Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 2 (2003) (1151998), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Это и позволяет исключить зависимость сигналов угломерного канала от дальности до цели. Сигнал вычитающего устройства определяется соотношением ц,„=()„„з)п(ь21-йр,), где 13,„, вычисляемое по (11.4), характеризует угловое рассогласование РСН и ЛВ цели, а фаза д, указывает направление этого рассогласования. Модуляционная частота ь.1 зависит от скорости вращения двигателя модуляции ДМ.
В фазовых детекторах ФДГ и ФДВ сигнал ц,„преобразуется в два напряжения постоянного тока: цд„„= Кд(),тсоз<р,; (11.5) цьви Кь~ ~вуз1п!рс' Здесь Кь — весовой коэффициент, а им„и цм„характеризуют ошибки сопровождения по углу в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В качестве опорных для ФДГ и ФДВ используются сдвинутые по фазе на 90' сигналы с модуляционной частотой ь), которые формируются генератором опорных напряжений ГОН под действием двигателя модуляции ДМ. Измеренные значения рассогласований им„и цм„поступают в АЦП, где преобразуются в соответствующие коды Ь„„(п) и Ь,„(п), после чего подаются в ВЦВМ, которая в составе угломера решает следующие задачи; вычисляет корректирующие поправки по сигналам гироскопических измерителей; оценивает углы <р„, <р„и угловые скорости ю,., оз, ЛВ, которые необходимы для самонаведения истребителя; вычисляет сигналы управления для привода антенны ПА, обеспечивающие сопровождение цели по направлению (пространственную селекцию); гарантирует функционирование следящей системы в режиме «память» при кратковременных пропаданиях сигналов.
Для сокращения выкладок рассмотрим алгоритмы решения перечисленных задач только в вертикальной плоскости, поскольку для горизонтальной плоскости они имеют тот же смысл. Сигнал коррекции, с помощью которого стабилизируется антенна при угловых колебаниях истребителя в вертикальной плоскости, опре-  — 3806 225 деляется численным дифференцированием результатов измерения тангажа в двух соседних тактах пв(п) = (Ке!Т,)[д(п) - д(п -1)], (!1.6) где Ка — коэффициент передачи гироскопа, Т, — период обращения к БЦВМ. В приводе антенны, выполняющем функции интегратора, корректирующие сигналы (1!.6) преобразуются в отклонения антенны, позволяющие стабилизировать в пространстве ее РСН.
Оценки со„(л) угловой скорости со„могут формироваться на основе различных способов, включая алгоритмы а, [5 фильтрации, которые были рассмотрены в Я10,3 и 10.4. Рассмотрим способ, основанный на использовании следящей системы с двумя интеграторами. Функции одного из них выполняет двигатель (привод антенны) (рис. 11.5), а второй воплощается алгорнтмически в БЦВМ путем численного решения уравнения Л, =К„Л„где ʄ— коэффициент усиления интегратора, а ˄— результат потенцирования (антилогарифмирования) рассогласования (11.5).
Производную Л, сигнала Л~ приближенно можно представить в виде (Л~(л)-Л~(п-1))/Т;-КвЛ„(п-1). Отсюда можно получить дискретный алгоритм интегрирования Л!(и) = Ь|(п — 1)+ КиТ.„Ь„(п — !), (11.7) который реализуется в БЦВМ.
В пользу следящей системы с двумя интеграторами свидетельствуют два фактора. В такой системе имеют место динамические ошибки, обусловленные только второй и более высокими производными отслеживаемого параметра, и отсутствуют вносящие наибольший вклад ошибки, вызываемые первой производной (в данном случае угловой скоростью). Кроме того, в системе с двумя интеграторами достаточно просто реализовать режим памяти при кратковременных пропаданиях сигналов. Следует отметить, что повышение порядка астатизма за счет введения второго интегратора (11.7) существенно снижает запас устойчивости следящей системы.
Во избежание этого в БЦВМ вычисляется сигнал коррекции Лз(п)КхчрЬв(п!) (11.8) В результате угловая скорость оценивается алгебраической суммой (11.6), (11.7) и (11.8): оэ„( ) = К [гь!(п)+~!з(п)ч ц (и)!. (! 1.9) Сформированная таким образом оценка со, и используется в алгоритме самонаведения истребителя в НУТВ (7.22), (7.23). В соотношениях (11.8) и (11.9) К„„, и ʄ— соответствующие весовые коэффициенты. 226 Сигнал управления п„, антенной вычисляется в БЦВМ по алгоритму ц„,(п) = Ь,(п)+Аз(п).
(11.10) После преобразования в ЦАП он поступает в ПА, вызывая ее перемещение в вертикальной плоскости в сторону уменьшения рассогласования А<р,=<р„-<р.„, (см. рис. 11.1), а соответственно и (11.5). Измеренные датчиком углового положения значения углов пеленга д„,=д,„и ср„,=~р,.„, преобразованные в АЦПУ в коды <р„,(п) и <р„,(п), подаются в БЦВМ. После дополнительной фильтрации оценки д„(п) и ф,.(п) используются в алгоритмах наведения (7.4) и (7.22), (7.23).
В процессе функционирования радиоэлектронных следящих систем всегда имеют место кратковременные пропадания входных радиосигналов. Одной из основных причин такого пропадания является изрезанность диаграмм переизлучения реальных воздушных целей. В результате из-за угловых колебаний цели, например за счет турбулентности атмосферы, сигналы на входе приемников БРЛС будут значительно изменяться и даже на короткое время пропадать. Отсутствие сигнала на входе следящих систем предопределит прекращение процесса автосопровождения и соответственно срыв процесса наведения истребителя. В такой ситуации необходимо возобновить режим поиска и захвата цели, что приведет к потере жестко лимитированного в боевых условиях времени.
Режим автосопровождения цели при отсутствии отраженных от нее сигналов, называемый также режимом памяти либо экстраполяции, в рассмотренном угломере сохраняется следующим образом. При пропадании входных сигналов перестают формироваться ошибки сопровождения (11.5) (пд =О, пы„=О). В такой ситуации А; — О, А„=О и в алгоритмах (11.7) и (11.8) соответственно А~(п)=А~(п-1), Аз(п)=0. Тогда из (11.9) и (11.10) следует, что оценки угловой скорости и сигнал управления будут формироваться по алгоритмам а, (и) = К„,(А, (и -1) ч ив(п)) =— оз(п - ! ); (11.11) ц„„(п) = А,(п-1), (11.
12) основанным на сохранении информации об угловой скорости на момент пропадания сигналов. Следовательно, несмотря на отсутствие входных сигналов антенна по-прежнему будет поворачиваться в пространстве с той же угловой скоростью, а в алгоритмы траекторного управления по-прежнему будут поступать теперь уже экстраполированные оценки <р„, <р,. и Й„, Й, Однако экстраполяция по закону (11.11) и (11.12) выполняется с ошибками и время ее выполнения (время памяти) ограничивается накоплением 227 ошибок до значения примерно равного половине ширины диаграммы направленности антенны. Если это условие соблюдается, то при появлении отраженных сигналов начинают формироваться поправки (11.5) и процесс автосопровождения продолжается.
Если же ошибки экстраполяции превысят половину ширины диаграммы направленности, то при появлении отраженных сигналов режим слежения уже не возобновляется. В такой ситуации БРЛС переводится в режим обзора и повторного захвата цели с соответствующей потерей времени. Следует отметить, что аналогичным образом угломер будет функционировать и при наличии активных радиопомех. 11.3. УГЛОМЕР РГС ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ СИГНАЛЕ ПОДСВЕТА ЦЕЛИ Сопровождение воздушной цели по направлению антенной полуактивной РГС, выполняемое радиолокационным следящим угломером, позволяет принимать отраженные сигналы и, обрабатывая их, формировать оценки углов <р, з и приращений Аю, з угловой скорости ЛВ в плоскостях управления, которые используются в алгоритмах траекторного управления (7.32), (7.33), (7.48) и (7.67), (7.68).
Напомним, что при пространственном сопровождении цели слежение за ней производится в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, совпадающих с плоскостями управления 1-! и 2-2 (см. рис, 7.9). Поэтому следящий угломер РГС содержит два идентичных канала слежения. Структурная схема одного из возможных типов комплексного следящего угломера с моноимпульсным пеленгатором и силовой сгабилизацией антенны для плоскости 1 — 1 приведена на рис. 1! .7.
-С„'~:-- НОНОИНПЬЙЬСНЫИ ' и пеленглтОРН Ч ЦМ.2 Рвс. 11.7 228 Силовая стабилизация (см. п. 11.1.3) основана на том, что антенна, располагаясь на гироплатформе, стабилизируемой в пространстве трехстепенным гироскопом, практически не подвержена влиянию угловых колебаний ракеты и ее вращений вокруг продольной оси. Это позволяет не только повысить точность слежения и формирования оценок ф, з и Ьсо, з, но и увеличить дальность обнаружения и сопровождения аз Рис. 1!.9 229 цели за счет согласования поляризационных характеристик антенны РГС и передающей антенны БРЛС, излучающей СПЦ.
Моноимпульсный пеленгатор содержит антенну с четырехлепестковой ДН (см. рис. 11.8); устройство суммарно-разностной обработки (УСРО) сигналов; ПРМОС, аналогичный рассмотренному в ()10.5 (см. рис. 10.7); устройство нормировки и уплотнения сигналов 4 (УНУС); широкополосный усили- 3 тель промежуточной частоты Рис. 11.8 (ШУПЧ); широкополосный частотный детектор (ШЧД); фазовый детектор ФД! и экстраполятор Э1. Для плоскости 1-1 (см. рис. 7.9) разностный сигнал цд! = ц! -цз = Кч!5ф!созз!г (1 1.13) формируемый лучами 1 и 3 (см. рис. 11.8), пропорционален углу Лф| между РСН и направлением на цель (рис. 11.9), поэтому его можно использовать в качестве источника первичной информации для угломера. В (11.13) нд, — напряжение на выходе ПРМОС с частотой Г„рэ (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
