Соколов О.Л., Голод О.С., Войцеховский А.Б. Радиоавтоматика. Письменные лекции (2003) (1095887), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Благодаря этому в момент времени t 2 селекторные импульсы СИ1 и СИ2 располагаются относительноо очередного эхоимпульса ЭИ таким образом, что большаячасть ЭИ перекрывается с импульсом СИ1, а меньшая - с импульсом СИ2. Теперь образуются два импульса совпадений,- ИС1 и ИС2, причем ИС1 имеетбольшую длительность по сравнению с ИС2. Импульс ИС1 приводит к дальнейшему уменьшению отрицательного напряжения на выходе первого интегратора, а импульс ИС2, наоборот, увеличивает это напряжение. Так как длительность ИС1 больше длительности ИС2, то результирующее отрицательноенапряжение на выходе первого интегратора уменьшается на величину ∆u1.2 .Однако |∆u1.2| < |∆u1.1 |.
Напряжение на выходе второго интегратора, хотя ипродолжает увеличиваться, но с меньшей скоростью, чем в предыдущем периоде. Увеличение напряжения u2 приводит к дальнейшему уменьшению длительности импульса задержки ИЗ, в результате чего селекторные импульсы вмомент времени t 3 оказываются так расположенными относительно эхоимпульса, что граница их раздела делит эхоимпульс пополам. В результате этогодлительности импульсов совпадений ИС1 и ИС2 оказываются равными, а приращение напряжения на выходе первого интегратора равно нулю. Следовательно, увеличение напряжения на выходе второго интегратора прекращается, также прекращается изменение длительности импульса задержки ИЗ и в системеустанавливается состояние равновесия.
Величина напряжения u2 пропорциональна дальности до цели, а величина напряжения u1 на выходе первого интегратора пропорциональна скорости цели, если цель движется.В динамике селекторные импульсы непрерывно сопровождают эхоимпульс.При движении цели с постоянной скоростью в системе с двумя интеграторами ( с астатизмом второго порядка) ошибка в определении скорости иошибка в определении дальности цели равны нулю. Однако, если цель движется с ускорением, появляется ошибка, пропорциональная ускорению. Для улучшения качества переходных процессов между интеграторами включается корректирующая цепь КЦ ( форсирующее звено). В ряде случаев для улучшенияпомехоустойчивости включается также фильтр нижних частот (инерционноезвено).Захват цели в начале работы автоселектора производится либо вручнуюоператором, наблюдающим отметку цели на экране ЭЛТ, либо специальнымавтоматическим устройством поиска и захвата цели.В связи с импульсным характером сигнала информация о рассогласовании ∆τ ( середины эхосигнала относительно стыка селекторных импульсов)образуется в автоселекторе в дискретные моменты времени, отстоящие друг отдруга на период повторения зондирующих импульсов.
Поэтому, строго говоря ,34временной автоселектор является дискретной (импульсной) системой радиоавтоматики. Однако, если частота повторения зондирующих импульсов велика посравнению с высшей частотой полосы пропускания автоселектора, что частовыполняется на практике, то можно считать автоселектор непрерывной системой. В таком предположении построим структурную схему автоселектора.Временное рассогласование ∆τ равно: ∆τ = τс - τси .При высокой частоте повторения зондирующих импульсов пульсациивыходного напряжения временного дискриминатора, обусловленные импульсным характером сигнала, эффективно сглаживаются. В этом случае при анализе автоселектора достаточно рассматривать выходное напряжение дискриминатора, усредненное за период повторения импульсов:uвд (t) = F(∆τ) + ξ(t,∆τ) ,где F (∆τ) и ξ(t , ∆τ) - соответственно математическое ожидание и флуктуационная составляющая выходного напряжения дискриминатора.Форма дискриминационной характеристики F (∆τ) и параметры напряжения ξ(t , ∆τ) зависят от соотношения сигнал/шум, ширины полосы пропускания радиотракта, длительности селекторных импульсов и наличия амплитудных флуктуаций сигнала.Преобразование напряжения, выполняемое сглаживающим устройством,определяется линейным дифференциальным оператором Wф ( p ), учитывающим число интегрирующих звеньев в составе автоселектора:u2 (t) = Wф (p)⋅ uвд (t) .Обычно зависимость величины задержки в схеме УРВЗ от управляющегонапряжения является безынерционной.
Если она, кроме того, линейна, то выполняется соотношение τСИ = τСИ0 + SРЕГ ⋅ u2 , где SРЕГ – крутизна характеристики УРВЗ ; τСИ0 - значение задержки при отсутствии управляющего напряжения. Величина τСИ0 может обладать некоторой нестабильностью, которую необходимо учитывать при анализе селектора.Приведенным соотношениям соответствует структурная схема на рис.10.6.Рис. 10.6. Структурная схема следящей системы3510.3. Системы автоматического определения направленияна источник радиоволн( угломерные следящие системы , системы АСН)В угломерных следящих системах, предназначенных для сопровожденияодной цели, обычно используется равносигнальный метод пеленгования, прикотором с помощью антенной системы (А) формируется равносигнальная зона(РСЗ).
Пеленгационное устройство (ПУ) (рис. 10.7), состоящее из антеннойсистемы, радиоприемного тракта (РПТ) и выходных каскадов (ВК), измеряетпространственное рассогласование ϕ между осью РСЗ zА и направлением нацель Ц, а исполнительное устройство ИУ изменяет угловое положение оси РСЗтаким образом, чтобы устранить имеющееся рассогласование.Рис. 10.7. Функциональная схема пеленгационного устройстваПостроение пеленгационного устройства зависит от принятого способаформирования равносигнальной зоны.
В пеленгационных устройствах с последовательным сравнением сигналов применяется один приемник и одна антенна.Диаграмма направленности антенны перемещается в пространстве (сканирует)с периодом ТСК . Измерение углового рассогласования производится сравнением периодически изменяющейся огибающей радиосигнала с опорным синусоидальным напряжением, синхронизированным и синфазированным с вращением диаграммы направленности.
Время измерения соизмеримо с ТСК . Примером автоугломера такого типа является система с коническим сканированиемдиаграммы направленности.Недостатком систем с последовательным сравнением сигналов являетсяих чувствительность к изменениям уровня сигнала, происходящим в течениепериода сканирования и не отрабатываемым системой АРУ.Указанные изменения, вызываемые флуктуациями амплитуды эхосигнала и действием активных помех с амплитудной модуляцией, близкой по частотек частоте сканирования, снижает точность пеленгования.
Этого недостатка лишены в значительной мере системы с одновременным сравнением сигналов,получившие по этой причине самое широкое распространение.В пеленгационных системах с одновременным сравнением сигналов, называемых также моноимпульсными, используется антенная система, форми-36рующая четыре отдельные (парциальные) диаграммы направленности, и многоканальный приемник. Угловое рассогласование определяется в результате сопоставления одновременно принятых сигналов. Время измерения соизмеримо свременем обработки сигналов в приемном тракте, т.е.
достаточно мало. В моноимпульсных автопеленгаторах используются амплитудный, фазовый и амплитудно-фазовый методы пеленгования цели.Рассмотрим упрощенную схему амплитудного суммарно-разностногопеленгатора применительно к пеленгации в одной плоскости (рис. 10.8) В результате суммирования и вычитания парциальных сигналов uП 1 (t) и uП 2 (t) навыходе антенно-волноводного тракта образуются суммарный uΣ (t) и разностный u∆ (t) сигналы. Зависимость суммарного напряжения uΣ (t) от угловогоотклонения источника сигнала определяется суммарной диаграммой направленности, которая выражается через парциальные диаграммы направленностисоотношениемG1 (ϕ ) = g1 (ϕ ) + g2 (ϕ ) .Аналогично зависимость разностного напряжения u∆ (t) определяетсяразностной диаграммой направленностиG2 (ϕ ) = g1 (ϕ ) - g2 (ϕ ) .Рис. 10.8.
Упрощенная схема амплитудногосуммарно-разностного пеленгатора“ + “ – сумматор сигналов ; “ – “ – вычитатель сигналов ; См – смесители ; Г – гетеродин ; УПЧ – усилители промежуточной частоты ; АРУ – блок автоматической регулировки усиления ; АФД – амплитудно-фазовый детектор ;“ 1 “ и “ 2 “ – облучатели антенны ; ZА - равносигнальное направление антенныФорма суммарной и разностной диаграмм направленности показана нарис. 10.9 сплошными линиями.
Пунктиром изображены парциальные диаграммы направленности в одной из плоскостей.При изменении знака разностной диаграммы направленности фаза разностного напряжения изменяется на 180 °.37Рис.10.9. Диаграммы направленностиСформированные на выходе антенно-волноводного тракта суммарное иразностное напряжения uΣ (t) и u∆ (t) поступают в соответствующие каналыприемного устройства, где преобразуются по частоте, усиливаются и подаютсяна амплитудно-фазовый детектор.Как видно, разностная диаграмма обладает дискриминационными свойствами по углу. Амплитуда разностного напряжения при малых углах рассогласования пропорциональна величине углового отклонения, а полярность (фаза)определяется знаком этого отклонения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
