Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Если измерить временной сдвиг т между сигналами и (г) на выходе пРм 1 и ищз(г) = и,(1 — т ) на выходе прм 2, то по оценке те(г) можно оценить скоРость пе(1) = й/(2те(г)]. Величина т'(г) ап)мделяехея в УОс — корреляторе, включающем регулируемый блок задержки т сигнала и„,(г), перемножитель, интегратор Иит и блок управления БУ задержкой, изменяющий т до тех пор, нока не достигается максимум кпрреляплонной функции т УГ(т) = ]'ищ,(( - т) „„(1)йй о В идеальном случае максюзум будет при т - тщ Реально из-ва шумов, различных помех и конечного времени Т ивтегриравания получаем т м т;*,, т. е. пценку временного глнига с ошибками.
Экспериментально доказана (6). чтп корреляционный измеритель может иметь более высокую тпчноеть, чем ДИС, и, кроме того, он хорошо совмещается с радиовысотомером. Однако применение КИС ограничено техническими сложностями, связанными с необходимостью иметь систему ориентации базы й по вектору скорости те, что требует специальной следящей системы [6]. 7.2.5. Рйдиоебртикант Это устройство определяет направление вертикали к поверхности. Чаще всего используют три-четыре узких радиолуча, как в ДИС (см.
рис. 7.3), с которым радиовертикант может совмещаться. В основу работы РВТ положен ревностно-даль- Рж. 7.6. Геометрические состноюеявя ври намерения рздиовертияели к среднему уровню страясвющей поверхности номерный принцип, т. е. определение разности дальностей Б, (1 = 1. 2, 3....), измеренных по осям ьх лучей.
Для иллюстрации принципа рассмотрим геометрические соотношения для двух лучей в плоскости Охщзщ (рис. 7.6), перпендикулярной среднему уровню поверхности. Иа рис. 7.6 следуют соотношения Бз = Незесбьг Вт = Нс зенб т (7.7а) где Оы = О т 4 ц1 и О,д = О,з — пт — угловые положения осей хм и х,з в опорной системе координат; 6~ „„О„т — установочные углы осей аитевн в Гюртовой системе координат О'хщущзщ, которые известны в результате калибровки. Углпвое положение бортовой оси зщ относительно вертикали з„ (неизвестный угол н,) подлежит определению. Репюя (7.7а) относительно '~~ и .Не (длл пупа"пы п(ж От тт = Отел) длл спел него уровня поверхности, совпадающего с плоскостью Ох„уьт получаем и = агсеш] — '~с(66,]; Не = (Рч + Бе)/(2зесО„„)).
(7.76) тгп о Таким образом, найдя пценни В,* и В~ дальностей, можно вычислить а,' и Но. т. е. совместить определение высоты и направления радипвертикали. Угол и," может характеризовать средний наклон поверхности (холма, горы), что весьма важно при поездке. Для измерении дальнпстей Я, требуются радио- дальномеры, описанные выше. ь х! При ровном гариаонтальном среднем уровне поверхности з районе облучения и и! О радиовертикаль совладает с гировертикалью. Однако при наличии неровности с высотой Ь (показано на рис. 7.6 пунктиром) адн» из измеренных дальностей Я! будет отличаться на аначение ЬЙ, = Ь эссе, . Имзэ этого расчет по формуле (7.7б) дает значительные ошибки з оценках а, и Н, Поэтому вэд пересеченной местностью прнмеиеиие РВТ для отмеченных измерений нецелесообразно.
Однако с его помощью можно решать другие задачи, например определять высоту отдельных неровностей рельефа: Ь = АН, 6.,= Н,-Ц 6„. В этом случае требуется анать Нс (или измерять с помощью РВ), задевать 6, относительно гирозертикали и измерять В, 7.2.6. Обзорные бортовые радиолокационные отвнции Эти станции испольауются в КЭНС прн наведении атмосферных и космических ЛА по контрастным радиоабразам местности, связанным с ее отражающими свойствами. Отличительная особенность схемы на рис.
7.2 в данном случае заключается з антенне и УОС. которые должны обеспечивать четкое воспроиазедеиие радиосбраза местнааги. Для этоса требуется высокое разрешение РЛС по направлениям х и у (рис. 7.7), т. с. в плоскости, в которой лежит контрастный радиоабраэ (озера, лес и т. и.). Для решения этой аадачи обычно применяют РЛС двух типов [1, 2)„.с антенной вдоль фюзеляжа и с синтеаированной апертурой. В обоих случаях нспольэуетсн боковое зондирование с касекананой диаграммой напраэленвости, которая лежит в плоскости, перпендикулярной траектории полета (рис.
7. 7). Высокое разрешение по оси у„обеспечивается малым интервалом разрешения зондирующего сигнала по задержке. На гаризавтальной плоскости Ох,„у, можно изобразить ливии изодальностей (постоянных значений радиуса гД, при которых постоянны также задержки т„- Ж,/с, где Н,— расавжвие ат ЛА (точка О') до соответствующей изодэльности. Высокое разрешение по х обеспечивается высоким угловым разрешением по азимуту за счет большого раскрыеа антенны па оси х либо синтезированием раскрывз при движении. При этом можно создать небюкусирозаниую или факусированную эквивалентную фаэированвую антенную решетку. Последняя обеспечивает более высокое разрешение, но требует более сложного устройства обработки сигнвлов, учитываю- 200 а! Ряс.
7 7. Соотношения при обзоре асэерхвоств: а — гсомегричзсхвг линии разных дальностей в Частот; Л вЂ” частотна-зреиеэвые палсжевия злзмеьтсз рзэрешевия сарамеявош сягвэлэ щего квадратичные члены набега фаз принятых сигналов. При нефокусированвой гРАР, которая чаще применяется из-за простоты„в УОС используетая совокупность фильтров, селектиругощих радиосигналы по доплеровским частотам Р (Ь = О, 11, 22, ...). Эначение У определяется согласно (7.ба), где виесто хм дл надо подставить единичный вектор 1, совпадающий с Кг Тогда при горизонтальном полете Удз = 2оа(мпб, соэ<Рь)/Х (7.8а) где а„— азнмутальный угад, соответствувлций зввчевию Ь. Таким образом, при выделении радиосигнала с фиксированной задержкой тм можно получить разрешение по азимуту и„ эа счет се екции по частоте удь.
В соответствии с (7.8а) при проиавальных значениях 6,. и ф и Фиксированных значениях частоты удэ можно построить кривые разных значений доплеравской частоты — иэсдопы, 301 которые на плоскости Ох„у„представляют собой семейство гипербол. В ограниченной области Э (х, у) гиперболы имеют вид практически параллельных линий (рнс. 7Л, а).
Таким образом, область Эе(х, у) рвзбнваетсв на площадки Эея соатвзтствУввцие элементам т,з, Ед» на плоскости Отар с на рис. 7. 7, б. Их размер определяется соответственно интервалами разрешения по мщержке Ат„и по частоте АР . Последний практически равен аффективной полосе доплеровского Фильтра с постоянной времеви Т = 1/(2АР „) < АГ, где ЬÄ— интервал времени, за который дополнительная (квадратичная) фаза изменится примерка на к/2. Величина Ат опз33» ределяется из геометрии движения на рис.
7. 7, а. В результате приходим к структуре УОС, содервсащей набор селекторов по задержке т с интервалом Ат в диапазоне Атж (т„„, т„„„) и набор доплеровских фильтров при кажДай задеРжке тм в Диапезоне АУд даплеРовских частот (Р дя Р~с ), а также детекторов интенсивноати селектируемых радиосигналов. Суммарное число влементов разрешения в области Яе(х. у) Асз = Мд,,тн»/(Атг»» М'р с). (7.86) Зта величина составляет обычно сотни или тысячи. Объем обрибатынаемой в УОС информации может составлять 10»...10»з бит и более [2). Ясно.
что резлиаонать такое устройство сложно. Обычно применяют оптические, голографические и цифровые методы с параллельной многоквналъной обработкой сигналов. 7.2.7. Пбббйбкьсб 887000ыкиб 08)[йббкб)бмы Пассивные автономные радиасистеыы (ПАРС) используют собственное электромагнитное излучение опорной поверхности или точечных источников, обычно радиоааезд. В последнем случае в состав ПАРС входит рвдиаастрапеленгатор. В первом сяучае формируют используемые в КЗНС информативные образы, аналогичные образам при шствввых АРС.
Образы, полученные от активных и пассивных АРС, поаволвют повысить точность и достоверность измерения координат ЛА Хз путем создания комбинированных активно-пассивных систем. В таких системах повыпюется помехоустойчивость, особенно если иапользонать разные диапазоны радиоволн. Основу ПАРС составляет радиометр [21 (рис. 7.8), состоящий из антенны А с увкой диаграммой направленности ДНА. коммутатора А'.
малошумящега широкополосного высокочас- Рве. 7.8. Структурная схема радиометра татного усилителя МШВУ, детектора Д, синх раиного детектора СД. индикатора И, зталонного шумового генератора ЭШГ н синхрогенератора СТ, переключающего выходы А и ЭШГ синхронно с СД, что необходимо для калибровки основнога тракта усиления в процессе рабаты по ЭШГ.
Для получения пассивных радиаобрааов О(х. у) испальзуетсв развертка по оси у„ва счет качания аси х, антенны в плоскости Оу з, а по оси х„„за счет движения ЛА со скоростью т . В схеме имеется устройство развертки УР, намешпощее положение ДИА (п»триховая линия), в генератор развертки ГР, вырабатываюсций пилообразный сигнал и синхронизнрующий индикатор И. С выхода индикатора получают оценку О"(х, у) образа поверхности в аналоговом или цифровом виде. Раднометр рагютает в одном нли одновременна в нескольких участках дюшазана радиоволн с частотами / = 1...100 ГГц [2), Выбор диапазона определяется интенсивностью пассивного радиоизлучения (пропорциональной квадрату частоты) и требуемым углом разрешения, пропорциональным с/(/В,), где Э, — диаметр приемной антенны.
Поэтому целесообразна увеличинать частоту / до сотен гигагерц, т. е. переходить в м»ьтлиметрсзый диапазон. Однако при етом следует учитывать, что в атом диапазоне уменыпаегсв прозрачность атмосферы, усиливается влияние облачности, осадков. Креме того, длн получения информативных образов нужна не столька максимальная мощность ивлучения поверхности, сколько кок»рвет ее шуьювых температур от различных участков. При получении сбразоз радиометром на рис.
7.3 разрешение на плоскости 1 = НеЬЕ„при зертикальиом зоидирозании. Период раззертки Т, = 1 /о . Угловое отклонение 9„(й) оси ДНА от нормали Н обычно лежит з пределах х (20...30) . ?.3. Системы автономного радиоуправленив, использующие измерения высоты и скорости В атом случае с помощью РВ ведется упрааление з вертикальной плоскости, а с помощью ДИС вЂ” з горизоатальной [по двум координатам хс. ус). Образуютсн дза (или три) канала азтономного редиоупразлеиин, которые саяааны между собой лишь функционально и слабо влияют один на другой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
