Ахияров В.В, Нефедов С.И., Николаев А.И. Радиолокационные системы (2-е издание, 2018) (1151780), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Радиолокационные системы обнаружения,наведения и целеуказания ...Сущность однопорогового метода поясняет рис.7. 7,на котором изображены зависимости амплитуд выходных сигналов двухсоседних приемных каналов от угла места цели ( они определяютсяУровен ь порогаоЕ;Е;Рис.7.7.Е, + 1+ E;+ J2Зависимость амплитуд выходных сигналов двухсоседних приемных каналов от угла места целиформами диаграмм направленности каналов). Вследствие взаимного перекрытия лучей сигнал от цели появляется, как правило, навыходах двух (а иногда и более) приемников одновременно. Выходные сигналы приемников сравниваются с установленным поро-гом Ио.
Алгоритм оценки угла места цели в зависимости от фактапревышения или непревышения сигналами соседних каналов порога Ио имеет следующий вид:еслиЕ;'Ец=Е;+ Ei+Iесли2E;+J,если{И•=' > И0 ,Ивьrх i+l< Ио;{И~"' > Ио,Ивьrхi+I> Ио;(7.6){И,=,< И0 ,Ивыхi+1> Ио.Таким образом, при однопороговом методе отсчета оценка угламеста цели для одной пары каналов может принимать три дискретных значения Е;, ( Е; + E;+i ) / 2 , E;+J • При этом максимальное и среднеквадратическое значения ошибки дискретности уменьшаются по1887.2. Методы обзора пространства и измерения координат ...сравнению с отсчетом по номеру канала. Используя многопороговые методы отсчета (двухпороговый, трехпороговый и т.
д.), можнодостичь дальнейшего уменьшения ошибки дискретности отсчета, ноони сложны в реализации.Метод электронного сканирования луча по углу места. В РЛСс частотным сканированием луча по углу места (например, 5Н69)применяется ЛЧМ зондирующего сигнала и антенна с углочастотной чувствительностью в угломестной плоскости. На излучение иприем используется одна антенна, формирующая на излучениеодин узкий в обеих плоскостях луч, положение которого по углуместа определяется частотой подведенных к ней колебаний. Поскольку в течение длительности 'tз.с зондирующего ЛЧМ сигнала(импульса передатчика) его частота изменяется от f min до fmax(fmax - f rnin= Лfз.с ),то за это время луч антенны последовательноперемещается по углу места от €min до €шах(рис.7.8,( €шах -€mjn=Л€ск )а).
В результате сканирования луча цель, находящаясяпод некоторым фиксированным углом места €, облучается лишьчастью зондирующего сигнала. Отраженный сигнал представляетсобой «вырезку» из зондирующего сигнала. Его длительность'toопределяется шириной Лс: диаграммы направленности по углуместа и скоростью сканирования (Леек / 'tз.с ):а девиация частотыОсобенностью работы на прием антенны с частотным сканированием по сравнению с антенной с механическим сканированиемявляется то, что она остается неподвижной в плоскости сканирования и способна принимать сигналь~ одновременно с любогонаправления на соответствующей этому направлению частоте прилюбом их запаздывании. Если при использовании остронаправленной антенны с механическим сканированием переместить луч вновое направление (путем качания антенны) можно лишь послетого, как будет принят отраженный сигнал от самой удаленнойцели, то в антенне с частотным сканированием формируется набор1897.
Радиолокационные системы обнаружения,наведения и целеуказания ...неподвижных парциальных лучей, причем направлению максимума каждого луча соответствует своя частота сигнала. Таким образом РЛС с частотным сканированием производит практически одновременный (параллельный) обзор по углу места и последовательный обзор по азимуту (путем вращения антенны) в пределахоблучаемого сектора.еErnaxf-------,------/пр /fз.сfmax'-1/==1t1/w<1/'t3 =2r/c /'to/з.с- 'tF(e)гтп__ 1 _ j ~ - - - - - -аилиУВЧНаИКО----Устройствоопросаканалов6Рис.7.8. ФункциоIШрование РЛС с частотным сканироваIШем:а - пояснение принципа частотного сканирования луча антенны; б -структурная схема приемного тракта РЛС с частотным сканированием: УВЧ - усилительвысокой частоты; СМ смеситель; ДФ дисперсионный фильтр; Г - гетеродин; УПЧ-Т - триггер190усилитель промежуточной частоты; Ф-фильтр; Д-детектор;7.2.
Методы обзора пространства и измерения координат ...Достоинство РЛС с частотным сканированием-возможностьадаптации обзора в соответствии со складывающейся воздушной ипомеховой обстановкой путем изменения параметров зондирующего сигнала. Так, выбором достаточно длинного сигнала с определенной средней частотой и малой девиацией частоты можнопроизводить длительное зондирование определенных угломестныхнаправлений, обеспечив тем самым обнаружение сигналов в шумовых помехах повышенной плотности. Недостатком РЛС с частотнымсканированиемявляетсяневозможностьиспользованияперестройки частоты для защиты от прицельных помех.Рассмотрим принцип обработки сигналов и измерения координат в РЛС с частотным сканированием.
Упрощенная структурнаясхема приемного устройства РЛС приведена на рис.изменениячастоты зондирующегосигнала и7 .8,б. Законыдвух эхо -сигналов,полученных от целей, находящихся на одной дальности, на разныхуглах места, изображены на рис.7.9,а . Как видно на рисунке,каждому углу места цели соответствует своя центральная частотаэхо -сигнала, что и используется для измерения угла места цели.Принятые сигналы с выхода антенны поступают на усилительвысокой частоты (УВЧ). Ширина его полосы пропускания выбирается не менее девиации частоты зондирующего сигнала Л/УВЧ> Лfз.с,благодаря чему он обеспечивает усиление на высокой частоте сигналов, принятых с любого угла места. После преобразования на промежуточную частоту сигналь~ усиливаются в широкополосном усилителе промежуточной частоты (УПЧ) и подаются на дисперсионныйфильтр (дФ), согласованный с зондирующим сигналом, дисперсионная характеристика/д.х (t)которого(зависимость временизадержки в фильтре от частоты входного сигнала) изображена нарис.7.9,б.
В фильтре осуществляется сжатие сигналов, принятых слюбого угла места, до длительности 'tсж= 1/ Лfо .При этом, как этоследует из рассмотрения время-частотной характеристики ДФ, сигналь~, принятые от целей, находящихся на одной дальности, но разных углах места, на выходе ДФ появятся одновременно (рис.Таким образом, ДФ устраняет неопределенность7.9, в, г).«дальность -угол места», которая имела место для выхода приемника и бьmаобусловлена неодновременностью зондирования разных угломестных направлений.1917.Радиолокационные системы обнаружения, наведения и целеуказания .../д.х__________ ____ _______/лл/1/1~1/fпрЦз/ц1 1 /Лfо/1о//1/11~1,----,-------1'tз.с~ l,____ _ _+-------!•ОI1-- --111ззб1а11111-------------~;-+---+ц/ф;--------------.::-:+в0Иди~1l •з 111111l•зз"t11--------------Ид; ______________i--4--fi\ __ ~--!.L'lJh1о311гРазвертки дал ьностии угла местадРис.7.9.
Обработка и отображение сигналов в РЛСс частотным сканированием:а - зависимости мгновенных частот от времени зондирующего сигнала fз.с (t) ипринимаемых сигналов /пр (t); б - дисперсионная характеристика дисперсионного фильтра Jд_x(t); в - зависимости мгновенных частот принимаемых (обрабатываемых) сигналов от времени на выходе фильтров fФ (t); г-огибающие принимаемых (обрабатываемых) сигналов на выходе детекторов Ид(t); двид разверток на экране индикатора «угол места192-дальность»-возможный7.2.
Методы обзора пространства и измерения координат ...После обработки в ДФ сжатые сигналы имеют практически постоянные несущие частоты, значения которых зависят от угла места цели (см . рис .7.9,в). Для определения угла места целей необходим спектральный анализ сигналов на выходе ДФ, для которогоможет применяться набор узкополосных фильтров, перекрывающих диапазон частот, равный девиации частоты зондирующегосигнала. Ширина полосы пропускания Л/у.ф каждого узкополосного фильтра должна быть согласована с шириной спектра принимаемого сигнала, т.
е.1Лfу.ф = - = Лfо,'tсжа общее число фильтров должно бытьN Ф = Лfз.с = ЛЕскЛfоЛЕ .Последовательно включенные ДФ и узкополосный фильтросуществляют оптимальную фильтрацию сигналов, принятых сопределенного угла места (дисперсионный фильтр производит оптимальное сжатие сигнала, но не обеспечивает максимального отношения сигнал/шум, так как ширина его полосы пропусканиязначительно больше ширины спектра принимаемого эхо-сигнала) .После детектирования (см. рис.7.9, г)сигналь~ всех угломестных каналов через пороговые устройства подаются на схему объединения ИЛИ и с ее выхода на устройство обнаружения и измерения плоскостных координат (см. рис.7.9, д).Измерение и индикация угла места и высоты целей в РЛС с частотным сканированием может производиться теми же методами,что и в РЛС с парциальными диаграммами направленности.Формирование зон обнаружения в РЛС МВП.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
