Казаков В. Д., Машошин Ф. Г., Бобнев М. П. Радиоэлектронные средства систем управления ПВО и ВВС. М., Воениздат, 1987 (1083409), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Захват цели на автосопровождеиие осуществляется не по одному импульсу, а по пачке импульсов. Это приводит к повышению вероятности захвата. В режиме слежения на временнбй различитель (ВР) поступают импульсы с выхода приемника (увых и два следящих полустроба (ранний (7р и поздний ГУ ). Их относительное положение показано на рис. 6.25, б, в. ВР преобразует рассогласование т, в напряжение (у,р, величина и полярность которого однозначно определяются рассогласованием. ВР (рис. 6.28) состоит из двух схем Рис.
6.26. Структурная схема временийго различителя И, вычитающего устройства и фильтра низших частот (ФНЧ). Схемы И, выполняя операцию умножения, образуют временнбй селектор. При этом на одну из схем И подается ранний строб (7р, а на другую — поздний (уп. Импульсы, модулированные по длительности, с выхода схем И после взаимного вычитания усредняются ФНЧ.
Дискриминационная характеристика ВР (7яр(з) приведена на рис. 6.29. Рабочий участок характеристики является линейной нечетной функцией, проходящей через нуль. Напряжение (7,р, воздействуя на интегратор, приводит к увеличению или уменьшению управляющего напряжения, пропорционального дальности до цели. Это напряжение в свою очередь воздействует на ЦУВЗ и изменяет задержку т, синхронизирующих импульсов, запускающих генератор полустробов ГПС. В результате изменяется временнбе положение следящих полустробов и самого строба, образуемого их суммированием, В режиме АСЦ система АСД обеспечивает непрерывное совмещение оси симмет- Рис.
9.99. Дискриминационная характеристика временного рааличителн нл жл рии следящих полустробов с центром импульса, отраженного от цели. В этом случае напряжение суп на выходе интегратора будет пропорциональным 0н. Система АСД с одним интегратором представляе~ собой астатическую систему первого порядка. Ояа обладает двумя недостатками: — в установившемся режиме существует динамическая (скоростная) ошибка в измерении дальности за счет движения цели; — при случайном кратковременном пропадании импульсов, отраженных от цели, следящие импульсы остаются неподвижными на временнбй оси (схема обладает временем памяти по дальности). При больших скоростях движения цели это может привести к срыву автосопровождения, так как импульс цели после нового появления не будет совпадать со следящими полустробамн.
Для устранения этого недостатка применяется схема АСД с двумя интеграторами, которая обладает памятью по скорости. При пропадании сигналов (У напряжение на выходе первого интегратора сохраняется некоторое время неизменным, а на выходе второго интегратора будет линейно возрастать или уменьшаться, обеспечивая перемещение следящих импульсов с прежней скоростью. В результате после повторного появления импульсов, отраженных от цели, будет обеспечено (при неизменной скорости цели) их совпадение со следящими стробами. Скоростная ошибка измерения дальности в такой системе равна нулю. Кроме того, наличие на входе второго интегратора напряжения, пропорционального скорости сближения Усек, позволяет осуществить ее измерение.
Измеряя напряжение на выходе второго интегратора, можно определить и дальность до цели. 6.!!. Автоматическое сопровождение целей по направлению Системы автоматического сопровождения по направлению (АСН) являются составной частью РЛС АСЦ. Они позволяют непрерывно измерять угловые координаты цели и их производ- ные. Точность определения угловых координат, как правило, выше, чем в РЛС обнаружения. Как отмечалось в п. 6.3.2, система АСН состоит из пеленгационного и исполнительного устройств.
При слежении за одной. целью в системах АСН используется равносигналььый метод пеленгации, при котором с помощью антенны создается равносигнальное направление (РСН), определяемое углом фл (рис. 6.8,. 6.9). Это положение сравнивается с положением цели фп, Система АСН построена так, что при появлении ошибки ф=фл — ф ФО на выходе пеленгационного устройства вырабатывается напряжение (Упт, пропорциональное величине ошибки ф. Знак этого напряжения зависит от стороны отклонения цели от РСН. Напряжение.
су у воздействует на исполнительное устройство (привод антенны), которое поворачивает антенну, а вместе с ней и РСН в сторону уменьшения угла ф. Таким образом, осуществляется непрерывное. совмещение РСН с направлением на цель. Различают системы АСН моноимпульсного типа (с одновременным сравнением сигналов) и системы АСН с коническим сканированием (с последовательным сравнением сигналов). 6,1!.1.
Принцип функционирования моноимпульсной системы АСН с амплитудной суммарно-разностной обработкой принимаемых сигналов Принцип действия моноимпульсной системы АСН с амплитудной суммарно-разностной обработкой при пеленгации цели в одной плоскости поясняется схемой, изображенной на рис. 6.30. С помощью зеркальной антенны, имеющей два облучателя, смещенных относительно ее фокуса, создаются две идентичные- диаграммы направленности, максимумы которых смещены один Рнс. 9.30. Структуриан схема мононмпульсной системы АСН относительно другого на угол 2«рож«рол. Пересечение диаграмм направленности образует РСН.
Если цель находится на РСН, амплитуды принятых сигналов и«(х) и ие(1) на выходе облучателей равны. Предположим, что направление на цель отклонено от РСН на угол «р и создает у антенны РЛС напряженность поля е(1) =Е соз (вох+фо). (6.43) Сигналы на выходе облучателей в этом случае будут и«(1) =(г'„,г (Фо — Ф) соз(«оо1+ Фо); ие(г)=(7„,Р(«ро+7)соз(«оо8+ Ф,), где У с — амплитуда сигнала при нахождении цели в направлении максимума диаграммы направленности антенны. Напряжения и«(1) и ие(1) поступают на вход кольцевого моста.
Последний осуществляет их суммирование н вычитание. На выходах кольцевого моста получаем Пе(1)= Кпс Г(9о+ «Р) + ~Ьо Ф)1 сов(«во~+ Фо)1 ид(е)=(ут, ()с(р — о) — Р(«р + о)$ соз(«оог+ Ф ). Из этих выражений видно, что ие(е) и ид(1) являются соответственно четной и нечетной функциями угла «у. Амплитуда разностного сигнала несет информацию о величине угла «р, а фаза высокочастотного заполнения определяет сторону отклонения цели от РСН. Следует иметь в виду, что фаза разностного сигнала при переходе цели через РСН изменяется на г«. Далее производится преобразование ие(1) и ид(1) в смесителях и их усиление на промежуточной частоте «о =«по †,.
Так как в обоих смесителях используется сигнал общего гетеродина, относительный фазовый сдвиг сигналов на выходах УПЧ не изменяется. Мгновенные значения напряжений этих сигналов на выходах УПЧ и"- (г) =л,.л -(7.ЛР(Ф. + Ф)+ 1 +т«(9о — 9)) соз(«опр(+ Фо+ Фг)' (6.46) ид „„, (е) = й,„йупч (7, 1«ч (Фо — Ф)— — ~(Фо+ ~Р)) соз(т~р1+ Фо+ Ф.). Здесь й,„и й, — коэффициенты передачи смесителя н УПЧ, принимаемые одинаковыми для обоих каналов, ф,— постоянная фаза колебаний гетеродина. В системе АСН используется схема автоматической регулировки усиления (АРУ)„которая изменяет усиление в обоих каналах в соответствии с амплитудой суммарного сигнала.
Это позволяет исключить зависимость выходных напряжений УПЧ от амплитуды принимаемых сигналов. Коэффициент усиления УПЧ определяется формулой йупчвв =мха — «еУАРУ. Здесь БАРУ вЂ” напряжение регулировки усиления УПЧ; йо — коэффициент усиления УПЧ при БАРУ=О; «е — постоянный коэффициент. Напряжение, вырабатываемое схемой АРУ: «.» АРУ вЂ” мА»»У с» е вых = ФАРУ йсм»(еупч 1' («го ««») + ~(то + «г)1 ('тс» где лару — коэффициент передачи схемы АРУ.
Тогда ло лупч— ,1+ саару асм (Г(то — Р) + Р (Ро+ р)1 («т с Обычно плдрулсм («с(«уо 9) + г'(Фо+ Ф)1(етс =Рсге З 1 В этом случае АУПЧ вЂ” » Р ИААРУ йсм. ло "'"= Рих ' Зависимость коэффициента йупч от амплитуды входного сигнала изображена иа рис. 6.31. Рис. ВЛ1. Зависимость лорффицнента усиления УПЧ от амплитуды вход- ного сигнала С учетом действия устройства АРУ сигналы на выходах УПЧ будут пе вмх (о) = ( «то соз («опр1 + Фо + Фг)' попых~И) = (уто соз(«охра+ Фо+ Фг)» Р (Ро=р) — Р (Ро+ т) Р( Р)+Р(ро+Р) где У о = йо/айдру. Из этих выражений видно, что амплитуды сигналов на выходах УПЧ не зависят от амплитуды принимаемых сигналов.
Напряжение с выходов УПЧ суммарного и разностного каналов подводится к ФД. В последнем осуществляется перемножение и усреднение полученного результата за время ТФд Лр Т р ††= 2п/«опр. Выходное напряжение фазового детектора х» Фд (тг = м ле ы (х) пд ых (х) = мФдхг о Р(то — 9) — 1 (Р + Р) (6.47) Р(то — Р)+ Р(ро+ Р) 7 Заи. 5034 УФд (Р) = ет ат (Р ) — йатр ю 98 99! 7а где йод = — И7 е — коэффициент передачи фазового детек1тора, 1 Й вЂ” постоянный коэффициент. Характер изменения пеленгационной характеристики с учстом боковых лепестков диаграммы направленности антенны показан на рис. 6.32. Из этого графика видно, что наприжение на выходе фазового детектора равно нулю, если цель находится на РСН (<р = 1 1 = О).