|
| |
|
Слаботочка Книги кает луч на те фотоэлементы 4, которые находятся против прозрачных элементов диска. С нагрузочных сопротивлений этих фотоэлементов снимаются и усиливаются электрические импульсы. Так как каждый  ТТТТТ Распределитель - сдВиглтелб иг . из f< ячейкам памяти ЦВ!/ Рис. 7.27. Функциональная схема автоматического измерения азимута при непрерывном круговом обзоре. усилитель соответствует определенному разряду числа (2 , V-T,...), то совокупность выходных импульсов усилителей образует код текущего угла лучаантенны. Считывание кода производится с учетом того, что в процессе кругового обзора пространства цель облучается пачкой импульсов и азимут цели а равен среднему арифметическому из азимутов начала и конца к пачки:  Рнс. 7.28. Кодовый диск. Разряды z-u(zb а = (а + а )/2. (7.22) Азимуты н и к выявляются с помощью схемы фиксации этих углов, показанной отдельно на рис. 7.29, а. Временные диаграммы к этой схеме изображены на рис. 7.29, б. Пачка импульсов цели 1, выявленных преселектором, задерживается линией задержки на период следования Тс. Задержанные и незадержанные щ импульсы подаются на входы вентилей несовпадения ВН1, ВН2, но по-разному: для вентиля ВН1 импульс щ основной (проходящий) и импульс - запрещающий (запирающий), а для вентиля ВН2 - наоборот. При появлении первого импульса пачки запрещающего импульса еще нет на ВН1 Запр Осн  Рис 7.29. Функциональная схема и временные диаграммы фиксации азимутов , . начала и конца пачки импульсов. И на выходе этого вентиля возникает импульс Ua; на выходе же ВН2 фиксируется последний задержанный импульс Ua, так как в это время уже нет запрещающего импульса щ. Полученные в схеме фиксации импульсы начала и конца Ыа пачки открывают через диоды Д2 (рис. 7.27) вентили ВС1 - ВС5, чтобы пропустить двоичные коды углов н и к в сумматор. Последний производит сложение: н -f к и делит эту сумму пополам. Примерно на время этих операций задерживается в линии импульс Ua перед тем, как открыть вентили ВС6 -- ВСЮ пропускающие вычисленные импульсы кода азимута а в распределитель-сдвигатель. Распределитель совместно с переключателем целей выполнен и работает по такой же схеме, как в рассмотренной системе цифрового из- мерения дальности. Нуль сумматора устанавливается импульсами конца пачки Ua после задерживания их в линии задержки на время з2>з1. достаточное не только для вычислений в сумматоре, но и для восстановления вентилей считывания азимута целей. Если от импульса цели высвечивается граница двух соседних секторов кодового диска, то возможна ошибка в определении угла, причем эта ошибка тем больше, чем в более высоком разряде двоичного кода она допущена. В связи с этим считывание угловых координат производят с помощью циклического кода Грея, в котором ошибка в любой цифре не превышает единицы низшего разряда. В табл. 7.1 приведены для сравнения двоичный и циклический коды ряда чисел десятичного счисления. Например, на границе чисел 7 и 8 возможна ошибка отсчета в первой цифре кодов, а если в двоичном коде это означает переход от числа 7 (код 0111) к числу 15 (код 1111), то в коде Грея - от 7 (0100) к 8 (1100), т. е. ошибка уменьшилась в (15 - 7)/(8 - 7) = 8 раз. ТАБЛИЦА 7! Числа в десятичном счислении
Переход к коду Грея требует сравнительно небольшого усложнения схемы: перед сумматором вводится преобразователь, в котором совершается переход от циклического кода к двоичному, на который рассчитана дальнейшая обработка сигналов. Угловой размер каждого сектора кодового диска Аа определяет среднеквадратическую ошибку дискретнбсти отсчета: (т дкр = Да/2 КЗ. (7.23) Уменьшение угла Да ограничивается тем, что при быстрой смене кодовых комбинаций затрудняется правильный отсчет. Все же можно добиться того, чтобы ошибка др была в несколько раз меньше результирующей среднеквадратической ошибки дискретного измерения угловой координаты. § 53. Получение двоичного кода скорости цели [1] Такое преобразование производится цифровым частотомером или цифровым периодомером. Рассмотрим первое устройство. Синусоидальные колебания допплеровской частоты f преобразуются в остроконечные импульсы той же частоты и передаются в двоичный счетчик импульсов, который периодически открывается на вполне определенный интервал времени Гиз. Тогда число импульсов Л/, учтенных счетчиком, будет пропорционально допплеровскому сдвигу частоть!: = Fu Т ,. Чтобы установить не только абсолютное значение, но и знак допплеровского сдвига частоты д, в приемнике РЛС прибавляют к частоте Fjyon так называемую подставку F и счету подвергают не F, a суммарную частоту = F + Fu- Если цель приближается к г-.ю, то fдоп > О и > а если цель удаляется, то до <0 и f <F. Итак, счетчик, находясь в открытом состоянии в течение времени Т д, подсчитывает число импульсов fv изм - + доп)изм (7.24)  Рис. 7.30. Функциональная схема цифрового частотомера. На рис. 7.30 показана функциональная схема цифрового частотомера. На вход частотомера-поступает синусоидальное напряжение и с частотой Схема формирования преобразует это напряжение в остроконечные импульсы 2 с периодом следования Т = \lf . Вентиль совпадения ВС1 пропускает импульсы и к счетчику только на время действия импульсов триггера Ыд. Последний опрокидывается от импульсов, определяющих начало (и) и конец (Ыд) счета Г зм. Таким образом, счетчик действительно подсчитывает число импульсов Л, которое согласно формуле (7.24) однозначно определяет допплеровский сдвиг частоты f доп и связанную с ним скорость цели. Импульс конца счета и, задержанный в линии задержки Л31 на время переходных процессов в счетчике, открывает вентили совпадения ВС2 - ВС6 для пропускания двоичного кода числа N в ячейки памяти ЦВУ. С помощью линии Л32 происходит дополнительная задержка на время восстановления вентилей считывания скорости ВС2 - ВС6, и выходным импульсом линии Л32 производится сброс счетчика в исходное состояние. Ошибка дискретности цифрового частотомера тем выше, чем меньше подсчитьшаемых импульсов N приходится на интервал измерения Г зм. В связи с этим применяют умножение частоты F в определенное число раз до счета импульсов; тогда может быть достигнута достаточно высокая точность представления скорости цели двоичным кодом. Раздел ill СТРУКТУРА РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ И СИСТЕМ , Глава 8. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ Радиолокационные устройства делятся на основные, имеющие радиолокационную структуру, и вспомогательные - с нерадиолокационной структурой. В данной главе рассматриваются и те и другие устройства. § 54. Одноканальные импульсные РЛС [33, 34] Эти РЛС работают в импульсном режиме и в зависимости от принципа обработки сигналов относятся к некогерентным, когерентно-импульсйым и с внутриимпульсной модуляцией. 54.1. Импульсные некогерентные PJ1C. Для них характерно следующее: 1) в связи с импульсным режимом РЛС цель при обзоре пространства облучается пачкой радиоимпульсов (до 2000 импульсов в пачке); 2) обработка принимаемых сигналов некогерентная , причем на первой стадии обработка сводится к пропусканию сигналов через квазиоптимальный фильтр УПЧ приемника, а на второй - к последетектор-ному интегрированию; 3) при наличии АСД отношение сигнал/шум на выходе приемника повышают стробированием по дальности. Рассмотрим структурную схему импульсной некогерентнрй РЛС (рис. 8.1), обращая особое внимание на связи, обязательные для любого радиолокатора. К основным трактам данной РЛС относятся передатчик, генерирующий мощные радиоимпульсы; антенно-фидерное устройство, излучающее и принимающее радиоимпульсы после их отражения; приемник - для усиления и преобразования отраженных радиосигналов; одно или два выходных устройства, например индикаторное и автоматическое непрерывного или дискретного действия; синхронизатор - для координирования работы передатчика, приемника и выходного устройства. К вспомогательным.устройствам РЛС относятся система перестройки несущей частоты - для борьбы с активными импульсными помехами и система АПЧ - для автоподстройки частоты гетеродина приемника. Другие, менее важные устройства РЛС не показаны на функциональной схеме. Передатчик. Импульсы синхронизатора запускают со стабильной частотой следования F. модулятор передатчика, который вырабатывает мощные импульсы постоянного тока, необходимые для модуляции генератора высокой частоты. Генерируемые радиоимпульсы имеют длительность и форму, зависящую от импульсов модулятора. 212 Генераторы метровых волн выполняются на высокочастотных электронных лампах, а генераторы дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн - на магнетронах, клистронах, лампах бегущей и обратной волны (ЛБВ, ЛОВ) и митронах. Импульсная мощность магнетронов достигает 5 МВт при к. п. д. до 60%; изменением объема резонатора осуществляется перестройка несущей частоты на ±7% от среднего зна- Синхрониза-/тюр Передатчик ПоЗрлятор. Генератор вч Система перестраини частоты Система, АПЧ Приемник Антенный переключатель Датчик t/гловога положения антенны Механизм вращения по озимг/ту -tz: Антенна Антешо- Механизм наклона по углу места ГетерОвин -[IZ -УРЧ Вивео-усилитель Вивео-детектор Схемы АРУ Смеситель Канал масштаб ных меток дальности Вивеосигналы от приемника канал масштабных меток азим{/та Канал развгрт/ги вальности Селектор вальности I механизм вращения облучателя Система АСН ЗЛГ индикаторов I Строо-импульсо! Генератор опорных напряжений чес- АВтс л-я? строиство использованием иву. Канап развертки по углем Индикаторное выходное истройство - АВтоматичес-Система ное выходное АСД- устрайство чепрерь/вного действия Напряжение дальности Первичная обработка информаиии Вторичная обработка ин1рормаиии Напряжение скорости Коды вапокоста и угподых координат Рис. 8-1. Функциональная схема импульсной некогерентной РЛС. чения. Среди мощных ламп бегущей и обратной волны наибольшее применение получили ЛБВМ и ЛОВМ. Это разновидности ЛБВ и ЛОВ типа М с поперечным магнитным полем. Их основное преимущество - широкий диапазон перестройки и высокий к. п. д. - около 50%. До появления мощных усилительных клистронов передатчики РЛС выполнялись как однокаскадные (автогенераторы). Затем за рубежом 42] стали строить многокаскадные передатчики с импульсной мощностью до 30 МВт, средней мощностью до 400 кВт при к. п. д. выходного клистрона 35-45%. Клистронные усилители более узкополосные, чем магнетроны и ЛОВ. В последние годы за рубежом 142] появились 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [34] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||