Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 87
Текст из файла (страница 87)
[Русский перевод! Ламповые схемы для измерения времени, ч. ! и !1, Советское радио, М, 193!. (Прим. перла.)[ 8! а гг, цит. иа стр. Зве, 446 пОлУчение и пРИОЕРАЕОВАние инФОРмАции [Гл. 10 /// длдллаюлул»л ! /ау ///длдллимпульс ! ! гд/ Стад ! ! ! ! /»/ Зодс~Асанльл ! ! ! ллллд ! [[[ а/ Рис. !0.3!.
Формы импульсов во временном дискриминаторе: а) схема «удвоения» сигнала, б) схема «расщепления» импульса. работать правильно только при одной определенной амплитуде, но может также выдавать отличный от нуля выход, который представляет собой главным образом шум приемника. Если линия вадержки может иметь полосу пропускания значительно более широкую, чем спектр входных импульсов, этот эффект сводится к минимуму.
Опорные импульсы, вырабатываемые блоком дальности, задерживаются таким образом, чтобы их ось (в случае отсутствия ошибки по дальности) совпадала (по времени) с осью «удвоенного импульса», как показано иа рис. 1 0.31, а, (3) и (4). Если импульсы являются входом для интегрирующего временибго дискриминатора, его выход как функция от относительного положения строба и оси эхо-импульса имеет форму, изображенную фильтром нижних частот, ограничивает ширину спектра задней половины «удвоенного импульса».
Это ие играло бы особой роли, если бы видеоимпульс имел всегда постоянную амплитуду и был свободен от шумов. В действительности же вследствие ограничения полосы частот линией задержки получается, что энергии двух половин удвоенного импульса неодинаковы; величина их разности зависит от амплитуды импульса и уровня шумов. Если линия задержки недостаточно хорошо подобрана, временной дискриминатор может 10.3Ц лвтомлтичвсков сопвово>кдвнив по дальности 44У на рис.
10.33. Типичный временнбй дискриминатор, работающий по этому принципу, показан на рис. 10.34. + Р»хл>г Рнс. 10.32. Схема еудвоенияа импульса. В следящей системе по дальности временнбй дискриминатор играет роль фильтра нижних частот. Его частотная характеристика должна быть подобрана таким образом, чтобы интегрирование импульсов было выполнено со значительной точностью, без заметных фазовых сдвигов на частотах, укладывающихся в полосу пропус- 7Х вЂ”вЂ” канна следящей системы. Анализ контура сопровождения по дальности очень прост, если рассматривать временнбй дискриминатор йй как источник напряжения с относи- й 'РХ тельно большим, но, конечно, не бесконечно большим внутренним ~й >> импеданцем. Такой прием ноево- -й -йЫ д +йЫ Х лает обойти вопрос о том, как быть ч В~еюроспужл> иярюи~и > се авиньон,Яальиюс с его проводимостью; этот вопрос ',, -гу появился бы, если временнбй дискриминатор рассматривать как ис- "4 -я точник тока.
чь Тщательное математическое исследование работы временнбго дис- тг криминатора, если вход имеет вид, показанный на рнс. 10,31, б, снова приводит к характеристике, -у>»т показанной на Рис. 10.33. По- Рнс. 1ОД3. ХаРактеРнстнка вРе- этому все, что сказано относитель- мениаго дискриминатора. но системы, относящейся к случаю рис. 10.31, а, относится и к случаю рис.
10.31, б. На цервый взгляд кажется, что система рис. 10,31, а обладает меньшими 448 полтчвнив и пгвоввлзованив инеогмлции [гл. 1О возможностями при определении дальности, чем система рис. 10.31, б. Однако это не так, потому что в обеих системах должен быть применен один и тот же процесс селекции (стробирования), требующий одинаковых длительностей импульсов и стробов.
Этот процесс селекции и определяет собой измерение дальности. Система 10.31, б, хотя и меньше зависит от нарушений, вызываемых различиями полосы пропускания в двух сравниваемых интервалах, но она очень чувствительна к равенству длительности стробов. Между этими двумя методами трудно выбирать. у галлон Е~ „адеааннь и'" 'ье еиаеоимпульс а имеюсь ьь уьиеау тояннаеа тона, Оиионольнти' б -г,,/ улорнь~й иеьлульа в люмент ее Рис. 10.34. Типичный времеяябй дискриминатор. Если по оси времени характеристики временного дискриминатора, изображенной на рис.
10.33, откладывать непрерывные изменения действительного временнбго положения цели, то полученная таким образом кривая изменения напряжения на выходе дискриминатора и ее производные могут быть использованы в качестве входной функции при расчете системы автосопровождения цели. 10.32. Блоки дальности Блоком дальности называют часть радиолокационной системы, подающую на временной дискриминатор местные опорные импульсы, относительно которых и вычисляется дальность. В основном этот блок состоит из источника сигналов времени и устройства, интерполирующего между ними. В зависимости от требуемой точности блок может быть простым или сложным.
10. 321 449 влоки дальности Простой (но грубый) блок дальности может состоять из линейного генератора пилообразных напряжений, временндго модулятора (интерполируюшее устройство), позволявшего изменять и измерять амплитуду пилообразных напряжений, и формируюших цепей, назначение которых состоит в том, чтобы в некоторый момент времени преобразовать пилообразное напряжение в импульс, сдвиг которого во времени зависит от амплитуды пилы. Такой блок изображен на рис. 10.35; его точность может быть поРЯдка 1з~о от максимальной дальности, на котоРУю Рассчитана система. Если требуется большая точность, необходимо использовать опорные импульсы более высокой точности, чем дает способ пилообразных напряжений.
Обеспечение наибольшей возможной точности /ееералар — р 1-У\- ааеаауразиых напртй~ной 2 =уа ежюа аараыи' аауеее абрагу Рнс. 10.35. Грубый блок дальности. зависит также от временного модулятора. Один нз типов блоков высокой точности применяется во многих радиолокационных установках управления огнем и называется «Меаспаш». Источником опорных сигналов может быть кварцевый генератор, а временным модулятором †емкостн фазовращатель. Такой блок показан на рис.
10.36. Кварцевый генератор работает на частотах ниже 200 нгл. Фазовращатель (который может быть двух- н трехфазным) устроен так, что сигнал ротора есть непрерывная линейная функция угла поворота валика. Такие устройства имеют ошибку по фазе 0,7' в области частот порядка килогерц. Чтобы ошибка по фазе была небольшой сравнительно с полным диапазоном измерений, необходимо, чтобы временной модулятор совершал много оборотов на этом полном диапазоне. Чтобы избежать неоднозначности, обычно применяют это устройство совместно с грубым блоком дальности описанного выше типа, использующим пилообразное напряжение.
29 змь Явг. А. с. лаки 430 получинии и НРНОБРАЗОВАнив инФОРИАции [Гл. 10 Точность грубого блока дальности теперь должна быть достаточной лишь для устранения неоднозначности в точном блоке дальности, что легко достижимо. Описанный здесь точный блок дальности представляет собой устройство неимпульсного типа. Если необходимо использовать этот блок с импульсным радиолокатором, то без дополнительных устройств затруднительно запускать генератор в правильной фазе так, чтобы отсчет времени после каждого импульса повторялся. Чтобы блок мог работать с импульсным радиолокатором, оказывается необходимым или применить импульсное возбуждение лглллгллкр ллллллл7 Л,РЛАГАЛ г'лл[лллу Рнс.
10.36. Точный блок дальности. кварцевого генератора, или связать частоту повторения импульсов с частотой генератора при помощи делителей частоты. Частоту генератора удается стабилизировать с такой точностью, что зависящими от этого ошибками можно пренебрегать. Ошибка блока дальности складывается из -+ Х~/ от дальности (происходит от изменения частоты генератора) и из - г' ярдов (от ошибки фазовращателя). Описанный выше точный блок дальности, использующий емкостный фазовращатель, имеет один существенный недостаток: большую инерцию, происходящую от механического вращения.
Вследствие этого разработка следящей системы для автоматического сопровождения затрудняется. 10.33. Угловые детекторы В радиолокаторах с коническим сканированием, применяемых для управления огнем, данные о положении цели относительно оси луча модулируют частоту сканирования, как это объяснено в й 10.7. Назначение углового детектора состоит в том, чтобы исключить из этих данных частоту сканирования и подать их в наиболее удобной форме к цепям, управляющим положением антенны. Поскольку демодулятор есть входная часть следящей системы положения антенны, желательно использовать некоторую балансную 10.33] 431 ггловыи дзтвктогы схему, которая автоматически исключает частоту сканирования; таким образом мы избежим сдвига фазы, который получился бы при применении фильтра. Частота сканирования есть единственная частота, имеющая боковые полосы, в которых содержатся сведения о действительном движении цели (предполагается, конечно, сканирование по синусоидальному закону), Поэтому желательно исклю.
чить все остальные сигналы, так как они несут только шумы. На рис. 10.37 показана схема кольцевого демодулятора в одна из схем, при помощи которой можно получить желаемые результаты. Эта схема в современной литературе носит еще название Рвс.
10.37. Кольцевой демодулятор. «коррелятора» или «детектора произведения». Опорный входной сигнал Ен есть образчик частоты сканирования, с которым мы хотим коррелировать входной сигнал Е<. Обычно Ел получают от генератора, который механически связан со сканом. Выход генератора фазируется с ожидаемым входным сигналом обычно при по-. мощи механического поворота корпуса генератора. При большом импеданце нагрузки выходное напряжение втой схемы может быть выражено через входное следующим образом! Е„= — Е~ ([соз [(вт — ат) 1+ р] — соа [(их+ в») 1+ рЦ + 1 + — [сов [(мт Зыа) 1+ р] — соа [(шт + Зша) 1+ рЦ + 1 1 + — (соа [(в — быа) 8+ ~р] — соз [(ыт -[ быт) С+ рЦ + +=~ [" ]+ (10.39) 29« 482 ПОЛУЧЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ [гл.