Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Для этого ограничивается максимальная дальность действия рздиовэрызателя. При Формировании команды иа подрыв БЧ может использоваться ивформация ве только о взаимном положении цели в БЧ, во и о скорости их сближения. Это познолжт исшжьэовать в аппаратуре радиоварывателя эффективную проврдуру селекции посторояиих целей по скорости. Обратимся к рис. 8.3. Будем полагать, что УКЬВК вЂ” область срабатывавия взрывателя, а траектория дви целя относительно БЧ н системе коордннатАХьуь есть я ГС. пересекающая гравицы области срабатывания вз тела э точках Н и Р.
Угол между вектором относительной". рости тс и вектором дальиостя РА равен у, а угол между ва»итораяи тс и Н«« — Тк Тогда доплеровские сдвиги частоты ))Пгвалоз, отрэя«сивых целью, нахОдяЩейСя иа гравипах Облаб(ги сРабз. тывавия, н точках Н и г Р, (сои соз Ур Рэ = (ос~Л) соз Уз: (8.8) где Л вЂ” длина волям несущего колебавия. Иэ рис. 8.$ следует, что фгэ = )) — х+ у, э. Подставляя у, э — %»л (р-к) е (8.8) с учетом (8.2) и (8.3), получим г„-. (,,~Л)(„, „(Л~з) с (д„- В)).
» (8.3) 359 Па основе (8.8) с учетом (8.2) и (8.3) можно вычислить средний доплеровский сдвиг частоты отраженного сигнала Р = 0,5 (Р + Р ) и изменение доплеровскога сдвига 2ЬГ Р1 — Г при движении цели от точки Н до Р в области срабатывания взрывателя Р = оси (0,5Ьв) [(а /Х) сги в — (о /1) соз (ср — ВД; (8.10) ЬР = Мп (0,5ЬВ) [(о„/Х) зш  — (ос/Х) ап1 („— ВЦ.
(8.11) Первые слагаемые в формулах (8. 10) и (8. 11) определяются талька параметрами да вжевия БЧ, а вторые вависят еще и ат параметров движения цели. При атаках относительно медленных целей (з Э 5) значения Г,„и ЬГ практически не зависят ст скорости ос и курса 6 цели. При догонвых курсах сближения (6 = 0) значения Г и ЬГ определшотсн разностыа модулей скоростей ракеты и цели (иь — ог).
Ясли область срабатывания ориентирована под углом и„= = 0,5х к продольной аси ракеты (см. рис. 8. 2, е. д), то Ри = -(ос/1) сов(0,5Ьв) ып В„ (8.12) ЬР—. Ноя/Х) — (ис/Ц соз В) з)п (0,5/вр). В етом случае при доганных курсах сближения (В = 0) среднее значение даплеровского сдвига частоты нулевое Р = О, а его изменение равна ЬГ = [(ал . ас)/Х)) ып (О. 5/кр). Формулы (8.9) — (8.11) устанавливают связь между угловыми змрзмзтрамв области срабатывания взрывателя ер, з, Ьв, 6 ) и характеристиками допаеровского сднига частоты (Рз и ЬГ, Р, ) принятого сигнала. Угловая ширина области срабатывания взрывателя в первом приближении определяется птнриной ДНА. При заданной рабочей длине волны возможность уменьшения угловой ширины области срабатывания взрывателя будет ограничиваться максимальными размерами антенны и габаритами БЧ ракеты.
Однако можно уменыпить ширину области срабатывания за счет непользования частотной селекции принятого сигнала. Для зтога надо уъипьшвть диапазон частот срабатывания взрывателя, т. е. вместо диапазона даплеровских сдвигов частогы [Р,, Гз), при котором разрешается формирование команды на подрыв БЧ, задать меньший диапазон срабатывания [Р,Рю),причеи(Р -Г,)с(Р -Рз)иР, сР.'Гехническизто иожно реализовать либо аппаратно — выбором полосы щюпуска- ния канала измерения частоты сигнала в диапазоне [Рнг Г либо алгоритмически — введением в алгорвпз выработки команды подрыва ВЧ ограничения вида (Р1а ь Рд > Рю) на доплеровский сдвиг частоты Рд. Во всех предыдущих рассуждениях подразумевалось, что наведение ракеты на цель проведено с промахом, меньшим радиуса поражения Яп этой цели. 8.3.
Измерительные устройства радиоезрыеателей Практически ва всех радиовзрывателях формирование команды на подрыв БЧ проводи гся на основе сравнения расстояния Н от цели до ракеты с радиусом срабатывания взрывателя Л,г, [2, 4). Радиус срабатывания взрывателя — жо расстояние до цели, на котором проиаводится подрыв ВЧ. Обычно он выбирается примерно равным радиусу порюкения /)п цели. Для этого в состав аппаратуры взрывателя включается дальномер. Предполагается, что читатель знаком с принципами построения основных видов радиолокационньтх дальномеров, поэтому материал раздела в основном отражает специфику структуры построения и выбора параметров дальномеров радиовзрывателей.
Упрощенная структурная схема дальномера показана нз рис. 8.6. Сигналом передатчика ПРД аблучзется цель 1[. Отраженный целью сигнал обрабатывается приемником ПРМ и падается вместе с сигналом передатчика в изиеритель ИЗМ информационного параметра сигнала (задержки, частоты, мощности). В решающем устройстве РУ при вынолиении условна Я и Я „формируется сигнал разрешения на выдачу команды подрыва БЧ. Максимальное время обработки сигнала Тв „„„зависит от расстояния до цели, на котором включается ) .4 Рзс.
8.6. Структурная схема измерительного устройства рздиовзрызателз 361 )юдисвзрывагель В,„= (2 ° 4) В, з, и скорости сближения се ракеты и цели, г. е. Ти „„м к В „/сс. Задача, рмпаемая варывателем (подрыв БЧ на заданном расстоянии от цели), может быть для дальномерного канала сбюрмулирована как зааача обнаружения отраженного целью сипшла в заданием диапазоне значений информационных параметров (аадэржки, разности частот, интенсивности сигнала). Зто обстоятельство существенно влияет на выбор структуры и параметров дальномерного канала радиовзрывателя.
Б радиовэрывателях применяют импульсные дальномеры [1„5). при использовании которых относительно просто решается аадача развязки приемного и передающего трактов. На рис. 8.7 даны графики, поясняющие его работу. На рис. 8.7, а показан зондирующий сигнал, на рис. 8.7. б — отраженный от цели сигнал. а на рис.
8 7, в — последовательность строб-импульсов длительностью тс несколько большей, чем длительность т зондирующего импульса тз ь т и с периодом Т. Строб-импульсы задержаны на время т„,,е относительно последовательности зондирующих импульсов. Если импульсы ответ- ноте сигнала попадают в стробы (выполняется условие тл = т ), то расстояние до цели примерно равно радиусу срабатывания взрывателя В = В з - 0,5 с т . Таким обрамж, команда на подрыв БЧ выдается. если отраженный целью сигнал будет обнаружен во временном интервале [т,; т„+ тс).
Для повышения надежности работы взрывателя сигнал обнаруживается в стробе на основе анализа не одного, а пачки иа И импульсов длительностью Т, (И вЂ” 1)Т. тотном методе измерения дальноспт [1, 5]. На рис. 8. 8 даны графики, нояснянвцие втот метод. Законы частотной модуляции аонДнРУюше о (,(Г) н о Раже о о о Цели Ях(Г) = ( (à — т„) + Рд сигналов даны на рис.
8.8, в, где (е — значение частоты несущего колебания, ( — девиация частоты, Т вЂ” период модуляции, гд — доплеровский сдвиг частоты несущего колебания. Изменение во времеви разности частот гг(() — 1(~(г) — Цг)) покааано на рис. 8.8, б, а сам сигнал разнсстной частоты г (г) — на рис. 8.8, е. Б радновзрывателях время расп1юсграненин сигнала тл на трассе цель — ракета обычно существенно меныпе периода модуляции тл << Т. 'Хогда ситвлл частоты ге(г) рис. 8.8, е можно в первом приблюкевин с ппать состоящим на двух примыкаххцих одна к другой пачек импульсов длнтель- с Рнс. 8.7.
Графики сигналов з вмвульсвсм дальномере 363 Минимальная измеряемая дальность (змертваяь зона) этого дальномера определяется длительностью импульсов т сигнала В„= 0,5ст, а максимальная дельноегь „— велизмвой максимальной задержки т „„стробкмпульсов — В„=- 0,5ст Очевидно, что значение т не должно превышать периода Т, т.е.т, <Т. Относительно просто решается аадача раавяэки приемного н передающего тракюв я при час- Ряс.
8.8. Графики свгззлсв в спектров е частотном дальномере пастью (О,бТ вЂ” т ) с частотами заполнении Гр н Г . СпектР этого сигнала изображен на рис. 8.8, г. Огибающая этого спектра имеет дзе моды — на частотах Гр и Гр . а сам спектр состоит иэ локальных областей с огибающими вида ив х/х и швриной каждой локальной области по первым нулям 2/Т „где ҄— длительность обрабатываемого сигнала. Расстояние между соседними спектральными областяии 1/Т определяетаа периодам иодуляции Т. Значения частот Гр, н Гр определяются дальностью В до цели и радиальной скоростью ( ~ »!В ь — ) сближения ракеты и цели л! / Гж = Гд Грс Грд Гд+ Г (8.13) где Грс = 4В/ /(сТ) — частота Гр(Г) прн отсутствии вванмного !»)В!» движения цели и ракетьп Гд = 2/с ~ — !/'с — доплеровский с~ »!/ сдвиг частоты /о везущего колебания. При выводе формулы (8.18) учитыналось„что в штатном режиме работы радновэрыеателя обычно происходит сб»шже»'д(В 1 дше ракеты и цели.
Тогда ( — ! с О и Г > О. а при ориентации [лр /' Л области срабатывания взрывателя ф с 4б' (рис. 8.8) практически всегда выполняется условие Г > Грс. Тогда на (8.18) под лучин бюрмулы для оценки дальности В до цели и модули ра- ЫВ ! диальной скорости ~ — ~ сближения цели н ракеты, в которых ~яг ~ отражена эта специфика работы взрывателя: 2Г, = Грз — Гр! = (8(/ )/(сТ); 2Гд Грд ч Гж = 4/с ~ Лг !/ с !4В! (8.14) В=(Грд Гр!)су/В/д! ( 4 ! ' (Грд+Гр!)с/(4/с) (8 15) Из (8.15) видно, что срабатывание взрывателя на дальности В = В, ахггветстаует выполнению условия Лля )извести частот (Грд Грд) Гд с = (ВВ д/ )/(с7) (8,16) Если в импульсном дальномере комавда на подрыв БЧ выдается при попадании отраженного сигнала во временной строб, то по аналогии н частотном дальномере команда на подрыв БЧ выдается при попадании отраженного сигнала в»частотный строб».
д' Минимальное аначевие (Гро) „должно быть таким, что- бы в пределах одного временного интервала ллительнастью (О,бТ вЂ” тв) и 0,5Т (Рнс 8.8, е) помещалось не менее одного периода сигнала раэностной частоты. Тагла (Гро)„= 2/Т н минииальнаа дальность действия взрывателя равна В, = 0,25 Х», где Х = с//. Максимальная дальность действия взрывателя д определнется установленным аначением частоты срабатывания(Г, ),т.е.В»з =0,125Т(Г ) Х . Заметим (см. рис. 8.8, а), что сигналы частот Грз и Грд разнесены во времени и для вычисления их разности (Грд — Гр,) аппаратными средствами необходимо устройство задержки сигнала частоты Гр, ва время 0,57, что вредставляет достаточна слажвУю чехии искрю зэлачУ Вычисление (взнести (Грд Гр!) выполнять целесообраано не аппаратно, а алгорнтмически, что лагко реализуется, если прнменяютсв цифровые методы намерения частоты и обработки ии[юрмации. При выборе параметров дальномера следует помнить, что из-аа дискретности спектра отражевиого сигнала (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
