- •4.3 Требования к динамическому диапазону приемного тракта и технические решения, обеспечивающие их выполнение
- •4.3.1 Согласование динамических диапазонов элементов приемного тракта
- •4.3.2 Шумовая автоматическая регулировка усиления
- •4.3.3 Усилители с логарифмической амплитудной характеристикой
- •4.4 Технические решения, обеспечивающие помехозащиту рлс методами пространственной и поляризационной селекции
- •4.4.1 Уменьшение угловых размеров главного лепестка дна и снижение уровня боковых лепестков
- •4.4.2 Уменьшение уровня приема в направлении на постановщик ашп
- •4.5 Устройства защиты рлс от импульсных помех
- •4.5.1 Устройства защиты от узкополосных импульсных помех
- •4.5.2 Устройства защиты от широкополосных импульсных помех
- •4.5.3 Устройства защиты от нип
- •4.5.4 Особенности построения устройств защиты от ответных импульсных помех
- •4.6 Пути повышения помехозащищенности рлс в условиях пассивных помех
- •4.6.1 Основные отличия целей и маскирующих пассивных помех
- •4.6.2 Основные пути повышения помехозащищенности рлс
- •4.6.3 Выбор структуры зондирующего сигнала при работе рлс в условиях пассивных помех
- •4.7 Влияние пассивных помех на боевые возможности рлс
- •4.7.1 Методика определения возможностей рлс (рлк) по обнаружению воздушных объектов в условиях пассивных помех
- •4.8 Обобщенная структурная схема системы сдц
- •4.8.1 Структурная схема систем сдц
- •4.8.2 Основные характеристики системы сдц
- •4.9 Устройства селекции движущихся целей
- •4.9.1 Устройства сдц с эквивалентной внутренней когерентностью с чпв на видеочастоте
- •4.9.2 Устройства сдц с внешней когерентностью с чпв на видеочастоте
- •4.9.3 Устройства сдц с чпв на промежуточной частоте
- •4.10 Принципы построения элементов и устройств системы сдц
- •4.10.1 Ограничитель
- •4.10.2 Фазовый детектор
- •4.10.3 Устройство формирования опорного напряжения
- •4.10.4 Устройство череспериодной компенсации
- •4.10.5 Устройство чпк на вычитающих потенциалоскопах
- •4.10.6 Влияние нестабильностей аппаратуры на эффективность систем сдц
- •4.11 Системы сдц на базе автокомпенсаторов
- •4.11.1 Структурная схема чпак
- •4.11.2 Основные характеристики чпак
- •4.12 Фильтровые и корреляционно-фильтровые системы сдц
- •4.12.1 Фильтровые системы сдц
- •4.12.2 Корреляционно-фильтровые системы сдц
- •4.12.3 Основные характеристики фильтровых и корреляционнофильтровых систем сдц
- •4.13 Дискретно-аналоговые и цифровые системы сдц
- •4.13.1 Дискретно-аналоговые системы сдц
- •4.13.2 Цифровые системы сдц
- •5. Обработка радиолокационной информации
- •5.1 Первичная обработка радиолокационной информации
- •5.1.1 Задачи, решаемые при обработке рли
- •5.1.2 Сравнительная характеристика аналоговых и цифровых методов обработки
- •5.1.3 Обобщенная структурная схема системы цифровой обработки информации
- •5.2 Принципы построения устройств преобразования радиолокационных сигналов в цифровую форму
- •5.2.1 Устройства дискретизации аналоговых сигналов
- •5.2.2 Устройства квантования
- •5.2.3 Аналого-цифровые преобразователи, их параметры и основные типы
- •5.3 Принципы построения цифровых обнаружителей радиолокационных сигналов
- •5.3.1 Цифровые обнаружители радиолокационных сигналов при бинарном квантовании
- •5.3.2 Цифровые обнаружители радиолокационных сигналов при многоуровневом квантовании
- •5.4 Цифровые измерители координат воздушных объектов
- •5.4.1 Цифровые измерители дальности и азимута
- •5.4.2 Измерение доплеровской частоты сигнала
- •5.5 Вторичная обработка радиолокационной информации
- •5.5.1 Существо процедур вторичной обработки рли
- •5.5.2 Стробирование и селекция отметок в стробах
- •5.5.3 Оценка параметров траекторий
- •5.5.3.1 Сглаживание и экстраполяция при вторичной обработке
- •5.5.3.2 Алгоритм фильтрации параметров траектории по методу максимального правдоподобия
- •5.5.4 Оптимальное последовательное сглаживание координаты и скорости ее изменения
- •5.5.5 Последовательное сглаживание скорости и курса. Выявления маневра воздушного объекта
- •5.5.6 Обнаружение и сопровождение траекторий воздушных объектов в обзорной рлс
- •5.5.6.1 Структурная схема алгоритма обнаружения траекторий
- •5.5.6.2 Структурная схема алгоритма сопровождения траекторий
- •5.5.7 Полуавтоматическое сопровождение траекторий воздушных объектов
- •5.6 Радиолокационное распознавание
- •5.6.1 Классификация методов и показателей качества радиолокационного распознавания
- •5.6.2 Оценка вероятности правильного распознавания
- •5.6.3 Методы и техника радиолокационного распознавания
- •5.6.3.1 Методы радиолокационного распознавания
- •5.6.3.2 Техника распознавания, проблемы ее реализации
- •6. Дополнительные системы рлс
- •6.1 Индикаторные устройства рлс и их основные характеристики
- •6.1.1 Назначение и классификация индикаторных устройств
- •6.1.2 Влияние индикаторов на характеристики рлс
- •6.2 Принципы построения индикаторов обзорных рлс
- •6.2.1 Функциональный состав индикатора
- •6.2.2 Ико с вращающимися отклоняющими системами
- •6.2.3 Индикатор кругового обзора с неподвижной отклоняющей системой
- •6.3 Принципы построения системы отображения радиовысотомера
- •6.3.1 Способы построения индикаторов измерения высоты
- •6.3.2 Функциональная схема индикатора измерения высоты
- •6.4 Системы передачи и формирования масштабных отметок азимута рлс ртв
- •6.4.1 Принципы построения систем передачи азимута рлс ртв
- •6.4.2 Принципы построения систем формирования масштабных отметок азимута рлс ртв
- •6.5 Системы вращения антенн рлс ртв
- •6.5.1 Назначение, режимы работы, классификация систем вращения антенн и основные тактико-технические требования, предъявляемые к ним
- •6.5.2 Принципы построения основных типов систем вращения
- •7. Принципы построения и функционирования систем имитации, контроля и управления
- •7.1 Система имитации сигналов и помех. Общие сведения о системе имитации
- •7.1.1 Задачи решаемые системой имитации и ее роль в составе аппаратуры рлс
- •7.1.2 Требования, предъявляемые к имитатору и его основные особенности
- •7.1.3 Краткая характеристика имитируемых сигналов
- •7.2 Состав, структура и принципы функционирования имитатора
- •7.3 Блок имитации эхо-сигналов и активных помех (111-01). Назначение, состав, принцип работы
- •7.3.1 Назначение и состав блока
- •7.3.2 Фоpмиpователь сигналов ц1
- •7.3.3 Фоpмиpователь сигналов ц2
- •7.3.4 Формирователь шумовых помех гш2
- •7.3.5 Формирователь несинхронных и синусоидальных помех
- •7.3.6 Распределитель сигналов
- •7.4 Блок имитации пассивных помех (111-02). Назначение, состав, принцип работы
- •7.4.1 Имитатор отражений от облака дипольных помех (формирователь пп)
- •7.4.2 Имитатор отражений от местных предметов (формирователь мп)
- •7.5 Блок формирования контрольных сигналов (111-03). Назначение, состав, принцип работы
- •7.5.1 Назначение и состав блока
- •7.5.2 Формирователь шумовых помех гш1
- •7.5.3 Формирователь сигналов контрольной цели
- •7.5.4 Формирователь сигналов контрольного местного предмета
- •7.5.5 Устройство коммутации и распределения сигналов
- •7.5.6 Формирователи сигналов спл и фап
- •7.6 Вспомогательные блоки системы имитации. Назначение, принцип работы
- •7.6.1 Блок преобразования частоты (114-01)
- •7.6.2 Блоки фазовращателей (115-04, 115-05)
- •7.6.3 Блок управления имитатором (112-01)
- •7.6.4 Блок кодирования (072-03) и блок декодирования (072-04) команд управления фазовращателями
- •7.7 Система контроля. Общие сведения о системе контроля
- •7.7.1 Назначение и состав системы контроля
- •7.7.2 Режимы работы подсистемы автоматического контроля и диагностирования
- •7.7.3 Режим непрерывного контроля
- •7.7.4 Режим функционального контроля
- •7.7.5 Режим диагностического контроля
- •7.8 Аппаратура диагностирования
- •7.8.1 Принципы построения и функционирования аппаратуры диагностирования
- •7.8.2 Принципы построения и работы периферийных устройств контроля
- •7.8.3 Принципы построения блока диагностирования
- •7.9 Системы управления и сопряжения с внешними системами
- •7.9.1 Назначение, состав, принцип работы системы управления
- •7.9.2 Блок программного включения кабины пд (081-03). Назначение, принцип работы
- •7.9.3 Блок управления приемо-передающей аппаратурой (081-01). Назначение, принцип работы
- •7.9.4 Технический пульт управления (081-02). Назначение, принцип работы
- •7.10 Общие сведения о системе дистанционного управления
- •7.10.1 Назначение, состав и принцип работы системы дистанционного управления
- •7.10.2 Оперативный пульт управления рлс (071-01). Назначение, принцип работы
- •8. Перспективы развития радиоэлектронной техники ртв
- •8.1 Перспективные направления развития радиолокации
- •8.2 Перспективные направления развития систем и устройств радиолокационных станций ртв
- •Литература
- •Оглавление
4.10.2 Фазовый детектор
Основными требованиями к ФД в системах СДЦ являются:
перенос спектра входных сигналов в область видеочастот без его расширения;
достаточно большой динамический диапазон.
Рассмотрим примеры фазовых детекторов.
ФД могут быть небалансными и балансными.
Синхронный детектор (небалансный ФД) (рис.4.48,а) позволяет осуществить перенос спектра входного сигнала в область видеочастот без его существенного расширения только лишь при условии, что амплитуда опорного напряжения превышает амплитуду входных сигналов. Это обстоятельство ограничивает в ряде случаев целесообразность использования подобной схемы в системах СДЦ.
а) б)
Рис.4.48. Синхронный детектор (а) и балансный ФД (б)
Балансный ФД (рис.4.48,б) в наибольшей степени отвечает требованиям, которые предъявляются к ФД в системах СДЦ на видеочастоте. Его динамический диапазон значительно выше динамического диапазона небалансного ФД из-за отсутствия необходимости выполнения условия Uоп >> Uс. Наилучшие характеристики среди ФД имеет кольцевой ФД (рис.4.49).
Рис.4.49. Балансный (кольцевой) ФД
Таким образом, основными требованиями к ФД в системах СДЦ являются: перенос спектра входных сигналов в область видеочастот без его расширения и достаточно большой динамический диапазон. Балансные ФД в наибольшей степени отвечают этим требованиям.
4.10.3 Устройство формирования опорного напряжения
Устройство формирования опорного напряжения (УФОН) должно обеспечивать:
исключение случайной начальной фазы зондирующих импульсов при переносе спектров отраженных сигналов в область видеочастот (для выполнения этого требования начальная фаза опорного напряжения fоп должна быть равна случайной начальной фазе зондирующего импульса fсл.з);
возможность подавления сигналов, отраженных от источников ПП, перемещающихся под действием ветра (компенсацию скорости ветра). Для выполнения этого условия необходимо, чтобы допплеровское смещение частоты отражений от ПП ΔFДпп = 0.
Рассмотрим варианты построения УФОН. Структурная схема УФОН для РЛС с автогенератором представлена на рис.4.50.
Первое требование к УФОН в РЛС с автогенератором выполняется путем навязывания когерентному гетеродину (КГ) случайной начальной фазы зондирующего сигнала в момент излучения последнего. Процесс навязывания фазы называют фазированием КГ. Когерентный гетеродин работает на промежуточной частоте. Поэтому сигнал фазирования получают, смешивая ослабленный выходной сигнал в смесителе канала фазирования. Время навязывания КГ новой фазы колебаний (время фазирования) определяется добротностью его колебательной системы, амплитудой фазирующего импульса и величиной расстройки частоты гетеродина относительно частоты фазирующего импульса. По окончании фазирования КГ генерирует колебания, фаза которых в каждом цикле зондирования жестко связана с начальной фазой, излучаемого в пространство высокочастотного импульса передатчика.
Рис.4.50. Структурная схема УФОН для РЛС с автогенератором
К КГ предъявляются два противоречивых требования. Во-первых, для подавления сигналов, отраженных от источников ПП, требуется высокая стабильность частоты гетеродина. Последнее можно обеспечить только лишь при условии высокой добротности его колебательной системы. Во-вторых, для быстрого и качественного фазирования его колебательная система должна обладать малой добротностью.
Удовлетворить оба эти требования можно двумя способами:
срывом колебаний КГ перед подачей на него фазирующего сигнала;
уменьшением добротности колебательной системы КГ на время действия фазирующего сигнала.
Наиболее часто в РЛС используется второй способ, который технически реализуется путем использования в качестве последнего каскада УПЧ канала фазирования специального усилителя − каскада фазирования (рис.4.50). В отсутствие сигналов фазирования этот каскад закрыт и практически не оказывает шунтирующего действия на колебательную систему КГ.
При поступлении фазирующего сигнала, а в ряде случаев дополнительно и специального стробирующего импульса, каскад фазирования открывается и его выходное сопротивление шунтирует колебательную систему КГ, уменьшая ее добротность. В качестве стробирующего импульса может быть использован задержанный импульс запуска. Стробирование производится с целью исключения фазирования КГ началом и концом фазирующего импульса, т.к. эти части импульса имеют нестабильную фазовую структуру.
Устройство формирования опорного напряжения для РЛС с передатчиком, выполненным по схеме «задающий генератор-усилитель мощности» (рис.4.51), в отличие от рассмотренного выше варианта, может не иметь в своем составе канала фазирования КГ, если КГ используется одновременно и в канале задающего генератора.
Рис.4.51. Формирование опорного напряжения в РЛС с передатчиком, выполненном по схеме «задающий генератор-усилитель мощности»
Для выполнения второго требования между КГ и входом ФД включают схему компенсации действия ветра (СКДВ). Эта схема обеспечивает смещение частоты КГ на необходимую доплеровскую поправку.
Принципиально это может быть обеспечено с помощью смесителя путем выделения на его выходе одной из боковых частот, образующихся в результате биения частот КГ fкг и низкочастотного генератора ΔFД.
Схема компенсации действия ветра на основе устройства двухкратного преобразования частоты представлена на рис.4.52.
В СМ1 происходит первое преобразование частоты: на СМ1 подается сигнал КГ и кварцевого генератора с частотой fкв1 = fо + ΔFД. Из ряда частот, образующихся на выходе смесителя, фильтр 1 выделяет частоту fкг − fкв1. В смесителе СМ2 частота преобразовывается вторично. На выходе фильтра 2 выделяется частота
fкг − fо + ΔFД + fо = fкг + ΔFД.
Частота кварцевого генератора в небольших пределах может изменяться путем ручного либо полуавтоматического изменения емкости, шунтирующей кварцевый резонатор.
Рис.4.52. Схема компенсации действия ветра на основе устройства двухкратного преобразования частоты
Коммутатор предназначен для выключения СКДВ при подавлении сигналов, отраженных от неподвижных МП. При наличии стробирующего импульса, длительность которого соответствует временной протяженности зоны местных предметов, на управляющем входе коммутатора на смеситель 2 поступают частоты fкг − fкв1 и fкв1, и из комбинационных частот фильтр 2 выделяет частоту fкг, т.е. частотная поправка отсутствует.
Для того чтобы спектральные составляющие сигналов ПП попали в полосы режекции устройства ЧПК, необходимо, чтобы значение частотной поправки удовлетворяло условию
ΔFД = Fпул + FП ,
где Fпул ≤ FП/2 − частота пульсаций сигналов ПП на выходе фазового детектора; FП − частота повторения зондирующих импульсов; k = 0, 1, 2,...
Таким образом, основные требования к устройствам формирования опорного напряжения (УФОН) связаны с исключением случайной начальной фазы зондирующих импульсов при переносе спектров отраженных сигналов в область видеочастот и обеспечение возможности подавления сигналов, отраженных от источников ПП, перемещающихся под действием ветра.