Занятие 2.2 (Все занятия с презентациями)

Занятие 2.2 «Первичная обработка информации»

Цель: изучить способы и устройства получения первичной информации в

станции СПО-15

Вопросы: 1. Определение углового положения РЛС.

2. Определение несущей частоты сигнала.

3. Определение вида излучения.

4. Определение режима работы РЛС.

1. Определение углового положения РЛС

Определение направления на РЛС, облучающую самолет, осуществляется беспоисковым способом посредством антенной системы из 4-х азимутальных и 2-х угломестных антенн (рис. 1).

Каждая азимутальная антенна выполнена на основе линзы Люнеберга и имеет 4-х лепестковую ДН (рис.2). Ширина каждого лепестка (луча) антенны по уровню 0,5 в горизонтальной плоскости равна 20°, в вертикальной плоскости – 60°.

Каждая угломестная антенна выполнена в виде плоской двухзаходной спирали и имеет воронкообразную ДН шириной 360° в азимутальной плоскости и 30° по углу места (рис. 1).

Рис. 1 Рис. 2

Курсовой угол облучающей РЛС определяется по номеру азимутального сектора, в приемном канале которого принят сигнал (сектору №1 соответствует левый луч с углом 70⁰ , далее нумерация по часовой стрелке до 16 сектора). При этом на выходе соответствующего приемного канала формируется сигнал «И» или «Н» (рис. 3), который поступает в устройство предварительного анализа, а с него на индикатор обстановки и схемы сопряжения с устройствами бортового комплекса обороны (БКО). На индикаторе загорается зеленая метка курсового угла, соответствующая номеру сработавшего канала. В БКО эта же информация отображается на индикаторе боевой обстановки. Данные о курсовых углах облучающих РЛС используются также при выборе главной РЛС.

Рис. 3

В случаях, когда самолет облучается с направления, близкого к среднему между двумя смежными секторами, прием сигнала РЛС будет произведен двумя приемными каналами. При этом на индикаторе будут светиться две соседние метки курсовых углов.

В станции предусмотрен механизм предотвращения ложных срабатываний приемных каналов по слабым сигналам, принятым по «боковым» лепесткам азимутальных антенн. Он заключается в том, что входные сигналы всех 16 каналов суммируются, суммарный сигнал инвертируется, ослабляется в К_ПОД раз и подается в виде сигнала подавления во входные цепи всех каналов (рис. 3). При этом сигналы, принятые по основным лепесткам, ослабляются незначительно, а слабые сигналы, с амплитудой меньше максимальной в четыре и более раз, подавляются. Коэффициент К_ПОД передачи цепи подавления выбран таким, чтобы зоны приема сигналов только одним сектором и двумя соседними секторами были равны. При этом ошибка определения курсового угла оказывается минимальной и составляет около 10 градусов.

Положение облучающей РЛС относительно самолета по углу места определяется с точностью до полусферы (верхняя - нижняя) по выходным сигналам приемных каналов «Верх» и «Низ».

2. Определение несущей частоты сигналов

Несущая частота сигналов РЛС, облучающих самолет, определяется беспоисковым способом по принципу многоканального приема. При этом весь разведываемый диапазон частот в каждом азимутальном канале разбивается на 2 поддиапазона: ∆f₁ (I) и ∆f₂ (II), как показано на рис. 4.

Рис. 4

Процесс обработки начинается в ВЧ преобразователе приемного канала (рис. 5). Промодулированный сигнал u_м(t) поступает в фильтр-диплексер, состоящий из двух фильтров (диапазона I и диапазона II) с полосами пропускания

Рис. 5

∆f₁ и ∆f₂, соответственно. В зависимости от несущей частоты сигнал u_м(t) проходит через один из фильтров и попадает на вход соответствующего амплитудного детектора. Чтобы определить, через фильтр какого диапазона прошел сигнал, на вторые входы детекторов из схемы «Коммутатор диапазонов» подаются противофазные импульсы U₃₁ «Запрет 1» и U₃₂ «Запрет 2», запирающие поочередно один из детекторов (рис. 6).

Рис. 6

С выхода приемного канала сигнал («Н» или «И») поступает в устройство предварительного анализа, а с него – на логическую схему из элемента «ИЛИ» и двух элементов «И». Так как на вторые входы элементов «И» поступают сигналы запрета U₃₁, U₃₂, то каждый из этих элементов работает синфазно с соответствующим амплитудным детектором. В результате сигнал «Диапазон I» появится на выходе логической схемы, если сигнал u_м(t) в ВЧ преобразователе прошел через фильтр диапазона I, а сигнал «Диапазон II» – если через фильтр диапазона II.

Данные о несущей частоте принятых сигналов используются в станции при выборе главной РЛС, а также в БКО при оценке возможности постановки активных помех.

Схема определения диапазона несущей частоты может быть выключена переключателем «АВТОМАТ» - «ДИАПАЗОН I,II» на пульте управления станцией («АВТОМАТ» – схема включена, «ДИАПАЗОН I,II» – выключена).

Сигналы запрета U₃₁ и U₃₂ используются также для запирания каналов приёмного устройства при излучении бортовых РЛС своего самолёта. При этом они вырабатываются одновременно с сигналами блокировки, которые, в свою очередь, формируются синхронно с зондирующими импульсами РЛС.

3. Определение вида излучения

Вид сигнала (импульсный или непрерывный) облучающей РЛС определяется по амплитуде принятого сигнала. Возможность этого обусловлена тем, что мгновенная мощность сигналов импульсных РЛС на 3-4 порядка превышает мощность сигналов РЛС с непрерывным излучением практически во всем диапазоне дальностей приема станцией разведываемых сигналов.

Определение вида принятого сигнала осуществляется двумя каналами усилителя сектора. Продетектированный в ВЧ преобразователе сигнал сначала ослабляется во входной цепи, а затем усиливается широкополосным усилителем примерно на 3 порядка (рис. 3).

Если приняты сигналы импульсной РЛС, то амплитуда видеоимпульсов на выходе этого усилителя, оказывается больше порога срабатывания формирователя сигналов «И». С его выхода сигналы U_И поступают на вход схемы сектора, где происходит временная селекция одиночных и случайных импульсов. При поступлении 3-х и более импульсов, следующих с интервалом не менее 1мс, на выходе схемы сектора вырабатывается сигнал «И», несущий информацию о приеме в данном секторе сигналов импульсной РЛС.

При приеме сигналов РЛС с непрерывным излучением амплитуда модулированного видеосигнала после усиления оказывается меньше порога срабатывания формирователя сигнала «И». Поэтому обработка модулированного видеосигнала происходит в другом канале: он усиливается в УНЧ примерно в 100 раз и поступает на синхронный детектор, на второй вход которого поступает напряжение модуляции. В синхронном детекторе сигналы перемножаются, а результат перемножения усредняется во времени. С выхода детектора постоянное напряжение подается на дифференциальный усилитель, а с него – на формирователь сигнала «Н». С его выхода сигнал U_Н поступает на вход схемы сектора, на выходе которой вырабатывается сигнал «Н», несущий информацию о приеме в данном секторе сигналов РЛС с непрерывным излучением.

На малых удалениях самолета от РЛС с непрерывным излучением рост мощности сигнала может вызвать ложное срабатывание формирователя сигнала «И» . Для предотвращения этого в приемном канале предусмотрено уменьшение глубины модуляции сигнала в ВЧ преобразователе при увеличении мощности принимаемого сигнала.

4. Определение режима работы РЛС

Режим работы РЛС («обзор» или «сопровождение») определяется по временному интервалу, в течение которого сигнал поступает на схему сектора с одного из формирователей (рис. 3).

Это обусловлено тем, что практически все обзорные РЛС имеют близкие значения скорости вращения (периода обзора) и ширины диаграммы направленности антенны. Следовательно, время облучения самолета различными РЛС обзора имеет значения одного порядка. Для подавляющего числа обзорных РЛС время облучения не превышает 100…120 мс.

В соответствии с этим в станции реализован критерий, согласно которому считается, что облучающая РЛС работает в режиме сопровождения, если сигнал «И» или «Н» на входе схемы сектора действует в течение времени, большего 125…250 мс. При этом на выходе соответствующей схемы сектора появляется сигнал «Захват» («З»).

Для предупреждения экипажа об облучении в станции предусмотрена звуковая сигнализация: - при облучении обзорной РЛС вырабатывается сигнал частотой 430 Гц в течение примерно 0,2 с; - при облучении РЛС сопровождения вырабатывается сигнал частотой 860 Гц.