ные управляющими воздействиями, убывают. Для каждого заданного уровня и. характеристик внешних воздействий существует оптимальная полоса, при которой значение суммарной ошибки воспроизведения становится наименьшей (см. стр. 79).

Влияние на точность систем АСН внутреннего шума, а также сравнительная оценка влияния этих шумов на системы с одновременным и последовательным сравнением сигналов рассматриваются в различных источниках [например, Л. 10].

22-4. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ПО ДАЛЬНОСТИ

Принцип действия

С помощью систем автоматического сопровождения по дальности (АСД) осуществляется автоматическое измерение расстояния до объекта (цели).

Обычно определение дальности осуществляется путем измерения времени запаздывания гвх кратковременного импульса, отраженного от цели, относительно импульса, излученного радиопередатчиком, установленным в том же месте, что и приемник, причем дальность до цели Д и время гвх связаны соотношением

2Д 2

вх =-= КМД. где Кы= -

(с - скорость распространения электромагнитных колебаний). В системе автоматического определения fBx создаются два следующих друг за другом следящих импульса: ранний ср и поздний сп

ются относительно зондирующего (излученного) импульса радиопередатчика в сторону уменьшения рассогласования =£Вх-

-t вых.

Система автоматического сопровождения по дальности состоит из следующих основных элементов (рис. 22-85):

временного различителя BP, преобразующего временное рассогласование в напряжение в.р;

Рис. 22-84. Временные диаграммы импульсов при автоматическом определении дальности до цели.

3 - зондирующий (синхронизирующий); О - от- с р- ранний. сп- ~

с - селекторный импульсы

(рис. 22-84). Временное рассогласование g между серединой отраженного импульса О и осью симметрии следящих импульсов срсп (т. е. величина Гвх - гВых) с помощью временного различителя преобразуется в напряжение, которое управляет временным положением следящих импульсов гВЫх. Следящие импульсы автоматически смеща-

Рис. 22-85. Функциональная схема системы автси матического сопровождения по дальности.

исполнительного устройства ИУ, предназначенного дли временной задержки следящих импульсов ср, сп в соответствии с управляющим напряжением иу на его входе. Это устройство синхронизируется зондирующими импульсами 3;

промежуточных элементов ПЭ, в состав которых входят фильтры, цепи коррекции, а также другие вспомогательные элементы.

Практически исполнительное устройство удобно считать состоящим из двух частей: устройства временной задержки УВЗ, в котором осуществляется временная задержка зондирующего импульса на время, пропорциональное иу, и устройства формирования следящих импульсов ср и сп (ФСИ), которые формируются из импульса, задержанного в УВЗ.

Для работы системы АСД используется информация, поступающая только во время действия раннего и позднего следящих импульсов. Все остальное время канал измерения дальности заперт. Формируя специальный селекторный импульс сс (рис. 22-84), сфазированный с импульсами ср и сп, можно осуществить автоматическую временную селекцию приемного устройства и, следовательно, других каналов радиолокационной станции, открывая приемник лишь на время тс, оставляя его запертым все остальное время. Это позволяет улучшить помехоустойчивость других автоматических систем, работающих от данного радиоприемного устройства. Таким образом, система АСД может использоваться как устройство автоматической временной селекции импульсов (ABC).

Элементы систем АСД

Наиболее характерными элементами систем АСД являются временные различи-тели и исполнительные устройства.

Временные различители (BP) делятся на две группы: интегрирующие и

Рис. 22-86. Основная характеристика временного различителя.

а - интегрирующего; б - пропорционального.

Во временном дискриминаторе временное рассогласование преобразуется в импульсное напряжение или ток. Обычно временной дискриминатор состоит из двух логических схем типа И (рис. 22-88, а), которые реализуются в виде схем совпадений (диодных, ламповых или транзисторных - см. т. 1, разд. 11). При поступлении на такие схемы импульсов ср и О (схема #i) и сп и О (схема И2) образуются импульсы: ранний Р и поздний П, причем длительность импульсов гр и гп будет зависеть от временного рассогласования £ (рис 22-88, б).

Тип временного различителя определяется устройством (схемой) дифференциального детектора. Дифференциальный детектор интегрирующего BP с диодными эле-

пропорциональные. Основной характеристикой интегрирующего BP является зависимость приращения напряжения за период повторения от временного рассогласования (рис. 22-86,а), т. е.

Аив.р = ф(6).

Основной характеристикой пропорционального BP является зависимость выходного напряжения- после прохождения очередной группы импульсов от рассогласования (рис. 22-86, б), т. е.

в.р = ф(ё).

Обе зависимости обладают централь-~ ной симметрией и имеют линейный участок ab нблизи начала координат, так что

ф(0) =Див.р(0) =0;

ф(0) = в.р(О) = 0

и для участков аЪ

Див.р = Лв.р £; в.р = Лр \.

Здесь Лв.р, Лр - коэффициенты передачи различителен

Яв.Р = - I [в/сек периоду \ dl /=о

В состав временного различителя входит временной дискриминатор ВД и дифференциальный детектор ДД интегрирующего или сглаживающего типа (рис 22-87).

Рис. 22-87. Функциональная схема временного различителя.

Див р - выход интегрирующего BP; ив р - выход пропорционального BP.

-гиг zHr

Рнс. 22-88- Принцип действия временного дискриминатора.

а - функциональная схема; б - временные диаграммы; tc р, <сп -длительность раннего Ср и позднего сп следящих импульсов; Дг, -- временной интервал между ними; -временное рассогласование; Гр, tn -длительность раннего и позднего импульсов на выходе ВД.

ментами Д] и Д2 изображен на рис. 22-89, а. К диодному дифференциальному детектору подводятся отрицательные импульсы со схемы временного дискриминатора: ранний tp и поздний гп. Схема симметрична; ее параметры выбираются из следующих соотношений:

Ci = С2 < С; 1 = Яг > Яд + Явн,

где Ra- прямое сопротивление днодов; Яви- внутреннее сопротивление генератора импульсов;

сер > Ru R2; (Ял + R*n)Ci > ta; (Яя + R )C2 > tB; RiCu R2C2 < Гв.

Последние два неравенства свидетельствуют о том, что:

заряд конденсаторов С\ и С2 осуществляется практически постоянным током;

за время Тп между очередными импульсами процессы в схеме полностью завершаются.

В интервале между импульсами диоды заперты благодаря действию источников Ei

Рис. 22-89; Вариант интегрирующего BP с диодным дифференциальным детектором.

а -- схема,- б - временные диаграммы, иллюстрирующие действие схемы: Ди и Ди

ь. р С

и £2, э. д. с. которых выбирается из условия

I £1,2 I > I в.р макс<

где ив.рмакс - максимум модуля выходного напряжения временного различителя

Для того чтобы разряд конденсатора в интервалах между импульсами был минимальным, к конденсатору С временного различителя подключается катодный или эмиттериый повторитель с коэффициентом передачи Кп~1-

Найдем приближенное выражение для приращения выходного напряжения Аив р временного различителя:

Ди = Аиг К ~ Аиг .

в.р t- п *-

Во время прихода раннего импульса гр отпирается диод Д, и через конденсатор С проходит ток £р, так что потенциал верхней обкладки конденсатора убывает иа ве лнчину

Дц< )

В этом процессе ток, ответвляющийся через резисторы Rt и R2 в силу записанных ранее соотношений, ничтожно мал и через диод Mi и конденсатор С4 проходит тот же ток Если 7И - э. д. с. эквивалентного reie-ратора импульсов, то

ии-иС~Чс1

Rb ~\~ Rn

Принятые выше условия позволяют считать, что ток tp - постоянный, т. е. напряжение ci на конденсаторе С4 за время, пока длится импульс гр<ги, всегда меняется на величину, значительно меньшую £/и. Кроме того, можно считать, что напряжение ис на конденсаторе С всегда значительно меньше Uz и, конечно, за время гр меняется мало. (Ниже поясняется, к чему приводит учет величины ис.) Тогда £р~

~#в+#д

Аи<-> =

C(RK+RE) р

В паузах между импульсами конденсатор Ci теряет накопленный за время tp заряд, в результате чего восстанавливаются исходные условия для его заряда в следующий период Тп.

Во время прихода позднего импульса £п открывается диод Д2 и конденсатор С2 приобретает заряд

С2

(t) dt.

В силу выбранных соотношений этот ток можно считать приблизительно постоянным и равным ip (ток, ответвляющийся в резистор R2, не учитываем).

<7И

и, следовательно,

#в + #д

С2(#д+#в)

В интервалах между импульсами конденсатор С2 теряет накопленный заряд (рис. 22-89,6), разряжаясь через резистор Rz на конденсатор С. Процесс заканчивается к приходу очередного импульса. Напряжение на конденсаторе С возрастает на величину Аи$~), а на конденсаторе С2 убывает на величину АиСг-Аи~К Так как заряд, теряемый конденсатором С2, и заряд приобретаемый конденсатором С, одинаковы, то

СДи+) = (Дкс2 - Ди£+)) С2

; Ди,

с + с2

(Cz + QWx + RJ