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

Применение активного ответа в диспетчерском ра­ диолокаторе увеличивает дальность действия радиоло­ катора при полном избавлении от пассивных помех. Однако при этом дальность действия радиолокатора увеличивается не только в направлении основного ле­ пестка диаграммы направленности антенны (как по пе­ редаче, так и по приему), но и в направлении боковых ле­ пестков.

Врезультате на сравни­

тельно близких расстояниях от ДРЛ срабатывание самолетно­ го ответчика и последующий прием ответных сигналов бу­ дет не только от основного лепестка диаграммы направ­ ленности антенны, но и от ее боковых лепестков, что вызо­ вет на экране индикатора по азимуту несколько отметок от одной и той же цели. Для борьбы с этим явлением в ра­ диолокаторе применен метод подавления боковых лепестков по приему. Сущность его за­ ключается в том, что прием от­ ветных сигналов приемником активного ответа ведется одно­ временно по двум каналам: основному, работающему от антенны радиолокатора, и по

каналу подавления, работающему от слабо направлен­ ной в горизонтальной и вертикальной плоскостях антен­ ны подавления (рис. III.16). Диаграмма направленно­ сти антенны канала подавления подобрана так, чтобы сигнал на входе канала подавления приемника ответ­ чика был больше сигнала основного канала при приеме на боковые лепестки и меньше сигнала основного ка­ нала от главного лепестка.

Выходные сигналы обоих каналов-поступают на вы­ читающую схему, и в зависимости от соотношения ам­ плитуд на выходе вычитающей схемы получаются импульсы положительной полярности (при приеме в

111

направлении основного лепестка) или отрицательной (при приеме в направлении боковых лепестков). Эти импуль­ сы подаются далее на ограничительный каскад, кото­ рый пропускает импульсы положительной полярности, что соответствует приему в направлении основного ле­ пестка, и не пропускает импульсы отрицательной поляр­ ности, соответствующие приему в направлении боковых лепестков. Сигналы с ограничительного каскада посту­ пают на индикатор. В результате на индикаторе видны ответные сигналы, принятые только по основному ле­ пестку.

На экране индикатора кругового обзора отметки от самолетов, обнаруженных радиолокатором, можно на­ блюдать в трех масштабах дальности: 45, 90 и 150 км. Местоположение самолета определяется по расположе­ нию световой отметки от самолета на экране индика­ тора относительно масштабных колец (меток) дально­ сти и масштабных меток азимута. Кольца дальности прочерчиваются на экране через 5 и 10 км на масштабе 45 км и через 10 и 50 км на масштабах 90 и 150 км. Масштабные метки азимута прочерчиваются на экране через 10 и 30° поворота антенны.

Коммутация видеосигналов, осуществляемая пере­ ключателем ВЫБОР ВИДЕО на индикаторе позволяет подать на индикатор:

—видеосигналы с выхода приемника радиолокатора

(ПАСС.);

—видеосигналы с выхода приемника НПО (АКТ.); •— видеосигналы с выхода приемника радиолока­

тора, смешанные с сигналами приемника НПО

(СМЕШ.).

В последнем случае на экране индикатора видны отметки как от самолетов, оборудованных ответчиками, так и от не имеющих ответчиков на борту.

II. БЛОК-СХЕМА ДИСПЕТЧЕРСКОГО РАДИОЛОКАТОРА СИСТЕМЫ РСП-6

Диспетчерский радиолокатор (ДРЛ) входит в со­ став посадочно-диспетчерской станции ПРЛС-6 и пред­

ставляет собой, в отличие от диспетчерского радиолока­ тора системы РСП-7, двухканальную радиолокационную станцию дециметрового диапазона радиоволн. При нор­

112

мальной двухканальной работе радиолокатора его при­ емопередатчики ППД1 и ППД2 работают на одну ан­ тенну, создающую в пространстве две независимые диа­ граммы направленности (верхний и нижний лучи), охватывающие большой угол одновременного наблюде­ ния целей.

Как и радиолокатор ДРЛ-7, диспетчерский локатор системы РСП-6 имеет приемник активного ответа, рабо­

тающий на верхний луч антенны, а передатчики — ак­ тивный режим работы. Для защиты от пассивных ра­ диопомех радиолокатор имеет один комплект аппара­ туры селекции подвижных целей (СПЦ).

Индикаторное устройство ДРЛ состоит из трех ин­ дикаторов: дальнего обзора (ИДО), ближнего обзора (ИБО) и высоты (ИВ). В нем предусмотрена возмож­ ность выбора информации от всех каналов локатора в любых вариантах смешанного или раздельного наблю­ дения.

Имея два радиолокационных канала, ДРЛ может работать в одном из трех вариантов включения, выби­ раемых переключателем УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ ДРЛ на блоке коммутации:

—нормальная двухканальная работа (одновремен­ но работают ППД1 и ППД2, при этом ППД1 работает на верхний луч и может иметь пассивный и активный режим работы, ППД2 работает на нижний луч и может иметь пассивный режим и режим СПЦ);

—аварийное включение только приемопередатчика ППД1 на верхний луч (при этом возможны все три ре­ жима работы: пассивный, активный и СПЦ);

—аварийное включение только приемопередатчика ППД2 на верхний луч (при этом возможны также все три режима работы: пассивный, активный и СПЦ).

Основным видом работы ДРЛ является двухканаль­ ное включение, при котором приемопередатчик ППД1, включенный на верхний луч, работает в активном ре­ жиме, а приемопередатчик ППД2, включенный на ниж­ ний луч, работает в режиме СПЦ. При этом обеспечи­ вается одновременный обзор с наиболее широкой ха­ рактеристикой в вертикальной плоскости, максимальная

дальность и максимальное количество информации о воздушной обстановке как по самолетам с ответчика­ ми, так и без них.

113

' “ I

Рис. 111.17. Блок-схема диспетчерского радиолокатора си­ стемы РСП-6

114

В состав диспетчерского радиолокатора входят сле­ дующие основные элементы (рис. III.17): антенно-фи­

нала (ВУО), два компенсатора (КСД-1000 и КСД-1200), индикаторное устройство, автоматический двухканаль­ ный УКВ радиопеленгатор и источники питания.

Взаимодействие между элементами блок-схемы по­ чти аналогично взаимодействию элементов в радиоло­ каторе ДРЛ-7. Некоторые отличия связаны с двухка­ нальным построением радиолокатора и возможностью работы лишь по одному каналу с активным ответом и со схемой СПЦ. Рассмотрим взаимодействие элементов локатора для основного двухканального включения. В случае одноканальной работы отличие заключается лишь в коммутации отдельных цепей.

Запускающие импульсы (импульсы синхронизации) для обоих приемопередатчиков вырабатываются в блоке запуска (ЗДРЛ), расположенном в индикаторном устройстве. Блок ЗДРЛ имеет два идентичных канала запуска — рабочий и резервный. В пассивном и актив­ ном режимах работы блок запуска работает в режиме автономного генерирования, а в режиме СПЦ любого из каналов ДРЛ блок запуска синхронизируется им­ пульсами от компенсаторов КСД-1000 и КСД-1200, по­ ступающими через блок коммутации.

Запускающие импульсы с блока запуска подаются в блок коммутации (КП) для распределения их на эле­ менты радиолокатора в зависимости от выбранного ре­ жима работы каждого из приемопередатчиков ДРЛ.

Для запуска передатчиков на входы модуляторов приемопередатчиков ППД1 и ППД2 от блока коммута­ ции подаются запускающие импульсы с частотой сле­ дования 600 имп/сек (при работе в пассивном и актив­ ном режимах обоих передатчиков) или попеременно, через оборот антенны 600 и 500 имп/сек на передатчик, работающий в пассивном режиме, и 1200 и 1000 имп/сек

на передатчик, работающий в режиме СПЦ. Для за­ пуска индикаторов на них подаются запускающие им­ пульсы с блока коммутации, задержанные относительно импульсов запуска передатчиков на время, определяе­ мое режимом работы. Кроме того, с блока запуска

115

запускающие импульсы поступают на блок меток даль­ ности, высоты и азимута ДРЛ.

В модуляторах запускающие импульсы усиливаются, формируются, а в активном режиме превращаются в парные импульсы кода запроса.

Мощные высоковольтные импульсы с модуляторов поступают в генераторы высокой частоты на магнетро­ нах, возбуждая в них высокочастотные колебания. Для исключения взаимных помех между каналами магне­ троны работают на разных частотах.

Генерируемые магнетронами импульсы высокой ча­

переключателями и излучателями имеются разъемы, при помощи которых в аварийном режиме приемопере­ датчик ППД2 может быть подключен на облучатель верхнего луча антенны.

Отраженные от целей сигналы во всех режимах, а в активном режиме также и ответные сигналы восприни­ маются антенной радиолокатора и по фидерным трак­ там поступают на входы приемных устройств, которые у обоих каналов совершенно одинаковы. В зависимости от режима работы взаимодействие между их элемента­ ми происходит следующим образом.

В п а с с и в н о м р е ж и м е одиночные импульсы, отраженные от цели, попадают на вход усилителя вы­ сокой частоты на лампе бегущей волны. С выхода лампы бегущей волны усиленные сигналы поступают на вход приемника на преселектор, который ограничивает спектр шумов и ослабляет сигналы с зеркальной часто­ той. Затем отраженные импульсы преобразуются в им­ пульсы промежуточной частоты и усиливаются в пред­ варительном усилителе промежуточной частоты (ПУПЧ) приемника. С выхода ПУПЧ сигналы через переключа­ тель, управляемый с блока коммутации, поступают в основной усилитель промежуточной частоты, где уси­ ливаются, детектируются в амплитудном детекторе и после усиления в видеоусилителе через блок коммута­ ции попадают на индикаторы локатора.

В р е ж и м е с е л е к ц и и п о д в и ж н ы х ц е л е й импульсы, отраженные от цели, проходят описанный выше тракт до выхода предварительного усилителя про­

116

межуточной частоты. С выхода ПУПЧ приемника через коаксиальный переключатель импульсы подаются в фа­ зовый блок, где усиливаются по промежуточной частоте, ограничиваются по амплитуде и детектируются на фа­ зовом детекторе. В результате на выходе фазового блока появляются видеоимпульсы постоянной ампли­ туды и полярности от неподвижных целей и перемен­ ной амплитуды и полярности от подвижных целей.

С выхода фазового блока видеоимпульсы подаются на компенсаторы для их череспериодного вычитания. По желанию оператора компенсацию можно выполнять либо на одном компенсаторе, либо попеременно на двух компенсаторах. В последнем случае исключается влия­ ние «слепых» скоростей схемы СПЦ. Коммутация ком­ пенсаторов может осуществляться вручную или автома­ тически с помощью коммутационного устройства, свя­ занного с вращением антенны. В последнем случае коммутация компенсаторов происходит через каждый неполный оборот антенны радиолокатора. На выходе компенсаторов существуют импульсы только от подвиж­ ных целей, так как видеоимпульсы от неподвижных предметов при вычитании уничтожаются. С выхода ком­ пенсаторов видеоимпульсы от подвижных целей через блок коммутации подаются на индикаторы локатора.

В а к т и в н о м р е ж и м е р а б о т ы от самолетов, оборудованных ответчиками, к антенне радиолокатора приходят отраженные и ответные импульсы на разных частотах.

Отраженные парные импульсы с выхода антенны проходят УВЧ и предварительный усилитель промежу­ точной частоты. Затем они подаются на УПЧ фазового блока, после усиления в котором попадают снова в блок приемника на видеоусилитель. Здесь выполняется ам­ плитудное детектирование, дешифрирование и усиление видеоимпульсов. Дешифрированные одиночные импуль­ сы, отраженные от цели, с выхода видеоусилителя через блок коммутации поступают на индикаторы.

Ответные кодированные импульсы от самолетного ответчика принимаются каналом верхнего луча антенны ДРЛ и по фидерному тракту поступают на вход прием­ ника активного ответа (НПО).

Ответные сигналы самолетного ответчика принима­ ются не только антенной локатора, но и антенной

117

подавления боковых лепестков по приему (см. описание блок-схемы ДРЛ-7). Принятые антенной подавления сигналы подаются на второй канал приемника актив­ ного ответа.

Самолетный ответчик при запросе его диспетчерским радиолокатором за счет связи с барометрическим дат­ чиком высоты выдает в закодированном виде, кроме обычного ответного сигнала, также сигнал высоты по­ лета и сигнал запуска развертки на индикаторе высоты ДРЛ. Все сигналы выдаются со своими кодами, что позволяет разделить их в выходном устройстве НПО.

С. выходного устройства наземного приемника актив­ ного ответа дешифрированные и сформированные сиг­ налы в виде активных видеоимпульсов, видеоимпульсов высоты и запуска развертки высоты поступают на ин­ дикаторы. Ответные сигналы от НПО на индикатор дальнего обзора подаются непосредственно, а на инди­ катор ближнего обзора и высоты через блок коммута­ ции. В активном режиме работы блок коммутации по­ дает видеоимпульсы от НПО на индикатор высоты. На индикатор ближнего обзора видеоимпульсы от НПО подаются только при включении индикатора на ДРЛ.

Индикаторы ближнего и дальнего обзора являются индикаторами кругового обзора. На каждом из них для отсчета координат целей создаются электрические мет­ ки дальности и азимута, вырабатываемые в соответ­ ствующих блоках меток дальности и азимута. Блок ме­ ток дальности выдает следующие метки:

— в масштабах 200 и 90 км— основные через 10 км

иопорные через 50 км;

—в масштабе 40 км — основные через 2 км и опор­

ные через 10 км.

Метки азимута прочерчиваются на экранах индика­ торов через 10 и 30° поворота антенны.

Система коммутации видеосигналов в блоке комму­ тации, управляемая переключателями ВЫБОР ВИДЕО на индикаторах ИДО и ИБО, позволяет операторам на каждом индикаторе независимо друг от друга выбрать следующие варианты радиолокационной информации:

—видеосигналы только от ППД1;

—видеосигналы только от ППД2;

—смешанные видеосигналы от ППД1 и ППД2;

—ответные активные сигналы от НПО;

118

—видеосигналы от ППД1, смешанные с активными сигналами от НПО;

—видеосигналы от ППД2, смешанные с активными сигналами от НПО;

—смешанные видеосигналы от ППД1 и ППД2. и активные сигналы от НПО.

В последнем варианте оператор располагает макси­ мальной информацией о воздушной обстановке, давае­ мой диспетчерским радиолокатором.

Индикатор высоты имеет прямоугольную систему координат с разверткой по азимуту в горизонтальном направлении и по дальности в вертикальном. В актив­ ном режиме работы локатора развертка по вертикали соответствует высоте. На ней ответный сигнал отмечает высоту полета самолета. Для отсчета высоты на инди­ катор подаются метки дальности через 2 и 10 км, кото­

рые в масштабе высоты соответствуют 1 и 5 и отмет­ кам высоты.

Развертка по азимуту создается за счет получения исходных напряжений от емкостных модуляторов в ко­ лонне привода антенны. Развертка по азимуту может быть выбрана в секторе 180 и 360°.

III. АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА ДИСПЕТЧЕРСКИХ РАДИОЛОКАТОРОВ

Антенно-фидерные устройства диспетчерских радио­ локаторов предназначены для направленного излучения высокочастотных кратковременных импульсов электро­ магнитной энергии и приема отраженных сигналов, а в режиме активной радиолокации также и ответных сиг­ налов от самолетного ответчика. Они состоят из ан­ тенны локатора, фидерной системы и антенны подав­ ления боковых лепестков при приеме активного ответа.

Ан т е н н ы л о к а т о р о в представляют собой па­ раболические отражатели, облучаемые из фокуса пара­ болоида. Размеры отражателей выбраны так, чтобы обеспечить необходимые диаграммы направленности в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Антенна ДРЛ-7 имеет размеры 6x1,8 м, антенна ДРЛ-6—9 X 4 ж.

Для уменьшения аэродинамического сопротивления антенн и обеспечения работы их в условиях достаточно больших ветровых нагрузок отражающая поверхность

119

антенн выполнена в виде металлической сетки с прямо­ угольными ячейками 120x 20 мм.

Облучатели антенн выполнены в виде отрезков за­ короченного прямоугольного волновода с флянцем. Ан­

раскрыва облучателя совпадает с фокусом отражателя. Широкодиапазонность облучателей позволяет использо­ вать антенны ДРЛ как для передачи импульсов радио­ локатора и приема отраженных сигналов, так и для приема ответных сигналов при работе ДРЛ в режиме активной радиолокации.

Для расширения зоны обнаружения в вертикальной плоскости антенна ДРЛ-7 имеет возможность повора­ чиваться вокруг горизонтальной оси в пределах 4° на два фиксированных положения. Антенна ДРЛ -6 в вер­

тикальной плоскости за счет ручного управления может поворачиваться моторным приводом в секторе ±5°, обеспечивая при необходимости более широкий угол об­ зора, особенно при работе на одном канале.

антенне и отраженных и ответных импульсов от антен­ ны на вход приемника радиолокатора и приемника ак­ тивного ответа. Для этого в состав фидерной системы входят антенный переключатель и система фильтров.

Антенный переключатель выполнен из отрезков ка­ белей с разрядниками и обеспечивает переключение ан­ тенны с передачи на прием.

Разделение отраженных и ответных сигналов, посту­ пающих в фидер приемников, осуществляется с по­ мощью фильтров.

Фидерная система ДРЛ -6 имеет два антенных пере­

ключателя и двойной комплект фильтров, каждый для своего приемного устройства.

Ан т е н н а п о д а в л е н и я укрепляется на отража­ теле антенны радиолокатора. Для создания достаточно широкой диаграммы направленности в вертикальной плоскости без провалов антенна подавления по ответу у ДРЛ-7 выполнена в виде вертикального ряда из семи продольных щелей, прорезанных в широкой стенке сет­

120