referat (Система наведения ракеты ФКР-1), страница 4

4.3.2. Канал управления

В канал управления входят два элемента блока НБ-3:

• детектор напряжения сигнала ошибки (Л23)

• усилитель низкой частоты (Л24).

Детектор напряжения сигнала ошибки (Л23) выделяет огибающую подводимых к нему видеоимпульсов, которая представляет собой синусоидальное напряжение сигнала ошибки. Это напряжение усиливается усилителем низкой частоты (Л24) и направляется в блок НБ-5.

Детектор вырабатывает также напряжение АРУ, которое подается на первый каскад видеоусилителя первого видеотракта (лампа Л21). Автоматическая регулировка усиления (лампа Л21), в дополнение к автоматической регулировке усиления ламп УПЧ, должна обеспечить независимость амплитуды напряжения ошибки от среднего уровня видеосигналов на входе приемника, чтобы амплитуда напряжения сигнала ошибки определялась только коэффициентом модуляции радиосигнала.

4.3.3. Канал формирования стробирующих импульсов.

В канал формирования стробирующих импульсов входят два элемента блока НБ-3: усилитель стробирующих импульсов (Л12) и реле включения строба (Р1), служащие для передачи стробирующих импульсов из блока НБ-4 к УПЧ канала приема сигналов.

Стробирующие импульсы на выходе усилителя имеют положительную полярность. Они поступают на первые два каскада УПЧ (Л1, Л2), отпирая их на время действия импульса.

Стробирующие импульсы передаются через контакты реле Р1. Реле управляется напряжением 27 В, подаваемым из программного механизма (блок НБ-9). При обесточенном реле, когда замкнуты контакты 1-2, канал приема сигналов открыт и стробирующие импульсы в его схему не поступают. При подаче на обмотку реле напряжения 27 В замыкаются контакты 2-3, канал приема сигналов закрывается и переходит в режим стробирования.

4.4. Блок НБ-4 (Автоселектор)

Блок НБ-4 осуществляет временную селекцию принимаемых сигналов. В автоселекторе расположены схема формирования стробирующих импульсов и схема памяти, которые составляют основную часть канала формирования стробирующих импульсов.

4.4.1. Схема формирования стробирующих импульсов.

В схему формирования стробирующих импульсов входят:

• Кварцевый генератор (Л1);

• усилитель-ограничитель (Л2);

• селекторный каскад (ЛЗ);

• усилитель-ограничитель (Л4);

• четыре делителя частоты повторения импульсов (Л4-Л12);

• каскад совпадений (Л13);

• генератор стробирующих импульсов;

• два усилителя стробирующих импульсов (Л2, Л16);

• усилитель синхронизирующих импульсов (Л16).

Кварцевый генератор (Л1) генерирует синусоидальное напряжение с частотой f_КВ, которое подается на усилитель-ограничитель (Л2). Здесь за счет ограничения синусоидальное напряжение превращается в последовательность импульсов, которая одновременно поступает на вход селекторного каскада (ЛЗ) и на каскад совпадений (Л13).

Селекторный каскад (Л13) работает в ключевом режиме и управляется усилителем-ограничителем стробируещего импульса (Л2). При отсутствии стробирующего импульса селекторный каскад открыт, и последовательность импульса с частотой f_KB передается с усилителя-ограничителя (Л2) на вход второго усилителя-ограничителя (Л4). Здесь она ограничивается по амплитуде и поступает на делитель частоты повторения (Л4-Л12) с общим коэффициентом деления, равным 500.

Выходной импульс делителя подается на каскад совпадений (Л13), в котором выделяется 501-й импульс исходной последовательности. Импульс делителя за счет задержек в срабатывании его каскадов располагается по времени между 500 и 501-м импульсами первоначальной последовательности и его временное положение подвержено колебаниям из-за нестабильности каскадов делителя. Поэтому для устойчивой работы каскада совпадений выходной импульс делителя растягивается во времени в усилителе (Л12). Выходным импульсом каскада совпадений запускается генератор стробирующих импульсов (Л14, Л15).

Генератор стобирующих импульсов (Л14, Л15) представляет собой ждущий мультивибратор с одним устойчивым состоянием равновесия. Стробирующий импульс, выработанный мультивибратором, после усиления усилителем (Л16) подается в блок НБ-3 и отпирает канал приема сигналов. Одновременно стробирующий импульс закрывает селекторный каскад. При закрытом селекторном каскаде импульсы кварцевого генератора на вход делителя частоты повторения не передаются.

Из-за задержки в срабатывании генератора стробирующих импульсов, запускаемого 501-м импульсом, в делитель может проходить и 501-й импульс. Это будет приводить к случайному изменению длительности паузы между стробирующими импульсами на величину одного периода колебаний кварцевого генератора. Для устранения этого явления селекторный каскад (ЛЗ) до запирания его стробирующим импульсом предварительно закрывается выходным импульсом делителя, который начинается ранее прихода 501-го импульса.

Схема формирования стробирующих импульсов может работать в двух режимах: в режиме поиска и в режиме слежения. Длительность стробируюущего импульса в режиме поиска определяется собственными параметрами мультивибратора и составляет 70-100 мксек., если за это время сигнал от станции НН не будет принят, то в схеме мультивибратора произойдет опрокидывание, и стробирующий импульс закончится. При этом селекторный каскад вновь откроется, делитель частоты повторения начнет работать и после 500-го импульса входной импульс делителя через каскад совпадений снова запустит генератор стробирующих импульсов. Таким образом, период повторения стробирующим импульсов составит:

Т_СТР = t_СТР + t_П

t_СТР - длительность стробируюущего импульса (70-100) мксек;

t_П - длительность паузы, равная пятистам периодам колебания кварцевого генератора.

В режиме поиска стробирующий импульс должен смещаться во времени относительно сигнала. Для этого период повторения стробирующего импульса Т_СТР должен отличаться от периода повторения сигнала Т_С. В станции НБ выбрано

Т_СТР > Т_С

где Т_С = 1/Н - период повторения импульсного сигнала (рис. 11, а).

Когда стробирующий импульс совпадает во времени с моментом прихода сигнала НН, в канале синхронизации (в блоке НБ-5) с некоторой задержкой формируется синхронизирующий импульс, который через усилитель (Л16) подается на генератор стробирующих импульсов и срывает его работу. По истечении времени, равного (t_П < T_С) с момента окончания стробируюущего импульса, генератор стробирующих импульсов будет вновь запущен, а следующий импульс сигнала оборвет стробирующий импульс. В результате стробирующий импульс будет привязан во времени к сигналу станции НН и схема формирования стробирующих импульсов начнет работать в режиме слежения (рис. 11,б).

Длительность стробирующих импульсов в режиме слежения t'_СТР определяется разностью между периодом повторения сигнала и длительностью паузы:

t'_СТР = T_С - t_П

Она выбрана с таким расчетом, чтобы наиболее продолжительная трех импульсная кодовая посылка станции НН (опорного сигнала или сигнала команды 2) укладывалась с необходимым запасом на длительности стробирующего импульса.

4.4.2. Схема памяти

Схема памяти служит для сохранения режима слежения схемы формирования стробирующих импульсов и предотвращения перехода схемы в режим поиска при кратковременном нарушении приема сигналов станции НН.

В схему памяти входят:

• каскад совпадений (Л13);

• видеоусилитель (Л15);

• блокинг-генератор (Л17);

• видеоусилитель (Л18) с дифференцирующей цепью;

• разрешающий каскад (Л19);

• каскад антисовпадений (Л19);

• катодный повторитель (Л17);

• накопительный каскад (Л18);

• дифференцирующая цепь;

• мультивибратор (Л20).

Каскад совпадений схемы памяти (Л13) выделяет 501-й импульс кварцевого генератора. Выделенный импульс используется для запуска блокинг-генератора (Л17). На этот же блокинг-генератор через усилитель (Л15) подаются импульсы кварцевого генератора, которые используются в качестве калибрационных при установке длительности импульса. Длительность импульса блокинг-генератора устанавливается равной шести периодам частоты f_КВ.

После усиления и дифференцирования импульсы блокинг-генератора подаются на вход разрешающего каскада (Л19), который пропускает только положительные импульсы, соответствующие заднему фронту импульса блокинг-генератора (импульсы памяти). Разрешающий каскад управляется накопительным каскадом (Л18). Импульсы памяти поступают на каскад антисовпадения (Л19) только тогда, когда напряжение на накопительном каскаде имеет некоторую заданную величину, при которой разрешающее устройство открыто.

В схеме памяти имеется ждущий мультивибратор (Л20), который запускается незадержанными импульсами, выдаваемыми каналом синхронизации (блок НБ-5). Импульсы мультивибратора запирают каскад антисовпадений, преграждая путь импульсами памяти, и одновременно через дифференцирующую цепь подаются на накопительный каскад.

В режиме поиска, когда синхронизирующие импульсы отсутствуют, каскад антисовпадений открыт, но при этом разрешающий каскад закрыт, так как на накопительном каскаде отсутствует напряжение, создаваемое продифференцированными импульсами мультивибратора.

После захвата сигнала, когда на схему памяти поступит не менее четырех синхронизирующих импульсов, накопительный каскад открывает разрешающий каскад. Импульсы памяти получают возможность проходить на каскад антисовпадений, но тогда этот каскад закрыт импульсами мультивибратора.

При нарушении приема импульсов сигнала станции НН синхронизирующие импульсы в канале синхронизации не вырабатываются и ждущий мультвибратор (Л20) не запускается. В следствие этого каскад антисовпадений открывается и пропускает импульсы памяти на генератор стробирующих импульсов, которые срывают его работу. Таким образом, импульсы памяти играют роль синхронизирующих импульсов, связанных с импульсами сигналов, и схема формирования стробирующих импульсов остается некоторое время в режиме слежения. Напряжение в накопительном каскаде в это время понижается, так как мультивибратор не работает. До этого момента, когда накопительный каскад закроет разрешающий каскад, он может пропустить 15 импульсов памяти. Если в течение этого времени прием сигналов станции НН восстановится, то мультивибратор закроет каскад антисовпадений и поднимет напряжение на накопительном каскаде. При этом восстановится нормальный режим слежения за сигналом. Если сигнал наземной станции принят не будет, то после 15-го импульса памяти разрешающий каскад будет закрыт накопительным каскадом, и схема формирования стробирующих импульсов перейдет в режим поиска.

4.5. Блок НБ-5 (Блок управления)

Блок НБ-5 (блок управления) формирует управляющее напряжение и синхронизирует во времени работу всех элементов станции НБ.

В блоке размещены элементы, входящие в следующие каналы функциональной схемы:

• каналы управления;

• каналы синхронизации;

• каналы формирования команды 2.

4.5.1. Канал управления

В канале управления размещена основная часть элементов блока НБ-5, к которым относятся:

• фазирущая схема;

• селективный усилитель с катодным повторителем;

• усилитель-ограничитель;

• парафазный усилитель;

• генератор опорного напряжения;

• фазовый детектор;

• усилитель постоянного тока.

Напряжение ошибки из блока НБ-3 поступает на вход фазирующей схемы (Л20), с помощью которой осуществляется первоначальная фазировка напряжения ошибки с опорным напряжением. Нагрузкой второго каскада фазирующей схемы, включенной в его катодной цепи является потенциометр дальности, конструктивно размещенный в блоке НБ-9.

С потенциометра дальности напряжение ошибки подается в селективный усилитель (Л21), в котором осуществляется подавление высших гармоник сигнала и выделение напряжения основной гармоники с частотой Т гц. Это напряжение через катодный повторитель (Л21) подается далее на усилитель-ограничитель состоящий из первого (Л22) и второго (Л27, Л28) ограничителей усилителя (Л23).

Назначение усилителя-ограничителя состоит в следующем. Начальная фаза напряжения ошибки определяется стороной отклонения ракеты от равносигнальной зоны. При отклонении вправо или влево, напряжение ошибки совпадает по фазе с опорным напряжением, вырабатываемом в станции НБ, или отличается от него по фазе на 180°. При отклонении вверх или вниз, разность фаз между напряжением ошибки и опорным напряжением составит ±90°. В общем случае при произвольном направлении отклонении ракеты, напряжение ошибки содержит обе эти составляющие.

Первая составляющая напряжения ошибки является полезной, она образует на выходе фазового детектора напряжения ошибки постоянного тока, которое используется для управления полетом ракеты в горизонтальной плоскости. Вторая составляющая для управления не используется. В следствие того, что управление по высоте производится автономной аппаратурой, работу которой не возможно точно согласовать с программным движением луча антенны станции НН в вертикальной плоскости, отклонения ракеты от оси радиолуча в вертикальной плоскости могут достигать больших величин, и, следовательно, вторая составляющая напряжения ошибки может иметь большую амплитуду.

Свойства фазового детектора таковы, что при подаче на его вход синусоидального напряжения одинаковой с опорным напряжением частоты, но сдвинутого по фазе на +90°, напряжение постоянного тока на выходе детектора отсутствует. Следовательно, при отклонении ракеты точно вверх или вниз от равносигнальной зоны, которое сопровождается появлением напряжения ошибки, сдвинутого по фазе на 90° относительно опорного, станция НБ не должна выдавать напряжения на автопилот.