1 Метод измерения дальности, применяемый в рсбн-6с

Измерение дальности (Д) самолета производится путем измерения времени распространения запросного сигнала с самолета до наземно­го радиомаяка и от наземного маяка до самолета. Измерение Д осуществляется по принципу «ЗАПРОС-ОТВЕТ» с помощью радиодальномера им­пульсного типа. Запросные сигналы излучаются самолетным передатчиком на частоте запроса. Каждый запросный сигнал представляет собой группу из двух импульсов, временной интервал между которыми соответствует установленному запросному коду.

Запросные сигналы принимаются наземным приемным устройством и декодируются. Ответные импульсы переизлучаются на частоте отве­та в виде кодированной двухимпульсной последовательности передатчиком ретранслятора (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1

Измерение временного интервала, содержащего информацию о даль­ности в бортовой аппаратуре РСБН-6С, производится цифровым способом. Отсчет дальности производится по прибору ППД-2. На точность измере­ния дальности оказывают в первую очередь влияние те факторы, кото­рые искажают временное положение фронта ответного импульса. К чис­лу таких факторов относятся отражения от местных предметов, помехи и частотные искажения в бортовом приемнике. Снижение влияния отра­жений от местных предметов в дальномерных радиомаяках обеспечива­ется за счет запирания приемника ответчика на время t_защ после приема импульса запроса. Это объясняется тем, что измерение дальнос­ти осуществляется по фронту импульса, соответствующему кратчайшему расстоянию между радиомаяком и ЛА, а отраженные сигналы от местных предметов, вызывающие повторный запуск ответчика, приходят с опреде­ленным запаздыванием. Влияние внешних помех уменьшается за счет применяемого в канале дальности импульсного кодирования.

2 Работа рсбн-6с при измерении дальности по структурной схеме

Как было сказано выше, измерение дальности до радиомаяка в аппаратуре РСБН-6С производятся по принципу «ЗАПРОС-ОТВЕТ» путем измерения времени между запросным импульсом и ответным импульсом от маяка.

Запросный импульс частотой 30 Гц формируется в блоке измере­ния азимута и дальности (БИАД) и поступает на запуск передатчика СЗД-П. В шифраторе передатчика СЗД-П формируется двухимпульсная кодовая группа «ЗАПРОС» при запуске его от БИАД и трехимпульсная кодовая группа «ОТВЕТ ИНДИКАЦИИ» при запуске СЗД-П от приемника СПАД-2И.

При нажатии на кнопку «ОПОЗНАВАНИЕ» на щитке управления ЩУ передатчик выдает кодовую группу «ОПОЗНАВАНИЕ» (два раза повторен­ную трехимпульсную кодовую группу «ОТВЕТ ИНДИКАЦИИ»). Временной интервал между импульсами кодовой группы «ЗАПРОС» определяется сигналами КОД №, поступающими из щитка переключения каналов (ЩПК) при полете на запрограммированный аэродром или из ЩУ при полете на аэродром в режиме «СБРОС».

Двухимпульсная кодовая группа «ЗАПРОС» из шифратора поступает на модулятор субблока генератора высокой частоты (ГВЧ), работающего в импульсном режиме. Субблок ГВЧ передатчика СЗД-ПМ состоит из четы­рех каскадов усиления мощности. Управление колебаниями субблока ГВЧ осуществляется через модулятор кодированными импульсами шифратора. Субблок ГВЧ имеет высокочастотный выход на блок ВУ-003 (высокочастотное устройство), предназначенный для подавления высших гармоничес­ких колебаний на выходе передатчика, а также для обеспечения контро­ля наличия мощности передатчика.

Субблок ГВЧ работает на 22 фиксированных частотах, каждая из которых стабилизируется кварцем.

В аппаратуре РСБН-6С используется 10 частот, выбор включения каждой из которых определяется положением переключателей блока ЩПК. Из ЩПК в передатчик СЗД-ПМ поступают сигналы в виде напряжения +27 В. В задающем генераторе передатчика СЗД-ПМ возникают высокочастот­ные (ВЧ) колебания, стабилизированные кварцевым резонатором. Коли­чество кварцевых резонаторов соответствует числу рабочих каналов передатчика СЗД-ПМ и равно 22. После умножения частоты (утроения) и усиления по мощности ВЧ сигналы с выхода генератора поступают на вход возбудителя, где происходит дальнейшее умножение частоты (удвое­ние) и усиление по мощности сигнала импульсами, поступающими с шиф­ратора.

Импульсный ВЧ сигнал с выхода субблока ГВЧ поступает через устрой­ство ВУ-003 в АФС и излучается.

С антенно-фидерной системы ответные сигналы ретранслятора дальномера вместе с другими сигналами наземного маяка поступают в приемник СПАД-2И на смеситель. Одновременно на смеситель подается напряжение гетеродина. Частота гетеродина стабилизирована кварцем и определяется сигналами KB № и КОД №, поступающими из ЩПК и ЩУ.

В результате преобразования на выходе смесителя выделяются разностные частоты, которые поступают в УПЧ на разделительные конту­ры. На этих контурах происходит выделение промежуточных частот азимутального и дальномерного трактов.

Выделенные сигналы промежуточной частоты дальности усиливают­ся, детектируются, ограничиваются по низу в УПЧ-Д и поступают на субблок дешифратора. В блоке дешифратора формируются импульсы дальности, пос­тупающие в блок измерения азимута и дальности. В субблоке измере­ния дальности на измерительном счетчике измеряется время между запросным и ответным импульсами ретранслятора. Пусковой импульс с генератора рабочих тактов с частотой 30 Гц поступает на ключевое устройство и открывает его, задавая начало рабочего такта субблока. Измерительные импульсы с генератора изме­рительных меток, пройдя через открытое ключевое устройство, посту­пают на вход 12-разрядного измерительного счетчика. Импульсы с 3-го разряда счетчика подаются на схему формирования запросных импульсов, которая из 1-го поступающего на нее импульса формирует импульс запроса.

Ответный стробирующий импульс, приходящий из стробирующего устройства, закрывает ключевое устройство и, таким образом, останавливает счет­чик.

На счетчике устанавливается число, пропорциональное

d + Ц_3р,

где d – число, пропорциональное измеренной дальности;

Ц_3р – цена третьего разряда.

В случае отсутствия ответного импульса при достижении в изме­рительном счетчике величины числа, соответствующей дальности 500 км, счет прекращается. Счетчик, посредством цепи обратной связи ОС, сбрасывается до величины дальности 20 км, после чего начинается следующий цикл счета.

В запоминающем устройстве (ЗУ) переписывается число, получен­ное на счетчике после поступления импульса переписи из устройства контроля. После этого по импульсу вычитания происходит вычитание из записанного числа величины, равной цене третьего разряда. Импульс вычитания подается из схемы контроля на третий разряд запоминающего устройства.

Таким образом, в ЗУ устанавливается число, пропорциональное измеренной дальности. Это число меньше числа, полученного на измерительном счетчике, на цену третьего разряда.

Для повышения помехозащищенности осуществляется временное стробирование ответных импульсов.

Сигнал начала стробирования выдается схемой запуска стробов, которая сравнивает непрерывно растущее число в измерительном счетчике с числом, находящимся в ЗУ, и в момент совпадения этих чисел выдается сигнал на запуск рабочего строба на стробирующую схему. Схема стробирования осуществляет запуск контрольного строба. Ответ­ный импульс, пройдя через усилитель, поступает на схемы совпадения 1 и 2, на вторые входы поступают рабочий и контрольный стробы. Стробированные ответные импульсы со схемы совпадения 1 идут на сброс ключевого устройства, а стробированные импульсы с выхода схемы сов­падения поступают на устройство контроля.

Сброс рабочего строба происходит от генератора рабочих тактов, который завершает такт (равный 1/60 с) импульсом сброса.

Этот импульс сбрасывает в исходное состояние также схему фор­мирования запросных импульсов и измерительный счетчик.

Длительность контрольного строба равна 8-10 мкс. В устройстве контроля из импульса сброса формируется импульс переписи и импульс вычитания, поступающий в запоминавшее устройство. Импульс вычита­ния задержан относительно импульса переписи на 10-30 мкс. Импульс вычитания завершает рабочий такт схемы измерения дальности.

Устройство контроля осуществляет перевод субблока из режима поиска в режим слежения и обратно.

После пятикратного попадания ответного импульса в контрольный строб устройство контроля переводит субблок в режим слежения. При восьмикратном пропадании ответного импульса схема контроля перево­дит дальномер в режим поиска.

В режиме поиска устройство контроля снимает поступающий в блок сопряжения (БС) сигнал СОПРОВОЖДЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ.

Из запоминающего устройства значение дальности в двоичном коде выдается в субблок преобразования. Максимальное значение дальности в точном канале 20 км, а максимальное значение дальности в грубом канале – 500 км. Из субблока преобразования значение дальности в виде постоянного напряжения, пропорциональное дальности, поступает в блок сопряжения (БС). Для проверки правильности работы субблока на схему встроенного контроля подается сигнал КОНТРОЛЬ, при этом к усилителю ответного импульса подключается выход 12-го разряда счетчика (цена 320 км) и устанавливается число 319,4 км.

Из блока БИАД напряжение, пропорциональное значению дальности в грубом канале (Д_гр.), поступает на вход датчика рассогласования грубого канала блока БС. На другой вход этого датчика поступает напряжение обратной связи (ОС) с блока отработки (БО), пропорцио­нальное положению грубой оси механизма дальности (Д_гр.ос.). Эти напряжения сравниваются и на выходе датчика рассогласования блока БС получается напряжение, пропорциональное разности

ΔД_гр = Д_гр – Д_гр.ос.

На выходе датчика рассогласования точного канала (Д_Т) получается напряжение, которое пропорционально

ΔД_Т = Д_Т - Д_Т.ОС.,

где Д_Т – значение дальности в точном канале субблока преобразования блока БИАД;

Д_Т.ОС. – текущее значение дальности на точной оси механизма дальности блока БО.

Сигналы рассогласования ΔД_гр и ΔД_Т поступают на селектор грубо­го канала (блок БС). На выходе его в зависимости от величины ΔД_гр появляется либо сигнал ΔД_гр, либо сигнал ΔД_Т. Если ΔД_гр < 5 км, то на выходе селектора грубого канала имеется напряжение ΔД_т. Когда ΔД_т становится больше 5 км, выдается сигнал «СЕЛЕКТОР ГРУБОГО КАНАЛА ДАЛЬНОСТИ» (С.Г.К.Д.) и через 5 с на выходе селектора появляется сигнал ΔД_гр. Любое напряжение на выхода селектора ΔД_гр или ΔД_Т будет ΔД рассогласования.

Сигнал ΔД_Т подается на вход селектора точного канала.

При ΔД_Т > 5 км селектор выдает сигнал «СЕЛЕКТОР ТОЧНОГО КАНАЛА ДАЛЬНОСТИ» (С.Т.К.Д.).

Напряжение ΔД_расс. поступает на вход ключа 1 (блока БС). При наличии радиоданных (есть сигнал «СОПРОВОЖДЕНИЕ ДАЛЬНОСТИ» с бло­ка БИАД) напряжение ΔД_расс. проходит на выход ключа. При отсутствии сигнала «СОПРОВОЖДЕНИЕ Д» в режиме поиска ключ 1 запирается. С выхода ключа 1 напряжение ΔД_расс. проходит на сравнивающее устройство. На другой вход этого устройства поступает напряжение, пропорциональное разности между дальномерной составляющей путевой скорости и скоростью вращения механизма дальности блока БО, т.е. W_Д – Д'.

Разность Δ = ΔД_расс. – (W_Д – Д') поступает на вход усилителя интегрирующего привода блока БС и затем в виде напряжения управления на интегрирующий двигатель механизма дальности блока БО. Интегрирующий двигатель вращается, сводя к нулю сигнал Δ.

С датчиков механизма дальности снимаются напряжения обратной связи Д_гр.ос. и Д_Т.ОС., пропорциональные положениям грубой и точной осей механизма, и дальность, пропорциональная скорости вращения механизма (блок БО). Напряжения, пропорциональные Д_гр.ос. и Д_Т.ОС., поступают на выходы датчиков рассогласования блока БС. Таким образом осуществля­ется слежение механизма за значениями дальности, полученными в блоке БИАД (слежение по положению).

При ΔД_гр. > 5 км слежение осуществляется по грубому каналу с максимальной скоростью отработки. Если ΔД_Т. < 5 км, то слежение осуществляется по точному каналу со скоростью, пропорциональной ΔД_Т (блок БС).

При этом значение дальности, отработанной в блоке БО, отли­чается от значения дальности, измеренной блоком БИАД на определен­ную допустимую величину, зависящую от дальности.

Скорость измерения дальности в механизме блока БО (Д') сравни­вается с дальномерной составляющей воздушной скорости от СВС, пройдя через устройство выработки сигнала РСБН, ключ 2 (W_д) на сравнивающее устройство (блок Б3). Из разности этих скоростей вырабатывается напряжение поправки по дальности в устройстве выра­ботки поправки блока БС (U_д). На суммирующем устройстве интегри­рующая поправка U_д складывается с дальномерной составляющей воз­душной скорости V_д, поступающей с раскладчика воздушной скорости механизма КУР блока БС. На выходе суммирующего устройства получа­ется дальномерная составляющая путевой скорости

W_д = V_д + U_д.

При наличии сигналов «СОПРОВОЖДЕНИЕ Д», «ГОТОВНОСТЬ СВС» и отсутствии сигнала «ОТКАЗ. СВС» (радийная и автономная системы ис­правны) отработка дальности на механизме блока БО осуществляется по радиотехническим и автономным данным (режим сопряжения). При этом вычисляется поправка U_д. Сигнал на выходе усилителя интег­рирующего привода будет равен

Δ = ΔД_расс – (W_д – Д'),

где ΔД_расс – сигнал, поступающий с ключа 1;

W_д – Д' – сигнал, поступающий с устройства выработки поправки.

Если появляется сигнал «ОТКАЗ СВС» или снимается сигнал «ГОТОВНОСТЬ СВС», то вырабатывается сигнал «РСБН». При этом отклю­чаются автономные данные (скорость W_д не поступает на сравниваю­щее устройство) и поправка U_д списывается до 0. Отработка даль­ности происходит лишь за счет радиосредств. На выходе усилителя интегрирующего привода напряжение будет равно

Δ = ΔД_расс – Д'.

Если отсутствует сигнал «СОПРОВОЖДЕНИЕ Д» (с блока БИАД), автономные системы СВС и СКВ исправны (нет сигнала «РСБН»), то радиоданные отключаются (запирается ключ 1) и отработка дальности на механизме идет только по автономным данным (режим автономного счисления).

Интегрированием дальномерной составляющей воздушной скорости, поступающей из СВС, производится счисление дальности. И на выходе усилителя интегрирующего привода рассогласование будет равно:

Δ = W_д – Д'.

Вычисление поправки прекращается и значение U_д, вычисленное в режиме сопряжения списывается до 0. В течение времени списывания поправки производится корректировка воздушной скорости.

При отсутствии радиоданных счисление радиоданных происходит по мере накопления ошибки.

Если имеется сигнал «СОПРОВОЖДЕНИЕ Д» из БИАД, а отсутствуют сигналы «СЕЛЕКТОА ТОЧНОГО КАНАЛА ДАЛЬНОСТИ» (С.Т.К.Д.) и «СЕЛЕКТОР ГРУБОГО КАНАЛА ДАЛЬНОСТИ» (С.Г.К.Д.), то в блоке БС вырабатывается сигнал «ИСПРАВНОСТЬ Д».

Через 10-20 с после появления одного из сигналов (выше говорилось о них) сигнал «ИСПРАВНОСТЬ Д» снимается и поступает на схему формирования сигнала «РАЗРЕШЕНИЕ КОРРЕКЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ». Это сигнал формируется при наличии двух сигналов: «ИСПРАВНОСТЬ Д» и «ИСПРАВНОСТЬ θ».

При наличии сигнала «ВОЗВРАТ РАДИЙНЫЙ» из ЩПК значение дальности в грубом канале блока БО сравнивается со значением дальности на ППД-2.

Значение дальности в точном канале блока БО подается на сельсин приемника ППД-2 и с выхода схемы сравнения поступает на селектор блока БО.

В зависимости от величины рассогласования грубого канала на выходе блока БО появляется напряжение рассогласования. Это рассогласование отрабатывается до момента пока оно не станет равным 0. При нулевом рассогласовании значение дальности на приборе ППД-2 и механизме блока БО совпадают.

Информация о дальности считывается с прибора ППД-2.

Методическую разработку составил начальник цикла-ст.преподаватель

подполковник Ю. Г. Кручек