- •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
4.10.4 Устройство череспериодной компенсации
В аналоговых системах СДЦ устройства череспериодного вычитания (ЧПВ) или череспериодной компенсации (ЧПК) могут быть реализованы на вычитающих потенциалоскопах и на ультразвуковых линиях задержки (УЛЗ). Эквивалентные структурные схемы таких ЧПВ с однократным и двухкратным вычитанием представлены на рис.4.53.
Рис.4.53. Эквивалентные схемы устройств ЧПК: а − с однократным вычитанием; б − с двухкратным вычитанием
АЧХ этих устройств определяются соответственно соотношениями:
K(f)I = |sin(π·f·Tп)|,
K(f)II = sin2(π·f·Tп) .
Рассмотрим особенности технической реализации устройств ЧПК на ультразвуковых линиях задержки (УЛЗ).
Скорость распространения звука значительно меньше скорости света (табл.4.5), что позволяет реализовать достаточно большое время задержки при приемлемых размерах линии.
Структурная схема устройства ЧПК на УЛЗ показана на рис.4.54. В УЛЗ (рис.4.55) электромагнитная энергия преобразуется в энергию ультразвуковых колебаний с помощью входного пьезоэлектрического преобразователя (кристаллы кварца, титаната бария и т.д.). Выходной преобразователь осуществляет обратное преобразование.
Таблица 4.5
Среда |
Скорость распространения ультразвука, м/с |
Затухание дБ/см |
Температурный коэфф. изменения скорости при 20оС |
Вода |
1500 |
0,047 |
2·103 |
Ртуть |
1450 |
0,083 |
2·104 |
Плавленный кварц |
5450 |
0,0068 |
10-4 |
Магниевые сплавы |
5600-5800 |
0,10,2 |
3·10-4 |
В качестве звукопровода могут применяться: ртуть, вода, плавленный кварц, монокристаллы солей NaCl, KCl, BaF2 и др. Для уменьшения габаритов в ней используют многократные отражения.
Рис.4.54. Структурная схема устройства ЧПК на УЛЗ
Рис.4.55. Основные элементы УЛЗ
К УЛЗ предъявляются следующие основные требования: минимально возможные искажения и ослабление задерживаемых сигналов; минимальный уровень паразитных отражений; высокая стабильность времени задержки.
Для обеспечения первого требования пьезоэлектрический преобразователь должен возбуждаться радиоимпульсами на частоте, близкой или равной его резонансной частоте. С этой целью видеоимпульсы с выхода ФД преобразуются в радиоимпульсы с помощью модулирующего гетеродина и модулятора (рис.4.54). Принцип переноса спектра видеосигналов в область радиочастот иллюстрируется эпюрами, показанными на рис.4.56.
Ослабление сигналов при прохождении УЛЗ вызывается затуханием энергии сигналов в преобразователях, среде и отражателях. Суммарный коэффициент ослабления сигналов при прохождении через УЛЗ может достигать 60-70 дБ. Поэтому после УЛЗ необходимо усиливать сигналы до уровня, достаточного для линейного детектирования или нормальной работы последующих устройств.
В любой реальной ЛЗ имеют место многократные паразитные отражения энергии, возникающие на границе сред с различными акустическими сопротивлениями. Источниками этих отражений могут быть приемный и передающий преобразователи, торцы звукопровода, держатели преобразователей и другие конструктивные элементы линии.
Рис.4.56. Принцип переноса спектра видеосигналов в область радиочастот
Для уменьшения влияния паразитных отражений применяются следующие способы.
1. Обеспечение такого затухания энергии в линии, при котором отражения, вторично попадая на выходной преобразователь, не превышали бы уровень шумов. Необходимое ослабление отражений обычно достигается подбором вида звукопроводящей среды и несущей частоты передаваемых сигналов (5-35 МГц).
2. Поглощение энергии отражений в пространстве за преобразователем достигается с помощью применения поглощающих насадок, представляющие собой геометрические тела особой конфигурации, исключающие попадание паразитных отражений в звукопровод.
Важным при реализации устройств ЧПК является обеспечение равенства периода повторения импульсов Тп суммарному времени задержки в УЛЗ Тлз и компенсирующем усилителе Тку. Одна из таких возможных причин неравенства – зависимость времени Тлз от температуры.
Чтобы обеспечить равенство Тп = Тлз + Тку целесообразно использовать для регулирования периода повторения импульсов ту же УЛЗ, которая применяется для ЧПК.
С целью обеспечения индентичности АЧХ задерживающего и прямого каналов в состав последнего входят аттенюатор, имитирующий затухание в УЛЗ, и компенсирующий усилитель, подобный используемому после УЛЗ.
Для компенсации действия дополнительной задержки при запуске Тзап в компенсирующем усилителе прямого канала после детектора включается специальная (обычно регулируемая электрически) ЛЗ с временем задержки Тзад равным Тзад = Тзап + Тку.
Равенство коэффициентов усиления задерживающего и прямого каналов поддерживается с помощью дифференциальной АРУ (ДАРУ) с постоянной времени, значительно превышающей Тп (рис.4.54).
В качестве схемы вычитания в устройствах ЧПК на УЛЗ может применяться дифференциальный детектор (рис.4.57). Если обе половины дифференциального детектора имеют одинаковые параметры и характеристики, то сигнал на выходе детектора
UвыхД = kД (UвхЗ − UвхПР),
где kД − коэффициент передачи детекторов, UвхЗ, UвхПР – амплитуды соотвестсвенно задерживающего и прямого сигналов на входе дифференциального детектора.
Рис.4.57. Дифференциальный детектор
Таким образом, нескомпенсированные сигналы могут быть как положительной, так и отрицательной полярности. Дальнейшее их усиление и преобразование определяется кратностью вычитания и особенностями устройства накопления сигналов (индикатора).