Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 11
Текст из файла (страница 11)
В шифраторе аналоговые команды подвергаются дискретизации по времени и аналогоцифровому преобразованию, то есть производится кодово-импульсная модуляция (КИМ) с образованием первичных цифровых кодов. Из этих кодов в шифраторе создается определенным образом организованная во времени последовательность функциональных и разовых команд, называемая набором команд. В системах командного радиоуправления самолетами входные команды являются цифровыми. Поэтому одной из основных задач, возлагаемых на шифратор, является организация обмена данными с ЦВМ для приема входньгх команд. Так как с пункта наведения одновременно наводятся несколько самолетов (группа самолетов), то на каждый самолет периодически в течение ограниченного промежутка времени передаются различные наборы команд, состав которых изменяется в зависимости от тактической ситуации.
В шифраторе формируются непрерывные или импульсные поднесущие колебания, которые модулируются первичным цифровым кодом, отображающим функциональные и разовые команды Кгь Кю, ..., Кг„, где и — общее число передаваемых команд, входящих в состав набора. Затем каждому символу (например, единице и нулю) ставится в соответствие поднесущее колебание, удобное для модуляции СВЧ колебаний передатчика. Обычно в КРУ с КИМ используется временное разделение каналов, при котором команды передаются в определенной очередности во времени. Для реализации временного разделения каналов в шифраторе формируются и вводятся в состав передаваемых команд синхронизирующие сигналы, отображаемые специальными поднесущими колебаниями. Подиесущие колебания поступают в передатчик, излучаемые сигналы которого могут быть как узкополосными, так и широкополосными.
Узкополосные радиосигналы получаются при амплитудной, частотной и фазовой модуляции. Для получения широкополосных (сложных) сигналов в передатчике КРУ используется обычно фазокодовая манипуляция импульсными поднесущими колебаниями, представляющими собой чаще всего М-последовательности. Наиболее известными из этих последовательностей являются коды Баркера. Разделение сигналов синхронизации и сигналов управления в приемной части КРУ может осуществляться в соответствии с принци- 53 пами частотной, временной и структурной селекции. Эта задача решается в дешифраторе (декодирующем устройстве), где, кроме того, производятся демодуляция и преобразование поднесуших колебаний в выходные команды, а также отделение полезных сигналов от помех.
Выходные функциональные команды КРУ, используемые для траекторного управления ракетами, являются часто знакопеременными напряжениями. Разовые команды с выхода КРУ поступают в аналоговую бортовую аппаратуру в виде напряжений постоянного тока н вызывают срабатывание электромеханических и электронных реле. Функциональные команды, предназначенные для управления самолетом, целеуказания бортовой РЛС и летчику, а также разовые команды с выхода дешифратора подаются в бортовую ЦВМ, БРЛС и систему индикации через цифровую магистраль. Предварительно в выходном устройстве дешифратора цифровые коды приводятся к стандартной форме и далее выдаются потребителям. В условиях ведения радиоэлектронной борьбы КРУ должна обеспечивать высокую помехоустойчивость.
Наряду с использованием широкополосных сигналов в КРУ может применяться помехоустойчивое кодирование. В этом случае цифровая последовательность данных, состоящая из совокупности кодовых слов, поступает из шифратора в кодер. В последнем каждое поступившее кодовое слово преобразуется в новое, более длинное кодовое слово с большей, чем у исходного слова шифратора, избыточностью.
В качестве помехоустойчивых кодовых слов наиболее часто используются коды Хэмминга, БЧХ, Рида-Соломона, каскадные коды. Помехоустойчивое кодовое слово после прохождения передающего и приемного трактов подается в декодер. Так как в радиоканале возникиот различного рода помехи, то символы принятого кодового слова не всегда совпадают с символами кодового слова кодера.
Декодер использует избыточность передаваемого кодового слова для исправления ошибок в принятом слове и формирования оценки кодового слова шифратора. Если все ошибки исправлены, то оценка кодового слова в дешифраторе совпадает с исходным кодовым словом шифратора. На рис. 19.1 кодер и декодер изображены пунктирными линиями, показывающими, что они структурно входят в состав шифратора и дешифратора. В шифраторе кодер стоит перед модулятором поднесущих колебаний, а в дешифраторе декодер располагается сразу же после демодулятора поднесущих колебаний.
Кроме применения сложных корректирующих кодов, исправляющих пакеты ошибок, возможно использование так называемого перемежения 1141 информационной последовательности цифровых кодов шифратора в сочетании с простыми корректируюшими кодами, исправляющими в основном одиночные ошибки. Для этого осуществляется разнесение ошибок пакета по различным кодам путем переупорядочивания символов с помощью перемежителя, устанавливаемого между кодером и модулятором поднесущих колебаний шифратора. Перемежитель (именуемый также иитерливером) изменяет в соответствии с определенным правилом, известным на приемной стороне КРУ, порядок следования поступающей на его вход цифровой последовательности. Деперемежитель (деинтерливер), находящийся между демодулятором поднесуших колебаний, формирующим цифровую последовательность данных, и декодером, производит обратную операцию и восстанавливает исходную последовательность помехоустойчивых кодовых слов.
Иногда при кодировании передаваемых команд внешними и внутренними кодами перемежитель располагается между внешними и внутренними кодерами, а деперемежитель — соответственно между внутренними н внешними декодерами. В КРУ возможно применение засекречивания передаваемых команд, выполняемого по тем же процедурам, что и в технике радиосвязи. В заключение отметим особенности построения КРУ и систем командного радиоуправления, появляющиеся при направленном излучении радиосигналов передатчика КРУ.
Применение передающей антенны с узкой диаграммой направленности способствует повышению помехоустойчивости, скрытности, облегчает решение задачи электромагнитной совместимости. Ориентация передающей антенны КРУ в направлении объекта управления обеспечивается различными способами. В системах командного радиоуправления ракетами первого вида передающая антенна КРУ поворачивается с помощью следящего привода по данным, задаваемым визирным устройством, сопровождающим ракету по угловым координатам на основе приема сигналов, вырабатываемых ответчиком ракеты. Сигналы запуска ответчика формируются на ракете из принимаемых радиосигналов КРУ либо из радиосигналов визирного устройства пункта управления.
В системах командного радиоуправления ракетами второго вида слежение за ракетой ведется пассивным радиопеленгатором, обрабатывающим радиосигналы, излучаемые широкополосной линией передачи данных при трансляции изображения цели с ракеты на пункт управления. В системах командного радиоуправления самолетами передающая антенна КРУ может иметь очень узкую диаграмму направленности, что существенно затрудняет процесс передачи команд, так как перед его началом надо убедиться в возможности приема передаваемых команд наводимым самолетом.
С этой целью КРУ сопрягается с системой активного запроса-ответа (САЗО) и, в частности, может иметь общую с ней передающую антенну. Для работы с конкретным самолетом САЗО получает целеуказание от ЭВМ пункта наведения. При нахождении самолета в луче диаграммы направленности передающей антенны САЗО посылает сигнал запроса. В случае приема этого сигнала на борту самолета ответчик последнего формирует ответный сигнал, который свидетельствует о возможности приема команд данным самолетом. Наряду с ответными сигналами по обратному каналу САЗО с самолета может передаваться различная информация. Принципы построения бортовой аппаратуры, совмещающей функции приема команд наведения и активного ответа, будут рассмотрены ниже.
19.2. ПОКАЗАТЕЛИ КРУ КАК ЗВЕНА СИСТЕМЫ РАДИОУПРАВЛЕНИЯ В общем случае командная радиолиния управления в составе СКРУ обеспечивает передачу с ПУ и воспроизведение на борту ОУ функциональных и разовых команд. При этом бортовая аппаратура КРУ должна решать задачи обнаружения радиосигналов при получении разовых команд и оценки тех параметров радиосигналов, в которых сосредоточена информация о знаке и величине функциональных команд.
В связи с этим функционирование КРУ может быть оценено совокупностью характеристик и показателей, используемых в системах обнаружения радиосигналов и оценивания их информационных параметров. Необходимо отметить, что при отсутствии преднамеренных помех в правильно спроектированной многоканальной КРУ отдельные каналы не влияют друг на друга. Поэтому целесообразно говорить о показателях эффективности отдельных каналов КРУ. В упрощенном варианте функционирование каждого ~-го канала КРУ в процессе передачи функциональных команд может быть описано линейными уравнениями К;=1(К;), связывающими воспроизведенную на борту команду К; с переданной командой Кгь Это дает возможность использовать для оценки эффективности КРУ характеристики и показатели линейных систем. К таким характеристикам прежде всего относятся амплитудно-частотные (АЧХ) и амплитудные (АХ) характеристики.
Под АЧХ понимается зависимость модуля комплексного коэффициента передачи%фо) (передаточной функции Щр)/ ) от частоты: ...,а=~ко 1=(чо», >„я„). Примерный вид АЧХ 1-го канала КРУ при передаче функциональной команды показан на рис. 19.2. Знание АЧХ (передаточной функции) КРУ позволяет определить полосу ее пропускания ЬГ„(постоянную времени) и коэффициенты передачи. Следует подчеркнуть, что поскольку инерционность КРУ сущест- венно меньше инерционности других частей СКРУ (например, САУ (СУР), ОУ), то постоянной времени КРУ, как правило, пренебреиют, считая ее безынерционным усилительным звеном с коэффициентом каса передачи к ..
При этом дяя Ототк неискаженного воспроизведе- $ пня команды необходимо, чтобы в пределах всего спеко тра передаваемой команды К,и выполнялось условие Рнс. 19.2 к г=сопзг. К~ К Под АХ понимают зависимость К,=Г(К,„.) в установившемся режиме. Если КРУ за является аналоговой и пере- с хи хи дает биполярные команды, то АХ для ее канала с номером 1 имеет вид, изображенный на рис. 19.3,а.
При цифровых а) методах передачи биполярных функциональных команд получается АХ, показанная на рис. 19.3,6. Для аналоговых и цифровых КРУ, с по- К. ки км мощью которых передаются в) униполярные функциональные команды, АХ представРис. 19.3 лены на рис. 19.3,в,г соответственно. Знание АХ дает возможность определить коэффициент передачи к . г) (19.1) по каждому каналу аналоговой КРУ. Если КРУ цифровая, то к„также определяется формулой (19.1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
