Казаков В. Д., Машошин Ф. Г., Бобнев М. П. Радиоэлектронные средства систем управления ПВО и ВВС. М., Воениздат, 1987 (1083409), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Это дает возможность оператору считывать последовательно координаты нескольких целей. 6.9. Принцип функционирования импульсной когерентной РЛС обнаружения Отличительной особенностью когерентных импульсных РЛС, По сравнению с некогерентными является то, что в них осуществляется когерентная обработка отраженных сигналов. В идеальных условиях, когда известна начальная фаза принимаемого сигнала, такая РЛС позволяет осуществить когерентный прием сигналов. При этом реализуются наилучшие показатели по обнаружению сигналов, разрешению и точности измерений координат н их производных.
В реальных условиях фаза отраженного сигнала является неизвестной. При отражении от неподвижных целей разность фаз принимаемого и излучаемого сигналов остается постоянной во времени. Прн отражении же от движущихся целей она изменяется от импульса к импульсу по определенному закону. Различия в структуре отраженных сигналов от подвижных и неподвижных целей позволяют осуществить их разделение.
Такое разделение называется селекцией движущейся цели. Когерентная обработка принимаемых сигналов осуществляется путем их сравнения по фазе с опорным напряжением, вырабатываемым когерентным гетероднном. Колебания последнего жестко связаны по фазе с излучаемыми сигналами. В качестве сравнивающего устройства применяется фазовый детектор. Принцип действия импульсной когерентной РЛС в режиме обзора поясняется структурной схемой (рис. 6.21). Рнс. В.21. Структурная схема импульсной когерентной РЛС обнаруже- .
ния целей с 2 Оо — ] Рр(т)йс 20(т) ), Ь (6 37) (К 2 РТ Когерентный гетеродин выполняет роль обычного гетеродина приемника. Во время работы РЛС на выходе ГВЧ вырабатывается периодическая последовательность радиоимпульсов, мгновенное значение которых цизл (2) = гУто соз (ыо( + Р,), пТ„< 2 «пТ„+ т„, (6.35) где шо — несущая частота; фо — начальная фаза; п=О, 1, 2, ... Отраженный сигнал на входе приемника будет иметь вид и,„(2) =(У с«(2)сов]ыо(2 — то)+ ро+ ротр], (636) где ф„р — изменение фазы сигнала прн отражении от цели; 0 н„— амплитуда входного сигнала. Временная задержка отраженного сигнала где Рр — радиальная скорость движения цели относительно РЛС. При постоянной радиальной скорости 2(0о ~ Ррт) тв = с где Йо — начальная дальность до цели, с'которой началось ее измерение. Знак «минус» в выражении (6.37) свидетельствует о приближении цели к РЛС, а знак «плюс» —.
об ее удалении. Подставив выражение (6.37) в (6.36), получим ис«(2) = (У .„(Ф) соз ](ы, -+ Я,) 2 + оо + ротр + ~рэ„], (6.38) где фо, =2Вошо/с — начальная фаза, обусловленная начальным запаздйванием ЭМВ; Ид — — 2$рхоо/с=2рр/Х вЂ” доплеровское приращение частоты отраженного сигнала. Принятый сигнал после преобразования и усиления на промежуточной частоте будет представлять собой последовательность радиоямпульсов вида и„рт(2)=А,(У„,„(2)соз [(ы„р+ Я„) 2+ Ро+ р„р+ фо]; (639) лТ + то ~ г ( лТ + та + то где /т~ — общий коэффициент усиления линейного тракта приемника до фазового детектора. Это напряжение поступает на один из входов фазового детектора.
На другой вход фазового детектора поступает непрерывное опорное колебание когерентного гете- родина и (1)=(У „соз (ез М+«ро). (6.40) В фазовом детекторе осуществляется операция умножения колебаний (6.38) и (6АО). Результат перемножения усредняется с помощью фильтра нижних частот. В результате получим пфд (2) Й поп (2) ипрз (Ф) йзйз(У~ш (2)Соз (11,2 + то) (6 41) где йт=1/2А(У о„— коэффициент передачи фазового детектора; фо =фотр+чро, ° Если цель неподвижна (гц=О), то напряжение на выходе фД представляет собой видеоимпульсы постоянной амплитуды (рис. 6.22, а). Величина и знак этих импульсов зависят от фо'. и 6 г и й Рис, 6.22.
К пояснению принципа действия схемы череспериодной компенсации Если цель подвижна (ГпФО), то видеоимпульсы будут промодулированы по амплитуде частотой Доплера (рис. 6.22,6). Сказанное справедливо для импульсного излучения при условии, что гп(Рп/2. Зависимость частоты модУлЯции )с от саотнощениЯ г„Тп показана на рис. 6.23. При РиТ =1, 2 ... частота модуляции Рис. 6.23.
График зависимости частоты модуляции им- пульсов от соотношения рлТи выходных импульсов равна нулю. Эти точки соответствуют так называемым «слепым» скоростям. Цели, летящие с радиальными скоростями: 1 Ур. сл = — У'плч л = 1о 2о Зэ ° ° ° 2 Неппделлгное цель ппдрвяная цель пдйплсиа я цель е а,,п (Утлых = 2йсйй(Утех ~ З1п — ' 2 (6.42) 91 не могут быть обнаружены, так как модуляция при этих значениях скорости отсутствует. В качестве выходного устройства в когеренФных импульсных РЛС можно применять ЭЛТ с амплитудной нли яркостной отметкой. При использовании в качестве индикатора ЭЛТ с амплитудной отметкой (рис. 6.24, а) отметки от неподвижных целей на эк- Ряс.
6.24. Отметки целей на акране ЭЛТ с амплитудной (о) и яр- костной (б) отметками ране видны в виде импульсов постоянной амплитуды положитель. ной или отрицательной полярности, а отметки от движущихся це. лей — в виде двустороннего пульсирующего импульса. Эта пуль. сация возникает из-за изменения от периода к периоду амплитуды и полярности импульсов вследствие движения цели. При использовании в качестве индикатора ЭЛТ с яркостной отметкой применяют схему череспериодной компенсации (СЧК), состоящую нз линии задержки (т,=Тп) и схемы вычитания. На выходе СЧК формируется напряжение, пропорциональное разности амплитуд импульсов через период повторения (рис.
6.22, е,г). Эта схема используется для селекции подвижных целей на ИКО и ДАЗ. Отметка от неподвижных целей не будет наблюдаться на этих индикаторах (рис. 6.24, б). Сигнал с выхода схемы череспериодной компенсации представляет собой последовательность видеоимпульсов, амплитуда которых промодулирована доплеровской частотой по закону синуса. Максимальная амплитуда импульсов Когерентная импульсная РЛС по сравнению с некогерентной позволяет разделить цели на подвижные и неподвижные, измерить радиальную скорость движущихся целей, улучшить характеристики обнаружения при действии пассивных помех.
В. АВТОМАТИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ЛОЦИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ 6.10. Автоматическое сопровождение целей по дальности В импульсных РЛС определение дальности осуществляется путем измерения запаздывания отраженного сигнала то по отношению к моменту излучения зондирующего сигнала. В системах автоматического сопровождения цели по дальности (АСД) определение тп сводится к измерению серединного запаздывания т, двух следящих импульсов (полустробов) в момент совпадения с " центром отраженного сигнала (рис. 6.25).
Рнс. а.2й. К пояснению принципа автоматического сопро- вождения цели по дальности: а — отрежеппый спспел; б — рвпппй полустроб; в — полакав полу- строб Один из полустробов называется ранним Р, а другой — поздним П. Положение следящих импульсов непрерывно сравнивается с положением отраженного сигнала. Возникшее рассогласование сводится с помощью следящей системы к нулю. При этом в режиме точного слежения т,=тп. В режиме АСЦ представляется возможность селекции сигнала выбранной цели по дальности.
Указанная возможность реализуется путем отпирания приемника иа короткий интервал во время прихода сигналов, отраженных от этой цели. Следовательно, система АСД должна решать следующие задачи: — поиск и селекцию цели по дальности; — захват и автосопровожденне цели по дальности; — непрерывное измерение дальности и радиальной скорости сопровождаемой цели.
Ойнаружплгель Рис. 6.27. Регулировочная характеристика цепи управляемой временной за- держки 92 93 Структурная схема системы АСД изображена на рис. 6.26. Система АСД работает в режимах поиска и слежения. В режиме поиска сигнала, отраженного от цели, стробирующий импульс, образованный суммированием двух следящих полустробов, перемещается по шкале времени (дальности) от мини- Рис. 6.26.
Структурная схема системы АСД мальных значений задержек то м(ху м) до максимальных значений томах (Ритах). Для этого на интегратор подается постоян" ное напряжение (уе. Под действием этого напряжения на выходе интегратора образуется возрастающее по линейному закону управляющее напряжение (уо, которое воздействует на цепь управляемой временнбй задержки (ЦУВЗ). В результате на ее выходе изменяется задержка т, синхроимпульсов и положение следящих импульсов на временнбй оси, вырабатываемых генератором полустробов (ГПС)„Характеристика ЦУВЗ показана на рис.
6.27. В момент совпадения сигнала, отраженного от цели, со стробирующим импульсом Остр (рис. 6.26) на выходе приемника появляются видеоимпульсы Оных В схеме поиска и захвата имеется накопитель, в котором происходит амплитудное суммирование импульсов, подаваемых с выхода приемника. Суммарное напряжение иа выходе накопителя (ук сравнивается с пороговым И,ь.
Если (ух превышает (7,р, то срабатывает реле захвата. Реле отключает источник (4 и подключает интегратор к выходу временнбго различителя (дискриминатора), а выход приемника — к элементам системы автоматического сопровождения цели по на')правлению (АСН). Система АСД вместе с системой АСН переходит в режим автосопровождения цели.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
