Групповое занятие 1: Радиолиния «Лазурь».

Учебно-воспитательные цели:

• Изучить назначение, ТТД и принцип работы изд. 2000 МЛ.

• Изучить принцип кодирования информации в КРУ «Лазурь».

Учебное время: 2 часа

Место проведения: класс

Литература:

Техническое описание изд. 2000 стр. 22 – 36.

Учебно-материальное обеспечение занятия:

Схемы, действующий стенд КРУ

Структура аудиторного занятия:

№№ п/п		Элементы занятия	Время в (мин.)
1. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ			10
1		Проверка готовности взвода к занятию	3
2		Контрольный опрос	7
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ			70
3		Назначение, ТТД и принцип действия радиолинии «Лазурь»	10
4		Взаимодействие блоков и каскадов АРЛ по фкнкциональной схеме	30
5		Иринцип построения кодовых команд	25
6		Индикаторные приборы радиолинии «Лазурь»	5
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ			10
7	Подведение итогов занятия		2
8	Ответы на вопросы		5
9	Закрепление пройденного материала		4
10	Задание на самоподготовку		1

Методические указания по подготовке учебно-материального

обеспечения

Перед занятием необходимо подготовить аудиторию. Учебный мастер готовит наглядные пособия, проверяет действующий стенд изд. 2000 МЛ, ТСО.

Дежурный по взводу принимает аудиторию, готовит доску, схемы, мел.

Преподаватель готовит вопросы для проведения контрольного опроса или летучки, проверяет подготовку аудитории к занятию.

Методические указания по структуре проведения занятия.

Занятие проводится как групповое, методом расказа с демонстрацией стенда изд. 2000 МЛ, планшета «Воздух» в составе учебного взвода.

Вводная часть – 10 мин.

Приняв рапорт дежурного по взводу, преподаватель проверяет наличие личного состава, делает замечания по внешнему виду.

Контроль усвоения пройденного материала целесообразно проводить при помощи летучки по следующим вопросам:

1. Назначение системы «Воздух».

2. Состав системы.

3. Методы перехвата.

4. Выбор ƒ_ф, ƒ_р и ƒ номера шифра.

Преподаватель объявляет оценки, делает вывод о готовности взвода к занятию.

Основная часть – 10 мин.

Указать тему, название занятия, время и цель занятия.

При изложении вопросов занятия особое внимание студентов обратить на особенности структуры сигнала принимаемого АРЛ и особенности схемного решения ПРМ АРЛ.

Объяснение работы дешифратора связать с принципом кодирования информации (команд наведения). По принципу кодирования провести контрольную работу на самоподготовке в виде решения прикладных задач.

Назначение, ТТД и принцип действия радиолинии «Лазурь»

Радиолиния «Лазурь» является элементом комплексной системы «Воздух» и обеспечивает передачу команд с наземного пункта и автоматический приём их на истребителях с отображением на визуальных индикаторах и пилотажных приборах.

По радиолинии «Лазурь могут быть переданы команды наведения, задающие истребителю курс, высоту, скорость, развороты, а также указывающие относительное положение цели и расстояние до неё, или вместо команд наведения команды взаимодействия, задающие истребителю данные новой настройки радиолинии: номер волны, номер разноса, номер шифра.

Оборудование радиолинии «Лазурь состоит из наземной и самолётной аппаратуры.

Наземное оборудование включает:

а) устройство для съёма команд с СРП;

б) дистанционный ПУ;

в) шифрующее устройство, преобразующее команды в электрические сигналы;

г) контрольные устройства.

Самолётное оборудование включает:

а) радиоприёмное устройство;

б) пульт управления;

в) дешифратор команд;

г) выпрямитель;

д) блок магнитных усилителей (МУ);

е) систему индикаторов.

Основной особенностью радиолинии «Лазурь» является принцип построения её высокочастотного канала, который состоит в следующем.

Радиопередающие устройства излучают две жёстко связанные между собой частоты. Разность между этими частотами сохраняется практически неизменной. Величина этой разности (разнос частот) используется в качестве специфического параметра подстройки радиолинии «Лазурь».

Обе несущие частоты синфазно модулируются по амплитуде тональными частотами сигналов канала управления. Команды управления выделяются и поступают на индикаторные приборы.

Для работы радиолинии «Лазурь» используется диапазон 100 – 150 МГц, в пределах которого могут быть использованы 118 фиксированных волн. На каждой фиксированной волне можно использовать 8 высокочастотных каналов, которые отличаются друг от друга по величине разноса между ними, т. е. несущими.

По каждому высокочастотному каналу можно одновременно наводить до трёх групп истребителей. Для разделения команд, передаваемых для различных групп, используется временная селекция: сигналы передаются последовательными циклами, которые различаются между собой по вызывным шифрам групп (сначала на самолёты первой группы, затем второй и третьей).

Дальность действия радиолинии «Лазурь» при Н – 10000 м составляет 350 км.

Радиолиния «Лазурь» может выдавать:

• 128 команд курса в пределах 0 – 360⁰ с погрешностью ± 6⁰;

• 126 команд высоты в пределах 500 – 30000 м с погрешностью ± 300 м;

• 32 команды скорости в пределах 500 – 2400 км/ч с погрешностью ± 70 км/ч;

• 3 команды разворота: «левый», «прямо», «правый»;

• 3 команды целеуказания: «слева», «прямо», «справа»;

• 4 команды дальности до цели: «20 км», «10 км», «5 км», «Отбой»;

• 1 команда «Накал»;

• 1 команда «Конец наведения»;

• 20 команд «Номер волны»;

• 8 команд «Номер разноса»;

• 3 команды «Номер шифра».

Взаимодействие блоков и каскадов АРЛ по функциональной схеме

Функциональная схема АРЛ отражает работу основных блоков и включает в себя:

• высокочастотный приёмник (2ЛАС – 21);

• низкочастотный приёмник (2ЛАС – 22);

• дешифратор (2ЛАС – 3);

• блок магнитных усилителей (2ЛАС – 414);

• пульт управления АРЛ (2ЛАС – 23);

• пилотажно-навигационные приборы: ВДИ – 30, КУСИ, УКЛ, ИПЛ.

Воздействие блоков и каскадов АРЛ по функциональной схеме рассмотрим по двум подвопросам:

а) работа приёмной части АРЛ;

б) работа дешифратора.

Работа приёмной части АРЛ

Преобразование принимаемой 12-ти импульсной посылки команд наведения производится блоками 2ЛАС – 21, 2ЛАС – 22.

Выставленные на пульте управления 2ЛАС – 23 номера волны, шифра, разноса обеспечивают через механизм перестройки настройку колебательных контуров УВЧ, 1-го смесителя, 2-го смесителя, 1-го гетеродина, 2-го гетеродина приёмника 2ЛАС – 21 для получения постоянного значения промежуточной частоты (ƒ_пр = 3333.3 кГц) на выходе ВЧ ПРМ.

ВЧ сигналы команд наведения на двух последующих частотах принимаются антенной и поступают в УВЧ, полоса пропускания которого определяется (можно задать проблемный вопрос, чем определяется величина полосы пропускания УВЧ?) максимальной частотой разноса

ƒ_р8 = 416 кГц

Усиленные ВЧ сигналы, под действием ƒ_г1 и ƒ_г2 в 1-м и 2-м смесителях преобразуются в ƒ_пр =3333.3 кГц, которая усиливается УПЧ и далее поступают в НЧ ПРМ 2ЛАС – 22.

ƒ_пр = (ƒ_вчi – ƒ_г1i) – ƒ_г2i = 3333.3 кГц, где i = 1..20

В НЧ ПРМ происходит разделение сигнала на верхнюю поднесущую частоту (ƒ_в) и нижнюю (ƒ_н), посредством настройки входных колебательных контуров усилителей ƒ_в и ƒ_н имеющих полосу пропускания (П_в, П_н).

Усиленные сигналы ƒ_в и ƒ_н поступают в смесители ƒ_в и ƒ_н, где под действием ƒ_г 2ЛАС – 22 преобразуются в промежуточные частоты ƒ_Впр и ƒ_Нпр.

ƒ_Впр = ƒ_в – ƒ_г = 1175 кГц = const

ƒ_Нпр = ƒ_н – ƒ_г = 1175 кГц = const

Изменение частоты гетеродина НЧ ПРМ производится на пульте управления 2ЛАС – 23 переключением значения номера разноса (ƒ_pi).

Этим и объясняется постоянство значений ƒ_Впр и ƒ_Нпр.

П ромежуточные частоты усиливаются в УПЧ ƒ_в и ƒ_н и подаются в смеситель разностной частоты, на выходе которого имеем уже одинарную 12-ти импульсную посылку, несущей частоты в 171 кГц, с сохранением амплитудной модуляции частотами F_i. Усилитель разностной частоты обеспечивает усиление ƒ разностной до амплитуды, необходимой для эффективной работы детектора, в котором производится детектирование сигнала и тем самым исключительно несущей частоты 171 кГц.

На выходе детектора имеем 12-ть видеоимпульсов с амплитудной модуляцией частотами F_i.

Таким образом, в детекторе выделяются сигналы модуляционных частот, несущих информацию команд управления. После усиления напряжения модуляционных частот поступает в дешифратор, где осуществляется селекция сообщений по номеру шифра и преобразования сигналов модуляционных частот в напряжение обеспечивающее отображение переданных с ПН команд, т. е. осуществляется расшифровка принятых сообщений.

Работа дешифратора

Кодированная команда управления, представляющая собой кодовую комбинацию сигналов модуляционных частот, поступает на схему селекции по вызывному шифру. Эта схема состоит из низкочастотных фильтров, настроенных на модуляционные частоты (F₁ = 110 Гц, F₂ = 150 Гц, F₃ = 190 Гц, F₄ = 235 Гц, F₅ = 290 Гц) и пяти релейных каскадов. При приёме сигналов вызывного шифра схемой вырабатывается стартовый импульс.

Этот импульс поступает в старт-стопный механизм распределительного устройства, представляющего собой ламели, по которым вращаются щётки. Вращение щёток происходит от двигателя, который начинает вращатся с момента включения аппаратуры, но до прихода стартового импульса щётки распределителя стоят на месте. В момент прихода стартового импульса происходит зацепление вала двигателя с валом щёток (через фрикционную муфту) – щетки приходят во вращение. При вращении щётки проходят все рабочие ламели, служащие для подготовки наборных реле. Совершив один полный оборот щётки останавливаются в исходном положении. Новый цикл движения щёток по ламелям начинаетя только после очередного прихода стартового импульса, т. е. после команды шифра , соответствующего установленному в дешифраторе. Схема производящая селекцию шифра работает также и во втором режиме в режиме – режиме преобразования четверичного кода в двоичный. Во втором режиме схема автоматически переключается после раскодирования шифра, определяемого первыми тремя посылками команд. При работе во втором режиме осуществляется преобразование четверичного кода команд в двоичный и разделение двоичных кодовых комбинаций в схемы первой и второй кодовой линий. В схему первой кодовой линии направляются команды курса и номера разноса, а в схему второй кодово\й линии – команды команды высоты, скорости , разворота, целеуказания, номер волны шифра. Схемы кодовых комбинаций представляют собой совокупность реле, обеспечивающих преобразование комбинаций двоичного кода команд (наборных реле) и запоминающих эти кодовые комбинации (запоминающие реле воспроизводят переданный набор команд). В конце каждого оборота щётки распределителя срабатывает так называемоепереписывающее реле, которое переписыват принятый код с наборных реле на запоминающее реле.

Контакты запоминающих реле команд курса, скорости и высоты переключают сопротивления входящие в мостовые схемы следящих систем индикаторов курса, скорости и высоты, находящихся в блоке магнитных усилителей. Запоминающее реле команд разворота и целеуказания подают напряжение на соответствующие сигнальные лампочки светового табло. Приём команд дальности до цели производится специальным реле команд дальности вмомент прохождения щётки пятой ламели распределителя. При этом через контакты реле поступвют напряжения на сигнальные лампочки дальности светового табло. При приёме команд взаимодействия через реле подаётся питающее напряжение на соответствующие сигнальные лампочки пульта управления. Одновременно с обработкой принятых команд взаимодействия на ПУ подаётся напряжение с частотой 800 Гц – звуковой сигнал в шлемофоне пилота.

Принцип построения кодовых команд

Команды управления передаются по радиолинии последовательными циклами. Каждый цикл передачи команд занимает 1,2 и состоит из 12 последовательно передаваемых во времени кодовых посылок, которые различаются между собой по частотам заполнения. Для заполнения кодовых посылок используются пять модуляционных частот: F₁ = 110 Гц, F₂ = 150 Гц, F₃ = 190 Гц, F₄ = 235 Гц, F₅ = 280 Гц.

Структура цыкла передачи команд приведена на Рис. 1. В каждом цикле первые три посылки используются для преобразования кодовой комбинации вызывного шифра групп истребителей объекта. В таблице 1 приведены комбинации трёх вызывных шифров, принятые для 1, 2, 3 групп.

Вызывной шифр	Частота заполнения
	Первая посылка	Вторая посылка	Третья посылка
Первой группы	F1	F4	F1
Второй группы	F1	F5	F1
Третьей группы	F1	F2	F1

Таблица 1.

Характерной особенностью кодовых комбинаций вызывных шифров является то, что каждая из них начинается и заканчивается посылкой = 110 Гц.

	Ламели		1	2	3		4		5		6	7	8	9	10	11	12
1-я кодовая линия		Вызывной шифр				Выбор команд		Дальность		←―Курс—→
2-я кодовая линия		Вызывной шифр				Выбор команд		Дальность		←——―Скорость———→ ←―Высота—→←―ЦУ—→

Рис. 1

При этом частота = 110 Гц в других кодовых комбинациях шифра не используется. В каждом цикле может быть передан один из пяти следующих наборов команд:

1. набор: команды курса, высоты, высоты и дальности;

2. набор: команды курса, скорости, разворота и дальности;

3. набор: команды курса, скорости, целеуказания и дальности;

4. набор: команда «конец наведения»;

5. набор: команды взаимодействия «номер волны», «номер разноса», «номер шифра».

Для образования кодовой комбинации, определяющей какой из пяти возможных наборов команд передаётся в данном цикле, используются четвёртая и пятая посылки.

В таблице 2 приведены кодовые комбинации, принятые для определения набора команд, предаваемых в данном цикле.

Наименование набора	Команды вхо- дящие в набор	Модуляционные частоты заполнения
		четвёртой посылки	пятой посылки
первый	К – В – Д	F4	Определяются значением команды дальности
второй	К – С – Р – Д	F3
третий	К – С – Ц (И) – Д	F2
четвёртый	команды взаимодействия	F5	F3
пятый	конец наведения	F5	F5

Таблица 2.

При первом, втором и третьем наборах команд для передачи команды дальности используют следующие модуляционные частоты (см. Таб. 3).

Значение команд дальности	Модуляционная частота заполнения пятой посылки
20	F5
10	F4
5	F2
Отбой	F3

Таблица 3.

Последние семь посылок каждого цикла используются для образования кодовых комбинаций, соответствующих значениям оставшихся команд, передаваемых в данном цикле. Каждая из посылок может быть заполнена любой из четырёх модуляционных частот: F₂, F₃, F₄, F₅.

Для пояснения принципа, по которому осуществляется передача различных наборов команд, рассмотрим случай передачи первого набора команд, т.е. одновременной передачи команды курса и команды высоты.

По радиолинии «Лазурь» может быть передано 128 значений команд курса и 126 значений команд высоты.

Для передачи команд курса используется двоичный семиразрядный код. Такой код позволяет получить 128 различных комбинаций.

В самом деле, характеризуя каждую посылку одним из двух признаков (например «1» и «0») можно:

• используя одну посылку получить две комбинации;

• используя три посылки получить 2³ = 8 комбинаций;

• используя семь посылок получить 2⁷ = 128 комбинаций.

Точно такой же двоичный код (семиразрядный) и для передачи 126 различных значений команды высоты (2 значения не используются). Структура кодовой комбинации, соответствующая одному из 128 значений курса показана на рис.

6	7	8	9	10	11	12
0	1	0	1	1	1	0

Задача одновременной передачи команд курса и высоты сводится к необходимости передачи двух комбинаций вида:

Курс:

6	7	8	9	10	11	12
1	0	0	1	0	1	1

Высоты:

6	7	8	9	10	11	12
0	1	0	1	1	1	0

или что тоже, одной комбинацией вида:

1	0	0	1	0	1	1
0	1	0	1	1	1	0

в котором каждая посылка характеризуется не одним из двух, а уже одним из четырёх признаков:

1	,	1	,	0	,	0	.
1		0		1		0

Каждый из этих четырёх признаков соответствует одной из четырёх модуляционных частот как показано в таблице

1	0	0	1
0	0	1	1
F2	F3	F4	F5

Тогда для предыдущих рисунков будет соответствовать кодовая комбинация:

Курс и высота:

1	0	0	1	0	1	1
0	1	0	1	1	1	0
F2	F4	F3	F5	F4	F5	F2

Таким образом, одновременная передача двух кодовых комбинаций двоичного кода эквивалентна передаче одной кодовой комбинации четверичного кода. В справедливости этого можно убедится произведя следующие расчёты. Число всех возможных комбинаций двоичного семиразрядного кода равно 2⁷ = 128.

Следовательно, общее число различных вариантов, которые можно получить при сочетании всех возможных комбинаций такого кода попарно друг с другом, будет равно 128². 128 = 2⁷ * 2⁷ = 4⁷, т. е. столько же и используя семиразрядный четверичный код.

В дальнейшем будем считать, что курсовые команды передаются комбинациями двоичного кода по первой (верхней) линии, а команды высоты или вместо них команды скорости и целеуказания передаются комбинациями двоичного кода по второй (нижней) линии.

На рис. показаны примеры циклов различных структур:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

F1

F4

F1

F4

F5

F3

F5

F4

F3

F3

F4

F3

1-я группа

1-й набор

20 км

F1

F2

F1

F2

F2

F2

F4

F3

F4

F4

F4

F3

3-я группа

3-й набор

5 км

В этом случае, когда в очередном цикле происходит передача второго набора (курс, скорость, разворот, дальность) или третьего набора (курс, скорость, целеуказание, дальность) команда курса передаётся по первой линии, а команда скорости и разворота или команда скорости и целеуказания по второй.

Для передачи 32 команд скорости используются 5 посылок (с 6 по 10 включительно), а для передачи команд целеуказания (канала) или разворота используются две посылки (11 и12).

На последнем рисунке структура цикла при передаче команд на самолёты третьей группы: Д = 5 км, К = 180, С = 800 км/час, цель слева.

В том случае, когда в очередном цикле передаётся команда «Конец наведения» модуляционные частоты посылок с 6 по 12 включительно безразличны, т. к. дешифратор команд радиолинии «Лазурь» выполнен таким образом, что когда за время четвёртой и пятой посылок цикла последовательно проходят частоты F₅ и F₅, то сразу происходит обработка сигнала “Конец наведения”.

F1

F4

F1

F5

F5

F3

F5

F4

F3

F3

F4

F3

1-я группа

конец наведения

Если передаётся команда взаимодействия, то по первой линии передаётся команда «номер разноса», а по второй линии – «номер волны» и «номер шифра».

Номер разноса	Окраска посылки по 1-й линии
	6	7	8	9	10	11		12
1 : 8
	Разнос						шифр

Номер волны	Окраска посылки по 2-й линии
	6	7	8	9	10	11	12
1 : 20

При наведении одной, двух или трёх групп истребителей автоматически обеспечивается определённый порядок чередования циклов с различными наборами команд.

Индикаторные приборы радиолинии «Лазурь»

Команды наведения радиолинии «Лазурь» выдаются на следующие приборы:

1. УКЛ – указатель курса, предназначенный для указания компасного курса полёта самолёта, магнитного пеленга радиостанций (МПР) и курсовых углов радиостанций (КУР), а также для указания заданного курса полёта самолёта и выдачи сигналов отклонения от заданного курса.

2. ВДИ – 30 – высотомер (индикаторный), предназначенный для указания барометрической и заданной высоты полёта самолёта (диапазон измеряемых высот до 30000 м).

3. УИСМИ (или КУСИ) – указатель истинной воздушной скорости и числа М (индикаторный) предназначенный для указания истинной и заданной воздушной скорости, а также для указания числа М (диапазон измеряемых скоростей до 2500 км/час).

4. ИПЛ –индикатор пилота (нуль индикатор) со световым табло, предназначенный для указания разности между заданными значениями курса и высоты полёта и истинными значениями, а также для индикации команд разворота, целеуказания, дальности до цели и команды «конец наведения». Блок магнитных усилителей (МУ) является устройством, связывающим между собой элементы следящих систем, находящихся в индикаторных приборах и в дешифраторе. Он содержит МУ следящих систем курса, высоты, скорости и следящей системы нуль-индикатора. В индикаторных приборах выдачи команд осуществляется с помощью следящих микроприводов, выполненных на принципе автоматически уравновешивающихся мостов. В диагонали мостов включены МУ, усиливающие и преобразующие сигналы рассогласования. Напряжение соответствующее компасному курсу вырабатывается на потенциометре компаса ГИК – 1, усиливается и преобразуется штатным усилителем и обрабатывается следящим приводом, находящимся в УКЛ. Угол равный компасному курсу (Кк) отрабатывается по шкале курса указателем (силуэт самолёта).

С дешифратора через МУ следящей системы курса, напряжение пропорциональное заданному курсу, поступает в следящую систему, которая отрабатывает заданный курс (Кз). Одновременно разность Кз – Кк с УКЛ поступает на вход «нуль-индикатора». Отсчёт разности ведётся по положению вертикальной стрелки (горизонтальная шкала).

На индикаторе высоты указывается барометрическая высота полёта (Нб) (малая стрелка КМ, большая М). Напряжение, пропорциональное заданной высоте (Нз) с дешифратора через МУ поступает на вход следящей системы ВДЧ – 30. После отработки Нз отсчитывается относительно подвижного индекса. С ДВ – 30 на МУ поступает напряжение пропорциональное Нб. На этот же МУ поступает напряжение с дешифратора, пропорциональное Нз.

Разность Нз – Нб в виде напряжения подаётся на вход следящей системы ИПЛ. Эта разность отсчитывается по положению горизонтальной строки (вертикальная шкала).

Индикация скорости полёта осуществляется путём подачи с дешифратора напряжения, пропорционального заданной скорости Uз, на вход следящей системы скорости и последующей обработкой этого напряжения следящей системой КУСИ. Отсчёт Uз производится по шкале относительно подвижного индекса.

Разовые команды индицируются на специальных сигнальных табло прибора ИПЛ (разворота, целеуказания, дальности, конца наведения).

На лицевой панели ПУ имеется 17 кнопок переключения волн, разносов и шифров (соответственно 6, 8, 3).

Загорание указанных лампочек, которое сопровождается сигналом в телефонах, свидетельствует о прохождении команд взаимодействия. Лампочки загораются от сигнала с дешифратора. Для выполнения команды взаимодействия лётчик должен нажать кнопки возле лампочек, которые загорелись.

После набора соответствующей команды взаимодействия необходимо нажать кнопку деблокирования, имеющуюся на ПУ, после чего индикаторные лампочки гаснут и наведение продолжается на новом канале управления.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ – 5 мин.

После изложения вопросов занятия необходимо сделать выводы, ответить на вопросы студентов.

Задать вопросы для контроля усвоения материала:

1. Назначение модуляционных частот.

2. Как одни и те же F_м передают одновременно скорость и высоту.

Задание на самоподготовку: изучить материал по конспекту.