Якушенков Ю.Г., Луканцев В.Н., Колосов М.П. Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах (1981) (1095907), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Все это приводит к тому, что в ОЭП складные бленды нашли ограниченное применение. Наряду с блендами для борьбы с боковыми помехами, положение которых относительно ОЭП постоянно, используются простейшие светозащитные козырьки (12). Глава 7 АДАПТАЦИЯ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОМ ПРИБОРЕ тл.
РОЛЬ ЛДЛПТАПИИ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОППЫХ ПРИБОРАХ В живой природе органы восприятия оптической информации (зрительные органы) облада1от свойствами самонастройки в широком диапазоне изменений параметров внешних воздействий для обеспечения помехозащищенности (например, адаптация человеческого глаза). Проблема повышения эффективности и помехозащищенности ОЭП также приводит к необходимости того, чтобы ОЭП обладал свойствами адаптации (самонастройки), т.
е. способностью к перенастройке своих параметров, памятью и возможностью обучения. Необходимость адаптации вызывается широким диапазоном изменения внешних воздействий и многофункциональностью ОЭП, приводящим порой к противоречивым требованиям к отдельным параметрам прибора, а иногда и к структуре в целом. Так, для получения максимальной дальности действия ОЭП необходимо, чтобы порог чувствительности прибора был минимальным, но это противоречит требованиям по помехозащищенности. Од- 131 како ОЭ!) ие всегда должеи работать иа максималы1ых дальностях, поэтому для иовышеиия помехозащищеииости целесообразио изменять пороговую чувствительность прибора в зависимости от конкретных условий, в частности от дальиости до наблюдаемого объекта [Зб1.
В ОЭП, являющихся частью миогофуикциоиальиых систем, в зависимости от измеияющихся условий их эксплуатации также необходима,перестройка сзруктуры прибора для обеспечения оитигяальности системы в целом. В соответствии с определением, данным в [891, будем называть адаптацией процесс изменения параметров и структуры ОЭП по мере постуилсиия информации об изменениях параметров входных сигналов, среды и самого ирибора с целью достижения оирсделеииого достаточно оптимального состояния прибора.
Исходя из этого определения, можно представить обобщенную структурную схему адаптивного ОЭП в соответствии со схемой рис. 7.1. !'пс. 7.!. Обобшснная структурная схема плагопнгггтго 0311: à — с бствснно ОЭШ Е вЂ” устройство коипголн наранстр в вт аны сигнала и собстненных иаранегров прибора; а — блок логитси; Š— исполни- тельное устройство Для оитимальиого (иодоптимальиого) изменения параметра (иараметров) ОЭП в адаптивных приборах необходимо осуществлять контроль ряда параметров висшией среды и самого прибора. Параметрами внешней среды, от которых зависит входной сигнал ОЭП, могут быть параметры наблюдаемого или исследуемого объекта, параметры помехи как естественного, гыис и ис!туссзвсииого происхождения (амплитуда, сискгр излучения, координаты в пространстве, габариты и т, и.). К параметрам ОЭП, подлежащим контролю, обычно относятся амплитудно- и фазочастотиые характеристики ОЭП и его звеньев, унгловое поле, коэффициеит усиле- 132 ния, положение и параметры движения визирной оси ОЭП и т.
п. Входящий в структурную схему рис. 7Д блок 3 (вычислптельпое устройство) анализирует состояние прибора и параметры входного сигнала и формирует по заданному алгоритму сигналы и команды для изменения параметров прибора или его структуры. В современной практике наиболее часго встречаются ОЭП, способные приспосабливаться к изменению воздействия только по одному, максимум по двум параметрам. Развитие таких приборов служит предпосылкой и основой для создания ОЭП, способных в процессе работы изменять большее число параметров н приспосабливаться к случайно изменяющимся входным воздействиям.
Прп этом отсутствуют какие-либо принципиальные причины (кроме усложнения конструкции прибора, увеличения его габаритов и стоимости), препятетвующие одновременному измененшо нескольких параметров. Однако в эзом случае могут возникать перекрестные связи 135), которые необходимо учитывать в процессе проектирования. Поэтому в таких системах целесообразно вводить развернутые логические устройства, обеспечивающие учет изменения параметров объекта излучения, помех, среды и прибора и принятие решения по оптимальному алгоритму.
7.2. П1!ДИКАЦИЯ ПОМГХИ и ОптиКО-электРОПИБ1х пРиБОРАх Для защиты ОЭП от помех в его состав включаются устройства распознавания объектов 177), задачей которых является определить, что находится в угловом поле прибора — истинная или ложная цель. Иногда эта задача упрощается до определения только факта наличия одной лишь ложной цели или помеховой ситуации 156, 71) .
В ОЭП с мозаичными приемниками, в которых производится параллелын>!й или параллельно-последовательнын съем информации с отдельных элементов чувствительных площадок мозаичного приемника, соответствующих элементарным участкам углового поля, определение факта наличия помехи или цели, а также формирование команды о помеховой ситуации осупгествляется вычислительным устройством. Это устройство анализирует по заданному алгоритму параметвы объектов, 133 находягцихся в угловом иоле прибора, в частности его координаты и их изменение, интегральную силу излучения, а также силу излучения в различных диапазонах спектра оптического излучения [1051.
В зависимости от команды на выходе вычислительного устройства нзмсняуотся пороги чувствительности элсментов мозаичного приемника излучения, скорость считывания сигналов, характеристики фильтров и разрешающая способность прибора. В одноканальных и двухканальных ОЭП помеховая ситуация может быть выявлена путем анализа одного из параметров объекта (цели или помехи), например отношения силы излучения в двух диапазонах спектра [56), или путем определения числа объектов, находящихся в угловом поле прибора [711. В звездных датчиках с растром (!) в виде Ч-образной пары щелей (2) (рис. 7.2,а) на выходе приемника Рнс. 7,2.
Звездный дзтчттк: а — кснфптурапкя растра; З вЂ” структурная схема излучения (5) (рис. 7.2,6) при сканировании изображения каждой звезды (3) по направлению (4) формируется два импульса, интервал времени между которыми несет информацию об угле возвышения звезды, а ип. тервал времени между одним из них (от вертикальной щели) и некоторым опорным импульсом — об азимутальном угле звезды [71).
При наличии в угловом поле датчика группы звезд, разрешаемых прибором, информация об угле возвышения какой-либо одной звезды на выходе приемника из- 134 лучения становится неопределенной (помеховая ситуация). При этом для обеспечения астроориентации можно пользоваться конкретным значением угла возвышения звезды — либо пулевым, либо запомненным в последний момент перед появлением помеховой ситуации, но для этого необходимо, чтобы был сформирован сигнал о помеховой ситуации.
Такой сигнал формируется на основе контроля числа импульсов на выходе приемника излучения за период сканирования, в частности по максимуму числа импульсов, возника!ощих за время прохождения изображения одной из эвезд между щелямн растра (в конкретном случае, рассмотренном в (71), за 50 мс). Для этого выходной сигнал с приемника (5) усиливается в усилителе (6) и с выхода амплитудногодпскрнминатора (7), обеспечива!ощего выделение (из шума) сигнала от звезд определенной яркости н размерную селекцию, подается на блоки формирования скгналов об азимутальиом угле (8) и угле возвышения (9), на вторые входы которых подается сигнал с генератора опорного импульса (14). Этот же сигнал поступает па ждущий мультивибратор (10), который вырабатывает на выходе импульс длительностью 50 мс, и на схему совпадений (11), па второй вход которой поступает импульс с выхода мультивибратора.
С выхода схемы сов падений сигнал поступает на счетчик импульсов (12), на один из входов которого также подаетсч опорный импульс со ждущего мультнвнбратора. Счетчик импульсов включает в себя пороговое устройство, на выходе которого при превышении в течение 50 мс требуемого числа импульсов (в частности, двух импульсов) формируется сигнал, воздействующий на триггер (18). Сипшл с выхода триггера, формирующего команду о помеховой ситуации, подается в блок 9 для осуществления необходимых коммутаций, обеспечивающих формирование сигнала об угле возвышения звезды в условиях помеховой ситуации.
В тепловых головках самонаведения важную роль играет индикация ложной тепловой цели, котору!о осу!цествляют введением второго дополнительного (контрольного) оптического канала, работающего в более коротковолновой по сравнению с основным оптическим каналом области спектра, где сила излучения ложной тепловой цели существенно больше силы излучения цели (55].
!35 11ри проектировании каналов индикации помехи, основанных на определении отношения силы излучения объекта в двух диапазонах спектра, важно знать требования к этим каналам, накладываемыс изменениями характеристик излучения цели и помехи, пропускания атмосферы, чувствительности приемника излучения, параметров электронного тракта (подробно эти вопросы были рассмотрены в 9 5.1). тл. ЛДЛПТЛП1!Я "1РПСТП!!ТР П!>ПОСТП П ОПТГ!КО-ЭЛГКТРОП!Пг!Х ПРИБОРЛХ Для улучшения эксплуатационных параметров ОЭП, таких, например, как дальность действия и угловое разрешение, необходимо уменьшать порог чувствительности прибора.
Обычно порог чувствительности определяется как минимальный поток излучения (илн облучепность) па входе прибора, при котором отношение сигнал-шум па его выходе равно единице..Для различных ОЭП выражения для порога чувствительности могут несколько отличаться, однако характер зависимости этой величины от важнейших конструктивных параметров прибора (например, от коэффициента пропускапия оптической системы, обнаружительной способности приемпяка излучения) остается постоянным [951.
1(ак уже отмечалось, при проектировании многих ОЭП возникает противоречие; с одной стороны, необходим минимальный порог чувствительности (максимальная обратная ему величина — обнаругкительная способность всего ОЭП), а с другой — требуется максимальная помехозащищенность прибора, которая, как известна, тем выше, чем «грубее» прибор, т.
е. чем больше его порог чувствительности. Специфика работы ОЭП может также предъявлять особые требования к этому параметру. Так, при сближении ОЭП с паблю. даемым или отслеживаемым источником излучения нет необходимости в сохранении высокой обнаружительной способности из-за ограниченного линейного диапазона электронного усилительно-преобразовательного тракта ОЭП. Воспользовавшись формулами, приведенными в !95), общее выражение для облученности входного зрачка ОЭП, определяющее порог чувствительности ОЭП, в случае работы по малоразмерному («точечному») излу- 136 чателю и преобладающего влияния шумов приемника излучения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
