Лабораторная работа 7

Студент РТ-41 Склизков Дмитрий

Импульсный цифровой дальномер

Вариант 12

Оглавление

1. Ознакомление с работой следящего дальномера 1

1.1 Начальные установки 1

1.2 Наблюдение работы имитатора цели 2

1.3 Работа дальномера в режиме сопровождения цели 4

Задание 2. Определение коэффициента передачи следящего дальномера с разомкнутой петлей обратной связи 6

2.1 Определение коэффициента передачи дискриминатора 6

2.3 Расчет коэффициента передачи дальномера с разомкнутой петлей обратно связи 7

3. Определение динамической погрешности 7

4. Определение шумовой ошибки 8

5. Наблюдение работы дальномера второго порядка 11

№ варианта	12
1. Ознакомление с работой следящего дальномера
Начальное положение строба, км	5
Начальное положение цели, км	3
Скорость цели, м/с	300

В соответствии с номером вашего варианта в табл.1 выберите значения начального положения строба и начального положения цели.

Осуществите их перевод в соответствующие временные интервалы по формуле и введите численные значения начального положения цели (параметр блока Init Subsystem) и начальное положение строба (параметр ) в микросекундах.

1. Ознакомление с работой следящего дальномера

1.1 Начальные установки

Пронаблюдайте с помощью осциллографа Transmitter control scope передаваемые сигналы, а с помощью осциллографа Receiver control scope принятые приемником сигналы. Сохраните в отчёте эпюры сигналов.

Свяжите значения параметров сигналов, принятых приёмником, с параметрами траектории полёта цели.

Определите дальность до цели в различные моменты времени по измерению времени запаздывания отраженного сигнала относительно зондирующего.

tстроба = 33 мкс

tцели = 20 мкс

1.2 Наблюдение работы имитатора цели

Для формирования модели движения цели введите значение радиальной составляющей скорости цели из табл.1. Не забудьте при этом провести преобразование в значение параметра блока Init Subsystem, аналогично п.1.1.

Примечание. С целью повышения наглядности изучаемого процесса путём уменьшения времени анализа вводится значение скорости в 1000 раз больше.

Vt=2*Vc*1000/c

Vt = 0.002 мкс

Пронаблюдайте с помощью осциллографа Transmitter control scope передаваемые сигналы, а с помощью осциллографа Receiver control scope принятые приемником сигналы. Сохраните в отчёте эпюры сигналов. Свяжите значения параметров сигналов, принятых приёмником, с параметрами траектории полёта цели. Определите дальность до цели в различные моменты времени по измерению времени запаздывания отраженного сигнала относительно зондирующего.

Проанализируем сигнал и вычислим задержку:

Vt = ((8294.598-8259.551) – (17333.756-17278.653))/30000*1000 = 34,998*1000 = 35 мкс/мкс

Найдем расстояние до цели и ее скорость:

R = 20*10^3*3*10^8/2 = 30*10^5 (м) = 30 км

V = 35*10^(-6) * 3*10^8 = 10.5 км/с

1.3 Работа дальномера в режиме сопровождения цели

С помощью осциллографа Main control scope пронаблюдайте процесс захвата и постановки на сопровождение цели.

Меняя скорость движения цели (параметр блока Init Subsystem) установите (качественно) характер зависимости динамической ошибки от скорости цели. Увеличивая значение скорости, добейтесь срыва режима сопровождения цели по дальности.

Видим, что при увеличении скорости цели динамическая ошибка растет.

Срыв сопровождения цели.

Добавляя к сигналу шум с помощью блока Mod Subsystem, установите (качественно) характер зависимости шумовой ошибки дальномера от уровня шума. Увеличивая уровень шума, добейтесь срыва режима сопровождения цели по дальности.

Задание 2. Определение коэффициента передачи следящего дальномера с разомкнутой петлей обратной связи

2.1 Определение коэффициента передачи дискриминатора

Разомкните петлю обратной связи (переключатель Break). Дискриминационная характеристика получается автоматически при изменении положения цели относительно неподвижного строба, что и обеспечивается при разомкнутой петле обратной связи дальномера – третья эпюра осциллографа Trace control scope (см. рис).

Коэффициент передачи дискриминатора определяется на линейном участке характеристике, на котором выбираются две симметричные относительно нуля точки с координатами и . Крутизна дискриминационной характеристики вычисляется по формуле

.

2.2 Определение коэффициента передачи схемы управляемой задержки строба

Замкните петлю обратной связи дальномера с помощью переключателя Break. По эпюре на осциллографе Trace control scope снимите временное положение и передних фронтов двух стробов на участке сопровождения цели (см. рис.), а также соответствующие им значения управляющего напряжения и . Коэффициент передачи схемы управляемой задержки определяется как отношение изменения временного положения стробов (остаток от деления разности временных значений на 192) к изменению управляющего напряжения , вызвавшему этот сдвиг .

v

.

2.3 Расчет коэффициента передачи дальномера с разомкнутой петлей обратно связи

Рассчитайте коэффициент передачи разомкнутой петли дальномера по формуле

3. Определение динамической погрешности

Рассчитайте динамическую погрешность по формуле , где , ( рассчитано в предыдущем пункте).

Определите по показаниям осциллографа Main control scope динамическую задержку из разности между значениями управляющих напряжений задержки сигнала и строба в точке примерно соответствующей половине периода строба (см. рис.), . Сравните результаты и зафиксируйте их в отчёте. Практическая ошибка будет несколько больше из-за задержек при фильтрации сигнала.

(43-42.74)*1000=260

4. Определение шумовой ошибки

Установите мощность шума равной 0,5, пронаблюдайте сигнал на осциллографах Receiver control scope и Trace control scope. Найдите и зафиксируйте в отчете экспериментальное значение ошибки, для этого возьмите среднее значение результатов 3 экспериментов, аналогичных описанным выше в п.3.

((41.43-40.63)+(39.44-38.77)+(41.04-40.82))*1000/3=563.3(3)

Установите мощность шума достаточной для срыва слежения (1,5…2), пронаблюдайте и зафиксируйте в отчете показания осциллографа Main control scope.

5. Наблюдение работы дальномера второго порядка

Установите мощность шума равной 0, , ( ), , . Переключатель Ast ½ установите в положение, соответствующее отключенному второму каскаду интегратора. Пронаблюдайте и зафиксируйте в отчете срыв слежения на осциллографе Main control scope.

Установите переключатель Ast ½ в положение, соответствующее подключенному второму каскаду, повторите эксперимент и зафиксируйте, и объясните результаты.

Как видим, результаты улучшились, потому что дальномер с астатизмом второго порядка включает два каскад-

но соединенных интегратора, один из которых для обеспечения устойчивости устройства

содержит корректирующую цепочку.

Астатизм – свойство системы сохранять погрешность не зависимо от внешнего влияния.