Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 46
Текст из файла (страница 46)
В ннх конструктивно жеспго определено ожилаемое направление прихода отралгешюга сигнала. Как правило, ово совпалшт с перпендикуляром к плоскости рвскрмве антенны. Изменение положения антенны, осуществляемое, в основном, механически, позволяет оценить, насколько ожидаемое направление совпадает с направлением на цель, и измерить ее координаты. Оредиолажим, что РЛС измеряет угловые координаты пели в релзгме обзора, причем в этом режиме луч антенны равномерно перемешаегся па угловым направлением в зове отвеютвенности.
Отркгюнный от цели сигнал (при импульсном методе локации) представляет пачку импульсов (рис. 5 17, а), огибаюшая ГГ(г) коюрой онределяегся формой диаграммы нащжвленшвти мпенны, а длнтюьнссгь — временем Ть облучени» цели. Максимум огибаюшей будет наблюлат ре, д а а равлена на лель Таким образом, гюлж вя, что угловая скорость вращения югюнны псстаянна, и фиксируя момент времени, котла огибаюшаа пачки достигает максимума (в втой точке выполняется условие И(г(гуде = О), можне определить угловую координату осли. упрощенная структурная схема такого нзмерипия угловой координаты цредсташеиа на рнс. 5.) 7, б (432 С выхода црнемника на вход измерителя поступают импульсы, прошедшие согласованную сбрабопсу, которые запоминаются в регистре (линии завервжи (ЛЗ)) на временном интерваш, равном длительности пачки Оценка производной обеспечишсюя суммированием отсчетов, снимаемых с выходов регистре, со специально подобранными весовычн коэффициентами Ь„пропорциональными производной огибающей.
Момент времени, шя которого производна» огибающей рвана нулю, определяегся схемой фиксации. Чтобы исключить отсчет угловой координаты по шумовой выборке, угловая информация считывается только при налюгни полезного сигнала. Решение о его наличии нрюгимштся в сбнаружигеле, где ссушествляетсл накопление отсчетов с весовыми козффипдентами с„пропорциональными огибмошей пачки, н сравнение накопленного сигнале с пороговым значением.
259 5 Осноем теории измерение нароиетрое си нагое плес Рнс. 547. Сигнаи на выходе детектора (а) н структурная схема нзмери. геля угловых «осрлннат (б) ранее предполагалось, что сканирование пространства по угловым координатам осуществлялось путем механического изменения ориентации оси антенны, В РЛС с шалевыми антенными решетками можно организовать электронное сканирование путем изменения частоты гдлиньг волны) несущего колебания, поскольку в соответствии с формулой 15.43) изменение частоты приводит к изменению положения основного лепестка диагрыимы направленности.
При изменении частоты по пилообразному закону с девиацией бР„и периодом модуляции Т„, равном времени осмотра заданного углового сектора О„положение основного лепестка диаграммы направленности антенны определяется текущей частотой Яг) излучаемого сигнала. Таким образом, на интервале времени, равном периоду модуляции, несущую частоту сигнала можно записать следующим образом: Я) = Т„е 1т, 0 < г < Т„, 15.45) где ҄— значение частоты, соответствующее начальному положению луча антенны; /с — коэффициент пропорциональности, lс = др„ /Те.
260 14.И ерг кеу в рд Отрвкенный от цехи сигнал представляет собой ралиоимпульс дли- тельностью т„= Т„( — ') 15 46) В, с девиацией частоты др'„= дг„— ', средняя частота, кшпрого зависит ст "О, угловой «оордниаты В„. У~В„)= С ьЛȄ— ". 15.47) Здесь В, -- ширина луче диаграммы направленности антенны. Т.«бр ро ения измерение угл в й координаты может быть с»елена к измеренюо средней частоты сигнала. Схема такого измсрител» вкпочает набор филнгров, согяасоаенных с импульсами длит«и~ насти т„и дееиапией чащоты Дры отличающимися средними частотами Нокер фильтра с максимальной амплитудой выхолиого напра»темы несет информшгию об угловой «сординате цели.
5.4.3. Днскрнмвнетарные мстолы измерении угловьш координат Простейшим дискрииинаторным методом измерения углового рассогласованияя ««ляется коническое сканирование. Метал предполагает использо»ание антенн с харакшристикай напраыеннссти, имеющей круговую симметрию При вращении облучателя, смещенного из фокуса антенны 1рис 5 18, а), обеспечивается вращение тек«пирования) диаграммы напра»- пенности антенны по конической образующей с »асиной 1х .
Текущее углоесе полажение антенны определяетс» фазой управляющего сигнала, снимаемого с генератора опорного напршкения. Ось конической поверхности со«палас- с равнссигнальным направлением. Ешти цель находится на равна- сигнальном направлении, амплитуд» принимаемого сигнала оста«ма посто«нной и не зависит от текущей ориентации дишраммы направленности (точка Цн рис, 5.18, 6). При небольших угловых опшонениях цели от равно- сигнальною направления Вючкл Ц„рис. 5.18, а) огибающая прннаъмо сигнала иодулирустся по гармоническому закону с частотой, раиной частоте сканирования, причем глубина модуляции пропорциональна рааиальному смещению цепи в «артинной плоскости относительно равнссигиальнсго направления, а ф»за между модулирующии и опорным напршкеииями характеризует направление сиещепи» (см.
рис 5.18, а). Таким образом, в пеленга- юрах, осиоеанных на методе конического сканирования, при обработке 261 5. Ооноеы теории измерения нараметрое сиенаное Цз Цг Ц, Цг рис. 5д8. Измерение угловых коордяиат при коническом сквиироваияи: о — уарошеннея сгрукгурнт схема измерителя; Š— снгнеям на выходе дегегаоае должна быть выделена огибающая принимаемого сигнала, а сигналы ошибки по езимугу (ц) и углу места (В) формируются после фильтрации произведений огибающей на опорные сигналы (зю (йыг), соь ((),„г)).
К недостаткам РЛС с коническим оканированием, как и других одноканальных пеленгаторов, слелует отнести ухудшение точности вследствие впияиня амплгпудных флуктуаций сигнала, отраженного от цели. Этот недостаток позволяют избежать моноимпуяьснме угловые дискриминаторы, которые получили в настоящее время широкое распространение.
Первоначально моноимпульсный метод был разработан для точного автоматического сопровождения целей. В насюящее время он применяется также и в обзорных рюгиолокационных системах. Моноимпульсный метод пеленгации основан на использовании отличий в амплитудно. фазовых характеристиках сигналов, принимаемых элементами ангелин.
Характер извлечения информации из принимаемых сигналов позволяет различать амплитудный и фазовый угловые моноимпульсные дискримииаторм. 262 54 Пз еп гулле к сре ясм Амшшлбнныг днскркнкламоры Измерение угловых коорлинат в амплитудных дискриминаторах основано на сравнении амплитуд колебаний, принимаемых парциальными лучами, формируемыми антенной системой. Парцнальные диаграмм аправленности имеют общий фазовый центр, а их максимумы смещены относительно равнасигнвльнсго на правления на угол ЬОГ2. Величина угла Лй обычно выбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальную точность измерения. Простейшая схема моноимпульсного ампчитудного дискриминатора, предназ е ац ц одной плоскости, содержит два идентичных приемных канала и устройство сравнения молульных значений корреляционных интегралов 2(йсь 50)2) и 7(йс — ЬВГ2).
В угловых лискричинаторах с ачплитудным детектированием, «ак н в дискриминаторах, расс ре н ра се, «ачсст е ре ак цей с в с сл зун оду корреляционного интеграла, а производная заменяется отношением Ы~ 2(б~здй(2)-2<0 — ЬВГ2) (5.40) бй дб Эдесьйз рораяоцекаулопо оо е це (ра ос нал о направление). Двя исключения зависимости выходного сигнюа пеленгатора от амплитуды полезного сигнала, изменяющепюя, например, с изменением дальности ло цслн, можно вычнслягь не разность 2(йс здб!2)-2(бс — ЬОГ2), а отношение 2(6 ь Ай)2)ГВ(бе — Дй) 2), зависящее только от углонога рассогласования межву направление» на цель и равносигнальным направлением.
Выходной сигнал дискриминатора можно глюке формировать в соответствии с выражением 2 (йс) 2(йс елй)2)-2(0~-Лй(2) 2*<0,) 2<0„) (5. 49) 203 Операция деления может выполняться с помощью блока автоматической регулировки усиления. Отметим, что ее мпжно заменить операцией вычитания логарифмов амплитуд сигналов, для чего в тракт сбрабопш включаются логарифмические усилители (рис 5.!9) Моноимпульсные пеленгаторы — сяожные многоканальные устройства, причем для их функционирования амплитудно-частотные характеристики различных каналов должны быть одинаковыми.
Наличие аппаратурных ошибок приводит к ш явлению систематических ошибок измерения. В частности, различия в ко. зффицишпах усиления юшалав пеленгатора (см. рис. 5.19) вызывакп смещсмие равносигнального направления. 5. Основа маарив измерения нараиетраа сигнаиаа Рне. 5.19. Простейшая схема ампивтудного моноиипульсиою дискри- минатора В целях ослабления влияния ненлентичносгн приемных каналов на качество работы дискриминатора используют дискриминаторы с суммарно-ревностной обработкой Здесь в аитенно-вслноводном тракте формнрукпся суммарный и разнсстный сигналы, а угловое рассогласование оценищется как 2(6, + 56/2) — Е(6~ — Л6/2) г(6, -56/г)ьй(6,-Л6/г)' (5.50) Операция нормировки (деления сигналов разностного канала на сигнал суммарного канала) осуществляется с помощью системы автоматической регулировки усиления, работающей по суммарному сигналу.
Пример структурной схемы такого дискриминатора представлен на рис. 5.20. Фаэаеые у яовые дискриминаторы. Фазовые методы измерения уп(овых координат основаны на сравнении фаз колебаний, принятых несколькими разнесенными в пространстве антеннами. Различия в амплитудных характеристиках направленности прн этом не Используются. В случае приема сигнала двумя антеннами (М= 2), разнесенными на бюу г/(рис. 5.21), уравнения, описывающие измеритель с суммарно-рвзност- Рис. 5.25. Упрощенная структурная схема ампявтудного суммарно- разностного углового дискриминатора 55 то м верн яед е Л Рвс. 5.21.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
