Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (1970) (1151796), страница 55
Текст из файла (страница 55)
5.59). Снима. емые составляюи1ие сигнала ошибки и„р = и„з1'и й! = —.'/,Ауз1п гр = (/Л~, 2 ис„, = и„созИ= — (.гоАусозгр=(/Лв 1 Рис. 5.59. Блок-схема углового автосопровождеиия при коническом развертывании диаграммы направленности используются для совмещения равносигнальной оси антенны с направлением на цель. Наряду с коническим развертыванием применяют метод переключения диаграмм направленности, который, по существу, не отличается от рассмотренного. Переключение может быть реализовано с помощью зеркальной антенны, имеющей четыре симметрично смещенных из ее фокуса облучателя, которые, например, поочередно подключаются к приемному устройству.
Потенциальная точность автосопровождения при последовательном линейном развертывании определяется так же, как и при последовательных измерениях дальности (см. ч' 4.6 — 4.9). В данном случае она зависит от точности единичных отсчетов угловой координаты (см. х5.15) и динамической ошибки, связанной с изменением положения цели за время между отсчетами. При отслеживании скорости углового перемещения точность автосопровождения повышается.
Лналогично может быть оценена потенциальная точность автосопровождения при коническом развертывании. 9 5.17. Многоканальные (моноимпульсные) методы измерения угловых координат Получившие широкое распространение одноканальные методы пеленгации, отличаясь сравнительной простотой, не всегда обеспечивают достаточную точность измерения. Основной причиной являются искажения огибающей пачки отраженных импульсов за счет флюктуаций вторичного излучения. Этот недостаток одноканальных методов устраняется при переходе к многоканальным.
При этом для измерения каждой угловой координаты используется несколько самостоятельных приемных каналов, чаще всего два. Многоканальные методы и системы пеленгации делят на амплитудные и фазовые. В них используются зависимости амплитуд или фаз принимаемых колебаний от направления прихода радиоволн, неодинаковые для различных каналов приема. ~95 $5 17 дгь антенной гиппены Рис. 5.60. Блок-схема двухканального амплитудного пеленгатора Рис. 5.61, Диаграммы направленности (а) и зависимость отношения амплитуд от углового положения цели (б) ° юЕ а/ ,Д~ Рис.
5;62. Пеленгатор с логарифмическими усилителями (а) и пеленга- ционная характеристика (5) ф 5.17 297 На рис. 5.60 представлена простейшая двухканальная амплитуд.ная система пеленгации. На приемные каналы поступают колебания от сдвинутых из фокуса зеркала антенны облучателей. Различ.ным каналам соответствуют смещенные на некоторый угол О„, диаграммы направленности. Продетектированные импульсы с выхода приемников первого и второго каналов поступают на схему сравнения амплитуд, которая определяет их отношение. График зависимости отношения амплитуд от положения цели относительно оси антенной системы — = — для смещенных диаграмм направ- ~,(О) 1' 2 ~ й(8) .ленности каналов Р,(О) и Р,(О) показан на рис. 5.61. В соответствии с этим графиком по величине отношения амплитуд может быть найдено смещение цели О относительно равносигнального направления (У,!У, = 1). Угловая координата цели 0„= О + О, определяется при этом алгебраической суммой измеренной величины 0 и угла поворота антенны О„который вводится в счетно-решающее устройство.
В отличие от одноканального амплитудный двухканальный метод позволяет измерять угловую координату по одному принятому импульсу и вместе с другими многоканальными методами (применительно к случаю импульсного зондирования пространства) относится к классу моноимпульсных методов пеленгации. Наиболее важным их достоинством является нечувствительность к флюктуациям амплитуд отраженного сигнала, что для схемы рис. 5.60 непосредственно вытекает из принципа их сравнения в один и тот же момент времени. Задача сравнения амплитуд облегчается, если в приемнике используются усилители с логарифмическими амплитудными характеристиками (рис. 5.62, а).
Схема сравнения сводится в этом случае к вычитающему устройству, поскольку 1И 1Я~'1 1Я (~2' Зависимость полученной величины от угла рассогласования О (пеленгационная характеристика) показана на рис. 5.62, б. Другой способ сравнения амплитуд связан с использованием автоматической регулировки усиления (АРЦ колебаний промежуточной частоты обоих каналов (рис. 5.63). Если в качестве регулирующего используется одно и то же напряжение, а усилители идентичны, то амплитуды их выходных напряжений У,„„, = И/, и У,„,, = Ы1~ пропорциональны амплитудам входных, причем коэффициент пропорциональности (коэффициент усиления Й) в обоих случаях одинаков. Пусть регулирующее этот коэффициент напряжение выбирается из условия практического постоянства амплитуды выходного напряжения второго канала У, „, = с. В этом случае й = с/У„ а амплитуда выходного напряжения первого канала У,„,, = = с(У,/У,) оказывается пропорциональной отношению амплитуд напряжений на входе первого и второго каналов.
298 $ 5.17 увьию = сопзй ~~к ывых г= с— У~ Рис. 6.63. Пояснение способа сравнения амплитуд с использованием автоматической регулировки усиления С учетом боковых лепестков диаграмм направленности зависимость У,/У, = /(0) или 1~(Ц/У,) = ~р(О) не всегда является гладкой и монотонной, какой она показана на рис. 5.61. Немонотонность этой зависимости может вести к неоднозначности измерений при 0т/Уз '-ь1 или У,/У, я.=1. Последняя несущественна, если измеряются лишь малые отклонения равносигнального направления от направления на цель (У,/У, = 1) или если для измерения используются несколько (более двух) приемных каналОв. На рис. 5.64 показана моноимпульсная амплитудная система с рядом парциальных каналов, перекрывающих сектор обзора по одной из угловых координат, например по углу места.
Сама антенная система может при этом поворачиваться, например, по другой координате, осуществляя обзор (сканирование). Сканирование может производиться также электрическим путем без перемещения антенной системы. Продетектированные напряжения приемных парциальных каналов поступают на схему сравнения амплитуд. В этой схеме направление на цель грубо определяется по номеру парциального канала, выходной сигнал которого имеет наибольшую ампли- Рис. 6.64. Принцип пеленгации методом парциальных диаграмм 299 ф 5,!7 /! / ! l'! ! % Рис. 5.65. Блок-схема двухканального фазового пеленгатора туду. Для уточнения и устранения неоднозначности отсчета могут использоваться значения амплитуд соседних каналов. Решение об измеренной координате может выдаваться в результате аналоговой или цифровой обработки.
В последнем случае значения амплитуд напряжений на выходе канальных приемников квантуются и переводятся в цифровую форму. Перейдем к рассмотрению фазовьсх методов многоканальной пеленгации. На рис. 5.65 показана двухканальная фазовая система пеленгации, в которой используется разнос приемных антенн на величину й, называемую базой. Принимаемые колебания приходят в антенны со сдвигом фаз Лф = <р, — !р = — Лг = — д и и О, 2п 2п а Х Х (1) где Х вЂ” длина волны колебаний передатчика, Π— угол между направлением прихода радиоволн и нормалью к базе.
Далее колебания усиливают- ся приемниками и поступают на Приенник 1 фазометр, который измеряет раз- ность фаз ф, — ф„зависящую от ьазенетр угловой координаты цели. Фазометр может быть проградуирован в единицах углового отклонения Приенник цели от нормали к базе О, так что Ш в„=о, +в. Фтине р Как и амплитудная, фазовая система многоканальной пеленПриенник гации позволяет определять угловое положение цели по одному принятому импульсу и относится к классу моноимпульсных.
Она пракРис. 5.66. Устранение неоднозначности пеленга путем примене- тически нечувствительна к флю- ния третьего канала ктуациям отраженного сигнала. 300 $5.1У Поскольку разность фаз ~р, — <р, определяется с точностью до слагаемого, кратного 2п, возможна неоднозначность отсчета. Неоднозначность устраняется за счет высокой направленности антенн, когда для углов О в пределах главного лепестка диаграммы направленности разность фаз ~>, — я>, не превышает 2л. Для расширения сектора однозначного отсчета можно ввести третий антенно-приемный канал (рис. 5.66) с уменьшенной базой между ним и одним из двух других каналов, По разности фаз я>, — ч>, сигналов, принятых антеннами 1 и 2, угловая координата цели определяется с высокой точностью, но неоднозначно.
Измерив разность фаз я>, — я>, сигналов, принятых антеннами 2 и д, можно устранить неоднозначность отсчета, подобно тому, как неоднозначность точного отсчета времени с помощью минутной стрелки устраняется отсчетом с помощью часовой. И в том и в другом случае мы имеем дело с устранением неоднозначности за счет много~икальных измерений. $ 5.18. Использование суммарно-разностных методов измерения в моноимпульсных системах Широкое применение в моноимпульсных системах находит суммарно-разностная обработка колебаний, принимаемых различными каналами.
При такой обработке образуются сумма и разность двух колебаний. Чтобы облегчить требования к идентичности и динамическому диапазону каналов приема, раздельную обработку принимаемых колебаний заканчивают схемой образования разности в самом начале приемного тракта, на высокой частоте. Для получения суммарного и разностного колебаний обычно используются высокочастотные мостовые схемы на волноводах, либо на коаксиальных линиях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
