Радиолокационные измерители дальности и скорости by Саблин В. Н. (z-lib.org) (852905), страница 51

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

Текст из файла (страница 51)

В частности, по оценкеэтого ускорения может осуществляться констатация факта приме­нения уводящих по скорости помех [31] и выполняться экстрапо­ляция оценки скорости сближения в режиме памяти.Непрерывный сигнал подсвета цели и специфика полуактив­ного наведения и оценивания скорости полета ракеты предопреде­ляют ряд особенностей следящего измерителя, к которым относят­ся:существенно больший, чем в БРЛС, диапазон измеряемых ус­корений;необходимость компенсации доплеровской частоты, обуслов­ленной отлетом ракеты от самолета-носителя.Структурная схема канала оценивания скорости и ускоренияполу активной РГС с непрерывным СПЦ, построенного с учетомотмеченных особенностей, показана на рис.

4.5.2.на згпомерРис. 4.5.2.Принятый головной антенной А г сигнал цели усиливается вприемнике отраженного сигнала (ПРМОС) и преобразуется напромежуточную частотуВ это же время прямой СПЦ принимается хвостовой антенной А хракеты, усиливается в приемнике сигнала синхронизации(ПРМСС) и преобразуется в напряжение ц. с промежуточной час­тотойfnpc = fn p c o + Г дир( 4 .5 .2 )В (4.5.1) и (4.6.2)и fnpco - частоты, на которыеканалы промежуточной частоты ИРМОС и ПРМСС;*.

У н ц + у ^ ^ ( У И + У Ц) + ( У Ц + У Р)дицрX~настроены(4.5.3)XиVV -VРдир - - f“(4-5-4)доплеровские приращения частот сигналов цели и синхронизации.Здесь А, - длина волны; Уиц, Уцр и Уир - скорости сближения ис­требителя с целью, цели с ракетой и истребителя с ракетой соот­ветственно; Уи, Уц и Vp - проекции скоростей истребителя, цели иракеты на соответствующие линии визирования. Смысл всех со­ставляющих скоростей сближения ясен из рис. 4.5.1.Необходимо отметить, что во всех разновидностях алгоритмовтраекторного управления ракет используется скорость её сближе­ния с целью УСб= Уцр, в то время как доплеровское приращениечастоты (4.5.3) отраженного сигнала содержит и составляющую,обусловленную скоростью сближения Уиц истребителя с целью.Компенсация этой составляющей осуществляется в процессе вто­рого преобразования частоты в ПРМОС, при котором в качествесигнала гетеродина используется напряжение ц> с выхода ПРМССс частотой (4.5.2).

В результате этого преобразования на выходеПРМОС формируется сигналс частотой^пр2==^пр20^“^дцр>где на основании (4 .5 .1 )-(4.5 .4 )^пр20=^пр10"^прсоу^,дцр==^1дицр"^1дИр «2(У р + У ц )Д = 2У рцД .В свою очередь сигналв смесителе СМ3 преобразуется внапряжение и прз , частота которогоостается практически постоянной, поскольку в результате функ­ционирования следящей системы частота fy,, управляемого гетеро­дина изменяется на ту же величину, что и F ^ . Селекция сигналапо частоте осуществляется в узкополосном усилителе-ограничителе(УУПЧ), настроенном на частоту f np30.

Чувствительным элемен­том, реагирующим на изменение Ffl4p является частотный детек­тор ЧД. При изменении FOT на такое же значение вначале изме­нится fnp3 (4.5.5), и на входе интегратора И1 появится напряже­ние, пропорциональное приращению РДЦр. Это напряжение после­довательно преобразуется в сигнал Uj, пропорциональный прира­щению ускорения на выходе И1, и затем на выходе интегратораИ2 в сигнал uv, пропорциональный приращению скорости Уцр.Под действием uv частота f yr управляемого гетеродина УГ изменя­ется таким образом, чтобы гЦд-^О.Использование в следящей системе двух интеграторов обеспе­чивает память по ускорению. Наличие такой памяти позволяетпри кратковременных пропаданиях входных сигналов с частотойf np2 сохранить (запомнить) на входе И2 сигнал Uj.

Под действиемэтого запомненного сигнала напряжение uv на выходе И2 будетизменяться со скоростью, пропорциональной приращению ускоре­ния, имевшему место на момент пропадания полезного сигнала. Витоге после появления и , ^ процесс слежения будет продолжен.Включение между интеграторами корректирующего звена КЗ обу­словлено необходимостью обеспечения устойчивости следящейсистемы.В следящей системе с двумя интеграторами имеет местоошибка сопровождения, пропорциональная второй производнойотслеживаемой координаты, в данном случае производной ускоре­ния. По этой причине при энергичных маневрах цели или ракеты,в частности за счет увеличения её скорости после старта, могутпоявиться ошибки слежения по частоте, превышающие половинуширины дискриминационной характеристики ЧД. В такой ситуа­ции происходит срыв сопровождения.

Во избежании этого в сле­дящую систему вводится отмасштабированный в вычислителе кор­ректирующих сигналов (ВКС) корректирующий сигнал Ujxp собст­венного ускорения ракеты. В качестве датчиков корректирующихсигналов (ДКС) используются акселерометры, расположенныеобычно на гироплатформе вместе с антенной. Начальные условия11уцу для И2, определяющие первоначальную частоту f ^ поступа­ют из БРЛС в ракету пока она еще находится на подвеске.Оценившие скорости сближения ракеты с целью осуществля­ется путем формирования в смесителе СМ4 сигнала иГд с частотойFflnp= fyr"^np20-fnp30- Выделяемая в СМ4 частота ¥ д ц р с помощьючастотного детектора ЧДУ преобразуется в напряжение, пропор­циональное скорости сближения.

Это напряжение в качестве сиг­нала оценкиуправления.ииспользуетсяв алгоритмахтраекторногоГЛАВА 5. КОМПЛЕКСНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ДАЛЬНОСТИИ РАДИАЛЬНОЙ СКОРОСТИ5.1.ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХРАДИОЛОКАЦИОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙО дним из п утей п овы ш ен и я точ н ост и и помехоустойчивостирад и ол ока ц и он н ы х си ст ем я вл яется создан и е комплексных изме­рителей, в к о т о р ы х сов м естн о обр абаты ва ется ин ф орм ац ия от не­ск о л ь к и х да тч и к ов, и зм е р я ю щ и х одн и и те ж е или связанные ме­ж д у собой п ар ам етр ы .П ри нц ип иальн ая н еобх од и м ость п ост р оен и я ком п л ексн ы х из­мерителей оч еви дн а, так к а к , если на п р и ем н ой сто р о н е принима­ю тся п си гнал ов(5.1.1)н е сущ и х и н ф ор м а ц и ю об и зм ер я ем ы х п ар ам етр ах X, то из теорииоп ти м альной ф и л ьтрац ии следует, ч то оп ти м а л ь н ы й измерительд ол ж ен сов м естн о обр абаты ва ть всю со в о к у п н о сть наблюдении z(t).С овм естная обр а б отк а п ри н и м аем ы х си гн ал ов п озвол я ет наиболееп олн о извл ечь и н ф ор м а ц и ю о ф и л ьтр уем ы х п ар ам етр ах X и темсам ы м п ов ы си ть точ н ость оц ен и ван и я .К он ц еп ц и я к о м п л е к сн ы х и зм ерител ей не противоречит иобобщ ен н ой сх е м е сл ед я щ его и зм ер и тел я р и с.

3 .1 .1 , если в нейп од в х од н ы м си гн а л ом п он и м ать в ек тор н ое н абл ю ден ие (5.1.1),ДКС так ж е п олагать век тор н ы м и , а сл ед я щ у ю си ст е м у рассматри­вать к а к м н огок он ту р н у ю .П остр оен и е оп ти м а л ь н ы х к ом п л ек сн ы х и зм ер и тел ей осущ ест­вл яется на осн ове теори и оп ти м ал ьн ой ф и л ьтр ац и и , которая ус­пеш но оп ер и р ует к а к со ск ал я р н ы м и , так и в е к то р н ы м и наблюде­н иям и (см . гл. 1). П ри заданн ы х ст а т и ст и ч е ск и х характеристикахн абл ю даем ы х си гн а л ов и ф и л ьтр уем ы х п р оц е ссо в данная теорияп озвол яет п ол у ч и ть оп ти м а л ьн у ю ст р у к т у р у и парам етры ком­п л ексн ого и зм ер и тел я .

О днако си н тези р ова н н ая си стем а частооказы вается д оста точ н о сл ож н ой . В ц ел я х ее у п р ощ ен и я иногдац елесообразно от б р оси т ь н ек отор ы е н есущ еств ен н ы е связи, кото­рые н езн ачител ьн о вл и я ю т на т оч н ость и зм ер ен и й . Вопрос о♦зн а чи м ости » связей л уч ш е всего реш ать п утем анализа их влия­ния на точ н ость ф и л ьтрац и и . О бщ ая тен ден ц и я здесь такова, что,чем м еньш е ста ти сти ч еск а я зави си м ость м е ж д у параметрами, томболее н есущ еств ен н ой м ож н о сч и тать св я зи в е ж д у каналам(блоками) оц ен к и соо т в е т ст в у ю щ и х парам етров. Так, например, взадаче п остр оен и я к ом п л ек сн ого изм ерител я дальности и угловы хкоординат, уч и ты ва я , ч т о угол ви зи рован ия цели и дальность я в­ляются ор тогон а л ь н ы м и коор ди н атам и , то перекрестны е связимежду в ы ход а м и д и ск р и м и н а тор ов дальности и угла и каналамиизмерения, соот в етств ен н о, угла и дальности оказы ваю тся н есущ е­ственными и и х м о ж н о и ск л ю ч и т ь .Упрощ ение к о м п л е к сн ы х изм ерителей является важ ной п ро­цедурой с т оч к и зрен и я п р а к ти ч еск ой реализации и приводит кшзиоптималъным стр у к т у р а м .

П оэтом у этой проблеме в даль­нейшем уд ел я ется зн ачи тел ьн ое вним ание. В связи с этим ц елесо­образно ввести н е к о т о р у ю кл асси ф и к ац и ю , осн ованн ую на посл е­довательном и ск л ю ч ен и и тех или и н ы х связей в оптимальномкомплексном и зм ер и тел е. Т акая кл асси ф и кац ия, с одной сторон ы ,четко оп ределяет ст р у к т у р н ое отл ичие си стем одн ого уровня отдругого, а, с д р угой ст о р о н ы , оп ределяет степень ухудш ен и я точ ­ности оц ени ван ия в си ст е м а х , соотв етств у ю щ и х различны м ур ов­ням классиф икации.Так как в данн ой к н и ге р ассм а три ва ю тся тол ько измерителидальности и ск о р о с т и , т о на р и с. 5 .1.1 приведена схем а класси ф и­кации им енно дл я т а к и х изм ерител ей.Р и с.

5 .1 .1 .Д ля п оя сн ен и я п ри н ц и п а п о ст р о е н и я сх е м ы классификации, атак ж е в и н тересах п осл ед у ю щ его си н теза к о м п л е к сн ы х измерите­лей, р а ссм отр и м уравнен ия вза и м н ого д в и ж ен и я приемника сиг­налов (РЛ С) и цели (р и с. 5 .1 .2 ).Р а ссм отр и м две си стем ы к о о р д и ­нат:1) си ст ем у X Y Z (и н ерц и ал ьн уюн еп од ви ж н ую отн оси тел ьн о н оси тел яРЛС;2) си ст ем у erd св я за н н ую с л ин иейви зи рован ия ц ели (ось г всегда н а­правлена на ц ел ь ).Н ачало о б о и х си стем сов п а д а ю т оточ к ой 0 . В ек тор дал ьн ости Д всегдар асп ол ож ен вдол ь о си г. П о эт о м у егоп р оек ц и и на о с и г , d , е бу д утК г=Д ,R d = ^>З апиш ем ф ор м у л усл о ж н о м д ви ж ен и иR e= 0 .дляп ол н огоу ск о р е н и я точк и Ц приа —а п+ а о + а*(5.1.2)где а - п олн ое уск ор ен и е, ап - п ер ен осн ое ускорен и е,отн оси тел ьн ое уск ор ен и е,- к о р и о л и со в о у ск о р е н и е .П ерен осн ое уск ор ен и е оп редел яется соо т н о ш е н и е мап = ах + [ш х Д] + [о х [ш х Д]],а0(5.1.3)где а] - уск ор ен и е начала к оор д и н а т п од в и ж н о й системы , ш угловая ск о р о ст ь вращ ен и я п од в и ж н ой си ст е м ы .

Характеристики

Список файлов книги