Разделы


Рекомендуем
Автоматическая электрика  Автоматика радиоустройств 

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 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 [ 194 ] 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

щие срезам широтно-модулированных сигналов. Следует иметь в виду, что импульсы, модулированные по частоте, легко выделяются на УО, поскольку имеющаяся дополнительная амплитудная модуляция сравнительно просто устраняется ограничителями.

Метод кодовых посылок состоит в том, что в моменты пересечения максимумом диаграммы направленности осей координатной системы РЛС формируются не одиночные импульсы, а кодовые группы импульсов, содержащие два, три и т. д. импульсов с заданными интервалами между ними. Б эти моменты времени возможна также передача импульсов, отличающихся по ширине от зондирующих сигналов РЛС.

На выходе радиоприемника УО образуются видеоимпульсы, отображающие величину и знак отклонения центра масс УО от РЛС, а также опорный сигнал. Эти импульсы поступают в два канала: канал сиг- нала рассогласования (КСР) и канал опорного сигнала (КОС).

Каиал сигнала рассогласования, предназначенный для выделения и преобразования огибающей видеоимпульсов, включает детектор, усилитель и потенциометр дальности. Детектор н усилитель в КСР по своему назначению и схемам подобны таким же устройствам в пеленгаторах с коническим сканированием. Амплитуда Uy синусоидального сигнала, образующегося на выходе усилителя, равна:

Uy = £/яКтКдКуСе1п,

UK - средняя амплитуда импульсов на выходе радиоприемника УО;

Km-крутизна диаграммы направленности, равная

dF (Р) F(Po) I dp

Р=Р.

F(P) - функция, описывающая диаграмму направленности антенны РЛС;

30 - угол между максимумом диаграммы направленности антенны РЛС и РСН;

Кд и Кус - коэффициенты передачйетекто-ра и усилителя; е1л - угол между РСН и линией

РЛС-УО. Из приведенного выражения видно, что при ив = const амплитуда Uy изменяется пропорционально ei*. Постоянство С достигается применением высококачественной системы автоматической регулировки усиления. Чтобы С/у была пропорциональна не углу ei л, а линейному отклонению h центра масс УО от РСН, в состав КСР включается потенциометр дальности, коэффициент передачи которого изменяется пропорционально расстоянию го между РЛС и УО. Потенциометр дальности представляет собой обычный кольцевой потенциометр, питаемый напряжением, которое снимается с усилителя в КСР. Движок же этого потенциометра пере-

мещается двигателем через редуктор в соответствии с изменением расстояния г0. Включение двигателя происходит в момент пуска УО. Если скорость но движения УО относительно РЛС постоянна, то потенциометр должен иметь равномерную намотку и сопротивление Ri участка, с которого снимается выходное напряжение, изменяется по закону

где R° - изменение сопротивления у потенциометра дальности при пово- роте его движка на один градус; шдв - скорость вращения ротора двигателя;

п- передаточное число редуктора. Тогда для амплитуды С/у напряжения, вырабатываемого потенциометром дальности, получим:

Здесь Кп.д


RoVe

гсШдв-коэффициент пе-

редачи потенциометра дальности, имеющий размерность 1/М и показывающий, насколько увеличивается относительное напряжение на выходе потенциометра при изменении расстояния Го на 1 ж; Ро - полное сопротивление потенциометра дальности.

В результате всех отмеченных здесь преобразований в канале сигнала рассогласования образуется синусоидальное напряжение, амплитуда и фаза которого характеризуют величину и направление линейного отклонения центра масс УО от РСН радиолокационной станции.

При передаче опорного сигнала методом частотной модуляции импульсов, излучаемых РЛС, канал опорного сигнала (КОС) содержит включенные последовательно ограничитель, расширитель, фильтр, усилитель и устройство формирования

С помощью ограничителя -устраняется амплитудная модуляция, которая является паразитной для КОС. Расширитель, в качестве которого обычно служит пиковый детектор, предназначен для того, чтобы в спектре импульсов увеличить амплитуду составляющей, которая характеризует опорный сигнал. Эта составляющая выделяется фильтром и усиливается усилителем. Устройство формирования вырабатывает два синусоидальных или, что часто более целесообразно, импульсных напряжения, сдвинутых друг относительно друга на четвертую часть периода сканирования антенны РЛС. Эти напряжения используются для управления фазовыми детекторами ФД2 и ФДУ в каналах z и у выходного устройства.

Поскольку в КСР поступают импульсы, одновременно модулированные по амплитуде и частоте следования, а в спектрах амплитудной и частотной модуляций импульсов



содержатся составляющие с частотами модуляции, то за счет частотной модуляции будут происходить искажения сигнала рассогласования в КСР. Для того чтобы эти искажения устранить, из КОС в КСР подается компенсирующее напряжение (это на рис. 27-24 не показано).

Если опорный сигнал передается методом кодовых посылок, то КОС содержит четыре декодирующих устройства и синхронизируемые мультивибраторы. С помощью

цию, создающую РСН в заданном направлении.

В соответствии с рис. 27-24 может быть изображена структурная схема координатора. Такая схема, иллюстрирующая процессы в координаторе при работе его в вертикальной плоскости, показана на рис. 27-25; причем на схеме представлены лишь те элементы координатора, которые принимают непосредственное участие в образовании параметра рассогласования.

Рис. 27-25. Структурная схема координатора системы управления по радиолучу.

декодирующих устройств из общей последовательности импульсов, образующихся на выходе радиоприемника УО, выделяются импульсы, совпадающие по времени действия с последними импульсами в кодовых группах. Как уже отмечалось, кодовые группы импульсов формируются радиолокационной станцией в те моменты, когда максимум диаграммы направленности пересекает вертикальную и горизонтальную оси координатной системы РЛС. Поэтому можно считать, что выходные сигналы декодирующих устройств характеризуют те же самые координатные оси.

Импульсами декодирующих устройств обеспечивается синхронизация двух мультивибраторов, вырабатывающих опорные напряжения для фазовых детекторов ФДХ и

ФДу.

Учитывая моменты формирования кодовых групп в РЛС, можно прийти к выводу о том, что на выходах синхронизируемых мультивибраторов будут образовываться прямоугольные импульсы, длительность и период повторения которых равняются половине периода и периоду сканирования антенны РЛС соответственно.

В то же время моменты возникновения этих импульсов отстоят друг от друга на время, равное одной четвертой части периода сканирования. Следовательно, выходные сигналы мультивибраторов аналогичны опорным напряжениям угломерных устройств с коническим сканированием (см. §22-3).

С помощью ФДу и ФДХ формируются напряжения постоянного тока, которые характеризуют продольное и боковое линейные отклонения центра масс УО от РСН. Эти напряжения после прохождения усилителей постоянного тока УПТУ н УПТг подаются в исполнительное устройство. Если центр масс УО должен наводиться с упреждением, то помимо РЛС сопровождения цели и аппаратуры УО координатор системы управления по радиолучу должен содержать СРП, рассчитывающий необходимый угол упреждения по данным РЛС сопровождения цели, и радиолокационную стан-

Wit{D) - передаточная функция следящей системы РЛС; Кфд и/Супт-коэффициенты передачи фазового детектора и усилителя постоянного тока, a kM = Uukmkn.

При построении структурной схемы на рис. 27-25 предполагалось, что все элементы, входящие в радиоаппаратуру УО, безынерционны относительно угла Е1Л-е0.

Анализ координаторов, применяемых в системах управления по радиолучу, позволяет сделать следующие выводы:

ошибки определения угловых координат цели радиолокационной станцией оказывают непосредственное влияние на точность системы управления по радиолучу;

если угломерный канал РЛС не будет сбалансирован, то получится постоянная по величине угловая ошибка наведения УО;

при несбалансированной аппаратуре УО последний будет перемещаться параллельно РСН радиолокационной станции;

при отсутствии фазирования РЛС или аппаратуры УО получается такой же эффект, как и в координаторах системы самонаведения;

коэффициент передачи аппаратуры УО входит одним из сомножителей в общий коэффициент передачи системы управления, поэтому важно поддержание его номинального значения.

В заключение рассмотрения вопроса о координаторах систем управления по радиолучу отметим, что на вход радиоприемника УО поступают мощные импульсы РЛС. Поэтому при небольших дальностях действия УО допустимо использование простейших детекторных приемников. Более того, часто может потребоваться введение в волновод-ную систему аттенюаторов, затухание которых изменяется по программе с тем, чтобы предохранить входные каскады приемника от разрушения при малых г0.

Координаторы с радионавигационными измерителями

Координаторы систем управления по радиозоне, использующие раднонавигацион-



кые измерители, могут применяться для наведения УО по фиксированным траекториям. Это объясняется тем, что подобные измерители основаны на принципе активного ответа и способны определять лишь координаты УО. Ранее отмечалось, что координаторы систем наведения по фиксированным траекториям должны содержать измерители бокового отклонения УО, высоты его ..полета (или наклона продольной оси) и оставшейся дальности от УО до цели (или величины скорости движения УО). Радионавигационные измерители в системах управления по радиозоне пригодны для измерения бокового отклонения центра масс от опорной траектории. Вместе с тем некоторые из этих координаторов способны определять оставшуюся дальность.

В соответствии с типом применяемых радионавигационных измерителей координаторы подразделяются на угломерные, угло-мерно-дальномерные, дальномерные, ра-зио-стно-дальномерные и допплеровские.

Угломерные координаторы измеряют только боковое отклонение УО и включают радиоаппаратуру, установленную на Земле и УО. Наземная часть координатора, именуемая радиомаяком, размещается на пункте управления или вблизи от него. С помощью этой аппаратуры, состоящей из передающего устройства и антенны, формируется вертикальная равносигнальнап плоскость, совпадающая с вертикальной плоскостью, в которой размещена опорная траектория УО. Формирование равносиг-нальной плоскости осуществляется путем качания диаграммы направленности в горизонтальной плоскости; при этом качание должно происходить в пределах угла, меньшего, чем ширина диаграммы направленности антенны. Возможно также применение вращающихся (сканирующих) диаграмм направленности. Однако прн этом образуется не одна, а бесконечное множество равносиг-нальных плоскостей (РСП). Полет же УО по заданной РСП достигается соответствующим выполнением радиоаппаратуры УО. Для того чтобы на УО- можно было определить сторону, в которую отклонился центр масс УО относительно РСП, с радиомаяка на УО передается опорный сигнал. Передача этого сигнала осуществляется теми же способами, что и в системах управления по радиолучу. Здесь лишь следует отметить, что в радиомаяках с непрерывным излучением и качанием диаграммы направленности в одной плоскости крайнее левое и правое положения диаграммы удобно обоз начать путем модуляции несущего колебания двумя разными по частоте поднесущими колебаниями [Л. 1].

Радиоаппаратура УО содержит антенну, приемник и выходное устройство. В состав последнего, в свою очередь, входят канал сигнала рассогласования, канал опор-

ного сигнала, фазовый детектор и усилитель постоянного тока. При этом используется лишь один фазовый детектор, реа-- гирующий на боковые отклонения центра масс УО от РСП. Для того чтобы выходное напряжение координатора характеризовало линейное отклонение центра масс УО от РСП, в канале сигнала рассогласования устанавливается потенциометр дальности. Выходное напряжение uz координатора при малых отклонениях УО от РСП равно:

(27-53)

где Кп у - коэффициент, характеризующий выходное напряжение радиоаппаратуры УО при единичном боковом отклонении z его центра масс.

Угломерно-дальвомерные координаторы служат для формирования сигналов, характеризующих удаление УО от наземной приемо-передающей станции и отклонение его центра масс от заданного маршрута по курсу. Имея эти сведения, можно найти оставшуюся дальность полета УО до цели.

Упрощенная функциональная схема уг-ломерно-дальномерного координатора приведена на рис. 27-26. Наземная его часть представляет собой всенаправленный фазовый маяк-ответчик. Он состоит из приемника ПРМ запросных импульсов, шифратора, предназначенного для кодиро-. ваиия ответных сигналов, радиопередатчика /7РД] и антенной системы АС\. Диаграмма направленности антенной системы Лсь имеющая вид многолепестковой кардиоиды, вращается с постоянной угловой скоростью йы. Благодаря этому импульсы радиомаяка в точке приема оказываются модулированными сигналом с частотой Qm. Фаза огибающей принимаемых сигналов зависит от азимута точки приема. Опорный сигнал, необходимый для определения азимута, передается в виде кодированных импульсов, излучаемых при проходе направления на север максимума кардиоиды.

Радиоаппаратура УО содержит импульсный запросчик ЯРДг, приемник ответных импульсов ПРМ2, канал измерения уг-


ПРМо

Канал измерения угла

ПРДг

измерения (-J дальности

маяк-ответчику \

Аппаратура У О

11 J

Рис. 27-26. Функциональная схема угломерно-дальномерного координатора.




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 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 [ 194 ] 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

Яндекс.Метрика
© 2010 KinteRun.ru автоматическая электрика
Копирование материалов разрешено при наличии активной ссылки.