Казаков В. Д., Машошин Ф. Г., Бобнев М. П. Радиоэлектронные средства систем управления ПВО и ВВС. М., Воениздат, 1987 (1083409), страница 19
Текст из файла (страница 19)
В интервале углов — урод(<р ( — <реа величина и полярность напряжения (7од (~р) однозначно определяют положение цели относительно РСН. Этот участок пеленгационной характеристики является рабочим. Для малых углов ~р можно ограничиться линейным выражением функции степенным рядом в окрестности точки 1ро, т.
е. РЬ,+р)=Р(Р,)(1'+й р). (6.48) Здесь Ан = ' — — пеленгационный коэффициент передачи ан- 1Р'(то)! = 'Р(т,) тенны по напряжению. Подставив это выражение в равенства (6.47), получим (6 491 где йат=йнйойьд/айднк — коэффициент передачи пеленгационного устройства. Выражение (6.49) показывает, что пеленгационное уст- ройство можно рассматривать как усилительное звено с коэффи циентом передачи Ант.
Рнс 6.ЗК Пеленгационная характеристика систе- мы АСН В случае активной радиолокации с общей антенной на передачу и прием коэффициент йн заменяется на пеленгационный коэффициент передачи антенны по мощности йо = 2йн. Напряжение с выхода фазового детектора поступает к исполнительному устройству„изменяющему пространственное положение РСН так, что в установившемся положении <ра = ~рн. В состав исполнительного устройства входят усилители мощности н привод. антенны (двигатель)'.
Рассмотренная система АСН представляет собой систему непрерывного регулирования с астатизмом первого порядка (одним интегратором). При пространственной пеленгации цели используются два устройства, осуществляющих слежение за целью по азимуту и по углу места. Существенным достоинством моноимпульсной системы АСН с амплитудной суммарно-разностной обработкой является то, что она не реагирует на случайные изменения амплитуды н фазы входного сигнала. Это означает, что при создании помехи с цели система АСН в принципе способна сопровождать источник помехового сигнала (цель) по направлению даже в том случае, когда подавлены системы АСД и АСС.
6.11.2. Принцип действия системы АСН с коническим сканированием диаграммы направленности антенны Принцип действия системы АСН с коническим сканированием поясняется схемой, изображенной на рис. 6.33. Как отмечалось, в такой системе используется одна антенна, диаграмма направлен- Рис. 6ЛЗ. Структурная схема системы АСН с коническим сканированием диаг- раммы напрааленности антенны ности которой г' (у) смещена на некоторый угол относительно ее оси и вращается с постоянной скоростью Яе„(рис.
6.9). Направление максимума диаграммы направленности описывает в пространстве при вращении конус. Угол смещения максимума ДНА относительно РСН составляет обычно (0,5 — 0,6) <раа. Оценим качественно зависимость амплитуды сигнала на выходе антенны от взаимного пространственно- го положения цели и ДНА. Предполагаем при этом, что цель является источником импульсного излучения. Рассмотрим зависимость амплитуды входного сигнала приемника от времени при условии, что цель занимает в пространстве соответственно положения О', А, С, А', В', В, Д и Ц (рис. 6.9). За начало отсчета «=О принимаем момент времени, когда диаграмма направленности антенны (ДНА) занимает верхнее положение.
Если цель находится на РСН (в точке О'), то амплитуда сигналов Ц, (Ц е) на входе приемника не«зависит от положения ДНА (рис. 6.34, а). При нахождении цели в точке А в момент времени 1 = 0 максимум ДНА будет, направлен на цель. В этом случае ам- и О "с Е о ис о ос И!И!И!ш!И! ! !, ! !И!6!И Йяе. ВД4. Графики, поясняющие принцип действия системы АСН с ко- акческнв сканированием ДНА плнтуда сигнала на входе приемника будет максимальной К щак (рис. 6.34, б). При вращении антенны положение максимума ДНА будет изменяться. Следовательно, амплитуда импульсов будет уменьшаться.
Через интервал времени ! = 0,5Т,„(Т,„— период сканирования антенны) ДНА займет нижнее положение, амплитуда импульсов на входе будет минимальной. Изменение амплитуды сигнала на входе приемника при одном из возможных положений цели в точках С, А; В, В', Д и Ц показано на рис.
6.34, в — з. Из рисунка 6.34 видно, что прн отклонении цели от РСН сигнал на входе приемника будет промодулирован по амплитуде с частотой сканирования антенны а1, . Глубина модуляции т определяется величиной угла «р, а фаза огибающей импульсов — стороной отклонения цели от РСН. Напряженность электрического поля у антенны РЛС е(1) =Е соз («ое1+фо); (6.50) Г«Тп(Г(ПТ +тн, П=О, 1, 2,..., где «ое и фа в частота и фаза высокочастотного заполнения импульсов.
Угол между направлением на цель и максимумом ДНА в момент времени ! равен «рр (1). Сигнал на входе приемника при работе антенны только на прием иак (1) = О,)с[фр (1)] соз (ао1+«Ро). (6.51) Здесь Р [фр (1)] — нормирова««ная ДНА РЛС, У с — амплитуда импульсов при Р(фр) = 1 («рр = 0). Угол «рр (1) изменяется с частотой сканирования 1)с . Для достаточно малых углов ф (фч' фе) ф,(1) = фа — «рсоа (йскг — '1'с). В этом случае можно ограничиться двумя членами разложения функции г[фр(«)] в ряд, т. е. В [ф (1)] = р (р„) + ! В' (ре) [ ф соз Я,„~ — «р) = =В(р„) [! +Арф сон(а,„г — «Р,)]. (6.52) Мгновенное значение сигнала на входе приемника с учетом выражения (6.52) и,„(1) =П~,Р(«н ) [1 + йнф соз(Я,н( — «р,)] соз(юо(+ ф )= =17~,)о(р )[1 -!- т сон(()„Š— 11',)] сон(~,Ф+ ф ).
(6.53) Здесь Ц,Р(фс) — амплитуда сигнала на входе приемника при совпадении направления на цель с РСН; «и = йнф — коэффициент амплитудной модуляции сигналов на входе приемника. Из этого выражения следует, что при малых значениях «р последовательность принимаемых импульсных сигналов на входе .антенны будет промодулирована по амплитуде частотой сканирования. При этом коэффициент амплитудной модуляции пропорционален углу отклонения направления на цель от РСН, а фаза оги- 10$ бающей зависит от стороны отклонения. Принятый сигнал поступает в приемник, где осуществляются его преобразование и усиление. В приемнике имеется схема АРУ, с помощью которой среднее значение огибающей сигналов на выходе УПЧ поддерживается неизменным в широком диапазоне изменений амплитуд входных сигналов. Напряжение на выходе УПЧ иапо (~) = (Тто (1 + Уи соз (11ак~ 1гс)) Соз (тор~ + Фо + Оааа) (6 54) Последовательность данных импульсов поступает на амплитудный детектор.
На его выходе формируются видеоимпульсы, амплитуда которых при Ч~ чь0 изменяется по гармоническому закону 'с частотой 1)о„, т. е. (7вых(~) = йод(уто (1+ лу соз (йпкС вЂ” Ч'о)) (6 55) Указанная последовательность подается на схему выделения сигнала ошибки, состоящей из детектора огибающей (ДО) и селективного усилителя (СУ). На выходе селективного усилителя формируется гармонический сигнал (сигнал ошибки) иош(1) = (7~ ош сов (Йок1 — Ч'о), (6.56) амплитуда которого антош = йхдупйаТ7тоа= йхайгуйаоа-ато пропорциональна углу ~р. Здесь йоо — коэффициент передачи схе.
мы выделения сигнала ошибки. Сигнал ошибки поступает на фазовые детекторы азимута и угла места. В фазовых детекторах осуществляется операция перемножения и усреднения напряжений сигнала ошибки и опорных напряжений. Опорные напряжения и, . „и иош у вырабатываются генератором опорного напряжения (ГОН). Время усреднения Тод выбирается существенно большим Т„.
Управление ГОН производится двигателем сканирования (ДС), который обеспечивает также вращение облучателя антенны. Опорные напряжения, вырабатываемые ГОН, сдвинуты по фазе на 90'. и,„„(Ф) = сУ„,„з! и Я,„г„. (6 57) Напряжения на выходах фазовых детекторов (7Фд.аа = йпур З.1П 'ха йпууаа (6.56) Рта,уп — Акула соз 1 о йпурупа 'где йпу=йрй„дйпоятд (7 т — коэффициент передачи пеленгационных устройств каналов азимута и угла места. Из выражения (6.56) видно, что выходные напряжения фазовых детекторов пропорциональны угловым отклонениям направления на цель от РСН в соответствующих плоскостях. Напряжения с выходов фазовых детекторов подводятся к исполнительным устройствам азимутального и угломестного каналов, которые автоматически поворачивают антенну в пространстве до тех пор, пока напряжения сутдпа и сумдум не станут равными нулю.
Недостатком систем АСН с коническим сканированием является подверженность воздействию случайных изменений амплитуды принимаемого сигнала. 6.12. Автоматическое сопровождение целей по скорости Системы автоматического сопровождения целей по скорости (АСС) осуществляют поиск, селекцию, захват и автосопровождение цели по скорости, а также непрерывное измерение радиальной скорости цели. соыытп Лов Рнс. З.аа. Структурная схема системы АСС Упрощенная схема высокочастотного тракта РЛС и системы АСС при непрерывном зондирующем сигнале изображена на рис. 6.35, Передатчик РЛС генерирует гармоническое колебание и рд(1) = (7 нрд соз (ао1+аро), (6.59) где с7,рд — амплитуда; еуо — несущая частота; аро — начальная афаза.
Это колебание излучается передающей антенной. Отраженный от цели сигнал на входе приемника РЛС ивх(а) =(7то соз(оуо (а тв) +агав+а)аохр)а (6.60) 103 Здесь тр — время запаздывания; а йо — начальная дальность до сопровождаемой цели. При Ур = сопз1 2(0о ~ Ур() С (6.61) Подставив выражение (6.61) в (6.60), получим и (1)=(г,сов [(~, + (),)+), +;у„~+(чт,[, (6.62)' где т~„— начальная фаза колебаний гетероднна. Эти напряжения поступают на смеситель См3.
Сигнал на входе фильтра доплеровских частот (ФДЧ) представляет собой колебание вида иод ч(Г) = ифд()пасок (Йдг+% о) р (6.64) где Ч"о=Ч' р+Ч'д,, йфд — коэффициент передачи ФДЧ. Информация о радиальной скорости цели содержится в доплеровской частоте. Сигналы с выхода ФДЧ подводятся к смесителю См4, на второй вход которого подаются колебания и, управляемого генератора. Система АСС может работать в режимах поиска и слежения. В режиме поиска цели по скорости частота управляемого генеРатоРа изменЯетсЯ от некотоРого максимального значениЯ (т, до минимального значениия ~т„м. Для этого на интегратор подается постоянное напряжение Уо. На выходе интегратора вырабатывается изменяющееся по линейному закову напряжение У», под воздействием которого частота 1», управляемого генератора изменяется по линейному закону. При изменении ~, разностная частота )р — — (тг — Рд сигнала на выходе смесителя См4 также будет изменяться.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
