|
| |
|
Слаботочка Книги цкю, заключенную в сдвиге фаз ф (О принимаемого Ыси опорного оп сигналов. Согласно (2.26) выходное напряжение фазового детектора пропорционально косинусу этого фазового сдвига = cos Ф (О = cos [фо + Аф (0]- (11.19) На рис. 11.13, б показана временная диаграмма напряжения Ыд, а на рис. 11.13, в- шкала фазового сдвига ф {t). Эта шкала неравномерная: согласно (11.17) при / = О угол ф (О = Фо = 2сОоДо/с, а с изменением / приращение угла ф {t) пропорционально f. Если ф(/)равно нечетному числу л, то cos ф = О и Ыд = 0; если же ф(0 равно четному числу л, то cos ф = ± 1 и Ыд = ± t/д. Когерентный детектор Линия задержни 111 III 1 jif Индинатор Рис. 11.15. Функциональная схема устройства оптимальной обработки сигналов в РСА. Теперь обратимся к функциональной схеме УОС (рис. 11.15). Видеосигналы Ыд, снимаемые с выхода когерентного детектора, накапливаются в линии задержки. Каждое звено линии создает задержку, равную периоду следования отраженных сигналов Гс. До поступления в сумматор (2) сигналы сдвигаются по фазе-на углы фо, Ф1.....Ф. Этим фокусируется антенна, т. е. компенсируется разность хода отраженных волн к различным . элементам синтезированной решетки. С помощью индикатора результирующий сигнал mz представляется в удобном для отсчета дальности и азимута иде. Большой объем информации (сотни сигналов от каждой цели) и большая длительность накопления (около секунды) накладывают свой отпечаток на реализацию рассмотренной функциональной схемы. Вместо линии задержки используется фотопленка, на которой напряжение Ыд записывается и запоминается как в РЛС бокового обзора (см. рис. 11.12). Записанные сигналы подвергают синтезированию (оптимальной обработке) с помощью оптического коррелятора или оптического согласованного фильтра. Согласованный фильтр (рис. 11.16) состоит из источника когерентных параллельных лучей света; фотопленки с записью сигналов; фокусирующих линз Л1, Л2; прозрачного Франспаранта, который выполняет основные функции оптимального фильтра, и вторичной фотопленки для индикации целей. Кроме того, имеется щель, пропускающая к вторичной пленке отфильтрованный пучок света. Обе пленки и транспарант находятся в фокальных плоскостях, т. е. на фокусных расстояниях / от соответствующих линз.  Источник иогерентноге потока света Фотопленка , записи  Щель Фотопленка индикации Рис. 11.16. Синтезирование сигналов в РСА с помощью оптического согласованного фильтра. Замечательное свойство таких оптических систем заключается в том, что при переходе от одной фокальной плоскости к другой вре-меннйе изменения светового сигнала преобразуются в спектральные (прямое преобразование Фурье), и наоборот (обратное преобразование Фурье). В данном случае освещенность фотопленки записи соответствует изменению сигналов Ыд во времени, а падающий на транспарант поток света воспроизводит частотный спектр тех же сигналов. Транспарант обработан таким образом, чтобы коэффициент пропускания света его.поверхностью полностью соответствовал частотной характеристике оптимального фильтра сигнала точечной цели. Благодаря этому световой поток на выходе транспаранта пропорционален произведению спектра сигнала на частотную характеристику фильтра, т. е. выражает спектр сжатого во времени сигнала цели. Линза Л2 совершает обратное преобразование Фурье и на вторичной фотопленке воспроизводится сам сигнал. Щель способствует оптимальной фильтрации тем, что пропускает к фотопленке индикации только полезные сфокусированные сигналы, принимаемые в данный момент времени во всем диапазоне дальности. . Обе фотопленки протягиваются от общего двигателя со скоростью, пропорциональной путевой скорости ЛА. Так как вдоль пленки фик- 317. сируется положение целей по линии пути ЛА, а поперек-их дальность, го услов15ое (на первичной пленке) и радиолокационное (на вторичной пленке) изображения местности получаются двумерными. Здесь движение пленки позволяет заменить временную перемейную второй пространственной координатой, которая воспроизводится с большим разрешением. К замечательным свойствам оптических систем обработки радиолокационных сигналов относится не только очень большая емкость запоминания и двумерность изображения на пленке, но и то, что обработка по всему диапазону дальности происходит одновременно. На каждый миллиметр пленки приходится 20 и более каналов. Соответственно на обычной 35-мм пленке можно разместить 500-1000 каналов [33]. Недостаток оптических систем - большое время обработки (не менее 10-15 мин), выполняемой к тому же после полета. Электронные системы обработки свободны от этого недостатка, но они сложнее и более громоздкие. § 84. Радиолокационные бомбоприцелы Так называются самолетные панорамные РЛС, которые наряду с навигацией решают задачу точного метания бомб и торпед. Радиолокационные бомбоприцелы (РБП) работают в режимах поиск , маяк и прицеливание . В режиме поиск осуществляется навигация по земным и надводным ориентирам путем сопоставления изображения на экране индикатора с навигационной или радиолокационной картой местности. В реокиме таяк РЛС работает совместно с наземными или корабел ь-ными маяками - ответчиками. Сигналы маяка воспроизводятся на экране индикатора двумя или более отметками: по одной из них измеряются дальность и азимут маяка относительно самолета, а по числу отметок и интервалу между ними расшифровывается код маяка. Тем самым определяется местоположение самолета. В режиме трицеливтие РЛС подключается к счетно-решающему прибору (СРП) через блок связи (ВС). Совокупность этих устройств называется радиолокационным бомбоприцелом {РБП). Его совмещают-с оптическим прицелом бомбометания (ОПБ). Каждый из них имеет свои преимущества: разрешающая способность и точность измерения по направлению выше в ОПБ, а точность измерений дальности, высотность, дальность действия и независимость от погоды выше в РБП. 84.1. Схема бомбометания (рис. 11.17, а). Пусть самолет летит Ъо курсу ОВ, а наземная цель находится в точке С. Угол визирования Р, образуемый вертикалью ОЛ и линией визирования цели ОС, непрерывно изменяется. Например, р = Р, когда самолет находится в точке О, а в точке сбрасывания бомбы угол Р = Р(.бр. Дальность и высота связаны зависимостью Д = Я5еср, (11.20) Обозначим через v воздушную скорость самолета в точке О и через Т время падения бомбы. Если бы не было ветра и сопротивления воз- духа, самолет за время Т пролетел бы расстояние ОВ == vT и бомба упала бы в точку В, являющуюся проекцией на землю точки В. Но из-за сопротивления воздуха происходит отставание бомбы на расстояние А, и этому соответствует точка падения В (отрезок В В = А). Под влиянием ветра самолет отклоняется в направлении вектора и на расстояние ВС == иТ; следовательно, бомба сносится на ВС - ВС и ев действительной точкой падения является точка С, которая расположена на так называемой линии разрывов EF, параллельной горизонтальной проекции АС линии пути самолета ОС.  Рис. 11.17. Геометрические построения прицеливания при бомбосбрасывании. Перенесем на рис. 11.17,6 навигационный треугольник АВС со сторонами АВ = vT, ВС = иТ и АС = wT, треугольник ОАС, расположенный в плоскости визирования, и линию разрывов EF. Теперь спроектируем цель С на АС и полученную точку D соединим с принадлежащей самолету точкой О. В образовавшемся треугольнике ОАО ал = Я; AD = АС - DC = wT - СС cos a=-wT -Acos a; OD ~ or = Д,бр. , Отсюда получаем формулу дальности сбрасывания Аор =yOA\+AD = VlP + (wT - Acosа) , (11,21) Таким образом, вывод самолета для точного бомбометания требует прицеливания по направлению и дальности. Первая часть прицеливания заключается в установлении линии пути АС, параллельной линии разрывов EF со сдвигом на CD = СС sin а = А sin а, а вторая часть - в сбрасывании бомбы, когд% наклонная дальность Д =Дсбт> удовлетворяет формуле (11.21). 84.2. Прицеливание по направлению и дальности. Из-схемы бомбометания (рис. 11.17, б) видно, что угол между курсом самолета АВ и направлением на цель АС должен быть равен а + у. В условиях прицеливания только угол снбса а постоянный, а угол у, как и угол визирования р, непрерывно изменяется. Поэтому полученного изображения на экране РБП (рис. 11.18, а) недостаточно, чтобы проверить правильность прицеливания по направлению. Эта задача решается с помощью следящей системы, автоматически поворачивающей изображение на экране ИКО на угол а -f- у против сноса самолета. Тогда отметки цели, расположенные на линии разрывов, будут находиться на вертикальной линии, исходящей из центра А. Эта линия называется продольной меткой бомбометания (рис. 11.18, б). Прицеливание по дальности производится с помощью полуавтоматической системы, в которой участие оператора (штурмана) заключает- даиолета  Продольная кета Продольная мета Цель Поперечная jemna  Рис. 11.18. Изображения на экране радиолокационного бомбоприцела. ся в регулировках, обеспечивающих совпадение отметки цели с поперечной меткой бомбометания. Последняя, как всякая метка дальности в ИКО, имеет форму дуги окружности (рис. 11.18, в). В СРП оптического прицела (рис. 11.19) вводятся данные о высоте летательного аппарата Я и об отставании А бомбы. Данные об угле визирования р и скорости его изменения поступают в процессе прицеливания и корректируются соответственно ручками визирование и синхронизация . В СРП рассчитывается наклонная дальность Д = Я sec Р, и в блоке связи с ОПБ вырабатывается пропорциональное ей напряжение Ыд, которое управляет генератором плавной задержки. Этот генератор запускается импульсами синхронизации Ысд (см. также рис. 1.1.20, а, б). Задержанные импульсы ы в отстают от Ысн на время tg, пропорциональное управляющему напряжению дальности Ыд. От импульсов Ыцз запускаются генератор импульсов Ыц поперечной метки и канал импульсов развертки Ыр с таким расчетом, чтобы эта метка отставала от начала развертки на половину длительности прямого хода развертки Гц /2. В итоге поперечная метк остается неподвижной и пересекает продольную метку бомбометания посередине, что крайне облегчает прицеливание. В видеоусилителе приемйика импульсы Ыд смешиваются с видеосигналами цели Ыс, после чего они подаются на управляющий электрод ЭЛТ и совместно наблюдаются на экране индикатора. 320 Генератор плавной завержни Влон связи с ОПБ Генератор импульсов поперечной метни Видеоусилитель приемника Панал развертки - Вазарование -Синхронизация  Up \ <нЭСБР Рис. 11.19. Функциональная схема поворота изображения на экране ИКО для при целивания по направлению.  Рис. 11.20. Временные, диаграммы напряжений в схеме припеливапия по дальности н соответствующие им изображения меток бомбометания на экране ИКС 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 |