Казаков В. Д., Машошин Ф. Г., Бобнев М. П. Радиоэлектронные средства систем управления ПВО и ВВС. М., Воениздат, 1987 (1083409), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Сигналы самолетного запросчнка принимаются наземным маяком-ответчнком и на другой длине волны перензлучаются через ненаправленную антенну (рис. 7.6). Излучение ненаправленной антенны позволяет на самолете измерить дальность до маяка, а также зафиксировать момент прохождения оси направленной антенной направления на север. Сигналы направленной антенны (непрерывные илн импульсные) служат для измерения азимута самолета. 7.2.3. Р а з и о с т' н о - д а л ь н о м е р н ы е с и с т е м ы Для обеспечения большой дальности действия разностно-дальномерные РНС работают на длинных волнах (Х = 3 ° !О' —: 1О' м).
Эти волны за счет днфракцин огибают Землю, так что их можно принимать на дальностях в несколько тысяч километров. Но, поскольку маяки работают импульсами, длительность последних не может быть малой. Практически в радиоимпульс для воспроизведения его огибающей требуется «вложить» не менее 10 периодов несУщего колебаниЯ 1м Это означает, что т, ~ 101/с. ПРн Л = = 3 ° 10' м т ) 100 мкс. В связи с этим прн определении местоположения самолета по запаздыванию огибающей принятых радио- импульсов ошибки измерения тв и тв (рис.
7.1, в) имеют величину близкую к Тм а местоположение ЛА определяется с ошибкой в несколько километров. В связи с этим в последние годы используются почти исключительно импульсно-фазовые разностно-дальномерные РНС. Так как в приемнике системы осуществляется измерение относительного запаздывания сигналов станции А — их(г) и Б — ив (г), их можно записать в виде их (1) = ()о (1) соз оз»г, 0 < 1 ( т; (7.6) ив (Е) = ()о (8 — т») соз (о)о (1 — т«И при тз(1~ тя+т» (7.7) где т» — относительное запаздывание сигналов. Из выражений (7.6) и (7.7) следует, что информация о т» может быть получена двояким образом: за счет измерения фазового сдвига ~р»=в«т, и за счет сравнения огибающих (7(1) и 1.) (1 — т,). Однако точное измерение по разности фаз оказывается неоднозначным, так как функция ~ро (т») — периодическая' (<ро =* 126 = б~р ~ 2яй, где й = О, 1, 2,...
и Ьр — измеряемая часть разности фаз. Поэтому в рассматриваемых РНС измерение ведется в два этапа: сначала грубо — по огибающей с ошибкой, не превышающей Тм а затем точно — с помощью фазометра измеряется б~р. При этом уточняются результаты, полученные при грубом измерении. Инструментальные ошибки из-за этого уменьшаются примерно на два порядка. В связи с этим ошибки импульсно-фазовых систем по определению местоположения ЛА составляют сотни метров во всей рабочей зоне маяков системы.
В последние годы для целей навигации, в том числе и самолетной, все более широко используют ИСЗ. Так как траектории последних обладают высокой стабильностью, после точного определения параметров орбиты положение ИСЗ может быть предсказано с ошибкой в несколько метров в любой момент времени. При наличии трех (и более) спутников можно создать любую нз рассмотренных космических систем радионавигации. Наибольшей точностью будет обладать система, у которой на ИСЗ установлены маяки-ответчики.
Принимая ответные сигналы и измеряя время запаздывания и доплеровский сдвиг частот ретранслнрованных сигналов с учетом точно прогнозируемого положения спутников, можно с высокой точностью определить положение запросчика (ЛА). Эту же задачу можно решить и методами, используемыми в разностно-дальномерных системах. 7.2.4. Д о п л е р о в с к н е н з м е р и т е л и скорости Информация о путевой скорости ЛА используется для счисления пройденного им пути, выдерживания заданного режима полета, определения угла между векторами воздушной и путевой скорости и т. д. Поэтому ЛА имеют на борту доплеровский измеритель путевой скорости ~ У ) и угла сноса а (ДИСС).
В основе построения ДИСС лежит использование эффекта Доплера. На борту ЛА устанавливается приемопередатчик, снабженный антенной с остронаправленной диаграммой (рнс. 7.8). Сигнал, отраженный от земли, сравнивается по частоте с зондирующим. В результате выделяется разностная частота — частота Доплера 2'«'и гчд= — соз ч. (7 8) Угол установки оси антенны относительно продольной оси самолета «1 известен или может быть измерен, если антенна подвижна. Таким образом, модуль вектора путевой скорости У может быть измерен однолучевой ДИСС.
Но самолет находится в подвижной среде, поэтому он перемещается в боковом направлении под воздействием ветра, имеющего скорость %'. Для того чтобы лететь к пункту назначения по прямой, самолет вынужден по- вернуть свою продольную ось на угол сноса а в направлении, компенсирующем снос. В ДИСС определение а может достигаться установкой антенн, имеющих, по крайней мере, два луча, симметричных относительно продольной оси самолета. При наличии сноса (а чь 0) допле- Ряс. 7.8. Геометрические соотношения, характеризующие ра- боту ДИСС ровские частоты, определенные по сигналам этих лучей, будут в общем случае разные. Разность частот несет информацию об угле сноса.
Если антенна подвижна относительно продольной оси ЛА, выработав сигнал, пропорциональный агд=РЗи+Рдь н повернув антенну до агд = О, можно определить а как угол поворота оси симметрии лучей относительно оси х,. СовременныеДИСС имеют неподвижные антенны, а угол а вычисляется на основе измеренных значений доплеровских частот. Недостатком ДИСС является неустойчивая работа при полетах над морем.
При отсутствии волнения на море сигнал отражается зеркально и на вход приемника не поступает. Глава 8. РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА СВЯЗИ И УПРАВЛЕНИЯ 8.!. Классификация РЭС связи и управления Для передачи и приема (обмена) информации (команд, сообщений) в системах управления войсками и боевыми средствами применяются различные способы и технические средства связи, в том числе и средства радиосвязи. Радиосвязь осуществляется между двумя или несколькими пунктами путем излучения и приема радиоволн. В зависимости от характера передаваемых сообщений и применяемых оконечных устройств (по виду связи) радиосвязь подразделяется на телефонную, телеграфную, факсимильную (фото- телеграфную), телевизионную и телекодовую. Т е л е ф о н н а я р а д и о с в я з ь предназначена для передачи и приема речевой информации.
Для ведения связи на передающей стороне осуществляется преобразование речевых сообщений в электрические сигналы в микрофоне телефонного аппарата. Электрические сигналы используются для модуляции радиочастотных колебаний передатчика радиостанции. Промодулированные речевым сообщением колебания передатчика излучаются антенной в направлении пункта приема.
На приемной стороне осуществляется обратное преобразование модулированных радиочастотных колебаний в речевое сообщение. Т е л е г р а ф н а я р а д и о с в я з ь применяется для передачи и приема дискретных сообщений, состоящих нз отдельных букв, цифр, символов, знанов. При этом виде связи каждой букве (цифре, символу, знаку) присваивается определенное сочетание элементарных сигналов — кодовая комбинация. Так, в соответствии с кодом Морзе каждая буква алфавита заменяется комбинацией точек, тире и пауз. Они, в свою очередь, преобразуются в стандартные электрические сигналы, отличающиеся, например, частотой, фазой, длительностью или полярностью. Электрические сигналы используются далее для манипуляции радиочастотных колебаний передатчика.
Прн факсимильной (фототелеграфной) радиосв яз и осуществляется передача и прием неподвижных изображений (печатные, машинописные и рукописные тексты, чертежи, графики, фотографии). Принцип передачи изображений заключается в преобразовании информации о яркости малых элементов изображения в электрические сигналы с помощью фотоэлектронных преобразователей.
Электрические сигналы используются затем для модуляции излучаемого сигнала. В приемном пункте производится обратное преобразование. Принимаемое изображение воспроизводится на фотоматериале с помощью светового пятна. Системы телевизи он ной радиосвязи служат для передачи и приема подвижных изображений. Теле кодовая р адиосв явь (передача данных) осуществляет передачу и прием дискретной формализованной информации, закодированной в двоичном или другом коде, предназначенной для ее обработки в ЭВМ.