Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Положение оси следящей системы дает непосредственный отсчет высоты и используется для воздействия на другие элементы системы слепой посадки в заданной по. следовательпости. Девиация частоты уменьшается от 120 МГц при нулевой высоте до 60 МГц при высоте 100 м. На высотах, превышающих 100 м, девиа. ция регулируется следящей системой так, чтобы частота биений была постоянной н равной 10 кГц. Полоса пропускаппя полосового фильтра расширяется от 600 Гц до !О кГц при увеличении высоты от 0 до !00 м. Усиление также повышается с увеличением высоты. Выбор скорости этого возрастания не является критичным, так как разностная частота поддерживается постоянной.
В высотомере применена процедура поиска с самозапуском для уста. нонки начального положения главной следящей системы. Имеется линия задержки, которая вкгпочается только при проверке высотомера. Этот высотомер имеет ббльшую массу, чем другие высотомеры. Разрабатываюзся варианты этого высотомера на полупроводниковых приборах. В них будут применены дополнительные контрольные цепи. Подробное описание высотомера АН1г'3 дано в 1471. Высотомер фирмы Ешегзоп-Е!шег !48! отличается по принципу действия от других описанных высотомеров [48! Осповвое отличие состоит и тсмг, что частота передатчика этого высотомера иа полупроводниковых приборах модулируется по сииусоидальному закову, а следящая система устанавливает та- 271 ! л.
4. Радиолокационньге системы с непрерывным излучением и с гТМ кую девиацию частоты, при ноторой энергия отраженного сигнала 'на второй гармонике частоты модуляции максимальна. Это получается, когда девиация частоты ЛЯ, частота модуляции ымг2п и дальность сТ)2 имеют такие значе. ния, прн когорых аргумент функции Бесселя второго порядка 2йй ыгч Т ТЗ = — Ып ыгя 2 соответствует мансимуму функции Уз[0) [см.
й 4.)!). Если ым и требуемое значение 0=3,! известны, то Т определяется с той же точностью, с которой определена и!). Частота модуляции выбрана равной 25 нГц, чтобы избежать неоднознач. ности отсчета при высотах от 0 до )500 м. Для предотвращения периодической потери сигнала при отсутствии доплеровсних частот, применяется смешение частоты на 405 кГц [см. 9 4.6) в цепи между передатчиком и смесителем [6,!9[. При этом усиление происходит на частоте 405+2 25=455 нГп и устраняется перекрытие спектров, т. е, с наждой гармоникой связана только одна дсгплеровская частота. Для облегчения работы следящей системы по поддержанию постоянной девиации частоты вводится качание частоты модуляции 25 к! ц с частотой 400 Гц. Сравнснве фаз выходного сигнала детектора и опорного сигнала с частотой качания показывает, в каном направлении следует изменять девиапию частоты, чтобы значение функции Уэ было максимальг~ым. В одном из вариантов высотомера имеются линия задержки и дискрими.
натор для его непрерывной калибровии. Это усовершенствование фундаментально улучшает работу высотомера, так кап установлено, что передатчини имегот тенденцию к изменению их чувствительности по девиации частоты, а неснорректированное напряжение, создающее девиацию, оказывается недо. статочно стабильным и точным для индикации девиации и высоты. Высотомер содержит танже набор нонтрольных приборов для автоматичесного контроля работы и проверни, осуществляемой летчином.
Имеется также возможность введения неглубокой модуляции с частотой 50 кГц в дополнение к основной модуляции с частотой 25 кГц в случае пропадания отраженно~о от земли сигнала на больших высотах. Действие дополнгпель. иой модуляции аналогично введению функции Уп и достаточно большой просачивающийся сигнал прн таком виде модуляции можно использовать для проверки работоспособности передатчика и приемника в случае пропадания отраженного от земли сигнала. Когда сигнал снова появляется, то будет преобладать функция Ут и начнет действовать следящая система, которая перед этим была установлена логическими схемами на высоту около 300 м. После этого модуляция с частотой 50 нГц снимается.
4.49. Доплеровские навигационные РЛС Первые доплеровские навигационные РУ!С были импульсными системаыи и представляли собой дальнейшее логичесное развитие РЛС с селекторами движущихся целей [49 — 5)[. Передатчик таной РЛС излучал некогерентные импульсы, но так кап ДН антенны была многолучевой, то некогерентность фаз устраняется при смешении сигналов с одинаковым запаздыванием, На. пример, один луч был направлен под углом 45' к вертикали и вперед по' тра. ектории полета, а другой — под таким же углом, но назад. Доплеровские частоты выделялись при последующем смешении и использовались для индикации скорости самолета на траектории.
[Для предотвращения наложения спентров обычно применялось смещение частоты.) Использование двух лучсй имеет ешс и другое преимущество, Можно показать [52[, что если самолет 4.12. Доплеровские яаапгациомиете РЛС попеременно то набирает высоту, то снижается, среднее значение доплеровской частоты, выделяемой как разность частот сигналов от симметричных лучей антенны, дает меныпие погрешности, чем прн одном луче. Если ось самолета не параллельна горизонтальной проекции траектории его полета, то необходимо или соответственно изменить направление переднего и заднего лучей антенны или скомпевсировать влияние рыскания. В любом случае потребуетсв по крайней мере еще один дополнительный луч Рис.
24 Деилеревсиве иввиглииеииеи РЛС с четырвмв лучами и след«мими устройства. ми дли ««ждете луча. антенны. Обычно используютсв два дополнительных луча. В общем случае РЛС имеег четыре луча, расположенных симметричво относительно оси само. лета и направленных под одинаковым углом к вертикали, причем два луча направлены вперед — олин вправо, другой влево, а два других направлены назад (рис. 24). В зависимости от назначения РЛС и допустимой массы ап паратуры, там, где зто возможно, вся многолучевая антенная система может либо автоматически 'ориентироваться относительно горизонтальной проекции траектории полета, либо стабилизироваться при помощи следящих систем. В РЛС широкого применения обычно используются неподвижные антенны.
При использовании щелевых антенных решеток, возбуждаемых попеременно с противоположных концов, формируются лучи, расположенные на равных асстояниях от оси решетки и направленные вначале вперед, а затем назвр,. сочетании с несколькими СВЧ переключателями такаи антенна образует 273 Гл, 4. Радиолокационные системы с кенрерьгеньгн излучением а с ЧМ компактную конструкцию, способную формировать четыре луча требуемой формы [53]. Основной интерес представляют современные варианты навигационных РЛС непрерывного излучения. Так как РЛС непрерывного излучения без модуляции или с ЧМ являются по своей природе когерентными, в них отсутствует потребность в использовании пары лучей для компенсации случайных рассогласований фазы сигналов. Поэтому, хотя обычно в РЛС непрерывного излучении с ЧМ и используются пары таких лучей и вычитание сигналов 'г, алесь будет рассмотрена РЛС с одним лучом и устройствами слежения по доплеровской частоте.
Ясно, что а случае четырех лучей потребуются четыре (или две) пары устройств слежения и приемопередатчик будет поочередно работать по каждому лучу (по каждой паре лучей). Для выработки навигационных данных и представления их летчику потребуется ЭВМ или специализированное вычислительное устройство.
В первых доплеровских навигационных РЛС непрерывного излучения модуляция не использовалась и их чувствительность на больших высотах понижалась пэ-за влияния просачивающегося сигнала [54, 55]. Эти РЛС никогда не выпускались промышленность|о серийно.
Большинство пракэически применяемых навигационных РЛС [40, 52, 56, 57] работает с ЧМ по синусоидальному закону и выделением в приемнике третьей или четвертой гармоники частоты модуляции (рис. 24). Частота модуляции обычно близка н 1 МГц, а нривые чувствительности по дальности подобны кривым А н В на рис. 19. Инденс модуляции выбирается на основе компромисса между значением, ври котором получалась бы наибольшая средняя мощность на выделяемой гармонике, и значением, до которого при изменении частоты передатчика не превышалзсь бы допустимая АМ [40, с.137], Для РЛС с выделением третьей или четвертой гармоник (Уз или У4) удовлетворительным значением индекса модуляции можно считать 2,4.
Это значение легко установить по спектроанализатору, добиваясь нулевой линии несущей в спектре. Можно производить усиление одной или обеих доплеесвских линий, связанных с выделяемой гармоникой частоты модуляции. После усиления доплеровские сигналы восстанавливаются методом фазового детектирования с нспользовани м в качестве опорного сигнала третьей нли четвертой гармоники частоты модуляции. Пара боковых полос, связанных с определенной доплеровской линией, имеет зависящий от дальности набег фазы и при изменении дальности выходной сигнал фазового детектора изменвется между сиифаэным и квадратуриым его значениями. Средняя эффективность детектора прн усреднении по всем дальностям почти сводит к нулю дополнительную мощ. ность, содержащуюся во второй доплеровской линии [40, стр !43 †1].
Прп просктировании усилителя, следующего за фаэовым детектором, становатся очевидаыми преимушества симметричного расположения лучей антенны, так как при этом выделяются все доплеровские частоты, определяемые движением самолета, а просачивающиеся сигналы легко удаляк~тся фильтрамн. П Применение метода вычитания, аналогично испоггьзуемому в импульсаых РЛС, позволяет в основном исключить влияние слу яйлой ЧМ, создаваемой клистроном передатчика [52].
Но, к сожалению, зсе такие системы содержат смеситель, в котором смешиваются два сигнала с сопровождающим их шумом. Насколько известно автору, ие было проведено пн одного удовлетворительного исследования сигналов, получаюпцшся в результате такого смешения, и содержания составляющих типа шум, умноженный на шум. Другой метод исключения нежелательной ЧМ в передатчике при использовании од. ного луча антенны основан на применении устройства слежения по частоте. Этот метод в нриинние иросг, ио вредставляст трудности с точки зрения инженерной реализации. В настоящее время такой подкод используется наиболее широко.
274 4Л9, Доплеровские навигационные РЛС Прн использовании РЛС на вертолетах частоты си~валов утечки ближе к частотам полезных сягналов и расчет усилителя становится более трудным. Основная система с выделением третьей или четвертой гармоники имеет кпровал», если У»())) нли Л(О) превращается в нуль. Это случается прв ы Т)2=пщ а если значение 2АЯ)ы не меньше первого нуля функции»», то и при других дальностях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
