Финкельштейн М.И. Основы радиолокации (1983) (1151793), страница 72

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 72)

з(!) = — ~ 5(ы) е!"'гЬ 2н следует — э (!) = — 3! !соЯ (ы) е1~' сЬ. И 1 аг 2и,) С помощью теоремы Парсеваля (4.2.19) ) зэ (!)г(! = - 1.йю!1- — ' (О-. (~ —,", ~о)*а= ! пиве огл= =(2п)' ~ РВ'(04' откуда после подстановки в (8.1.13) получим ранее приведенную формулу (1.6.17) (8.1.14) где [см. (1.6.16)) квадрат эффективной ширины спектра ы=~и.~ ! г~ал~я еа 3. Методы фиксацви максимума. Для фиксации максимума сигнал после детектора, прошедший СФ (рис. 8.2, а), дифференцируется (рис.

8.2, б), после чего легко сформировать импульс, фронт которого совпадает с положением максимума сигнального импульса (рис. 8.2, в). Чтобы совместить оптимальные процедуры обнаружения и измерения, следует воспользоваться устройством, показанным на рис. 8.3, а. Здесь формирователь импульсов (рис. 8.3, б) образует короткие положительные импульсы иэ в момент прохождения продифференцированного на- 4!3 пряженнц и, ди,!т)г (и, иа выходе СФ) сверху вниз через нуль. Йа выход и, поступает лишь тот нз импульсов, напряжение которого превышает пороговый уровень (т'о в пороговом устройстве обнаружения (т.

е. совпадает с ямпульсом и,). Поэтому временное положение слабых шумовых выбросов, которые могут быть приняты за сигнал, не измеряется. ан т тм Щ из 0 и, 0 ит О из 4 Рнс. 3.2. Метод фиксации мак. симума (а — в), измерительный импульс (з) Рис. 3.3. Совмещение оптнмальнык процедур обнаружения н измере- ния Временная фиксация импульсов по положению максимумов может осуществляться путем определения мо)тентов пересечения заданного уровня фронтом.

н срезом импульса сигнала (рис. 8.2, а). Действительное положение максимума равно среднему (зж = (тат+ гвз)/2. Проще ограничиться временной фиксацией только по фронту. При этом появляется погрешность, зависящая от амплитуды сигнала, Для ее устранения следует поддерживать постоянство уровня сигнала на выходе приемника с помощью быстродействующей АРУ (БАРУ). РазновиДностью метода фиксации максимума по нулю производной, используемой в аналоговых системах автоматического сопровождения по дальности (АСД), показанной на рис. 8.4, является временное дискриминирование, при котором положение сигнала сравнивается с поло)кением измерительного импульса з (г — гвз), последний именует- 413 ся также селектирующим илн опорным.

Сравнение производится во временном дискриминаторе путем перемножения указанных импульсов и последующего интегрирования, в результате чего образуется функция зд(зиз ззз) = ) у(1) ззз(з зиз) с(з = = ~ Уз (1 — (. ) Зи, (( — 1и,) з(1+ ~ уи,(() зи„(( — (и,) з(1. Здесь первый интеграл соответствует регулярной части выходной функции, используемой для определения врелизввз «ззти Рис. В.4.

Система АСЛ менного сдвига-1„, — (зз, а второй характеризует случайную составляющую, являющуюся источником ошибок (обычно интегрирование во временном дискриминаторе производится в пределах периода повторения импульсов). В системах АСД временной дискриминатор должен не только фиксировать совпадение моментов времени т„, и 1„, но и вырабатывать сигнал рассогласования, при котором (О при т„а<з з, за(тиз — (зз) =О при („,=);-з, )О при 1„,)ззз.

. Такому условию удовлетворяет измерительный сигнал, являющийся производной полезного сигнала на выходе оптимального приемника, Вместе с тем возможен другой равнозначный вариант (нашедший, однако, меньшее применение), когда сигнал после оптимальной обработки в приемнике дифференцируется и сопоставляется во временном 414 дискриминаторе с измерительным импульсом, имеющим вид полезного сигнала на выходе оптимального приемника. В процессе работы системы АСД осуществляется автоматическое сонмещение полов, ения измерительного (опорного) импульса с импульсом цели.

Временное положение измерительного импульса изменяется посредством управляющего напряжения, которое, в свою очередь, пропорционально временному рассогласованию между измерительным импульсом и видеоимпульсом цели. Следовательно, управляющее напряжение пропорционально дальности ))нэ = = с)на!2 и его можно использовать в каком-либо счетно. Решающем устройстве. В установившемся режиме, когда г(0/И = Ж)нз/(А для изменения выходного напряжения пропорционально ь)нз требуется, чтобы изменялось напряжение на выходе интегрирующего усилителя, а это возможно только при наличии напряжения ошибки на его входе, т.

е. при наличии рассогласования между измерительным импульсом и импульсом цели. Сказан нов определяет наличие некоторой, так называемой скоростной, ошибки. Прн полном пропадании импульса цели из-за флуктуаций (на время около секунды и больше) сигнал ошибки нв выходе дискриминатора становится равным нулю, напряжение интегрирующего усилителя перестает изменяться, т. е. сохраняется прежнее зиаченйе напряжения дальности (память по положению, что характерно для системы с астатизмом первого порядна). Так как в процессе замирания сигнала движение продолжается, то импульс цели после окончания замирании может выйти за пределы характеристики дискриминатора и цель будет потеряна.

Во избежание этого используется второй интегратор. Если сигнал ошибки исчезнет, то напряжение на выходе. первого интегратора останется постоянным, а на выходе второго будет изменяться линейно. Поэтому измерительный импульс будет перемещаться в сторону двнженин импульса цели с постоянной скоростью. При этом на выходе первого интегратора образуется напряжение, пропорциональное скорости. В данном случае имеет место установившаяся ошибиа по ускорению (система с астатизмом второго порядка).

Для точного воспроизведения изменений дальности при наличии ускорения требуется три интегратора. Однако практически больше двух не используют из-за усложнении системы н уменьшения ее устойчивости. Между выходом приемника и временным дискриминатором целесообразно иметь селектор дальности, т. е. усилитель, отпираемый только на время действия измерительного импульса. Селектор дальности обеспечивает синхронное накопление импульсов цели н подавление помех, не совпадающих с измерительным импульсом по времени и частоте повтойеиии. Наряду с ошибками, определяемыми свойствами контура регулирования, имеются ошибки нестабильности градуировки или калибровки.

Действие шума приводит к изменению формы импульса цели, так что его площадь в пределах каждой половины измерительного импульса изменяется по случайному закону, что приводит в системе АСД к случайному перемещению всего измерительного импульса.

Следует отметить, что приемник, являющийся согласойанным фильтром длн одиночных импульсов, отпираемый только на время действия импульса цели, совместно с сйстемой АСД оказывается оптимальным для последовательности импульсов. При этом ч)6 система АСД осуществляет фактически накопление А' = тдсд(Тн импульсов, где тасд — постоянная вреысни аамкнутой системы АСД.

Поэтому расчет шумовой ошибки можно произвести по формуле (6.1.14), в которойэнергия сигнала Е, = 1УЕсо где Есг — энергия одиночных импульсов. 6,2, МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ КООРДИНАТ ЦЕЛИ 1. Амплитудная пеленгация путем анализа огибающей сигнала по максимуму. Амплитудная пеленгация в радио-- локации связана с применением высоконаправленных антенн, обеспечивающих высокую разрешающую способность по углу и необходимую дальность действия. Мол лаан Рнс.

6,6. Метод максимума На рис. 8.5 показана огибающая пачки импульсов на выходе линейного приемника, полученная при вращении антенны с угловой скоростью ьа„как функция угла а = = ь) „У (имеется в виду азимут р или угол места е). Огибающая записывается в виде (у, (а) = Ус рр(а) (8.2.1) (где Рр(а) = Рй(а) — диаграмма направленности по мощности) и характеризует зависимость выходнбго напряжения приемника (для линейного приемника) от направления на цель, именуемую пелепгааионной харакгперистикой. Анализ огибающей позволяет зафлксировать максимум амплитуды сигнала и определить соответствующее ему направление на цель а,.

Если ДН антенны симметрична„цель точечная и сигнал не флуктуирует„то для определения направления максимума достаточйо найти направление середины отметки цели. Это обычно н делается при определении азимута на ИКО. Недостатком метода является его малая инструментальная точность из-за слабого изменения амплитуды сигнала 416 в окрестности максим;т«а. В начале развития радиолокации для повышения точности использовался метод «вилки», при котором путем поворота антенны в одну и другую стороны от максимума фиксировались углы а, и а,, соответствующие одинаковым амплитудам сигнала. Направление на цель определяется как а, =- (а» + а»)/2.

Способность РЛС изменять параметрй сигнала при изменении положения антенны относительно направлення.на цель называют пеленгоцивнной чувствительностью. В данном случае имеется в виду изменение амплитуды сигнала. При наличии флуктуации отраженных импульсов и помех возникает зона нечувствительности, в пределах которой изменение угла а не дает уверенного изменения напряжений сигнала (/,. При этом возникает случайная ошибка в определении положения цели.

Характеристики

Список файлов книги