Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы (2005) (1151784), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Экстраполятор в простейшем случае — интегрирующая цепочка. Синтезатор (рис. 5.5,в) представляет собой генератор селекгорных импульсов (ГСИ), запускаемый задержанным по отношению к импульсу синхронизатора сигналом с амплитудного компаратора (АК). В компараторе сравниваются уровни управляющего сигнала У и быстро нарастающего пилообразного напряжения генератора (Г ), Рис.
5.5. Схемы временного дискриминатора н экстраполятора (а) и синтезатора (в), а также сигналы в их характерных точках (б, г) 107 запускаемого импульсом синхронизатора (рнс. 5.5«з). Особенностью работы измерителя времени автодальномера является импульсный характер регулирования, что сказывается на условиях устойчивости замкнутой системы и характере переходных процессов.
Для работы представленного на рис. 5.4,а следящего измерителя времени необходим предварительный поиск ИОД. В режиме поиска с помощью экстраполятора (Э) формируется медленно нарастающее пилообразное напряжение поиска, которое вместо управляюшего напряжения подается на синтезатор и изменяет задержку селекторных импульсов г„в сторону ее увеличения. При совпадении второго селекторного импульса (импульс 11 на рис. 5.4) с принятым импульсом, т.е.
при бь срабатывает обнаружитель, который отключает от Э схему поиска и замыкает цепь обратной связи следящего измерителя задержки. Начинается процесс слежения по дальности. Следует отметить, что обнаружитель, как правило, срабатывает при совпадении указанных импульсов Й раз за и периодов повторения (критернй «х из и»), что способствует снижению вероятности ложной тревоги при обнаружении или ложного захвата сигнала. Значения к и л выбирают, исходя нз условий работы радиодальномера, учитывая, в частности, то обстоятельство, что коэффициент ответов К < 1. Процесс обнаружения длится не менее кТ„, что ограничивает скорость поиска сигнала 1'„= дг„(дг . Эта скорость должна быть такой, чтобы селекторные импульсы не вышли за пределы поступившего на измеритель времени ИОД длительностью т„из-за изменения г„.и из-за движения ЛА, т.е.
наличия радиальной скорости Г, = дЯ/дг: — "+ — к пТ„<т„. В измерителе задержки должна быть предусмотрена так называемая память, необходимая для удержания следящего измерителя в режиме сопровождения на время пропадания принимаемого сигнала в очередном периоде повторения. Память позволяет избежать срыва слежения и перехода измерителя в режим поиска сигнала. В следящих радиодальноыерах РСБН используют обычно следящие измерители задержки с астатизмом второго порядка и применяют память по скорости, учитывающую радиальную скорость движения ЛА.
Цифровой измеритель дальности (времени задержки сигнала). В канале дальности используют цифровые следящие импульсные радиодальномеры, имеющие три основных режима работы: поиск сигнала, измерение дальности по времени запаздывания сигнала ОД относительно сигнала ЗД и режим «память». 108 Поиск сигнала поясняется рис. 5.6. Функцию синхронизатора раднодаяьномера выполняет генератор тактовых импульсов (ГТИ), который формирует импульс пуска (ИП) н импульс сброса (ИС).
Оба импульса повторяются с частотой Р'„, причем ИС вы- Рис. 5.6. Возможная структурная схема рабатывается спустя время Устройства поиска сигнала дальномера РСБИ /« = 2Н,„/с, где л„„„— дальность действия дальномера. Основной особенностью измерителя задержки является необходимость поиска «своего» импульса ответа дальности (ИОД) среди большого числа сигналов ОД, соответствующих ответам дальномерного радиомаяка (ДРМ) на запросы других ЛА. Решению этой задачи помогает, как указывалось выше, нестабильность ГТИ, благодаря чему «чужне» ИОД представляют собой несинхронную импульсную помеху для «своего»ИОД, всегда задержанного относительного ИП на /„= 2Я/с + г„, где /„— задержка сигнала в ДРМ.
Вторая особенность этого измерителя в том, что поиск начинается с дальности л» =0,5с/„. Работа схемы поиска (см. рис. 5.6) начинается со сброса счетчиков. При измерениях используются два счетчика: измерительный (Сч.И) и выработки стробов (Сч.ВС). Счетные импульсы для счетчиков вырабатывает генератор ГСчИ, период повторения счетных импульсов Т соответствует требуемому дискрету при измерении дальности Ьйж =0,5«Т,„(при А/1 = 1О м значение частоты следования счетных импульсов Р,„=1/Т =!5 МГц). Счетчик Сч.И определяет дальность как Я = О, 5«Т,„И, где А/,„- число импульсов, накопленных в Сч.И. Счетчик Сч.ВС аналогичен Сч.И и предназначен для получения поискового ПС и контрольного КС стробов в момент приема ИОД. Импульс ПС длится до конца периода повторения Т„(до конца такта) и разрешает прохождение ИОД через селектор С-1 на остановку Сч.И. Одновременно прекращается подача счетных импульсов на этот счетчик.
Контрольный строб длится примерно 2т„, где т„— длительность ИОД, и разрешает прохождение ИОД на схему логики (СЛ). Последняя представляет собой обнаружитель, использующий критерий «4 из 1О» с соответствующими логическими устройствами и управляющий режимами поиска и слежения. 109 Рис.
5.7. Сигналы в харакгерных точках устройства рис. 5.б (считается, что Т„= соля1) В первом такте поиск начинаетоя с дальности йя, значение которой вводится в счетчик Сч.И с устройства управления (УУ) и через схему переписи (СП) по команде УУ переписывается в Сч.ВС. Из сказанного следует, что после сброса в очередном такте оба стробимпульса окажутся задержаны на время г„относительно импульса пуска. Работа счетчика Сч.И прекращается при поступлении первого со времени начала счета ИОД («своего» илн «чужого»). Измеренное значение «дальности» Н, переписывается в Сч.ВС.
В следующем такте стробы вырабатываются с задержкой г„= гя и и записанное в Сч.И число будет больше гя, так как запереть этот счет'» чик может только тот ИОД, который придет во время существования ПС (предполагается, что в первом такте был принят «чужой» ИОД или импульс помехи). Поэтому записанная в счетчике «дальность» будет возрастать от такта к такту, что вызывает смещение стробов, т.е. поиск ИОД. Если импульсы на выходе приемника отсутствуют, то работа Сч.И прекращается при его переполнении, и в следующем такте поиск начинается с г «Свой» ИОД всегда задержан относительно момента излучения ЗД на одно и то же время г„= гл+г„. Этот импульс в одном из тактов работы запросчика совпадет с КС и пройдет в схему логики СЛ, которой управляет контрольный строб.
Одновременно этот ИОД остановит 110 Сч.И. В этом такте записанная в счетчике дальность соответствует истинной дальности до ДРМ. В последующих тактах «свой» ИОД останавливает Сч.И на одной и той же дальности и. Импульсы КС вырабатываются с одинаковой задержкой и совпадают с ИОД. При двукратном совпадении включается схема логики. При остановке Сч.И на одной и той же дальности 4 раза в течение !О тактов принимается решение об обнаружении «своего» ИОД н измеритель переводится в режим слежения. Слежение за сигналом основано на измерении задержки (дальности) между импульсом пуска и серединой КС.
При автоматическом сопровождении в цифровых импульсных РД (рис. 5.3) сравниваются цифровые коды двух счетчиков РСч Сигнал и Сч первый из которых (ревер- и, — — — — — — гахваеа Ол! Пре ! сивный) работает по сигналам а гс и временного дискриминатора (ВД), л а второй обновляет свой код какя ! го ! а Л. гс,и !ж ждый период повторения. г! Временной дискриминатор з г— !Олл ! состоит из двух схем И, на кото- ! !ел! ! ! рые подаются импульсы с прил сс ! л л емника (Прм) и селекторные им- ! пульсы от генератора (ГСИ).
! Сигналы со схем И через генера- ле и торы стандартных импульсов ! ! с (ГСтИ) поступают на суммирующий и вычитающий входы ! РСч. Генератор ГСтИ представляет собой своеобразный АЦП, Рие.5.8.Струкгурнаясхемацифрового число стандартных импульсов на следящего измерителя времени задержки выходе которого пропорцио- ответного сигнала нально длительности импульса, выдаваемого схемой И. Реверсивный счетчик является экстраполятором следящего измерителя времени, накапливающим «положнтельные» и «отрицательные» единичные стандартные импульсы, которые поступают на его входы.
Синтезатор задержки (Синг) состоит из генератора счетных импульсов (ГСчИ), счетчика (Сч) н схемы сравнения (СС). Генератор ГСчИ включается импульсом синхронизатора в момент излучения ЗД. Код счетчика (Сч) нарастает в пределах длительности интервала, который соответствует времени от начала импульса синхронизатора до момента совпадения кодов РСч и Сч.
В этот момент СС вырабатывает импульс, который запускает генераторы Г, и Гж формирующие два селекторных импульса, сбрасывает показания Сч и останавливает ГСчИ. Сопровождение начинается после введения в реверсивный счетчик сигнала захвата (кода грубой дальности) со схемы поиска. 111 Измеренная даяьность в виде двоично-десятичного кода поступает на индикатор и к внешним системам. Заметим, что первый счетный импульс, поступивший, например, на Сч.И (см. рис. 5.6), используется для формирования импульса запроса дапьности ИЗД в передатчике радиодальномера.
Благодаря этому устраняется погрешность синхронизации, т.е. достигается одновременность излучения ЗД и начала отсчета дальности. Режим «память» предусмотрен на случай временного пропадания ИОД. При нарушении критерия обнаружения СЛ (см. рис. 5.6) включает схему памяти (П). В течение времени «памяти» следящая система продолжает смещать КС с той скоростью, которая была выработана на момент перехода в режим «память». Если за 8 — 12 с схема логики обнаруживает сигнал, то измеритель возвращается в режим слежения за дальностью, в противном случае начинается поиск ИОД. 5.3.Капал азимута РСБН Для определения азимута в РСБН используют либо импульсный, либо фазовый метод. Первый — отличается большей точностью, и на его основе строятся отечественные РСБН. Фазовый метод более прост в реализации, менее точен н применяется в зарубежных системах ближней навигации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
