Казаков В. Д., Машошин Ф. Г., Бобнев М. П. Радиоэлектронные средства систем управления ПВО и ВВС. М., Воениздат, 1987 (1083409), страница 35
Текст из файла (страница 35)
11.10. В таких РГС основная селекция сигналов цели осуществляется по скорости сближения ракеты с целью У,о„(частота Доплера Ед). Выделение сигналов с частотой Ех производится при сравнении отраженного от цели сигнала, принятого приемником пеленгатора, с прямым сигналом СПЦ, поступающим с выхода приемника канала синхронизации. В автоселекторе (системе АСС) имеется узкополосный следящий фильтр, пропускающий лишь сигнал, Ед которого Ряс.
11.10. Структурная схема полуактивной РГС с непрерывным излу- чением пропорциональна 1~со ракеты с выбранной целью. Этот сигнал, содержащий также информацию об угловом положении цели, проходит в выходное устройство пеленгатора и далее на устройство отработки. Рассматриваемый автоселектор автоматически измеряет частоту )сд, а следовательно, и скорость сближения 1'со . Остальные элементы схемы имеют то же назначение, что и в предыдущих схемах.
Назначение сигналов з с такое же, как в схеме (рис. 11.9). Система АСС получает целеуказание по скорости сближения У„е. Радиочастотный тракт полуактивной РГС с НИ строится по схеме, изображенной на рис. 11.! 1. Отраженный от цели сигнал улавливается носовой антенной А„ пеленгатора, а сигнал СПЦ вЂ” антенной Ах канала синхронизации.
После преобразования и усиления принятых сигналов по частоте )пв сигндлы с выходов УПЧ подаются на смеситель СмЗ, который осуществляет операцию перемножения поданных на него сигналов. Результат перемножения фильтруется фильтром доплеровских частот (ФДЧ). В результате на выходе ФДЧ выделяется сигнал разностной частоты, обусловленной взаимным перемещением цели, ракеты и РЛС (СПЦ). РЛС с НИ может использовать немодулированные колебания или ЧМ-колебания. Принцип действия полуактивных РГС при использовании немодулированных сигналов подсвета цели не отличается от принципа действия РЛС с НИ, рассмотренного в гл. 6.
Различие состоит лишь Рис. 11.11. Радиочастотный тракт полуактивной РГС с непрерывным из- лучением в том, что в РЛС опорным сигналом является сигнал передатчика, а в полуактивной РГС вЂ” сигнал, принятый приемником канала синхронизации. Как известно из гл. 6, напряжение на выходе ФДЧ РГС описывается выражением ио)(ч= ()одч(1) соз Йд(, где ()одч(1) =()одч(1+гп сои (з)с 1 — ~рс)) — огибающая сигнала, со- держащая информацию об отклонении цели от РСН пеленгатора РГС с коническим сканированием ДНА; 1)д=2пРд — доплеровская частота. Если угол упреждения мал, 2Р а 2(ур ~ гв) л л В этом выражении знак «плюс» соответствует случаю атаки цели на встречных курсах, а знак «минус» — на догонных курсах.
При других значениях углов величина частоты заключена в интервале частот АЧХ фильтра ФДЧ должна обеспечивать неискаженное прохождение.сигнала в диапазоне возможных частот Рд. Примерный вид такой характеристики изображен на рис. 11.12. Частота Рив соотввтствует сигналу, отраженному от условной неподвижной точки Земли. При атаках на догонных курсах Гд будет располагаться сле- ва от глл, а при атаках на встречно-пересекающихся курсах — справа от нее. В районе Рлв наблюдаются мощные сигналы, отраженные от Земли.
Информация о скорости $~,си содержится в частоте Гя и используется в системе АСС. Отселектированный узкополосным фильтром системы АСС сигнал, отраженный от цели, поступает на систему АСН, которая реагирует на изменения амплитуды (огибающей) входного сигнала. В режиме автосопровождения РГС осуществляет непрерывное слежение за целью по скорости сближения и направлению. Однако в РГС с немодулированным сигналом подсвета цели невозможно определить дальность до цели, поэтому возможен захват на автосопровождение целей, находящихся вне зоны досягаемости ракеты. Для устранения этого недостатка в СПЦ используются частотно-модулированные непрерывные колебания, например, вида и и=К~ сои (гс»1+ рз!пИ), (11.12) где 3>>! — индекс модуляции; »1 — частота «дальномерной» модуляции.
Напряжение сигнала на выходе ФДЧ без учета постоянной фазы ифдч = с1фдч (1) соз Ь,8 — 2р з!и — соз (И вЂ” =,,)], (11.13) Я« 2 где т,— время запаздывания приходящего от цели сигнала по отношению к опорному сигналу, принятому приемником канала синхронизации. Прн малых углах сближения Рц + Ррв — Рр 2 (Рв.— Рр) 2Ррв «з с с с н пропорционально ь»рц. Прн этом фаза ~р, определяется соотношеРв пнем ~р,= — Я. с Если угол упреждения мал, то 11 пропорциональна скорости сближения, 4»~ — дальности УΠ— цель. Сигнал панч поступает на вход смесителя СМ-4 системы АСС (рис. 6.35).
На другой его вход поступает сигнал перестраиваемого генератора. На выходе смесителя формируется напряжение разностной частоты. Если перестраиваемый генератор вырабатывает сигнал с частотой гс„то сигнал на выходе смесителя определяе»ся выражением и4=йь(Уэлч (1) соз ~ырг — 2р з!п — ' соз (И вЂ” =,,)], 2 где й! — коэффициент пеРедачи смесителЯ; 4ср — — «с,— йл — Разностная частота. После смесителя устанавливается узкополосный фильтр — УФ (строб скорости), его роль выполняет УПЧ,.
настроенный на часто- тУ «сир. Этот Усилитель ЯвлЯетсЯ основным селектиРУющим элементом схемы. Его полоса пропускания определяет полосу пропускания приемного устройства и характеризует разрешающую способность системы самонаведения по скорости 6»гр.. 6 1'р = 0,5ХЛ~,». Практически А!4» составляет величину 200 Гц<4е(1000 Гц. Отселектированный сигнал с выхода УФ поступает к выходным каскадам пеленгатора, где формируется управляющее напряжение привода антенны, а также на схему частотной перестройки генератора. Это необходимо потому, что в процессе самонаведения частота 11 изменяется, поэтому для удержания частоты 4ср вблизи настройки узкополосного фильтра в»,р следует изменять частоту гетеро- дина ы,. Для этого сигнал с выхода фильтра поступает на ограничитель н далее на ЧД. Ограничитель устраняет амплитудную модуляцию сигнала н тем самым исключает влияние этой модуляции на точность измерения скорости сближения и дальности ракета— цель.
Если считать, что УФ производит лишь усиление напряжения, а частота сигнала 4ср не выходит за поеделы линейного Участка дискриминационной характеристики ЧД, то на его выходе образуется напряжение и« ичл = гсчл(ы,р — ыр) — 2йчд Яр и!п з!п(И вЂ” у,), (11.14) 2 где йчц — коэффициент передачи ЧД. Слагаемые выражения (1!.14) разделяются, причем медленно ИЗМЕНяЮщЕЕСя НаПряжЕНИЕ и„=йид(гл,р — 4вр) =ЛЧсЛ4вр ИСПОЛЬЗуется для настройки перестраиваемого генератора. В режиме точного слежения частота генератора с точностью до постоянного слагаемого повторяет закон изменения частоты !)л, т. е. 4сг=йи+гсвр. Второе слагаемое представляет собой гармонический сигнал с частотой !1, амплитуда которого несет информацию о дальности ракета — цель.
После разделения сигнал с частотой 14 подается на АД, на выходе которого выделяется напряжение и =2йчкйлл(13з!и — ', ~~«в (11.15) 2 где йлп — коэффициент передачи АД. Зависимость и,=41(1)рц) приведена на рис. 11.13. При малых значениях Орц она является линейной. Напряжение и, подается на Рис. 11ЛЗ. Зввнанмость навряжеиия на выходе амплитудного ле.
теитора от дальности до цели 124 ПОРОГОВОЕ уетрОйетВО, СрабатЫВаЮщЕЕ Прн ис) (/кер, ГдЕ 1/вер— пороговое напряжение. Его величина выбирается так, чтобы захват обеспечивался лишь целей, удаленных от УО на расстояние (7»к м<11»к~0»цвв . Для исключения сброса захвата при В»ц~ (В»к в„используются цепи блокировки. В полуактивных РГС с КНИ используются импульсные сигналы с ВЧПИ.
Селекция цели в таких РГС осуществляется по скорости сближения (частоте Доплера). Однозначное измерение доплеровской частоты осуществляется при выполнении условия г„)2Р „„„ что практически всегда обеспечивается. При измерении дальности применяется импульсный метод. Для исключения неоднозначности прн измерении дальности используются модуляция периода следования импульсов и логическая обработка принятых от цели сигналов. В системах самонаведения с НИ и КНИ обнаружение широкополосной помехи происходит на основе частотной селекции. В этом случае наличие помех и их интенсивность определяются устройством, состоящим из полосового фильтра, настроенного на частоту Рва>гл„ек. АД, накопителя и порогового устройства.
Сигнал, образуемый на выходе полосового фильтра при появлении помех, воздействует на АД и накапливается. При превышении определенного уровня срабатывает пороговое устройство, которое переводит РГС в пассивный режим (сопровождения источника помех). При срабатывании обнаружителя управляемый генератор отключается от схемы перестройки его частоты. Благодаря этому фиксируется измеренное значение скорости сближения УΠ— цель.
мальную аэродинамическую схему. Боевая часть ракеты — осколочно-фугасная массой 500 кг для поражения одиночной цели либо ядерная для поражения групповых целей. В состав батареи ЗРК «Найк-Геркулес» входят следующие РЭС: две РЛС целеуказания, РЛС слежения за целью, РЛС слежения за ракетой, автономный радиолокационный дальномер, вычислитель (счетно-решающий прибор СРП), бортовая аппаратура ЗУР. Основные ТТД РЭС ЗРК «Найк-Геркулес» приведены в табл. 11.1. Таблица 11.1 Основкые ТТД РЭС ЗРК «Найк-Геркулес» 11.2. Радиоэлектронные средства зенитных ракетных комплексов 1! 2.1. Р адиоэлектр он ы ы е средств а ЗРК «Найк-Геркулес» а) Основные ТТД ЗРК. Состав, характеристика РЭС ЗРК. В системах ПВО капиталистических государств наиболее распространенным наземным ЗРК большой дальности является «Найк-Геркулес» (США).
Основные ТТД ЗРК: нижняя. граница зоны поражения на дальностях Ц км — 1200 м, 20 км' — '1500 м, 75 км — 3000 м; верхняя граница зоны поражения на дальностях 140 км — 25000 м, 95 км — 30000 м; максимальная дальность стрельбы — 140 км; эффективная дальность стрельбы — 65 км; средняя продолжительность цикла стрельбы — 2 мин; радиус поражения обычной боевой частью — 35 м; максимальная скорость ракеты — 1150 м/с; ЗУР поражает цели, летящие со скоростями не более 775 м/с; число одновременно обстреливаемых батареей целей — 1. ЗУР имеет командную систему управления с раздельным радиолокационным слежением за целью и ракетой. Ракета — двухступенчатая, снабжена стартовым и маршевым двигателями, имеет нор- 180 РЛС целеуказания предназначены для обнаружения и опознавания воздушных целей, определения их координат и параметров движения.
РЛС работают в импульсном режиме. РЛС Аг(/МЗЮ-1 работают в диапазоне 10 см, а АН/МРО-43 — в диапазоне 22 см. Для защиты РЛС от активных помех применяется перестройка частоты, для защиты от пассивных помех — схемы селекции движущихся целей (СДЦ). РЛС слежения за целью АН/МРА-4А предназначена для авто- сопровождения цели и определения ее текущих координат.
Данные РЛС используются в СРП для выработки команд управления ракетой. Станция работает в импульсном режиме в диапазоне 3 см, имеет узкую ДНА (срцв=О,T). Для пеленгации цели используется моноимпульсный метод. Для защиты от активных помех используются перестройка по частоте и моноимпульсный режим работы. РЛС слежения за ракетой А1Ч/МРА-4В предназначена для определе1(ия ее координат и передачи на борт ракеты команд управления. Данные о ракете используются в СРП при выработке команд управления ракетой.