраженных
сигналов и имеют полосу пропускания 4—20 МГц. Для приема сигналов РМО
необходимо, чтобы их частота в процессе излучения ответа изменялась в пределах возможной настройки приемника РЛС, то есть от 9320 до 9500 МГц. Сигналы от РМО при этом будут видны на экране ИКО судовой РЛС вместе с сигналами, отраженными от пассивных объектов.
Изменение (качание) частоты ответного сигнала РМО может быть быстрым,
когда полная перестройка осуществляется в течение каждого ответного импульса, и медленным, когда перестройка происходит за относительно длительный период (60—120с). Последний метод нашел более широкое применение, так как позволяет точнее измерить дистанцию, а сигналы от таких РМО в меньшей степени “засоряют”
экран ИКО. Ответные сигналы наблюдаются периодически: через каждые 15—30
оборотов антенны РЛС в течение 2—3 оборотов.
В зависимости от места установки РМО его антенная система может быть
всенаправленной или секторной.
Принцип работы РМО с качанием частоты поясняется схемой, приведенной на
рис. 8.1.
Рис. 8.1. Структурная схема РМО с качающейся частотой ответа
63
Зондирующие импульсы судовой РЛС через всенаправленную антенну А, через антенный переключатель АП поступают на вход приемника, состоящего из
видеодетектора ВД и видеоусилителя ВУ. Усиленные сигналы с выхода приемника подаются на пороговое устройство ПУ. В случае превышения сигналом порогового уровня производится запуск кодирующего устройства КУ. В некоторых случаях
между пороговым и кодирующим устройствами помещается схема анализа регулярности следования импульсов запроса, которая повышает
помехоустойчивость ответчика. В КУ предусматривается возможность изменения кодовой комбинации импульсов, соответствующей буквам кода Морзе.
В соответствии с кодовой последовательностью запускается передатчик, состоящий из модулятора М и СВЧ-генератора перестраиваемой частоты Г. Далее ответные СВЧ-сигналы через всенаправленную антенну А излучаются в пространство и достигают запрашивающей РЛС. В современных РМО в качестве
модулятора используются мощные транзисторы, а в качестве СВЧ-генератора широкое применение получили лавинопролетные диоды и диоды Ганна.
Перестройка частоты осуществляется изменением емкости р—п - перехода варикапа, включенного в колебательный контур генератора.
Для приема запросных и излучения ответных сигналов могут быть использованы и две антенны. Одна подключается к приемнику, а вторая – к передатчику. В этом случае в РМО отсутствует антенный переключатель.
Необходимый режим качания частоты задается генератором пилообразного
напряжения ГПН, работающим в автоколебательном режиме. Управление его работой осуществляется схемой принятия решения СПР, которая по заранее заданному алгоритму включает РМО в активный режим или переключает в режим ожидания.
Контроль полосы излучаемых колебаний осуществляется с помощью двух
резонаторов высокой добротности Р1 и Р2, настроенных на крайние частоты рабочего диапазона. Когда рабочая частота достигает частоты настройки одного из резонаторов, происходит изменение направления качания частоты СВЧ-генератора.
Схема блокировки СБ вырабатывает импульсы, запирающие приемник на
время обработки запросного и излучения ответного сигналов. Тем самым
предотвращаются самовозбуждение ответчика и искажение ответного сигнала запросными импульсами других РЛС.
Поскольку ответный сигнал излучается с некоторой задержкой, обусловленной
прохождением сигналов по цепям ответчика, он воспроизводится на расстоянии,
большем фактического. Иногда для улучшения наблюдения ответного сигнала
относительно отметок берега вводится дополнительная задержка. Время задержки
указывается на картах и в лоциях для каждого РМО и учитывается при определении расстояний. Кроме того, указываются координаты ответчика, код его ответного
сигнала, минимально допустимое приближение к нему и другие параметры. Недостаток РМО с качанием частоты - невозможность освободиться от их
сигналов, когда надобность в них отпадает. Этот недостаток устраняется при
переходе на фиксированную частоту ответа, находящуюся вне полосы частот, отведенной для работы РЛС.
Применение РМО с фиксированной частотой ответа (РМО-Ф) обеспечивает: раздельное и совместное наблюдение радиолокационных эхо-сигналов и
сигналов ответчика на экране ИКО; раздельную и совместную обработку этих сигналов на ЭВМ; высокую степень опознавания;
высокую защищенность ответных сигналов от помех на рабочей частоте НРЛС.