Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 2 (2003) (1151998), страница 34
Текст из файла (страница 34)
!О.). Рис. 10.1 176 Сигналы ц„р„, задержанные по отношению к излученному сигналу на время ~г=2Д/с, где с скорость света, поступают на вход временного различителя (ВР). Временной различитель (дискриминатор) формирует сигнал цм„пропорциональный времени Л1 несовпадения отраженного сигнала и„р„и сигнала ц з экстраполированной дальности Д,. Для определения знака ошибки используются два строба ц ь ц„з, расположенные симметрично относительно середины сигнала и з. Измеренное значение им подается в фильтр оценивания (ФО), в котором формируются оценки Д, Ч, и Ч„, поступающие к потребителям информации, и оценка Д, дальности, экстраполированной для следующего такта измерений. В аналоговых дальномерах Д,=Д. Поскольку сигналы Д, управляют работой устройства расстановки стробов (УРС), то ФО часто называют управителем.
В качестве начальных значений Да в дальномерах БРЛС используется дальность захвата цели, а в дальномерах РГС вЂ” дальность целеуказаний. Под действием сигнала Д, УРС формирует импульсы стробов ц, поступающие в ПРМ и ц„ь ц з, подаваемые на ВР. Сигнал ц„обеспечивает автоматическую селекцию целей по времени запаздывания отраженных сигналов, а сигналы ц„ь и з выделение сигналов ошибки им. При кратковременных пропаданиях сигналов цели дальномер переводится из режима автосопровождения в режим экстраполяции (памяти). В этом режиме к потребителям поступают значения дальности Д„ экстраполированные с учетом значения скорости Ч,а на момент пропа- дания сигналов.
Датчики корректирующих сигналов (ДКС) используются для повышения точности и устойчивости сопровождения целей, увеличения времени памяти (экстраполяции) при пропаданиях входных сигналов и для формирования оценок скорости цели Ч„. В качестве ДКС обычно используются: датчик воздушной скорости, измеряющий собственную скорость самолета Ч;, ДИСС, измеряющий продольную составляющую путевой скорости Ч„; акселерометры, измеряющие составляющие ускорений )„, ), )„„и гироскопы, измеряющие углы е„и е„, характеризующие положение антенны в пространстве.
Необходимость гироскопов обусловлена тем, что достаточно часто для повышения точности измерения ускорений акселерометры располагаются совместно с антенной на гироплатформе н ориентируются по осям антенной системы координат Х.„Ч„Е„в которой ось О.,Х.„направлена по линии визирования цели. В то же время собственная скорость Ч, и продольная составляющая путевой скорости Ч„измеряются в связанной системе координат, 177 ось О,Х, которой сориентирована по направлению продольной оси ЛА. Для пересчета этих скоростей в визирную (антенную) систему координат, в которой оцениваются дальность и скорость сближения, и необходимо знать углы е„и е„.
Вычислители корректирующих сигналов (ВКС) формируют сигналы коррекции Д„по положению (позиции) и Ч„по скорости путем преобразования измерений ДКС. При этом результаты измерений ДКС преобразуются в систему координат и в масштаб, принятые в дальномере. Следует отмеппь, что рассмотренная структурная схема является обобщенной и в конкретных типах дальномеров могут иметь место некоторые отличия. В частности, в дальномерах, используемых в БРЛС, могут отсутствовать датчики и вычислители корректирующих сигналов. Структурная схема измерителя скорости и ее производных аналогична схеме на рис.
10.1 при условии, что вместо временного различителя и устройства расстановки сграбав используются частотный дискриминатор и управляемый гетеродин. При этом вместо корректирующего сигнала Д„в управитель поступает сигнал коррекции по ускорению),. 10.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ДАЛЬНОСТИ И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ Дальномеры различают по типам временнык разли штелей и управителей, способам коррекции, видал! используел~ььт сигналов подсвета цели, способно реализиции ачгоритлюв оценивания дальности и ее производныт и числу контуров, используеиыт в следящей систелзе.
По типу временных различителей выделяют дальномеры с усилительными и интегрирующими дискриминаторами. В усилительных дискриминаторах выходной сигнал формируется по закону пд,=КАК где К вЂ” коэффициент усиления, определяемой крутизной дискримина- ционной характеристики ВР. В интегрирующих ВР цд, =)КА1Ж, что позволяет повысить о чувствительность дальномера к рассогласованию Ак По числу операций интегрирования, выполняемых в управвтеле, различают дальномеры с астатизмом первого„второго и иногда третьего порядка.
Управители (фильтры оценивания) с астатизмом первого порядка позволяют формировать оценки Д, а управители с астатизмом второго и третьего порядков — оценки, соответственно, Д, Чьв и Д, Ч,в, ),в, где )',в — оценка ускорения сближения !78 По способам коррекции выделяют дальномеры с позиционной коррекцией, в которых осуществляется коррекция по дальности Д„и дальномеры со скоростной коррекцией, использующие сигналы Ч„коррекции по скорости. В зависимости от вида СПЦ применяют дальномеры, использующие импульсные сигналы с НЧП, СЧП и ВЧП.
Последние два сигнала иногда называют квазинепрерывными. По способам реализации алгоритмов оценивания (управителей) различают дальномеры с аппаратурной и программной фильтрацией. В последнем случае могут быть использованы как аналоговые, так и дискретные алгоритмы оценивания. В зависимости от числа замкнутых контуров в следящей системе дальномеры могут быть одноконтурными и многоконтурными.
В одно- контурных дальномерах ВР, управитель и исполнительные устройства (УРС) входят в состав единого контура. При таком способе построения следящей системы невозможно одновременно обеспечить высокую точность и хорошую устойчивость сопровождения маневрирующих целей, так как условия достижения высокой точности противоречат условиям получения хорошей устойчивости. В частности, для уменьшения динамических ошибок, играющих основную роль при сопровождении маневрирующих целей, необходимо увеличивать порядок астатизма управителя.
Однако это сопровождается утратой устойчивости (59, 62]. Для сохранения устойчивости в одноконтурных дальномерах используются специальные корректирующие звенья, которые, в свою очередь, ухудшают точность. В настоящее время наиболее употребительны одноконтурные дальномеры с астатизмом второго порядка, поскольку формирование оценок Д, Ч,а и )м в одноконтурных дальномерах с астатизмом третьего порядка очень проблематично. Весьма перспективны многоконтурные следящие системы, в которых функции обеспечения точности и устойчивости дальномера в целом распределяются по различным контурам.
Алгоритмы функционирования многоконтурных измерителей можно сформировать на основе математического аппарата СТОУ. Все рассмотренные классифицирующие признаки применимы и для измерителей скорости с учетом особенностей их работы. В частности, в качестве СПЦ в измерителях скорости используются либо непрерывные, либо квазинепрерывные сигналы. Рассмотрим некоторые виды измерителей дальности и скорости, функционирующих в составе ССН самолетов и ракет прн различных сигналах подсвета цели. 179 10.3.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАЛЬНОСТИ И СКОРОСТИ БРЛС ПРИ КВАЗИНЕПРЕРЬ)ВНОМ СИГНАЛЕ ПОДСВЕТА ЦЕЛИ В режил>е СОЦ изл>ери>пель дильности и скоронпи, входящий в состав илтульсно-доплеровской БРЛС, позволяет непрерывно получить точную ипфорл>аци>о о дальноппи, скорости облил>гения с' пельш и собственной скорости чели. Эта информация необходима для самонаведения истребителя в НУТВ с выбранной целью по алгоритму (7.22), (7.23); сгробирования приемника БРЛС по дальности; формирования команд целеуказания ракетам «в — в»; экстраполяции пространственного поло>кения цели. Последняя задача решается на основе знания оценок составляющих собственной скорости цели. Информация о пространственном положении цели нужна для некоторых типов ракет с комбинированными системами управления на этапах автономного и командного наведения. При использовании в БРЛС импульсного сигнала с ВЧП его селекция по скорости осуществляется точно так же, как и при непрерывном сигнале.
Однако селекция по дальности отличается от селекции, выполняемой в БРЛС с НЧП импульсов. Относительно малая энергия сигнала с ВЧП в одном импульсе не позволяет осуществлять селекцию по дальности непосредственно по каждому импульсу. Отсюда следует необходимость предварительного накапливания полезных сигналов для обеспечения достаточно большого отношения энергии сигнала к спектральной плотности шума. Спецификой применения сигналов с ВЧП является неоднозначность отсчета дальности, обусловленная тем, что время запаздывания отраженных импульсов может превышать период повторения зондирующих импульсов.
Это предопределяет необходимость применения того или иного способа устранения неоднозначности [22]. Обычно такая задача решается в процессе формирования начальных условий для следящей системы и на ее работу никак не влияет. В то же время наличие мертвых зон, вызываемых попаданием отраженных сигналов во временные участки бланкирования приемника, непосредственно влияет на функционирование дальномера. Структурная схема одного из вариантов дальномерного канала БРЛС, выполняющего автосопровождение цели при импульсном сигнале с ВЧП, приведена на рис.
10.2, а диаграммы ее работы — на рис..!0.3. Особенностью рассматриваемого дальномера является использование в нем БЦВМ, с помощью которой часть задач решается на алгоритмическом уровне. Синхронизатор С (рис. 10.2) вырабатывает импульсы ц, запуска ПРД и вв бланкирования (запирания) приемника (ПРМ) (рис. 10.3,а).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
