- •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
6.4.2 Принципы построения систем формирования масштабных отметок азимута рлс ртв
Масштабные отметки азимута (МОА) на экране индикатора образуются путем подсвета развертки дальности на азимутах, кратных минимальной градации МОА ΔβМОА. В соответствии с этим МОА должны быть синхронизированы импульсом запуска РЛС и иметь длительность, равную длительности развертки по дальности tМОА = Тр. Получение различных градаций МОА с целью удобства отсчета азимута обеспечивается изменением амплитуды импульсов МОА.
В РЛС старого парка чаще всего используются электромеханический и электрический (на сельсинах) способы формирования МОА (рис.6.34).
Рис.6.34. Устройство формирования МОА:
а) электромеханическое;
б) на сельсинах
При электромеханическом способе (рис.6.34,а) в качестве датчика МОА используется контактная группа, замыкающаяся с помощью кулачков, механически связанных с антенной. Число кулачков m и коэффициент редукции np определяют градацию МОА: ΔβМОА = 360°/mnp.
Устройство функционирует следующим образом. В исходном состоянии замкнуты контакты 2-3, на схему совпадения подается запрещающий потенциал. Импульсы запуска при этом не проходят на выход схемы. После набегания кулачка контакты 2-3 размыкаются, а контакты 1-2 замыкаются, на схему совпадения при этом подается разрешающий потенциал. Время замыкания контактов tк составляет десятки милисекунд, поэтому через схему совпадения могут пройти несколько импульсов запуска. Для формирования МОА только от первого импульса служит схема выделения импульса запуска, представляющая собой формирователь импульсов (обычно блокинг-генератор) со временем восстановления tвос > tк. Это исключает ее срабатывание от остальных импульсов запуска, прошедших схему совпадения. Выделенный импульс запуска поступает на схему формирования МОА, вырабатывающую импульс с длительностью, равной Тр.
Ошибки в устройстве возникают из-за несовпадения моментов замыкания контактов и прихода импульсов запуска, изменения момента замыкания контактов вследствие механических люфтов.
Поскольку моменты замыкания контактов и поступления импульсов запуска не синхронизированы, то интервал времени между ними Δt представляют собой случайную величину с равномерным законом распределения на интервале [–Tп/2; Tп/2]. При этом σΔt = Tп/2√3, а связанная с ней ошибка измерения азимута σβ = ΏаσΔt.
При скорости вращения Ώа = 360/с и Tп = 5 мс эта ошибка равна σβ = 3'. Вторая составляющая ошибки значительно больше и в основном определяет суммарную ошибку, которая может достигать значений 15'-20'. Поэтому этот способ формирования МОА используется в РЛС с малой точностью измерения азимута.
Лучшая точность обеспечивается при электрическом способе формирования МОА. В качестве датчиков МОА в этом случае используются сельсины или диски с магнитами.
В устройстве формирования МОА на сельсинах (рис.6.34,б) напряжение с выхода сельсин-трансформатора детектируется, усиливается, ограничивается по амплитуде и используется в качестве стробирующего напряжения. Импульсы запуска проходят через стробирующий каскад только тогда, когда это напряжение близко к нулю. При этом также возможно прохождение нескольких импульсов запуска, и режим работы последующих элементов выбирается так, чтобы МОА формировалась только от первого импульса запуска, т.е. также, как и в ранее рассмотренном случае.
Принцип работы магнитного датчика МОА (рис.6.35) основан на изменении сопротивления катушки индуктивности L переменному току при изменении сопротивления магнитопровода.
а) б)
Рис.6.35. Магнитный датчик МОА:
а) диск с магнитами;
б) схема датчика
Диск с нанесенными на него рисками из магнитного материала (рис.6.35,а) помещен в поле постоянного магнита и вращается синхронно с антенной. Когда какой-либо из магнитов диска попадает в область зазора, сопротивление магнитопровода, а следовательно и катушки L уменьшается и на нагрузке появляется выходной импульс.
Он далее детектируется и используется для формирования МОА, которое осуществляется так же, как и в схеме рис.6.34,а. Изменяя скорость вращения диска, коэффициент редукции и угловое расстояние между рисками, можно обеспечить любую градацию МОА. Средняя квадратическая ошибка при электрическом способе формирования МОА обусловлена в основном несовпадением моментов прихода импульсов запуска и сигналов с датчика МОА и составляет 3'-4'.
В РЛС с цифровой обработкой информации (55Ж6, 22Ж6М и др.) МОА формируются из масштабных азимутальных импульсов (МАИ), число которых достаточно велико (как правило NМАИ = 4096 = 212 за один оборот антенны). МАИ могут быть получены с помощью магнитного датчика, описанного выше, либо фотоэлектрическим методом, суть которого заключается в следующем.
Производится считывание с кодового диска 1 (рис.6.36), изготовленного из органического стекла и вращающегося с угловой скоростью антенны.
Рис.6.36. Кодовый диск
Допустим, что измерение азимута целей производится от 0 до 360о с интервалами в 15о. В этом случае кодовый диск делят на 24 сектора и каждому из них присваивают номер 1-24. Чтобы закодировать эти номера, диск разбивают на кольца по числу разрядов кода и фотоспособом наносят определенный двоичный код азимута (рис.6.37).
Рис.6.37. Функциональная схема автоматического измерения азимута
Импульсы цели U1 (рис.6.37) с выхода преселектора зажигают линейный источник света 2 и тем самым высвечивает радиальную линию на находящимся напротив него секторе диска, на котором закодирован данный азимут цели. Расположенный за диском экран 3 со щелями пропускает луч на те фотоэлементы, которые находятся против прозрачных элементов диска. С нагрузочных сопротивлений этих фотоэлементов снимаются и усиливаются электрические импульсы. Поскольку каждый усилитель соответствует определенному разряду числа (20, 21, 22,...), то совокупность выходных импульсов образует код текущего углового положения луча. Считывание кода производится с учетом того, что цель облучается пачкой импульсов и азимут цели равен:
β= (βн + βк)/2, (6.18)
где βн, βк – азимут начала и конца пачки соответственно, которые определяются с помощи схемы фиксации этих углов (рис.6.31).
Пачка импульсов цели U1 задерживается линией задержки на период повторения Тп. Задержанные U3 и незадержанные U1 импульсы подаются на входы схем «НЕ» («НЕ»1 – «НЕ»2), но по разному:
для схемы «НЕ»1 импульс U1 – основной и импульс U3 – запрещающий, для схемы «НЕ»2 – наоборот. При появлении первого импульса пачки запрещающего импульса еще нет на «НЕ»1 и на выходе этой схемы возникает импульс Uин ;
на выходе же «НЕ»2 фиксируется последний задержанный импульс Uик, т.к. в это время уже нет запрещающего импульса U1.
Полученные в схеме фиксации импульсы начала и конца пачки открывают через диоды Д1 и Д2 схемы «И»1 – «И»5, чтобы пропустить двоичные коды углов βн и βк в сумматор. Последний производит сложение: βн+ βк и делит эту сумму пополам.
Примерно на время этих операций tз1 задерживается в ЛЗ импульс Uик перед тем, как открыть схемы «И»6- «И»10, пропускающие вычисленные импульсы кода азимута в распределитель – сдвигатель.
Таким образом, системы формирования масштабных отметок азимута могут быть построены указанными выше способами и во многом определяют инструментальную точность измерения угловых координат.