Особливості побудови моноімпульсних координаторів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

«Особливості побудови моноімпульсних координаторів»

Вступ

Під координатором розуміють радіолокаційний пристрій, призначений для точного виміру координат цілей або ракет, а також характеру їх руху. По способу виміру кутових координат координатори діляться на слідкуючий та неслідкуючий. Слідкуючі координатори можуть здійснювати ручне або автоматичне супроводження цілі антенною віссю або віссю координатора. Неслідкуючий координатор (з фіксованою віссю) має нерухому антену, або антену стабілізовану в визначеному положенні.

1. Класифікація моноімпульсних систем

Моноімпульсні системи зазвичай класифікуються за ознаками, що характеризують принципи побудови їхніх кутових пеленгаторів і кутових дискримінаторів. Кутові пеленгатори розділяються на амплітудні (А), фазові (Ф) і комплексні (ДО).

У амплітудній пеленгації для визначення кутової координати цілі в азимутальній площині формуються дві ДН антени, рознесені на кут від рівносигнального напрямку. У разі відхилення цілі на кут від РСН сигнал , прийнятий правою ДН, буде більше за сигнал , пpийнятого лівою діаграмою. Чим більше ціль відхиляється від РСН, тим більше буде різниця між цими сигналами. Таким чином, за різницею сигналів і або за їхнім відношенням / можна судити про положення цілі відносно РСН і, отже, про азимутальне положення цілі.

У фазовій пеленгації цілі використовуються дві антени, рознесені в азимутальній площині на відстань l. Якщо ціль знаходиться на РСН, то сигнали відповіді приходять на обидві антени одночасно, і різниця фаз цих сигналів і дорівнюватиме нулю. За відхилення сигналу ліворуч і праворуч від РСН шляхи проходження сигналу відповіді до правої і лівої антени будуть неоднаковими і, отже, різниця фаз - прийнятих сигналів не дорівнюватиме нулю. Чим більше відхилення цілі від рівносигнального напрямку, тим більше буде різниця фаз. Таким чином, вимірюючи різницю фаз сигналів, можна визначити положення цілі відносно РСН і, отже, в остаточному підсумку азимут цілі.

У комбінованому методі пеленгації цілі кутові координати визначаються одночасно порівнянням амплітуд і фаз, прийнятих двома антенами сигналів. Кутовий пеленгатор у цьому випадку має дві антени, рознесені в азимутальній площині на відстань l і розгорнуті щодо РСН на кут . Інформація про кутове положення цілі в цьому випадку міститься у співвідношенні амплітуд і у співвідношенні фаз прийнятих сигналів.

Всі кутові пеленгатори, незалежно від їхнього типу, мають по два виходи, з яких одночасно знімаються пари сигналів, що несуть інформацію про кутове положення цілей. Ця інформація міститься у відносних співвідношеннях їхніх амплітуд або фаз, або амплітуд і фаз одночасно. Для здобуття інформації з отриманих сигналів використовують кутові дискримінатори різних типів.

До дискримінаторів висуваються вимоги щодо їх максимальної точності й однозначного визначення положення цілі відносно РСН антени незалежно від відстані до цілі, тобто незалежно від абсолютного значення амплітуд прийнятих сигналів. З цією метою прийняті сигнали, крім звичайних процедур підсилення, частотної селекції, перетворення на проміжні частоти тощо, піддаються додатковим перетворенням і лише потім подаються на пристрої, які безпосередньо видобувають кутову інформацію з перетворених сигналів. Перетворення може відбуватися залежно від типу використовуваного дискримінатора в переході від амплітудних співвідношень у фазові, від фазових - в амплітудні, в отриманні сумарних і різницевих сигналів, логарифмуванні, нормалізації сигналів тощо. Незалежно від цього усі кутові дискримінатори поділяються на амплітудні (А) і фазові (Ф). Слід зазначити, що й в амплітудних, і у фазових дискримінаторах може використовуватися попереднє підсумовування і віднімання сигналів. Доцільність вибору того чи іншого методу побудови дискримінаторів залежить від конкретних вимог, висунутих до моноімпульсних радіолокаторів, і можливостей їхньої технічної реалізації.

Кожний із типів дискримінаторів може бути використаний у сполученні з будь-яким із трьох видів кутових пеленгаторів. Таким чином, у класифікації моноімпульсних систем у цілому можна виділити усього дев'ять основних класів систем, наприклад, амплітудно-амплітудні моноімпульсні системи, амплітудно-фазові, фазово-амплітудні системи та ін. У назві системи перше слово характеризує вид пеленгації, а друге - тип кутового дискримінатора. У класифікації може бути використаний більш детальний підрозділ систем на окремі підкласи, наприклад, кутовий дискримінатор або напівкутовий дискримінатор, амплітудний сумарно-різницевий пеленгатор, амплітудний дискримінатор із фазовим засобом визначення знака відхилення цілі і т.д. Такого роду класифікація використовуватиметься при більш глибокому вивченні принципу дії окремих пристроїв моноімпульсних радіолокаційних систем.

2. Побудова моноімпульсних радіолокаційних станцій

моноімпульсний побудова система

На відміну від радіолокаційних систем з обробкою сигналів відповіді методом рухомого вікна із наступним визначенням центру пакета, моноімпульсні системи визначають кутове положення цілі за одним прийнятим сигналом. У звичайних традиційних радіолокаційних системах кутове положення цілі визначається за допомогою гостроспрямованої антени, яка обертається у поземній площині. Коли промінь антени спрямований на ціль, наземний запитувач (ВРЛ) посилає черговий сигнал запиту убік ПС, бортовий відповідач відсилає на землю відповідь і на виході приймача запитувача з'являється сигнал. У цей момент фіксується кутове положення антени цA, яке приймається за кутове положення цілі, тобто цццA. Цей вираз носить наближений характер, тому що зафіксований сигнал відповідає випадковому положенню цілі щодо осьової лінії ДН антени. Чим вужче ДН антени, тим точніше можна визначити справжнє кутове положення цілі, тобто зводити до мінімуму випадкову невідому кутову поправку Дц. Оскільки реальні ДН антени ВРЛ мають ширину порядку 2…4?, то похибка такого методу визначення кутового положення цілі видається неприпустимо великою.

Для підвищення точності у звичайних радіолокаційних системах збільшують частоту повторення запитів, відзначають момент початку появи пакета сигналів відповіді цН, потім відзначають кінець пакета цК і після цього визначають середину пакета, що у кращому випадку збігатиметься з кутовим положенням цілі з точністю до одного азимутального дискрета. Точність цього методу може вважатися задовільною, але досягається вона за рахунок збільшення частоти повторення запитів і відповідей, а це призводить до підвищення рівня внутрішніх системних завад.

У моноімпульсних системах для визначення коригувальної добавки Дц використовують двоканальну антенну систему, яка отримала назву кутового пеленгатора (рис).

моноімпульсний побудова система

На виході кожного каналу пеленгатора параметри сигналів, зокрема, амплітуди U1 і U2 або фази сигналів I1 і I2 є функціями кутового положення антени UA, значення вхідного сигналу UВХ і кутового положення цілі відносно осьової ДН антени Дц. Діаграми напрямленості антен кожного каналу пеленгатора неоднакові, тому параметри вихідних сигналів описуються різними функціями:

- для амплітудного пеленгатора

- для фазового пеленгатора

З огляду на те, що значення змінних A, UВХ і Дц у наведених вище системах рівнянь однакові, можна утворити нові системи рівнянь, за допомогою яких обчислюються значення Дц. Для цього вихідні сигнали обох каналів кутових пеленгаторів спочатку підсилюються і перетворюються в зручну для обробки форму (підсилення, частотна селекція, перетворення в проміжну частоту, детектування тощо), а потім подаються на кутові дискримінатори, що обраховують задачі типу:

або

кримінаторі інформація про коригувальну добавку Дц подається на процесор сигналів. Сюди ж одночасно надходить інформація про миттєве положення антени цA. Процесор виконує операцію:

Знак додавання, тобто відхилення цілі ліворуч або праворуч від осьової лінії ДН визначається або спеціальним пристроєм, або обчислюється безпосередньо в кутовому дискримінаторі.

Процесор одночасно виконує ряд додаткових функцій із визначенням дальності до цілі, декодування й обробки сигналів. Одна з таких функцій пов'язана з придушенням сигналів бокових пелюсток ДН антени за відповіддю. Для цього в кутовому пеленгаторі передбачений ще один канал із круговою ДН антени. Придушення сигналів бокових пелюсток здійснюється амплітудним порівнянням сигналів, прийнятих антенами зі спрямованими і неспрямованими діаграмами.

3. Переваги та недоліки моноімпульсних систем

Переваги:

1. Точність вимірювання кутових координат не залежить від абсолютної величини прийманих сигналів, отже від паразитної модуляції, яка обумовлюється флоклюцією відбитих від цілі сигналів, а також створюваних противником.

2. Можливість миттєвого виділення відношення прийнятих сигналів протягом дії кожного імпульсу, що підвищує завадозахищенність моноімпульсних систем не лише від кутових завад у відповідь а і неперервних кутових завад, оскільки дає можливість перестроювати хвилю координатора від імпульса до імпульса.

3. На відміну від схем з лінійним та канічним скануванням в моноімпульсних координаторах відсутня методична помилка при вимірі кутових координат.

Недоліки:

1. Слабка захищеність від пасивних завад.

Список використаної літератури

1. http://otherreferats.allbest.ru/radio/d00110132.html

2. http://www.nbuv.gov.ua/portal/Natural/Vtz/2011_4/33.pdf

3. Конспект лекций зі спецкурсу.

Размещено на Allbest.ru