ОТТ_СКРП_Л7-8_2019_3 (1186267), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

При подходе к передатчику надо регулятором уменьшать усиление приемника.172.2.2 Автоматические радиокомпасы/пеленгаторы (АРК/АРП) – комбинация антенн: одна (вращающаяся) направленная антенная (рамка); одна ненаправленная антенна (штырь-вибратор).Рисунок 7 – Структурная схема АРК182.2.2.1 АРК: антенная система – вращающаяся/невращающаяся рамочная антенна и штыреваяантенна, размещенная вдоль оси вращения рамочной антенны;e(t ) E cos( 0t ) ; напряженность поля в точке приема:(6)ЭДС, наводимая в рамке:где - угол, отсчитываемый от нормали к рамке;сигнал от ненаправленной штыревой антенны суммируется с сигналом рамки поe(t ) Eа cos( 0t ) ;сле поворота на 900 суммируется:(8)результирующий сигнал:Рисунок 7 – Формирование РСН в АРКE р sin( )cos( 0t ) ;e(t )eс (t )E р [1 sin( )]cos( 0t ) ;(7)(9)диаграмма направленностикардиоида [1 sin( )] ;при изменении сигнала с выходарамочной антенны на 1800 направление максимума кардиоиды изменяется на 1800 (переключается слевой полуплоскости в правую;–двигатель, управляемый сигналом с выхода ФД, доворачивает рамочную антенну досовмещения РСН с направлением на источник сигнала.19Канал МВ - ДМВНА 1РАИУКМПРА 1УВЧКомпас.каналСтрелоч.указат.БМ 1ГОНБМСУМ 1НАСУМНА – ненаправленнаяантенна;РА – рамочная антенна;УВЧ – усилитель высокой частоты;ГОН–генераторопорного напряжения;ИУ – исполнительноеустройство;БМ – балансный смеситель;ПРМТЛФканалСУМ – сумматор;КМП – компенсатормагнитного пеленга.Рисунок 8 – Упрощенная структурная схема АРК (невращающиеся рамочные антенны)*НА1, РА1, БМ1, СУМ1, ПРМ – дополнительные каналы приема сигналов (МВ-ДМВ)20Сигнал пеленгуемой РЭС:u рс  U0 cos 2 f0 t .(10)Сигнал на выходе НА:uНА  UНА cos 2 f0 t ,(11)где UНА - амплитуда сигнала НА, поступающего на один из входа СУМ.На второй вход СУМ поступает сигнал с РА, прошедший УВЧ и БМ.БМ коммутирует фазу сигнала РА.

Переключение фазы ВЧ-сигнала РА происходит счастотой Fон , задаваемой НЧ-генератором опорного напряжения (ГОН).На входе СУМ действует сигнал:uРА  UРА sin  sin2 FОН t ,(12)где UРА - амплитуда сигнала в РА.На выходе СУМ формируется АМ-сигнал: U  UНА 1  m0 sin2 FОН t  cos 2 f0 t ,(13)где m0  (UРА sin  ) UНА - коэффициент АМ на выходе СУМ.На вход ПРМ АРК поступает ВЧ-напряжение, модулированное по амплитуде колебаниями ГОН частоты Fон .Коэффициент АМ-модуляции m0 изменяется по закону синуса  – направления на источник излучения (тем больше, чем больше угловое рассогласование РА от РСН).В ПРМ АРК сигнал U подвергается преобразованием с целью выделения его огибающей, несущей информацию о.212.2.2.2 Автоматический пеленгатор с малой антенной базой (трехканальный)Рисунок 9 – Структурная схема АРП (- направление на источник излучения) Пеленгационная пара с малой базой, составленная из включенных противофазно вибраторов, имеет диаграмму направленности в виде восьмерки, как у рамочной антенны.22Элементы антенн ориентированы по направлениям «С-Ю» и «З-В»;каждая антенна подключена к суммарно-разностному устройству;разностные сигналы пар «север – юг» и «запад – восток» пропорциональны функциямsin θ и cos θ, содержат информацию об угле прихода волны θ, подаются в соответствующие тракты радиоприемного устройства для преобразования, усиления и селекции.В третьем трансформаторе складываются суммы сигналов пеленговых каналов и образуют ненаправленный канал, в котором отсутствует информация об угле прихода волны.Ненаправленный канал аналогичен пеленговым каналам.

К нему может быть подключен слуховой тракт для обеспечения слухового приема соответствующих видов передач.Если в качестве индикатора пеленга используется электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), ток выходу вертикального канала подключены вертикально отклоняющие пластины, а квыходу горизонтального канала – горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ.Под воздействием двух напряжений на отклоняющую систему ЭЛТ на экране индикатора получим радиальную линию пеленга под углом θ.Сигнал ненаправленного канала подается на модулятор трубки.23Значение пеленга отсчитывается в градусах непосредственно по круговой шкале индикатора.Система автоматического счета пеленга (АСП) позволяет автоматизировать процесссъема пеленга и отображать результат цифровыми индикаторами, а также выдаватькод пеленга на внешние устройства.242.3 Доплеровский и квазидоплеровский пеленгаторы (фазовые)Пеленгаторы работают в диапазонах KB и УКВ.Рисунок 10 - Упрощённая структурная схема доплеровского пеленгатора Особенность антенной системы: две антенны, ненаправленные в горизонтальной плоскости (например, вертикальныештыри А11 , А12 и А21 , А22 ) расположены симметрично относительно оси;вращаются мотором М в разные стороны с угловой скоростью  , описывая цилиндрическую поверхность радиуса R.25 Если РЭС излучает сигнал s(t) на частоте 0 , сигналы во вращающихся антеннах:  VR ( t )    VR ( t )  t  ;t  ;s2 ( t )  a cos 0 1 s1 ( t )  a cos 0 1 (14)c  c     V (t ) ( t )  0 1  R t - фаза принимаемых сигналов;c  радиальная скорость - проекция вектора линейной скорости движения антенны нанаправление прихода сигналаVR (t ) V cos (t )R cos (t )R cos( t(15)И );(t ) - мгновенное значение угла между направлениями на источник излучения и векторомлинейной скорости вращающейся антенны V. Приемники пеленгатора перемножают колебания с выходов двух симметричных антенн. Результат перемножения на частотах 20 с угловой модуляцией:VR ( t )  a   R  cos(   t  И ) a S  s1 ( t )s 2 ( t )  sin 20t   sin 2t ;2 c  2  0c Спектр колебания содержит гармоники известной частоты  вращения антенны: a S   J 2 n 1  2 0 R  sin( 2 n  1 )( t   И ) ,2 n 0 cгде J k m  - функция Бесселя k – го порядка от аргумента m  20cR  22R(16)(17).26Рисунок 11 - Структурная схема доплеровского пеленгатора Первая гармоника: S(1 ) 0a  J1  2 R  (  R  И ) ,2 c(18) Оценка пеленга на источник излучения с использованием колебания генератора опорногонапряжения (ГОН):S (1) sin tY  arctg  arctg (1).XS cos t(19)27 Сущность функционирования доплеровского пеленгатора: обусловленное вращением антенны приращение частоты отрицательно при удалении от источника излучения, положительно – при приближении, равно нулю – приперпендикулярном расположении по отношению к нему; разность фаз между вращающейся антенной и точкой излучения(t ) 2 Rsin t  И ;мгновенная частота сигнала:(20) (t ) d  2 Rcos t  И ;dt(21) опорное напряжение определяет «нулевой» азимут. Техническая реализация: кольцевая решетка неподвижных антенн, расположенных по образующим цилиндрарадиуса R и периодически подключаемых парами ко входу приемника (квазидоплеровский пеленгатор); скорость коммутации антенн  , плавность переключения – переменные во временимножители; многоканальный приемник - определение направления на РЭС, работающие на разных несущих частотах; современные доплеровские пеленгаторы в диапазоне 20 МГц – 2 ГГц обеспечиваютточность пеленгования не хуже   < 20.28 Точность пеленгации определяется: мощностью сигнала пеленгуемого РЭС; базой пеленгатора 2R (безразмерной величиной 2R /  ). Достоинства: позволяет определить направление на источники любых видов (модулированных и немодулированных); частота модуляции/коммутации 100 … 150 Гц (ниже нижней частоты спектра человеческой речи); однозначность пеленгации – при расстоянии между элементами  / 2 , на практике - 1/ 3минимально возможной длины войны. Недостатки: продолжительность пеленгации – цикл занимает период «вращения».292.2.4 Фазовый и корреляционный интерферометры два канала (не менее) приема в сочетании с ФД; для уменьшения времени пеленгации – моноимпульсные пеленгационные пары.Рисунок 11 – Структурная схема фазового интерферометрас N-канальным приемником302.2.5 Корреляционный интерферометрсравнение измеренных разностей фаз между элементами АР с разностями фаз опорного пространственного сигнала, рассчитанными теоретически при данном угле приходаволны;теоретический набор – для всех возможных угловых направлений;сравнение – вычисление СКО, или коэффициента корреляции;направление измеренного пеленга – по максимуму коэффициента корреляции;вычисляет пеленг по совокупности сигналов, получаемых с однотипных элементов АР;проблема идентичности каналов, необходимость калибровки.31Рисунок 12 – Структурная схема корреляционного интерферометрас двумя каналами приема323 Методы местоопределения РЭСПринцип триангуляционного местоопределения РЭС - измерение азимута и угламеста источника излучения, измеренных из двух и более точек пространства.Линия положения - геометрическое место точек, которым соответствуют постоянныезначения измеренного азимута α* = const и угла места β* = const — является прямая.Точка положения излучающего объекта в пространстве - пересечение двух прямыхположения, т.е.

по двум парам оценок (α*; β*), измеренных из двух и более точек, разнесенных в пространстве.333.1 Триангуляционный метод определения местоположения на плоскостиПеленгаторы расположены на поверхностиЗемли.С пеленгаторами связаны топоцентрическиеСК соответственно: П1x1y1 и П2x2y2; d – база,D1 = П1ОР, D2 = П2ОР.Пусть базовая СК П1x1y1 = Оxy.Координаты ОР:Рисунок 13 – Триангуляционное местоопределение объекта разведки (ОР) наплоскости из двух точекdD1D2;sin(180   2 ) sin 1sin(  2  1 )d sin  2;D1 sin(  2  1 )d sin 1;D2 sin(  2  1 ) x  D1 cos 1 ; y  D1 sin 1 ; x  D2 cos  2 ; y  D2 sin  2 ;(22)(23)(24)(25)(26)34Координаты ОР:d sin  2xcos 1 ;sin(  2  1 )(27) y  d sin  2 sin  ;1sin(  2  1 )d sin 1xcos  2 ;sin(  2  1 ) y  d sin 1 sin  ;2sin(  2  1 )(28)Выводы: определение координат невозможно:  2  1  0 - ОР находится на продолженииd. исключение вырожденных случаев – три пеленгатора не лежащих на одной прямой; минимальные погрешности определения координат при симметричной пеленгации достигаются при    2  1 = 70,50 и Д/L = 0,7 (минимизация ошибок по критерию д/Д); при базе, сравнимой с дальностью до объекта по линии траверза, и точности пеленгаоколо одного градуса относительная погрешность определения места – порядка 35 %при высокой точности местоопределения позиций; возможность применения с одного средства РЭР при его прямолинейном движении идвухкратной или многократной пеленгации (кинематические методы местоопределения).353.2 Триангуляционный метод определения местоположения в пространстве триангуляция применима для определения координат в трехмерном пространстве, измерения формируются двухкоординатными пеленгаторами; для определения трех координат достаточно трех независимых измерений; в четырех измерениях – избыточность; для обеспечения точного местоположения объектов на больших расстояниях необходимо применять триангуляционные системы с большими базами (десятки километров)и использовать модели сферической геометрии (учет кривизны земной поверхности).Координаты ОР:d sin  2xcos 1 cos 1 ;sin(  2  1 )d sin  2ysin 1 cos 1 ; (29)sin(  2  1 )d sin  2zsin 1 ;sin(  2  1 )d sin 1xcos  2 cos 2 ;sin(  2  1 )d sin 1ysin  2 cos 2 ;sin(  2  1 )d sin 1zsin 2 ;sin(  2  1 )(30)36yzД11ОРг1C1Восстановление дальности до объектаразведки (ОР):ОРLД1 Д222Lcos 1 (cos 1  sin 1ctg 2 )(31)не имеет смысла при α1=900, α2=00, β1=900.C2 хРисунок 14 – Пример определения местоположения триангуляционным методомВыводы: при фиксированных ошибках угловых измерений точность определения координат существенно зависит от местоположения цели; точность измерения наиболее высока, если   900, и заметно снижается, если линииположения пересекаются под острым углом; ошибка определения местоположения минимальна, если цель располагается в точке,находящейся на перпендикуляре, восстановленном в середине базы, на расстоянии0,35L от базы при  = 1090 (минимизация ошибок по критерию д/L);37 минимальная ошибка не превосходит 4% в случае, когда отношение дальности от объекта до середины базы к базе пеленгации находится в пределах от 0,2 до 0,8; статистическая обработка случайных ошибок позволяет уменьшить СКО ошибки определения дальности ДД 12  ,N (32)где N – число отсчетов;  – СКО пеленгатора; 00 γ  1800.383.3 Кинематические методы определения местоположения источников радиоизлучения3.3.1 Случай многократной пеленгации:1) прямолинейное движение средства РЭР и измерение пеленгов радиоизлучающейцели через равные промежутки времени;2) обработка результатов измерения по методам наименьших квадратов и весовых коэффициентов;3) пеленги на объект разведки измеряются последовательно по мере приближения клинии траверза и дальнейшего удаления от неё.4) для получения наибольшей точности целесообразно выбирать результаты измерений, симметричные относительно линии траверза.Выводы: в отсутствие симметрии погрешности местоопределения резко возрастают; при большом числе пар пеленгов (более 10) оптимальный угол между крайними пеленгами составляет примерно 102,670; потенциальная точность местоопределения при обработке по методу наименьшихквадратов и по методу весовых коэффициентов одинакова, если пары пеленгов, участвующие в процедуре взвешивания, симметричны относительно траверза.393.3.2 Кинематический метод местоопределения Модель относительного движения в одной плоскости:V(33) т ,Дгде  – угловая скорость линии визирования;Vт – составляющая скорости носителя, перпендикулярная линии визирования;Д – дальность до неподвижного объекта разведки (так как цель неподвижна, то Vт представляет собой проекцию скорости носителя на нормаль к линии визирования).Vт   Vт,(34)2где Д = Д – Д̂ ,  =  - ̂ , Vт = Vт – V̂т , а Д̂ , ̂ , V̂т – оценки соответствующих величин. Ошибка определения дальности: Д  При гауссовских ошибках  и Vт (МОЖ = 0,  и Vт некоррелированы): математическое ожидание ошибки Д равно нулю. дисперсия ошибки Д с учетом Vт = ДD V  D Д2,Dд 2где DV и D – дисперсии ошибок оценивания Vт и .(35)40 Выводы: DД тем меньше, чем больше ; при фиксированном Д увеличения  можно достичь возрастанием VТ, что обеспечивается за счет увеличения нормальной к линии визирования составляющей скорости движения (необходимость отворота относительно объекта разведки); необходимо специальным образом формировать траекторию полета самолета.Рисунок 15 - Триангуляция с бортасамолёта РЭРРисунок 16 - Триангуляция с бортаИСЗ РЭР413.3 Триангуляционный метод с использованием фазового пеленгатора А1 ...

Характеристики

Список файлов лекций