Финкельштейн М.И. Основы радиолокации (1983) (1151793), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Пусть Ла „ — минимальный угол отклонения оть«аксимума, при котором фиксируется разница между У (а,) и (/,(а, + ба»«м). Тогда пеленгационная'чувствительность Лг/«с«1 и.(~) — и«(.+Ла„,1») 1/««« и.„ Не снижая общности, можно принять аь = О, и так как Рр.(а,) = Рр(0) = 1, то на основании формул (8.2.2) н (8.2,1) получим р = 1 — Рр (с»а ы). (8.2.3) Разложение в ряд Тейлора функции Рр (йа) и пренебрежение членами, порядок малости которых выше второй, дает Р (Ла„,1») ж Рр (0)+Рр(0) Ьа„,1„+ — Рр(О) Ьао~м. 2 Так как Рр (0) = 1 и Рр (0) = О, то 1 ю — Рр (О) аав1п~ 2 (8.2.4) твк что Рр (а) — е — 0,7 (»«/з«,п» 417 (8.2.6) где 1» — заданное значение пелеигациоиной чувствительности, определяемое спецификой устройства съема (например, для визуального съема можно принять р = 5...15%).
Зададимся диаграммой направленности по мощности в виде Тогда — з т ~~а~э~, и вв,а (8.2.7) р" (~х) — ' е-0,7 (2а/Оа, п~+ е„, цэ е-0,1 (2а/В<, л' 30,8 в~, Таким образом, ~Рр (0)~ = 5,6!О~ив так что Ли ы — — 0,6)~рВ,л (8.2.8) Угол Ла„ы можно трактовать как среднюю квадратическую ошибку измерения о (а), которая в случае метода максимума сравнительно велика.
Однако при этом обеспечивается простота реализации н максимальная дальность. 2. Фиксация положения пачки импульсов. Для реализации потенциальной точности методом анализа огибающей следует совместить оптимальную межпериодную обработку пачки импульсов с дифференцированием огибающей подобно тому, как это делается для одиночных импульсов на рис. 8.3, а. На рнс. 8.6 показано, как, используя общие элементы памяти, можно совместить весовое накопление (см. рис. 4.9) с помощью весовых коэффициентов Ул ы ..., У,, У, с фиксацией максимума огибающей. Если дМя обнаружения сигнала в случае пачки с симметричной огибающей используются симметричные весовые коэффициенты, то для фиксации максимума огибающей по нулю ее производной применяются антисимметричные весовые коэффициенты Ул ь ..., У(, Уз, показанные на рнс.
8.6. Момент Г, прохождения огибающей через нуль в конце пачки фиксируется лишь тогда, когда устройство отсчета открыто выходным сигналом порогового устройства какала обнаружения. При этом на выходе вырабатывается специальный импульс отсчета. Следует отметить, что отсутствие межпериодиой обработки прн отсчете положения пачки недопустимо. Случайный шумовой выброс можно принять за начальный импульс пачки, а случайное пропадание импульса — за окончание пачки. При этом импульсы той же пачки, следующие за пропавшим импульсом, будут восприниматься как вторая цель (явление дробления пачки).
416 В РЛС кругового обзора широко используется обработка двончно-квантованных сигналов с использованием обиаружнтеля с движущимся окном 5 5.4, п. 2). При этом достаточно точным и простым способом является фиксация азимута начала пачки (1„ и азимута конца пачки ()„, после чего определяется среднее арифметическое значение ~ а = (0а + (1 а)!2 = ~и + (~) и — ~и) '2 (8 2 9) Рис. 8.6. Соамещеиие весового иакоилеиия с фиксацией максимума огибающей пачки (можно также зафиксировать начало пачки, отдельно определить ее «длину» и затем произвести соответствующие операции по формуле (8.2.9)).
Как это уже было рассмотрено в $ 5.4, п. 3, импульсы начала и конца пачки могут формироваться с помощью программных обнаружнтелей по критерию ейlп — т». Напомним, что критерий означает следующее: если за и последующих периодов повторения обнаружено не менее Й импульсов, то они считаются началом пачки, если же после этого в и периодах повторения подряд имеются нулевые импульсы, то они принимаются за конец пачки. При этом азимут вычисляется по формуле (5.4.12) (соответствующая систематическая опгибка по формуле (5.4.11)).
419 3. Амплитудная пеленгация методом сравнения. Инст рументальиая точность намерения угловых координат может быти повышена, если амплитудная пеленгация производится не по максимуму, а путем сравнения огибающих сигналов, полученных посредством сдвига диаграмм направленности относительно равиосигнального направления (РСН) на угол смещения а,м (рис. 8.7). Это осуществляется, например, смещением облучателя относительно фекальной оси параболического зеркала. Рне. 8.7. Метод г л-,та српввення Сравнение производится путем вычитания амплитуд принимаемых сигналов. Получаемая при этом разностнаяхарактеристика (рнс. 8.7) и является пеленгационной.
Пеленгационную чувствительность определим аналогично предыдущему как р= =~ -"г И/с м! ! Рр (псм лом!п) Рр (сспм+ ассв!и) (8.2.10) и ! Р~ (сспм) где Усе — амплитуда сигнала в равносигнальном направлении. В ряде случаев нормировку разности ЛУсм!, целесообразно производить ие относительно Усе, а относительно значения суммарной характеристики (см. рис, 8.7) Рр (асм — Ла„!и) + гр (асм+ Лсе„„„) ж 2Рр (асм). Разложение в ряд Тейлора дает ПР (сеем ~ ()пхм!и) рР (с"см) ~=.
лР (сспм) йссм!и+ + ~Р (Мсм) спеесп!и ~ " Как н ранее, ограничимся членами не выше квадратичных. Кроме того, угол смещения а,„ выбираем так, чтобы крутизна огибающей г"р (сс,„) была близка к максимальной, 420 при которой Гр (а м) ж О, Отсюда следует, что 2) гр(асм) ~ Ьа~,„. рр (асм) (8.2 1 1) Согласно (8.2.7) Гр(а,„) = — —;а,ме ( "см~~") . (8,2.12) с.с Для нахождения оптимального значения сс,„, соответствующего максимуму гр(а,„), решим уравнение Гр (а,м) = О.
Дифференцируя (8.2.12) и приравнивая нулю, получаем (2асм)„„= 0,856сир Однако большой угол смещения а,„приводнт к заметному уменьшению дальности в равносигиальном направлении Так, при подстановке (2а,„),„, получим снижение дальности относительно максимальной на 23%. Зто снижение можно уменьшить вдвое при 2асм = 068ол (8.2.13) причем крутизна меньше максимальнои также на 128с. С помощью (8.2.6), (8.2.11) и (8.2.13) получим нз (8.2.10) Ааш, = 0,3РО, (8 2 16) (при нормировке относительно суммарной характеристики коэффициент равен 0,6). Как и выше, можно принять о (а) = Аа „.
Хотя в этом случае, как и в методе максимума, ошибка пропорциональна ширине луча 1 (8.2.8)1, нр она уменьшается в 2!3/ р раз. 4. Способы реализации метода сравнения. На рнс. 8.8, а изображена одноканальная схема последовательного сравнения. Прием отраженного сигнала РЛС производится при разных положениях диаграммы направленности. Коммутатор одновременно переключает антенны и вход инерционного устройства сравнения (вычитания), которое выделяет разностный сигнал.
Для нормирования разностного сигнала путем деления его на суммарный сигнал используется система инерционной АРУ (НАРУ), которая изменяет усиление приемника по закону К = К,/ ((7с1+ У„), где (7„и Уса — амплитуды сигналов в последовательные моменты времени. На выходе инерционного устройства сравнения образуется разность и„+ и„" и„+ и„" ' и„+ иеа пропорциональная пеленгацнонной чувствительности (а ((8.2.10) с нормировкой относительно суммарной характер нстнкн).
Недостатком одноканальной схемы является то, что прн измерении координат могут возникнуть ошнбкн нз-за флук- а) б) Рис. 8.8. Способы реалиаацин метода сравнения туацнн сигнала. Цель может, например, находиться в равноснгнальном направлении, но за счет флуктуаций будет возникать разностное напряжение, отличающееся от нуля. Особенно опасны флуктуации, следующие с частотой коммутации, На рнс. 8.8, б показана многоканальная схема (в данном случае двухканальная). Здесь любое изменение амплнтуды принимаемого импульса в одинаковой мере влияет на оба канала. Усиление устанавлнвает системы быстродействующей АРУ (БАРУ).
Устройство сравнення может быть безынерционным, так что результат сравнения образуется весьма быстро, например за время одного импульса. Отсюда название таких систем — моноимпульсные (см. 5 8.3). 422 5. Понятно о снстеме автоматического сопровождения целя по направленню. В снстеме автоматического сопровождення по направленню (АСН) с использованием опнсанного выше метода последовательного сравнения часто прнменяется коннческое развертыванне луча антенны, например, путем вращення облучателя, смещенного нз фокуса параболического зеркала, нлн, наоборот, путем вращения зеркала (рнс.
8.9). Обычно за период вращения луча нзлучается 20— 40 импульсов. Если направление на цель совпадает с РСН, то нмпульсы на входе прнемннка нмеют одинаковую амплнтуду. Прн отклоненнн ат РСН по азнмуту на Л() н по углу места на Ьэ импульсы оказываются модулнрованнымн по амплнтуде. Огнбающая этих нм- ~с~ л Рнс. 8.9. Коннческое развертыванне луча в системе АСН Рнс, аде. К прннцкпу фазовой пеленгацнн пульсов имеет частоту, равную частоте вращення антенны Йл, амплнтуду, зависящую от степенн отклонення направленкя на цель от РСЙ, н фазу, зависящую от направлення этого отклоненяя (ЬР, Ьэ). Огибающая именуется снгналом ошибки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
