Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Поскольку для работы цепочки цифровых делителей требует- лишь напряжение наизыспюй частоты, то после фазирсвэния юв колебания всех низких частот могут больше не иэлуаться. Приемник будет отслеживать дальномерный сигнал с чнсстью до фазы колебания наивысшей частоты Ры, а выдать рабочие импульсы с периодом нанвизшей частоты р„п Сравним фазовый многочастотный и псевдошумовой метадальнаметрни. Основными преимуществами фазового метоявлякятя относительная простота узкополосной фильтра- и дальномерного сигаала на борту КА и быстрое вхождение сянхрокизм следящих систем. обеспечивающих фильтраю.
Это связано с тем, что в фазовом методе дальномерный ваэ состоит кз сравнительно небольшого числа гармояичеих составляю~пик (модулирующих частот), тогда как ПШС почти полностью участок спектра, пшрина которого евтировочно равна наивысшей модулирующей частоте при оном методе дальнометрии (при прибяизигельно одннаках точностях обоих методов). Преимуществом псевдошумовометсда дальнометрии являются возможность намеренна ьшнх расстояний прн наличии одной шкалы и удобство исьаования з совмегпенных радиолиниях КИС. Отметим, что в ряде КИС яюпел применение двухппшль' дальномер, в котором для грубого определения дальности пользуется ПШС, а для точного — одна достаточна высокая штабная частота.
3.3.3. Измерение угловых координат и их производных Направление на объект опрсделяетгя угловыми координата- . Системы, измеряющие угловые коордикаты, вазывюотся торами. В измерительной (топоцентрической) системе динат Ох,у„г, (см. рис. 2.4) угловымн координатами КА яаазимут у и угол места Е. Дла их определения при раупразлении КА используются одно- н многоантенные (баао) пелевгаторы. Одноантеиные пеленгаторы имеют авгенну, удованиую системой аягссопроиождения. Показания углов с датчиков, фиксирующих положение ее осей. Одноантеииые пеленгаторы широко применяются в радиоаторах и радисвнэирах систем управления.
В командно-из- мерительных комплексах они используются в основном длз измерения углов гесстэционарных ИСЗ. В этом случае антенна имеет достаточно большое зеркало, формирующее узкую диаграмму юшрзвленности. Направление на источник радиосигнала определяется либо по максимуму принимаемого сигнала (экстремальный метод), либо равпосигнальными методами (метод конического сканирования, монсммпульсный метод).
При равнссигнальяых методах с помощью специальных облучателей формируются пересекающиеся на заданном уровне парциальные диаграммы направленности. Мояоимпульсные пеленгаторы и пеленгаторы с коническим сканированием подробно описаны в различнъпс книгах по радиолокации (3). Пеленгаторы экстремального типа уступают по точности моноиъшульсным, но проще и дешевле их. Зто обстоятельства привело к широкому применению таких пеленгаторов в земных станциях спутниковой связи и вещания. а также в специаливированных западных КИС, обеспечивающих упрзвление геостационарными спутниками.
Кратко остановимся яа особенностях работы пеленгаторов экстремального типа при работе с ГСС. Под действием притяжения Солнца, Луша, неравншзерностей гравитационного ноля Земли и других факторов параметры орбиты ГСС медленно изменякпся. Для точного наведения антенн на ГСС периодически проводятся (одна раз в 20...60 мин) сеансы подстройки. Во время этих сеансов антенна последовательно (сначала по азимуту„а затем по углу места) делает серию из )т пробных шахов, на каждом из которых измеряется уровень принимеемого сигнала (/, (1 = 1, 2, ..., )У).
Зависимость Е', от угла ф (или О) поворота антенны (У, (ф — Э~с) с точностью до постоянного коэффициента совпадает с ее диаграммой направленности. Здесь из — угол азимута. соответствующий максимуму дивгрюзмы направленности. В течение сеанса подстройки, который обычно длится не более 30 с, угловое положение ГСС практически не меняется. Зто позволяет, зная форму диаграммы направлеяности и абрабатываз ревультаты серии измерений (', по методу наименьших квадратов, определить направление на КА.
С высокой точностью направление на любой КА можно измерить с помощью миогоаитенных пеленгаторов. имеющих достаточно большую базу. Отметим, что базой пеленгатора называется расстояние мезкду базовыми центрами составляющих его антенн. Поскольку в таких пеленгаторах направление на КА определяется по фазе принимаемых радиосигналов, то их часто иааывают фазовыми. Рассмотрим измерение угловых координат с помощью фазового пеленгатора. Обратимся к рис. 3.14. Допустим, что три антенны пеленгатора Ас, Аз, Аз расположены в горивоитзльпой плоскости на поверхности Земли по осям координатной сметены.
Причем антенны Ас и А, находятся на оси х, и абраэуют базу величиной д, а антенны А и Аз расположены на оси 'я, и образуют вторую базу, также равную б. Расстояние от КА /ю антенн Аи Аз и Аз обоаначим через В~, Вз, Вз. При примеяении фазовых пеленгаторов направление нв КА удобнее зада'зжть не Углами И и 0, а направляющими косинусами, т. е. коЗинусами углов е, и е . При большом удалении КА (В ~ д) приходящие в антенны получи можно считать пареллельными. В этом случае Рвать фаз между сигналами в антеннах А,. Аз и Ас, Аз, как ,Ъцдно и» прямоугольных треугольников А А А' и АдАзА'з, оп- Ределяется разностью хода лучей на отреаках А А'р - дсоз е, и Азд'з = асов ез. Поскольку фазу радиосигнала можно намерять в пределах 2л, то измеренные разности фаз Ф,з н Фсз между "сигнелзми в антеннах А, Аз и Ас.
Аз будут Равны Ф,з = (2ж(/Х) соз е„— 2лйн (3.16а] Фгз —. (2ж(/Х) сое ее — 2лйз, (3.166) . где Х вЂ” длина волны радиосигнала; й, и йз — целые числа, обеспечивающие выполнение условий — л < Фгз Ч л и -х Ц Фгз Ц л. Рис. 3.14. Геометрические соотношения в фазовом пеленгаторе 156 По измеренным значениям Ф~з и гРгз из (3.16) находятся направляющие носинусы КА. При этом, кек и при фазовом мегодс намерения дальности, может возникнуть задача разрешения неоднозначности измерений, котаран по существу сводится к вычислению чисел з и йз.
Для разрешения неоднозначности необходимы грубые значения углов или направляющих косинусов. Для их нахождения использ)потея одноантенные пеленгаторы или дополнительные пары антенн, располозкенные вдоль основной базы на меньшем расстоянии один от другого. Неоднозначность моною также исключить, применив модулярованный радиосигнал н дополвителыю намерив разность фаз на частоте модуляции. При необжщимости измеренные значения направляющих косинусов пересчитываются в азимут и угол места по Формулам тригонометрии: Р = зго(6 (соз ег/соз ег), 6=агссги „(сооэзг, Ь созе с . (ЗЛ7) Однако при вычислении траектории движения КА пересчет по Формулам (3.17), как правило, не производится и при вторичной обработке в качестве навигационных параметров непосредственно используют направляющие косинусы. Так как оба соотношения (3.16) идентичны, то в дальнейшем будем определять один направляющий косинус и в обозначениях опустим индексы.
Из (3 16) имеем соз с = (1/гО(цо/(Зх) + 31. (3.18) Обычно в Фазовый пеленгатор длз раскргзтия неоднозначности вводят несколько бээ. Каждой из иих соответствуег определенная измерительная шкала. Стыковка пжвл проивводится в ЭВМ твк же, кзк и в мяогочастотном Фазовом дальномере. Разность Фаэ Ф удобнее измерять на достаточно низкой частоте. Повтому принятые разнесенными антеннами радиосигналы преобразуются по частоте так, чтобы сохранилась первоначальная разность фав принятых сигналов. С атой точки зрения наиболее интересны пеленгаторы, у которых принятые антеннами сигналы получают основное усиление в общем тракте (рис.
3.15). Эю повволнет снизить зппаратурные погрешности. Излучаемые бортовым передатчиком сигналы принимаются на две рввнесенные антенны А, и Аэ, усиливаютсэ усилителями вьаюкой частоты и подаются на смесители 1 и Рве. 3.13. Упрощеинаа схема базового пеленгатора И одное)именно со сдвинутыми на некоторую частоту Р с лами гетеродинов. В результате сигналы, поступающие иа первой и второй антенн, преобразуются в сигналы с различными промежуточными частотами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
