64015 (695524), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Для предупреждения выгорания малошумящих СВЧ-усилителей в случае больших входных сигналов предусмотрены цепи активной и пассивной защиты, выполненные на p-i-n диодах. Для активной защиты СВЧ-усилителей в момент излучения сигналов запроса на устройство защиты подаются бланкирующие импульсы.

Тестовые сигналы формируются в генераторе контрольных сигналов, который состоит из генератора непрерывных колебаний 1090 МГц и модулятора, на который из экстрактора на нерабочем участке периода повторение импульсов подаются тестовые видеосигналы.

Предусмотрена возможность имитации двух целей в каждом периоде повторения импульсов. Имитированные цели могут передвигаться в пространстве по определённым траекториям.

После СВЧ-усилителя с коэффициентом шума не хуже 5 дБ принятые сигналы в диапазоне 1090 МГц с помощью сигнала гетеродина с частотой 1030 МГц, поступающего из возбудителя передатчика, преобразуются в смесителях на промежуточную частоту 60 Мгц. Сигнал промежуточной частоты усиливается с одновременным логарифмированием и последующим амплитудным детектированием. До амплитудного детектирования сигналы промежуточной частоты поступают на фазовый детектор (ФД), в котором определяется знак отклонения цели от азимутального положения электрической оси суммарной ДНА.

Поскольку точность определения азимута цели амплитудным угловым дискриминатором зависит от идентичности амплитудных характеристик суммарного и разностного каналов приёмников, в них предусмотрено автоматическая коррекция параметров усилителей. Это осуществляется с помощью устройства управление амплитудой и фазой принятых сигналов. Устройство обеспечивает автоматическое выравнивание коэффициентов передачи каналов в границах разности между каналами ± 3 дБ. Краткосрочная и долгосрочная стабильность усиления при любых условиях не выходит за пределы ± 0,5 дБ.

Управление усилением каналов осуществляется с помощью контрольных импульсов, которые в каждом новом периоде приёма ответных сигналов перед началом рабочего участка периода подаются в суммарный и разностный каналы на частоте 1090 МГц. Контрольные импульсы вводятся в преселекторы, проходят весь приёмный тракт и после амплитудного детектирования поступают на схемы сравнения. Контрольный импульс суммарного канала сравнивается с эталонным сигналом. Полученный сигнал рассогласования управляет усилением приёмника суммарного канала.

Для управления коэффициентом усиления разностного канала используется сигнал рассогласования, полученный после вычитания контрольных видеоимпульсов на выходах суммарного и разностного каналов.

Так осуществляется не только стабилизация коэффициентов усиления обоих каналов, но и точная подстройка коэффициентов усиления каналов между собой, что очень важно для моноимпульсного метода определения азимуту цели амплитудным угловым дискриминатором.

С выходов приёмников после амплитудного детектирования в суммарном Σ, ненаправленном Ω и дифференциальном Δ/Σ каналах, а также после фазового детектора сигналы log Σ, log Δ/Σ, log Ω и «Знак» поступают в экстрактор для дальнейшей обработки.

Экстрактор представляет собой разработанный компанией Alenia быстродействующий компьютер VERA, используемый в радиолокаторе как процессор обработки сигналов и контроллер управления параметрами и процессами основных узлов оборудования. Быстродействие процессора – 5 млн. операций в секунду. Часть операций выполняется аппаратным методом, часть – встроенными программами.

Экстрактор выполняет такие основные функции:

• квантует и фильтрует необработанные видеосигналы;

• форматирует сообщения, предназначенные для использования в аппаратуре самого процессора;

• генерирует сигналы синхронизации;

• вычисляет координаты отметок целей;

• форматирует сообщения, предназначенные для использования внешними потребителями радиолокационной информации;

• управляет системой встроенного контроля;

• управляет автоматическим переключателем комплектов радиолокатора.

Структурная схема экстрактора приведена на рис. 5.

Экстрактор содержит два процессора:

– процессор сигналов, работающий в реальном времени;

– процессор обработки сигналов отметок целей, управления и синхронизация.

Оба процессора связаны между собою шиной высокой производительности. К этой шине подключены формирователь сигналов сообщений, генератор программ обслуживания процессора реального времени и отдельных адаптивных устройств радиолокатора, интерфейс пользователя, через который передаются сформированные сообщения о целях, сигналы управления и контроля, а также шинный интерфейс панели управления экстрактором.

На вход экстрактора поступают из основного оборудования радиолокатора видеосигналы log Σ, log Δ/Σ, log Ω и «Знак», а также вспомогательные сигналы «Север», малые азимутальные импульсы (МАИ) и синхронизирующие импульсы внешнего запуска.

Через интерфейс пользователя от основных узлов рабочего и резервного комплектов радиолокатора поступают контрольные сигналы с информацией о состоянии этих узлов и их параметры. На этот интерфейс поступают также сигналы дистанционного управления. Сигналы местного управления радиолокатором непосредственно подключены к шинному интерфейсу.

Основным назначением процессора сигналов реального времени является обнаружение импульсов ответа и формирование начального сообщения о параметрах ответного сигнала. Это сообщение содержит в себе следующую информацию:

• тип фронтов импульсов ответа (передний фронт или задний срез);

• положение фронта импульса ответа;

• азимутальная поправка положения фронта импульса;

• знак азимутальной поправки положения фронта импульса;

• признак принадлежности фронта импульса к сигналу бокового лепестка ДНА.

Функциональная схема устройства обнаружения импульсов ответа, работающего в реальном масштабе времени, приведена на рис. 6.

Видеосигналы суммарного канала logΣ поступают на обнаружитель переднего (L) и заднего (T) фронтов ответных импульсов. Обнаружение фронтов осуществляется традиционно: ограничение, дифференцирование и униполяризация принятых сигналов. Одновременно идёт подтверждение существования самого импульса достаточно большой амплитуды. Порог срабатывания этой схемы регулируется напряжением временного автоматического регулирования чувствительности STC (Sensitivy Time Control), поступающим из генератора программ экстрактора. Принцип получения управляющего напряжения в системе STC аналогичный формированию напряжения в системе временного автоматического регулирования усиления GTS (Gain Time Control). Однако исполняющим устройством регулирования параметров этой системы является не регулятор усиления, а пороговое устройство, которое определяет границу срабатывания системы для сигналов бортовых ответчиков ВС, расположенных на разных расстояниях от радиолокатора. Использование этой системы позволяет существенно увеличить допустимые границы динамического диапазона амплитуд принимаемых сигналов. Кроме того, автоматическое регулирование уровня срабатывание обнаружителя – MTL (Minimum Trigger Level) стабилизирует вероятность ложных тревог.

Управляющее напряжение для системы STC формируется в генераторе программ экстрактора. Это напряжение имеет две составляющие:

• регулярное управляющее напряжение STC, повторяющееся при каждом новом запросе;

• управляющее напряжение STC, стробированное по дальности и азимуту RAG STC (Range-Azimuth Gated Sensitivity Time Control).

От начала запуска запросчика и ко времени t_0, соответствующего формированию импульса запроса Р3 + 3 мкс, постоянным управляющим напряжением STC (рис. 7) устанавливается постоянное значение порога B_max до 80 дБ. Затем к моменту времени t_max порог уменьшается по логарифмическому закону со спадом 6 дБ на октаву (20 дБ на декаду). После момента времени t_max порог остаётся постоянным B_min. Закон изменения управляющего напряжения аппроксимируется ступенчатой функцией с перепадом напряжения между ступенями 1 дБ. Интервал времени между t₀ и t_max соответствует дальности действия радиолокатора (приблизительно 465 км). Этот интервал разбит на определённое количество дискретов во времени, каждый последующий дискрет больше предшествующего в 1,22 раза:

Управляющее напряжение системы STC, стробированное по дальности и азимуту, формируется «картой RAG STC» в генераторе программ экстрактора. Карта RAG STC – это запоминающее устройство, каждая ячейка которого соответствует определённому участку контролируемого пространства. Всё пространство разбито на 256 азимутальных секторов и 64 дискрета по дальности. В любую из 16 384 ячеек памяти карты записываются значения дополнительного порога в диапазоне –14…+14 дБ. Общий порог срабатывания системы будет определяться суммой порогов регулярной составляющей STC и RAG STC. Использование подобной «географической» системы управления порогом особенно эффективно в случаях, когда на некоторых участках контролируемого пространства обнаруживаются помехи слишком высокого уровня, вызванные переотражением от местных предметов или многопутным распространением радиоволн.

Приведенные количественные параметры карты RAG STC относятся к вторичному моноимпульсному радиолокатору SIR-S. Для модификации этого радиолокатора SIR-M параметры карты выбраны несколько иными: 40 дискретов по дальности, 128 азимутальных секторов, а величина напряжения для каждого дополнительного порога устанавливается в пределах ±10 дБ с градациями по 0,5 дБ.

После пороговой схемы и обнаружителя сигналы признака наличия импульсов и фронтов этих импульсов (см. рис. 6) поступают на определитель фронтов, который устанавливает тип фронта (передний L или задний T). Это необходимо для того, чтобы в дальнейшем при наложении ответных сигналов можно было бы восстанавливать передние фронты импульсов по задним и с большей достоверностью разделять переплетённые, пересечённые и сближенные коды ответа. В определителе фронтов все входные сигналы разбиваются во времени на отдельные дискреты CP (Clock Pulse). Продолжительность любого дискрета равна 50 нс, то есть длина импульсов ответа в соответствии с рекомендациями ІСАО будет соответствовать приблизительно 16 временным дискретам (0,8 мкс), а продолжительность фронта импульса занимает лишь один временной дискрет. Распределение фронтов на передние и задние осуществляется по правилу, проиллюстрированному рис. 8. Если при t₁ L = 1 и P = 1, а при (t₁+CP) P = 1 и L = 0, то это означает обнаружение переднего фронта импульса (L). Если при t₂ P = 0 и T = 1, а при (t₂ – CP) T = 0 и P = 1, то это означает обнаружение заднего фронта импульса (T).

После определения типа фронтов сигналы поступают на интервальный фильтр, определяющий разность появления во времени соответствующих передних и задних фронтов импульсов. Если разность составляет приблизительно 16 СР, то такие сигналы принимаются как достоверные и подлежат дальнейшей обработке в реальном масштабе времени.

Обработка заключается в уточнении координат целей, от которых получено очередное информационное сообщение, и подтверждение того, что сообщения получены по основному лепестку ДНА радиолокатора. Для этого на определитель фронтов и интервальный фильтр подаются дополнительные сигналы:

• сигнал логарифма отношения Δ/Σ, предварительно преобразованный в цифровую форму 8-разрядным АЦП;

• сигнал «Знак» с информацией об отклонении цели вправо или влево от мгновенного равносигнального положения оси ДНА;

• логарифм отношения сигналов суммарной Σ и ненаправленной Ω ДНА после порогового устройства системы подавления сигналов боковых лепестков ДНА по ответу.

В результате обработки этих сигналов на выходе определителя типа фронтов и интервального фильтра формируется сообщение о типе каждого фронта и его положении по дальности, азимутальной поправке положения цели относительно мгновенного положения оси антенны Δφ_Ц, знака этой поправки и признака подавления сигналов боковых лепестков ДНА. На этом обработка ответных сигналов в реальном масштабе времени заканчивается и начинается обработка со сравнением сигналов, принятых в разные моменты времени, так называемая отсроченная обработка (differed time processing).

Отсроченная обработка предусматривает сравнение сигналов, принятых в пределах одного периода повторения приёма ответа (sweep correlation), и сравнение сигналов в пределах нескольких периодов приёма за всё время облучения цели (dwell time correlation).

Последовательность операций обработки сигналов в границах одного периода приёма ответа и содержание этапов обработки приведены на рис. 9.

Сообщение о фронтах импульсов сигналов ответа вместе с дополнительной информацией с выхода процессора реального времени поступает в устройство преобразования фронтов импульсов непосредственно в импульсы. Восстановленный таким образом сигнал будет иметь большую достоверность, чем на входе процессора реального времени, поскольку при восстановлении используется дополнительная информация об этих импульсах и импульсы предварительно отфильтрованы по длительности.

На следующем этапе в ответных сигналах обнаруживают координатные импульсы F1 и F2 (Bracket Pulse). Критерием выделения этих импульсов служит кодовый интервал между ними в (20,3 ± 0,1) мкс.

Характеристики

Список файлов реферата