книги из ГПНТБ / Учебник механика военно-воздушных сил радиотехнические средства обеспечения полетов

От датчика

азимута

Рис. II 1.9. Блок-схема ИК.О

кые импульсы напряжений, амплитуды которых опреде­ ляются синусоидальным и косинусоидальным напряже­ ниями, поступающими от генератора амплитуд разверт­ ки, связанного с вращением антенны (рис. ШЛО,в).

Напряжения развертки с соответствующими измене­ ниями амплитуды усиливаются усилителями тока раз­ вертки, питающими отклоняющие катушки трубки (рис. ШЛО, а), чем создается радиально-круговая раз­ вертка на экране трубки.

Для того чтобы на экране индикатора был виден только так называемый «рабочий» ход развертки (дви­ жение пятна от центра к периферии), трубка нормально заперта и отпирается в каждом цикле работы прямо­ угольными импульсами (рис. 111.10,(5), подаваемыми на управляющий электрод трубки. Этими импульсами яв­ ляются те же прямоугольные импульсы, управляющие

92

генераторами развертки и усиленные в цепи создания импульсов засвета линии развертки.

Прямоугольными импульсами обычно запускается ге­ нератор масштабных меток, который в каждом цикле работы РЛС в течение длительности развертки создает короткие импульсы с периодом, определяемым масштаб­ ными делениями дальности (рис. ШЛО, е). Генератор масштабных меток азимута создает прямоугольные им­ пульсы (рис. ШЛО, з) в моменты совпадения импульса запуска (рис. ШЛО, а) передатчика с начальными им­ пульсами азимута, поступающими из антенной системы (рис. ШЛО,ж). Импульсы меток дальности и азимута смешиваются с сигналами с выхода приемника и после усиления в видеоусилителе поступают либо на управля­ ющий электрод трубки (положительной полярности), либо на катод трубки (отрицательной полярности) для создания яркостных отметок от целей и масштабных меток.

III. ПОМЕХИ РАБОТЕ РЛС И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ НИХ

Во время работы радиолокационных станций на вход приемного устройства, кроме полезных сигналов, отра­ женных от целей, попадают и другие сигналы, которые создают помехи нормальной ее работе. Эти мешающие сигналы могут возникнуть как за счет умышленного по­ мехового воздействия на РЛС (умышленные помехи), так и за счет влияния работы соседних РЛС (взаимные помехи), отражения от земли, грозовых облаков, дождя и т. и. (естественные помехи), работы промышленных устройств, излучающих радиоволны (промышленные помехи), и, наконец, помехи от грозовых разрядов и других явлений в атмосфере (атмосферные помехи).

Вне зависимости от того, где возникли помехи, их подразделяют на два вида: пассивные и активные.

Пассивными помехами называют помехи, возникаю­ щие за счет приема радиолокатором отраженных сиг­ налов от объектов, не являющихся для него целями об­ наружения. Такими объектами для РЛС систем посадки могут быть земная поверхность, грозовые облака, дождь, туман, местные предметы, создающие естествен­ нее помехи, либо специально рассеянные в. воздухе

93

кой сигнал проходит через решетку с очень сильным ослаблением и почти не дает отметки на индикаторе. Отраженный сигнал от самолета имеет поляризацию, близкую к круговой, но с тем же направлением враще­ ния, что и излученный. Этот сигнал проходит решетку почти без ослабления и дает поэтому на индикаторе обычную отметку. Таким образом, поляризационная ре­ шетка позволяет убрать с экрана индикатора мешаю­ щие отметки от дождя, снега, тумана и т. п. и тем са­ мым улучшить условия наблюдения сигналов от само­ летов.

Для защиты радиолокационных станций от пассив­ ных помех (как естественных, так и умышленных) наи­ более часто применяется так называемая схема селек­ ции подвижных целей (схема СПЦ). Селекция подвиж­ ных целей — это выделение изо всех отраженных сигна­ лов, поступающих на вход приемника РЛС, сигналов только от движущихся целей. Радиолокаторы, имеющие схему СПЦ, также называют станциями с когерентно­ импульсным методом защиты от помех.

Когерентные методы селекции подвижных целей основаны на использовании эффекта Допплера, суть которого применительно к РЛС заключается в том, что частота отраженного сигнала от цели, имеющей ради­ альную скорость (иг) относительно РЛС, отличается от частоты излучаемого сигнала на величину

р__ 2у г

в м/сек, X— в метрах. Если цель движется на радиоло­ катор, то отраженный сигнал выше излученного на допплеровскую частоту, т. е.

Если цель движется от радиолокатора, то отраженный сигнал ниже излученного, т. е.

/изл /отр-

Величина допплеровской частоты тем больше, чем больше радиальная скорость цели и меньше длина волны. Для скоростей целей до 300 м/сек (1080 км/час) и

95

длин волн радиолокаторов от 150 см до 10 см доппле­ ровская частота лежит в пределах от 400 до 6000 гц.

Получение и реальное измерение допплеровской ча­ стоты в отраженном сигнале возможно в том случае, если время наблюдения прямого и отраженного сиг­ налов значительно превосходит период допплеровской частоты. В импульсных РЛС, где отраженный сигнал длится доли и единицы микросекунд, в течение одного импульса эффект Допплера проявляется в дополнитель­ ном сдвиге фаз высокочастотных колебаний за счет дви­ жения цели.

Дополнительный сдвиг фаз за счет движения цели будет равен изменению разности фаз прямого и отра­ женного сигналов в двух соседних циклах и определяет­ ся радиальной скоростью цели

Дф = .

Таким образом, отраженный сигнал от неподвижной цели во всех циклах работы РЛС будет иметь постоян­ ный сдвиг по фазе относительно излученного, а отра­ женный сигнал от подвижной цели непрерывно будет менять сдвиг по фазе относительно излученного от цикла к циклу работы РЛС. Это свойство и использует­ ся в работе РЛС с когерентно-импульсным методом вы­ деления подвижных целей (РЛС со схемами СПЦ,

рис. III.11).

Для того чтобы использовать указанное свойство, в РЛС «запоминается» фаза излученного сигнала при по­ мощи так называемого к о г е р е н т н о г о г е т е р о ­ д и н а — генератора непрерывных синусоидальных коле­ баний (рис. 111.12,6), по фазе жестко связанных с фа­ зой колебаний передатчика РЛС (рис. III.12, а). Отра­ женные сигналы от цели (рис. III.12, в) сравниваются по фазе с напряжением когерентного гетеродина в фа­ зовом детекторе, напряжение на выходе которого зави­ сит от разности фаз высокочастотных колебаний, посту­ пающих на его вход. В результате на выходе фазового детектора образуются видеоимпульсы, имеющие по­ стоянную амплитуду и полярность при отражении от неподвижных целей и изменяющуюся от цикла к циклу работы РЛС амплитуду и полярность при отражении от подвижных целей (рис. III.12,г).

96

В реальных схемах СПЦ радиолокационных станций сравнение фаз в фазовом детекторе происходит не на частоте передатчика, а на промежуточной частоте при­ емника. Для этого когерентный гетеродин работает на

I___ ___________I

Рис. 111.11. Блок-схема РЛС с СПЦ

промежуточной частоте и фазируется (жестко связы­ вается по фазе с фазой передатчика) импульсом пере­ датчика, преобразованным в промежуточную частоту в смесителе фазирования (рис. III. 11). Сравнение фаз по промежуточной частоте не изменяет фазовых соотноше­ ний, но упрощает построение радиолокационной станции и схемы СПЦ в ней.

Таким образом, на фазовом детекторе РЛС с СПЦ различие в фазовом сдвиге отраженных сигналов пре­ вращено в амплитудное различие видеоимпульсов от не­ подвижных и подвижных целей, т. е. импульсы практи­ чески разделены между собой. Однако для исключения отраженных сигналов от неподвижных целей на инди­ каторах этого еще недостаточно. Необходимо не пода­ вать на индикатор видеоимпульсы от неподвижных це­ лей. Для этого применяется так называемое череспериодное вычитание или череспериодная компенсация сиг­ налов.

Череспериодное вычитание сигналов заключается в том, что видеоимпульсы с выхода фазового детектора

(рис. 111Л1) поступают на схему вычитания двумя пу­

тями: непосредственно и после задержки на период по­ вторения импульсов. В результате сигналы от непо­ движных целей # ь Н2, #з (рис. III. 12, г, д), имеющие в соседних циклах одинаковую амплитуду, после вычи­ тания взаимно уничтожаются, а от подвижных целей Ль П2, Я3 не уничтожаются и поступают на индикатор

(рис. III. 12,е).

Рис. III.12. Временные диаграммы, поясняющие работу схемы

с п ц

Исходя из принципа работы схемы СПЦ, можно за­ метить, что при скоростях перемещения цели, дающих за каждый цикл работы РЛС сдвиг фаз (Дер) на целое число периодов (2ия), разность фаз прямого и отра­

женного сигналов будет одинаковой во всех циклах ра­ боты РЛС'. Цели, имеющие такие радиальные скорости, схемой СПЦ будут приняты за неподвижные, сигналы от них будут скомпенсированы, и на экране индикатора они видны не будут. Эти радиальные скорости называют с л е п ы м и с к о р о с т я м и с х е м ы СПЦ.

Величины слепых скоростей определяются равен­ ством

Д«р = 2%п,

98

но

Как видно из выражения, слепых скоростей у РЛС может быть несколько, так как п= 1, 2, 3... и т. д. Са­ мая маленькая скорость при п= 1, остальные соответ­

ственно больше. В зависимости от значения п в фор­ муле для vr слеп говорят о первой, второй, третьей и т. д. слепых скоростях. Величина слепой скорости для дан­ ного радиолокатора (для данной длины волны) зависит от частоты повторения импульсов Ки. Поэтому, приме­ няя в радиолокаторах попеременную работу на несколь­ ких частотах повторения импульсов, можно исключить слепые скорости в схеме СПЦ данной радиолокацион­ ной станции. Такой метод борьбы со слепыми скоро­ стями широко применяется в РЛС систем посадки само­ летов.

IV. СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ

И ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ПОСАДКИ РСП-7, РСП-6 И РСП-5

А. Система посадки РСП-7

В состав системы посадки РСП-7 входят следующие основные объекты:

—диспетчерский радиолокатор (ДРЛ) дециметро­ вого диапазона;

—посадочный радиолокатор (ПРЛ) сантиметрового диапазона;

—автоматический одноканальный УКВ радиопелен­ гатор, который может работать с диспетчерским или по­ садочным радиолокаторами;

—два комплекта УКВ радиостанций Р-801;

—два электроагрегата АБ-8М;

—преобразователе ВПЛ-30;