Литература / бакулев радиолокация распозн

ности пеленгации в пределах сектора

±90°, когда -1 ;?:sina;?:+1, необходи­

смо, чтобы разность фаз не превышала

А

Точность фазовых РП. По­

Р11с. 11.13. Диаграмма, поясняющая

пеленгацию в пространстве фа·ювым грешность измерения угла 0 (равного

(11.1 О)

где cr0 =kн0/Jq - погрешность измерителя фазы, зависящая от типа из­

мерителя (коэффициент неоптимальности обработки сигнала в измери­

теле kн0> 1) и от отношения мощностей сигнала и шума q на его входе.

При оптимальной обработке сигнала kн0=I и погрешность по фазе

ст1r = (Е/N0 )- 112 , что соответствует обработке сигнала с неизвестной на-

чальной фазой. Тогда погрешность измерения угла а, характеризующая

потенциальную точность пеленгации,

(l l.l l)

Для повышения точности целесообразно увеличивать отношение

Б/л.. что противоречит условию однозначности отсчета угла 0, требую­

щему Б/л.<0,5. Для обеспечения и требуемой точности, и однозначности используют многобазовые РП, у которых самую большую базу выбира­ ют из условия требуемой точности, а наименьшую - из условия одно­ значности. Следует иметь в виду, что переход от грубой базы к более точной требует выполнения условия сопряжения шкал: погрешность на грубой, но однозначной шкале должна быть меньше диапазона одно­ значного отсчета на более точной шкале.

Поскольку в ( 11.1 l) Бсоs0= БэФ - эффективное значение базы; л./Бэф= (J)a экв, относительное значение пеленгационной погрешности

СТ0 / <раэкв =[27тq1/2 ]-1 ·1 1

Для устранения влияния флуктуаций амплитуды принимаемых

сигналов на точность пеленгации в приемный тракт до фазового детек­

тора включают обычно амплитудные ограничители, которые осуществ­

ляют так называемую нормировку сигнала.

Как следует из ( 11.11 ), погрешность cr0 зависит от значения угла 0, и при 0 ±90° точность пеленгации резко падает. Поэтому целесообразно

262

направления (в амплитудном датчике). Фазовый угловой датчик не отли­

чается от антенной системы фазового РП (см. рис. 11.12). В качестве ам­

плитудных датчиков используют как зеркальные антенны (рис. 11.17,а), так и ФАР (рис. 11.17,б), формирующие требуемые ДНА (рис. l l. l 7,в) и нужное соотношение векторов выходных сигналов (рис. 11.17,г). В амплитудных датчиках на ФАР фазовые сдвиги '1' фазовращателей подбирают при настройке антенны для получения равносигнального направления, фазовращатели '1' изменяют положение РСН при

пеленгации до совпадения с направлением на источник излучения

(точка М). Управляет фазовращателями сигнал с экстраполятора следя­

щего радиопеленгатора. Угловые дискриминаторы в зависимости от ви­

да информативного параметра сигнала разделяются на фазовые, ампли­ тудные и суммарно-разностные (амплитудно-фазовые). Название моно­ импульсного РП образуется из названий входящих в него углового дат­ чика и дискриминатора. Из возможных сочетаний этих элементов наи­ более употребительны: фазовый угловой датчик + фазовый угловой дискриминатор, т.е. фазофазовый РП; амплитудный угловой датчик +

амплитудный угловой дискриминатор, т.е. а.мrтитудно-а.мплитудный

РП; фазовый или амплитудный угловой датчик+ суммарно-разностный угловой дискриминатор, т.е. фазовый или а.мrтитудный суммарно­ разностный РП. В суммарно-разностных РП необходим преобразова­ тель информации, содержащейся в разности фаз или в соотношении ам­ плитуд принятых сигналов, в информацию, заключенную как в ампли­ туде, так и в фазе сигнала.

' .,,,., уу,---,, /

Р11с.11.17. Примеры амплиrудных угловых датчиков, формируемые ими сигналы и ДНА

Принцип действия фазо-фазового РП. Этот РП по принципу дей­ ствия аналогичен следящему фазовому РП (рис. l 1.18). Если требуется измерить две угловые координаты а и р, то используют четыре антенны со взаимно перпендикулярными базами и четыре приемных канала.

265

Угловой дискриминатор суммарно-разностного РП (рис. 11.21) по­ строен по двухканальной (при определении одной угловой координаты) схеме. Чувствительным к информативным параметрам разностного сиг­ нала элементом является фазовый детектор.

ФУД

-е, +е,

"i'

и,llz~vА -,:11.._ 4!.

Рис. 11.20. Кольцевой волноводный мост (а) и векторные диаграммы сигналов (б)

На рис. 11.21 показана схема фазового суммарно-разностного мо­

ноимпульсного РП. Построение амплитудноrо суммарно-разностного РП отличается тем,

что используется

амплитудный угло­ вой датчик и отсут­

ствует фазовраща­ тель на л/2. Для

нормировки сигна­

лов служит устройРис. 11.21. Структурная схема суммарно-разностного моноим­

ство МАРУ по сумnульсноrо радиопеленгатора

марному сигналу, поэтому коэффициенты усиления УПЧ меняются об­

ратно пропорционально Ur,.

При таком построении получается дискриминационная характери­

стика вида

где К - коэффициент пропорциональности; Ил(0р) и Иr,(0р) - ампли­

туды разностного и суммарного сигнала, 0р - угол между направлением

на uель и РСН (или перпендикуляром к базе антенн при ФУд), форми­

руется фазовым детектором.

Напряжение на выходе последнего с учетом нормировки по сум­

марному каналу

267

Тогда

а0 =аq,(21t(2Б/л.)Г1 ,

где cr.,, - погрешность измерения фазы, нижнее значение которой дает

формула потенциальной точности, т.е. crqi= (2E/N0)- 112 •

С учетом этой формулы потенциальная точность фаза-фазового РП характеризуется погрешностью

а0=aq, [ 21t( Е/N0 )112(Б/л.)J' =q>a [ 2п(Е/NO) 112 J',

или

lae/q>a = к/Jti, \

где учтено, что при указанных на рис. 11.12 размерах антенн фазового РП база Б= d11 и ширина ДНА q>11=л/Б при той же базе. При использова­ нии ФАР с теми же размерами ширина ДНА <~>а=О,5л./Б при той же базе.

Заметим, что при направленных антеннах с шириной диаграммы Ч>а

можно устранить прием сигналов, приходящих с направлений, лежащих

вне угла (!)а, и тем самым избежать многозначности отсчета угла при со­ хранении высокой точности пеленгации. Наибольшая точность при од­

нознаtiности отсчета достигается, если выбирать базу из условия

Б=О,5/а, где la - размер апертуры антенной системы.

Точность амплитудно-амплитудного РП можно найти, используя

выражение ( l l .16). Разлагая lnfa(0p) в степенной ряд в первом прибли­

жении получаем

U(0 рr~-2Па0р,

где Па = .fa'(00) / .fa(00) - пеленгационная чувствительность. Тогда при

[U(0)]2 а~ и02 а~

cr(J = -1, 1rпаеq)-'1~г1 •

Если уровень пересечения ДНА выбран равным примерно 0,5 [см. ( 11.6)], то Па= kl<pa, откуда окончательно

crel<fla~ k (q)- 112 •

ТоtJНость амплитудного суммарно-разностного РП при оптималь­ ной обработке сигнала (потенциальная точность) характеризуется по­

грешностью

cre/q>" =k (EINo)- 112 •

Таким образом, можно утверждать, что при любом типе моноим­ пульсного РП точность измерения характеризуется погрешностью

/ае /ч>а =k(q)-112 '1

где коэффициент k слабо зависит от типа РП и лежит в пределах 0,5- l ,5.

269