Посадочный радиолокатор ПРЛ-6М2
Рассмотрение режимов работы посадочного радиолокатора. Тактико-техническая характеристика и размещение блоков посадочного радиолокатора. Структурная схема блока синхронизации и формирования. Антенно-волноводное устройство посадочного радиолокатора.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.07.2015 |
Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ПОСАДОЧНЫЙ РАДИОЛОКАТОР ПРЛ-6М2
1. Предназначение и режимы работы ПРЛ
Посадочный радиолокатор ПРЛ-6М2 предназначен для обеспечения группы руководства полетами оперативными данными, необходимыми для обнаружения летательного (ЛА), определения отклонения ЛА от заданной линии планирования (ЗЛП) по пеленгу в горизонтальной плоскости (курсу) и по углу места в вертикальной плоскости (глиссаде), измерения дальности до ЛА от расчетной точки посадки (РТП), а также получения служебной информации с борта ЛА [5, 6].
Радиолокатор обеспечивает решение группой руководства полетами следующих задач:
- контроль за полетом ЛА относительно ЗЛП в секторе 35° по курсу и 9° по глиссаде;
- управление (корректирование) полетом ЛА при последовательном заходе их на посадку до высоты принятия решения (Н = 120 м) путем подачи команд управления по каналам радиосвязи;
- индивидуальное опознавание ЛА по запросу;
- получение сигналов о бедствии на ЛА.
Посадочный радиолокатор ПРЛ-6М2 обеспечивает информацией группу руководства полетами только для ручного управления летательными аппаратами их экипажами. Радиолокатор может быть использован как автономное средство посадки ЛА или как средство контроля за посадкой ЛА на аэродромы, оборудованные инструментальными системами посадки. В настоящее время ПРЛ используется, в основном, как средство контроля за посадкой летательных аппаратов. Это обусловлено, во-первых, низкой точностью командного метода управления по каналам радиосвязи (большая погрешность измерения отклонения ЛА от заданной линии планирования по курсу и глиссаде, т.к. отклонения определяются визуально по индикатору; низкий темп обновления информации об управляемом ЛА; существенные ошибки операторов управления) и, во-вторых, ручным управлением ЛА на заключительном этапе полета, что также сопряжено со значительными погрешностями.
ПРЛ может работать в следующих режимах:
ПАСС - радиолокация ЛА производится по некогерентной пачке отраженных от ЛА радиоимпульсов;
СДЦ - радиолокация ЛА осуществляется по пачке отраженных радиоимпульсов с внутренней когерентностью;
СОВМ (СДЦ + ПАСС) - радиолокация ЛА выполняется по отраженным сигналам по алгоритму селекции движущихся целей (СДЦ) на первой половине дальности и по алгоритму ПАСС - на второй половине дальности действия ПРЛ;
АКТ - радиолокация ЛА осуществляется одновременно по отраженному от ЛА сигналу и по ответному сигналу самолетного ответчика (СО) ЛА.
Режим ПАСС используется при больших отношениях сигнал/помеха (простые метеоусловия, незначительные отражения от местных предметов (МП), большие эффективные площади отражения (ЭПО) ЛА). Режим СДЦ используется при малых отношениях сигнал/помеха (сигналы от ЛА наблюдаются на фоне мощных пассивных помех (ПП): отражений от метеообразований; земной поверхности; местных предметов; искусственных отражений). Совмещенный режим является основным режимом ПРЛ для управления ЛА при заходе их на посадку с дальности 20 км и до точки ближнего привода.
При малой высоте полета ЛА на дальности до 8…10 км отраженные сигналы обрабатываются по алгоритму СДЦ, на больших дальностях (10…20 км) - по алгоритму ПАСС.
Режим АКТ используется при посадке летательных аппарЛА с малой ЭПО для увеличения надежности или дальности обнаружения ЛА, а также для получения дополнительной служебной информации в виде сигналов - ОПОЗНАВАНИЕ, БЕДСТВИЕ, ПОСАДКА, ШАССИ ВЫПУЩЕНО. При этом исключается прием ложных ответных сигналов по боковым лепесткам антенн курса и глиссады путем исключения излучения ответных сигналов самолетного ответчика на запросные сигналы по боковым лепесткам антенн курса и глиссады.
2. Тактико-технические характеристики ПРЛ
Тактические характеристики
1. Секторы обзора [4]:
- по азимуту (курсу) - = 35° (±17,5° относительно оси ВПП);
- по углу места (глиссаде) - = 9° (-1°…8° относительно линии местного горизонта).
2. Дальность обнаружения ЛА с эффективной площадью отражения 15 м2 в режимах:
- ПАСС - не менее 20 км;
- СДЦ - не более 20 км;
- АКТ - не менее 40 км.
Разрешающая способность:
- по азимуту - = 1,75°;
- по углу места - = 1,25°;
- по дальности - = 200 м.
4. Погрешность измерения координат:
- азимута - 24';
- угла места - 15';
- дальности - 200 м.
5. Помехозащищенность ПРЛ повышается за счет применения специальных устройств подавления: пассивных помех; несинхронных активных помех; сигналов ложных ответов по боковым лепесткам антенн курса и глиссады.
Технические характеристики
1. Длина волны - л = 3,2 см (6 фиксированных частот через 80 МГц в диапазоне 9170…9570 МГц).
2. Длительность фИ и период повторения ТИ радиоимпульсов:
- в режиме ПАСС - фИ = 0,45 мкс; ТИ = 458 мкс (FИ = 2180 Гц);
- в режиме СДЦ - фИ = 0,45 мкс; ТИ = 416/500 мкс;
- в режиме АКТ с подавлением (запрос РСП-1): 3 импульса - один с фИ = 0,9 мкс и два с фИ = 0,45 мкс, ТИ = 916 мкс (FИ = 1090 Гц);
- в режиме АКТ без подавления (запрос РСП-2): 2 импульса с фИ = 0,45 мкс, ТИ = 916 мкс (FИ = 1090 Гц).
Импульсная мощность передатчика - PИ = 80 кВт.
4. Коэффициент направленного действия и ширина диаграмм направленности антенн в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно:
- антенны глиссады - 9000; 4°; 0,5°;
- антенны подавления глиссады - 800 ; 5°; 3,5°;
- антенны курса - 8700; 0,7°; 3°;
- антенны подавления курса - 900; 5°; 4,5°;
- антенны приема ответа - 75…80°; 19°.
5. Чувствительность приемников в режимах:
- ПАСС, СДЦ - не ниже 120 дБ/Вт;
- АКТ - не ниже 112 дБ/Вт.
6. Совмещенный индикатор курса и глиссады:
- диаметр экрана - dЭКР = 400 мм;
- диаметр пятна - dП = 1 мм;
- цена шкалы (масштаб) дальности - 20, 40 км.
7. Дальность радиосвязи с летательными аппаратами на высоте Н =1000 м - не менее 60 км.
Состав и размещение блоков ПРЛ
Блоки посадочного радиолокатора размещены в стойке ПРЛ и в посадочной части пульта контроля и управления (ПКУ). Стойка ПРЛ представляет собой ряд тумб с 4-я выдвижными блоками. Состав и расположение тумб представлен в табл.4. В тумбах размещаются:
- стойка синхронизации и формирования (ССФ-02), включающая: блок питания (БП-127); блок очистки от помех (БОП); блок синхронизации и формирования (БСФ); блок автоматического контроля (БАК);
- стойка компенсирующего устройства (СКУ-02) с аппаратурой КУ-02, включающая: блок череспериодного вычитания (БЧВ-021); блок череспериодной компенсации (БЧК-021); блок усреднения (БУ-021); блок компенсатора импульсный (БКИ-021);
- две стойки управления передатчиком (СУП-022), каждая из которых состоит из наземного приемника активного канала (БПРН-021), блока управления выпрямителем (БУВ-021), блока подмодулятора (БПМ-021), блока выпрямителя модулятора (БВМ-021);
- две стойки приемников (СПР-02), включающие: усилитель высокой частоты (УВЧ); блок приемника пассивного канала (БПР-021); блок питания и автоматической подстройки частоты (БПАПЧ); блок фазовый (БФ-02);
- две стойки питания (СП-02), каждая из которых состоит из магнетронного генератора (МГ), измерителя мощности; выпрямителя накала магнетрона (ВНМ), модулятора (МОД), высоковольтного выпрямителя (ВВВ);
- стойка гетеродинов (СГ-02), включающая 2 блока гетеродинов (БГ-021) и блок развертывающих напряжений (БРН-021).
Таблица 4
ССФ-02 |
СКУ-02 |
СП-02 |
СУП-022 |
СП-02 |
СУП-022 |
СПР-02 |
СПР-02 |
СГ-02 |
|
БП-127 |
БЧВ-021 |
МГ, ИМ |
БПРН-021 |
МГ, ИМ |
БП-135 |
УВЧ |
УВЧ |
||
БОП |
БЧК-021 |
ВНМ |
БУВ-021 |
ВНМ |
БУВ-021 |
БПР-021 |
БПР-021 |
БГ-021 |
|
БСФ |
БУ-021 |
МОД |
БПМ-021 |
МОД |
БПМ-021 |
БПАПЧ |
БПАПЧ |
БГ-021 |
|
БАК |
БКИ-021 |
ВВВ |
БВМ-021 |
ВВВ |
БВМ-021 |
БФ-02 |
БФ-02 |
БРН-021 |
На пульте контроля и управления посадочного радиолокатора расположены (рис.1):
- ИКГ - индикатор курса - глиссады;
- БУО - блок управления отображением;
- БТУ - блок технического управления;
- ПОУ-А - пульт оперативного управления антеннами;
- ПОУ-П - пульт оперативного управления поляризационными решетками;
- ПУРС - пульт управления радиосвязью;
- ПУ ПАУ (ПАУ-476) - пульт управления фоторегистрирующим устройством.
Аппаратура управления ПРЛ позволяет изменять режимы работы (функции) как всей РЛС, так и отдельных каналов и блоков. Органы управления, как правило, располагаются на передних панелях блоков. Управление ПРЛ осуществляется:
режимами работы ПРЛ - с БТУ;
управление каждым ПРД - с БТУ и БУВ;
приемников первичного канала - с БПР;
приемника вторичного канала - с БПРН;
аппаратурой отображения - органами управления на БУО и ИКГ (БИ-45);
антеннами - с БТУ, ПОУ-А, ПОУ-П;
СДЦ - переключателями на блоке СКУ - 02.
За пределами аппаратной находится антенно-волноводное устройство ПРЛ, которое будет рассмотрено ниже.
Рис. 1 Блоки и пульты ПРЛ-6М2 в ПКУ
4. Структурная схема и принцип действия ПРЛ
4.1 Структурная схема ПРЛ
Структурная схема ПРЛ приведена на рис.2. Принцип работы ПРЛ удобно рассматривать, сгруппировав его блоки в устройства с определенными функциями. Эти устройства рассматриваются в следующей последовательности:
УСФИ - устройство синхронизации и формирования импульсов, реализованное в блоке синхронизации и формирования (БСФ);
ПДУ - передающее устройство, включающее передатчик обзора ПД-1 и передатчик подавления ПД-2;
АВУ - антенно-волноводное устройство, включающее антенное устройство (АУ), волноводное устройство передачи ВЧ сигналов (ВУПС) и систему электрических приводов (ЭП). АУ состоит из антенн глиссады АГ и курса АК, антенн подавления АПГ и АПК, антенны приема ответных сигналов (ПОС) самолетного ответчика АО. ВУПС включает коммутатор антенн (КОМ. АНТ.), коммутатор приемопередатчиков (КОМ. ПП), антенные переключатели АП-1 и АП-2, а также не показанные на схеме направленные ответвители (НО), вращающиеся переходы (ВП), эквивалент антенны (ЭА) и другие волноводные устройства. Система ЭП состоит из привода качания, общего для антенных систем глиссады (АСГ) и курса (АСК), привода доворота антенны глиссады, привода наклона антенны курса, двух приводов поворота поляризационных решеток антенн глиссады (ПРГ) и курса (ПРК);
ПРУ - приемное устройство, включающее приемники ПР-1 и ПР-2 первичного канала, блоки автоматической подстройки частоты магнетрона БПАПЧ, блоки гетеродинов БГТ-1 и БГТ-2, блоки фазирования БФ-1 и БФ-2, приемник вторичного канала БПРН (НПО);
УСДЦ - устройство селекции движущихся целей или подавления пассивных помех, включающее блоки компенсирующего устройства КУ: БКИ - блок компенсатора импульсный; БЧК - блок череспериодной компенсации; БЧВ - блок череспериодного вычитания; БУ - блок усреднения интервала следования импульсов; БАК - блок автоматического контроля;
Рис. 2 Структурная схема ПРЛ-6М2
УПАП - устройство подавления активных помех (несинхронных и хаотических импульсных помех (НИП, ХИП), создаваемых другими РЛС), реализованное в блоке очистки от помех (БОП);
УОВ - устройство отображения видеосигналов, состоящее из блока индикатора БИ (ИКГ), блока управления отображением (БУО), блока развертывающих напряжений (БРН) и датчиков углов качания антенн АГ и АК в приводе качания (сельсины на схеме не показаны);
УКУ - устройство контроля и управления включает отсутствующие на схеме ПКУ, БТУ, ПОУ-А, ПОУ-П, ПУРС и ПУ ПАУ.
Устройства и блоки ПД-1 (ПД-2), БФ-1 (БВ-2), БПАПЧ-1 (БПАПЧ-2), ПР-1 (ПР-2), БГТ-1 (БГТ-2) на рис.1.2 структурно объединены в приемопередатчик ПП-1 (ПП-2).
4.2 Принцип работы ПРЛ в режимах ПАСС и АКТ
Согласованный порядок работы во времени устройств и блоков ПРЛ в используемом режиме обеспечивает УСФИ (БСФ) с помощью соответствующих импульсов запуска передатчиков (ИЗ ПД), импульсов запуска индикатора (ИЗ ИКГ), задающих и стробирующих видеоимпульсов.
В режиме ПАСС последовательность импульсов ИЗ ПД ПАСС (фИ = 0,45 мкс; ТИ = 458 мкс, FИ = 2180 Гц) поступает на передатчик обзора ПД-1. При выходе из строя этого передатчика с помощью коммутатора передатчиков (КОМ. ПП) включается резервный передатчик ПД-2 (передатчик подавления). С приходом ИЗ ПД ПАСС передатчик генерируют мощные ВЧ импульсы с частотой fПД, которые через антенный переключатель АП-1, КОМ. ПП и коммутатор антенн (КОМ. АНТ.) поступают поочередно к антеннам глиссады АГ и курса АК. Антенны излучают мощные радиоимпульсы в пространство согласно своим ДНА. С помощью привода качания антенны АГ и АК сканируют соответственно в секторах 9° и 35°. Скорость сканирования - 30 качаний в минуту (одно качание в две секунды, т. е. щАГ = 4,5°/сек, щАК = 17,5°/сек).
Отраженные от целей (ЛА) радиосигналы принимаются антеннами АГ и АК. С их выходов антенн ВЧ импульсы через КОМ. АНТ., КОМ. ПП и АП-1 поступают в приемник ПР-1. Гетеродинный сигнал с частотой fГ для смесителя приемника подается из отдельного блока гетеродина БГТ-1. Выходной сигнал приемника ВС ПР представляет собой (в случае одной цели) пачку видеоимпульсов (ВИ). Пачка состоит из NИ = FИTОБЛ импульсов, где ТОБЛ - время облучения цели (для антенны глиссады - ТОБЛ = ТОБЛГ = иАГ/щАГ, для антенны курса - ТОБЛ = ТОБЛК = иАК/щАК ). Видеосигнал с выхода приемника ВС ПАСС проходит на плату формирования (ПФ) в блоке УСФИ (БСФ), формируется там по величине и далее поступает в БОП или БУО (при отключенном БОП). Приемник обеспечивают максимум усиления ВЧ сигналов антенн при условии, что частота этих сигналов fС такова (в общем случае fС ? fПД), что разность частот fГ - fС = fПРС совпадает с частотой настройки fПР0 УПЧ приемника. Для выполнения этого условия с помощью блока автоматической подстройки частоты БПАПЧ частота передатчика изменяется так, чтобы fПРС ? fПР0. Для этого из передатчика ПД сигнал малой мощности подается в приемник ПР. Частота ПД fпд сравнивается с частотой принятого сигнала fС и формируется сигнал рассогласования, пропорциональной частотной расстройке ?f = fПД0 - fС, где fПД0 - номинальное значение частоты передатчика. В блоке БПАПЧ этот сигнал преобразуется в сигнал UАПЧ, который перестраивает частоту передатчика до выполнения условия fПРС ? fПР0. Конечно, на точность АПЧ передатчика влияет доплеровский эффект, т. е. доплеровская частота выступает в роли неустраненной погрешности АПЧ.
Блок очистки от помех (БОП) подавляет (значительно ослабляет) видеоимпульсы НИП и ХИП, но пропускает ВИ целей. Селекция ВИ целей производится по признаку постоянства их запаздывания фД относительно ИЗ ПД ПАСС в пределах длительности пачки фП = ТОБЛ (на NИ периодах). То есть, ВИ цели будут приходить на один и тот же дискрет периода ТИ ПАСС длительностью фи, начинающийся в точке фД и заканчивающийся в точке фД + фИ. Видеоимпульсы НИП, наоборот, все время изменяют свое временное положение от периода к периоду. Значит, если в этом дискрете периода (дальности) в течении фП обнаруживается присутствие ВИ цели от периода к периоду (например, в любых 3-х периодах из 5), то в соответствии с выбранным критерием обнаружения на выход БОП для этого дискрета дальности формируется очищенный от НИП видеосигнал (ОВС). Этот ОВС поступает в БУО. Там он формируется по величине и затем через видеоусилитель ИКГ проходит на управляющей электрод (УЭ) ЭЛТ индикатора.
Под действием пачки видеоимпульсов ОВС на экране ИКГ в секторах глиссады и курса формируются отметки целей (рис.3).
Рис. Вид отображения на ИКГ
В обоих секторах используется прямоугольная развертка дальность - угол: (Д, и) - в секторе глиссады и (Д, Ф) - в секторе курса. Горизонтальная развертка (перемещение) электронного луча индикатора по дальности происходит под воздействием пилообразных импульсов на отклоняющие катушки (ОКХ) индикатора. Эти импульсы развертки дальности формируется в блоке БУО с частотой ИЗ ИКГ. Вертикальная развертка по углам осуществляется под воздействием напряжений секторной развертки, формируемых в БРН по сигналам сельсинов на валах качания антенн глиссады и курса. На ротор сельсина подается гармоническое напряжение с частотой 6 кГц. На выходе сельсина амплитуда напряжения зависит от угла поворота ротора (антенны) бА. Роторный UРОТ (рис.4, а) и статорный UСТ сигналы (рис.4, б) подаются на фазовый детектор (ФД), на выходе которого получается практически линейное напряжение UФД (рис.4, в), т.к. угол качания антенн мал. Под воздействием UФД на ОКХ индикатора развертка дальности перемещается по вертикали.
Рис. 4 Формирование угловой развертки на ИКГ
Шкала дальности на индикаторе - нелинейная: первые 10 км (или 20 км в зависимости от используемого масштаба LШК) располагаются на отрезке 3LШК/4, а вторые 10 (20) км - на отрезке LШК/4. В секторах глиссады и курса указывается положение антенн АГ и АК соответственно, а также ширина их лучей иАГ и иАК. Ширина луча указывается путем увеличения яркости свечения меток дальности, следующих через 1 км на участке 0…10 км и через 5 км на участке 10…20 км. Угловые метки 10° в секторе курса и 0…7,5° в секторе глиссады представляют собой яркие горизонтальные линии. На экране индикатора отображаются также ЗЛП по курсу и глиссаде и линии равных отклонений (ЛРО), позволяющих руководителю посадки более точно оценивать по положению отметки цели (ОЦ) линейные отклонения ЛА от заданной линии планирования.
В режиме АКТ посадочный радиолокатор работает по сути дела так же, как в режиме ПАСС. Отличие заключается в том, что ПРЛ излучает не один, а два или три зондирующих импульса в зависимости от режима запроса: РСП-1; РСП-2; УВД. Передатчик ПД-1 в режиме АКТ запускается импульсами ИЗ ПД АКТ.
При включении режима работы АКТ и режима запроса РСП-1 (без подавления) ПД-1 или ПД-2 генерирует парный ВЧ импульс с кодовым интервалом 3 мкс. Для обнаружения ЛА одновременно используется отраженный от него сигнал (пара радиоимпульсов) и ответный сигнал СО (пара радиоимпульсов).
Парные отраженные радиоимпульсы принимаются антеннами АГ и АК и далее обрабатываются как в режиме ПАСС. На выходе амплитудного детектора (АД) приемника ПР-1 получаются два видеоимпульса, которые поступают в УСФИ (БСФ) и декодируются там в один видеоимпульс. Парный ответный радиоимпульс принимается антенной АО и обрабатывается в типовом супергетеродинном приемнике БПРН (НПО). С АД приемника пара ВИ поступает в УСФИ, декодируется в один ВИ и совмещается с декодированным отраженным ВИ. Получается единый видеосигнал, поступающий в БОП. Очистка единого видеосигнала от НП в этом блоке происходит так же, как и очистка отраженных ВИ в режиме ПАСС.
В режиме запроса РСП-2 (с подавлением) работают оба передатчика. Сначала импульсами ИЗ РСП-2 запускается ПД-2. Он генерирует один ВЧ импульс длительностью 0,9 мкс, который через АП-2 описанным выше способом поступает в антенны АПГ и АПК. Излученный радиоимпульс принимается СО и используется для такого уменьшения коэффициента усиления приемника, чтобы передатчик СО не смог ответить на запросные сигналы, приходящие по направлениям боковых лепестков антенн АГ и АК. Так осуществляется подавление ложных ответов при запросе по БЛ.
Спустя 2,4 мкс запускается передатчик ПД-1 импульсами ИЗ ПД АКТ. Он генерирует два запросных ВЧ импульса с кодовым интервалом 5,4 мкс, излучаемые антеннами АГ и АК.
В режимах запроса РСП-1 и РСП-2 кодовые интервалы в каналах глиссады и курса одинаковы. Режим запроса УВД отличается от режимов запроса РСП-1 и РСП-2 только тем, что в канале глиссады используется код 3 мкс, а в канале курса - 5,4 мкс.
4.3 Принцип работы ПРЛ в режимах СДЦ и СОВМ
В режиме ПАСС часто обнаружение отметок ЛА на экране индикатора существенно затрудняют засветки, образуемые пассивными помехами - отраженными сигналами от местных объектов, искусственных сооружений и техники, облаков естественного и искусственного происхождения. Интенсивность засветок от пассивных помех порой настолько велика, что отметки от ЛА на их фоне не обнаруживаются.
Для выделения отметок ЛА (движущихся целей ) и устранения засветок от пассивных помех с экрана индикатора применяется устройство селекции движущихся целей (УСДЦ), называемое также компенсирующим устройством (КУ). В режимах СДЦ и СОВМ (СДЦ + ПАСС) передатчик ПРЛ генерирует ВЧ импульсы с приходом импульсов ИЗ ПД СДЦ с переменным интервалом следования (ТИ1 = 416 мкс, ТИ2 = 500 мкс). Необходимость изменения интервала следования ИЗ ПД можно пояснить следующим образом.
Прохождение ВЧ импульсов от ПД к антеннам АГ и АК, излучение ими зондирующих и прием отраженных от ЛА радиоимпульсов, прохождение отраженных ВЧ импульсов от антенн к ПР происходит так же, как в режиме ПАСС. Однако далее в ПР отраженный от ЛА (цели) сигнал в виде пачки ВЧ импульсов обрабатывается по-другому. В отличии от режима ПАСС между ПР и БОП включается селектор движущихся целей (СДЦ).
Принцип выделения (селекции) движущихся целей (ДЦ) основан на том, что расстояние от ПРЛ до местных объектов (МО) не изменяется или изменяется очень медленно, а расстояние до ЛА (ДЦ) изменяется с относительно большой радиальной скоростью VР (скоростью изменения дальности от ПРЛ до ЛА). Поэтому амплитуды и фазы отраженных от МО радиоимпульсов в течении 35 периодов излучения ПРЛ практически не изменяются. Амплитуды радиоимпульсов, отраженных от ЛА в течении Тобл, практически тоже не изменяются, тогда как их фазы от периода к периоду изменяются по закону цД(t) = 2рfД, где fД = 2VР/л - доплеровское изменение частоты принимаемого сигнала, отраженного от ЛА. Следовательно, сигналы неподвижных целей (МО) на текущем периоде можно компенсировать с помощью сигнала на предыдущем периоде. Для этого необходимо сравнить принимаемый и излучаемый сигналы по фазе на текущем периоде, а по амплитуде - на текущем и предыдущим периодах. Сравнение сигналов по фазе выполняет фазовый детектор, а по амплитуде - вычитающее устройство (ВЧУ). Задержка выходного сигнала ФД на период следования импульсов осуществляется в ультразвуковой или цифровой линиях задержки (УЗЛЗ или ЦЛЗ).
Для выполнения этих трех преобразований с целью получения нулевого разностного сигнала пассивных помех необходимо выполнить соответственно три условия:
- опорный сигнал ФД должен быть когерентным с излучаемым сигналом;
- коэффициенты передачи сигналов предыдущего и текущего периодов должны быть одинаковы;
- один и тот же видеоимпульс на текущем и предыдущем периодах должен занимать одно и то же временное положение и иметь одинаковую форму.
Первое условие выполняется путем фазирования когерентного гетеродина (КГ) приемника, непрерывный гармонический сигнал которого служит опорным сигналом для ФД приемника. Передатчик ПРЛ генерирует последовательность ВЧ импульсов со случайными начальными фазами. С помощью ответвителя малая часть ВЧ импульсов передатчика направляется на КГ и «навязывает» ему свою начальную фазу. В результате на выходе КГ образуется непрерывный гармонический сигнал со случайной начальной фазой в каждом периоде, но синфазный с последовательностью ВЧ импульсов передатчика ПРЛ.
Второе условие реализуется с помощью детерминированного видеосигнала, имитирующего пассивные помехи. Полученный разностный сигнал используется для автоматического регулирования коэффициентов усиления прямого и задержанного сигнала пассивных помех с целью выравнивания величин входных сигналов вычитающего устройства.
Третье условие выполняется путем включения УЗЛЗ в состав УСФИ (БСФ). Время задержки сигналов в УЗЛЗ фЛЗ велико и нестабильно. Это не гарантирует совмещение одного и того же видеоимпульса в соседних периодах. Поэтому в качестве задающего генератора используется блокинг-генератор (БГ) с самосинхронизацией по цепи обратной связи, включающей УЗЛЗ, используемую для задержки сигнала ФД предыдущего периода. При этом вероятность совпадения ВИ в соседних периодах практически близка к единице. Эта УЗЛЗ находится в БЧК, поэтому и БГ разместили там же, а УCФИ ввели в режим внешней синхронизации: при включении режима СДЦ последовательности задающих импульсов ЗИ 2180 и ЗИ КОМ, сформированные в БКИ, поступают в УСФИ, где из них получаются ИЗ ПД СДЦ с переменным интервалом следования.
Применение переменного интервала следования зондирующих импульсов в режиме СДЦ - мера вынужденная. Дело в том, что посадочный радиолокатор работает в импульсном режиме и с низкой частотой повторения импульсов. Поэтому доплеровская фаза цД(t) реализуется в виде импульсной функции, т. е. дискретно с частотой FИ. Это значит, если среди возможных значений есть частота FД = FИ (VР = лFИ/2), то видеоимпульсы на выходе ФД имеют постоянную амплитуду: исчезает признак движущейся цели (так называемый стробоскопический эффект). Эти скорости VР (частоты FИ) называют «слепыми»: ПРЛ «не видит» движущиеся цели («слеп»), хотя они реально есть. Стробоскопический эффект исчезает при изменении (вобуляции) частоты повторения зондирующих импульсов.
Рассмотренные принципы СДЦ реализуются следующим образом. Входной ВЧ сигнал приемника преобразуется в сигнал промежуточной частоты (ПЧ) и поступает в УПЧ с выходным ФД. Опорным сигналом ФД является выходной сигнал КГ в БФ, сфазированный с зондирующими импульсами передатчика. С выхода ФД двуполярные ВИ поступают в блок усреднения (БУ). Здесь последовательность видеосигналов с переменным интервалом следования преобразуется в последовательность видеосигналов со средним интервалом следования (периодом) ТИ = 458 мкс. Из БУ эта последовательность поступает в блок череспериодной компенсации (БЧК), где видеосигнал предыдущего периода задерживается в УЗЛЗ на период ТИ = 458 мкс и вычитается из видеосигнала текущего периода. Видеоимпульсы пассивной помехи компенсируются, а разностные двуполярные ВИ движущихся целей (ЛА) проходят в блок череспериодного вычитания (БЧВ). Здесь они приводятся к одной полярности, необходимой для ИКГ и к периоду повторения, равному периоду ИЗ ИКГ. Выходные сигналы УСДЦ далее поступают в УСФИ (БСФ), формируются по величине и подаются в блок очистки от помех (БОП). Очистка ВС СДЦ от НИП производится так же, как и видеосигналов в режимах ПАСС и АКТ.
В совмещенном режиме СДЦ + ПАСС алгоритмы СДЦ и ПАСС применяются в каждом периоде последовательно: примерно на первой половине периода реализуется алгоритм СДЦ (на дальностях, где наиболее интенсивны отражения от МО), а на второй половине - алгоритм ПАСС. При этом сочетаются достоинства режима СДЦ (подавление отражений от МО) и режима ПАСС (большая дальность обнаружения ЛА при отсутствии помех). Распределение ВЧ сигналов по амплитудному и фазовому каналам приемника и согласование их интервалов следования осуществляется с помощью стробирующих видеоимпульсов, специально формируемых в БКИ и УСФИ (БСФ).
4.4 Устройство синхронизации и формирования импульсов
Устройство синхронизации и формирования импульсов (УСФИ) предназначено для формирования синхронизирующих (задающих) видеоимпульсов и декодирования (дешифрирования) отраженных сигналов в режиме АКТ. Это устройство в ПРЛ реализовано в виде блока синхронизации и формирования (БСФ).
Структурная схема БСФ представлена на рис.5.
Рис. 5 Структурная схема блока синхронизации и формирования
В ее состав входят два одинаковых канала (один - рабочий, другой - резервный) и коммутатор выходных сигналов (КВС) этих каналов. Входные сигналы БСФ одновременно поступают на оба канала, а выходные сигналы поступают к потребителям только от рабочего канала. Каждый из каналов включает плату формирователей (ПФ), плату синхронизации (ПС) и плату дешифратора (ПДШ).
Плата формирователей состоит из совокупности усилителей входных и выходных сигналов БСФ, обеспечивающих им необходимые величины и формы.
Плата синхронизации является основным узлом БСФ, в котором формируются все импульсы запуска устройств ПРЛ и задающие импульсы для БОП, БУО, выносного индикатора системы посадки (ВИСП), расположенного на командно-диспетчерском пункте (КДП), и аппаратуры сопряжения (АС).
Плата дешифратора выполняет декодирование и необходимую задержку отраженного выходного сигнала приемника в режиме АКТ (ВС АКТ). Кроме того, здесь же формируются угловые метки курса и глиссады (УМК и УМГ) и юстировочные метки (ЮМ) по видеосигналам ВС ФМ-К и ВС ФМ-Г от фотомодуляторов (фотодатчиков), установленных на валах вращения антенн АГ и АК.
В режимах ПАСС и АКТ блок работает в режиме внутренней синхронизации, а в режиме СДЦ - внешней синхронизации.
Как было отмечено выше, плата синхронизации обеспечивает формирование запускающих импульсов во всех режимах работы посадочного радиолокатора. Задачей платы является обеспечить необходимую задержку ЗИ. После нормализации ЗИ по величине и длительности в ПФ формируются соответствующие импульсы запуска передатчиков. Рассмотрим принцип формирования ЗИ в различных режимах работы радиолокатора по структурной схеме платы синхронизации (рис. 6).
В режиме СДЦ при наличии команды ВКЛ. СДЦ, поступающей на схему И-1, импульсы ЗИ 2180 и ЗИ КОМ от УСДЦ через схему ИЛИ переведут триггер в состояние «1», выходной сигнал которого отпирает вентиль И-2 для импульсных сигналов опорного генератора (ОГ) с частотой FОП = 8 МГц. На выходе делителя на «8» будет сформирована последовательность импульсов с частотой FИ = 1 МГц, что соответствует периоду повторения ТИ = 1 мкс. Счетчик импульсов (СЧИ) на 6 разрядов и дешифратор (ДШ) на 5 состояний счетчика выполняют функцию многоотводной (на 5 отводов) цифровой линии задержки (время задержки обеспечивается с точностью до целых микросекунд). Блок аналоговых электрических линий задержки (ЭЛЗ) обеспечивает подбор необходимой задержки с точностью до десятых долей микросекунды. Сигнал 6-го разряда счетчика переводит счетчик, делитель и триггер в состояние «0», подготавливая схему к очередному циклу.
Рис. 6 Структурная схема платы синхронизации
В режиме ПАСС или АКТ первоначально ЗИ с частотой FИ = 2180 Гц (ТИ = 458 мкс) или FИ = 1090 Гц (ТИ = 916 мкс) формируются на выходе дешифратора состояния 6-го и 7-го разрядов, на вход которого поступают поделенные на 7168 импульсы опорного генератора. Эти импульсы через схемы И-3 или И-4, при наличии команд включения режима ПАСС или АКТ, поступают на описанную выше схему задержки.
Временные диаграммы процесса формирования синхроимпульсов в БСФ в различных режимах работы и запроса ПРЛ показаны на рис.7. В режиме ПАСС индикатор запускается импульсами ИЗ ИКГ ПАСС (рис.7, а) с периодом ТИ ПАСС = 458 мкс на 2,7 мкс раньше запуска передатчика обзора ПД-1 (рис.7, б). Это необходимо для исключения прихода выходных ВС БУО на нелинейный начальный участок развертки дальности ИКГ.
Рис. 7 Синхроимпульсы, формируемые в БСФ
В режиме АКТ период повторения импульсов запуска составляет ТИ АКТ =916 мкс, что обеспечивает однозначное определение дальности в зоне не менее 40 км. При этом в режиме АКТ с подавлением (РСП-2) используются оба передатчика ПРЛ: первым запускается (рис.7, в) передатчик подавления (ПД-2), формирующий радиоимпульс подавления длительностью 0,9 мкс, а через 2,4 мкс - ПД-1 (рис.7, г), который формирует кодовую пару импульсов длительностью 0,45 мкс каждый. Так как на декодирование запросных импульсов в самолетном ответчике и ответных сигналов ответчика в БОП необходимо дополнительное время, то для получения соответствия положения на временной оси декодированного ответного сигнала истинной дальности до самолета ИКГ запускается в АКТ режиме с задержкой на 28 мкс (рис.7, д).
В режиме СДЦ импульсы запуска ИЗ ПРД СДЦ (рис.7, з) формируются с задержкой на 2,7 мкс относительно импульсов ЗИ КОМ. (рис. 7, е), поступающих из УСДЦ. ИЗ ИКГ СДЦ совпадают с импульсами запуска ИЗ ИКГ ПАСС (рис. 7, ж).
В совмещенном режиме СДЦ + ПАСС передатчик и ИКГ запускаются теми же импульсами, что и в режиме СДЦ.
Плата дешифратора обеспечивает декодирование отраженного сигнала ВС АКТ, а также формирование угловых меток курса и глиссады для ИКГ, ВИСП и АС. Структурная схема ПДШ показана на рис.8. Принцип декодирования отраженного парного сигнала в режиме с подавлением (работает и ПД-2) и без подавления одинаков. На входе ПДШ с помощью усилителя и ограничителя (УО) ВС АКТ формируется по величине. Декодирование пары ВЧ осуществляется с помощью линии задержки 1 (ЛЗ-1) с отводами на 3мкс и 5,4 мкс и схем И-1, И-2. Вторая линия задержки (ЛЗ-2) задерживает декодированный видеоимпульс на 21,2 мкс. При этом декодированный отраженный ВИ в режиме РСП-1 задерживается в итоге на 28 мкс, а в режиме РСП-2 - на 25,6 мкс, что необходимо для совмещения его с декодированным ответным сигналом во вторичном канале.
Принцип формирования угловых меток (УМ) одинаков. Видеосигнал угловой метки с фотомодулятора (ВС ФМ), установленного на валу вращения антенны (АГ или АК) поступает на формирователь угловых меток (ФУМ) канала курса или глиссады. Начало этого сигнала (ВС ФМ-К и ВС ФМ-Г) не соответствует началу развертки, а его длительность превышает длительность развертки. Поэтому ФУМ преобразует этот видеосигнал таким образом, что в результате на его выходе получается видеоимпульс длительностью 310 мкс, начало которого привязано к началу развертки ИКГ, а окончание - к импульсу конца масштаба (ИКМ). Длительность выходного импульса ФУМ не превышает период следования ИЗ ИКГ и обеспечивает засветку только одной линии развертки.
Рис. 8 Структурная схема платы дешифратора
4.5 Передающее устройство ПРЛ
Передающее устройство ПРЛ предназначено для генерирования мощных ВЧ импульсов малой длительности и большой мощности в режимах ПАСС, АКТ, СДЦ, СОВМ. Оно состоит из двух одинаковых передатчиков ПД. Каждый из них может работать в указанных режимах.
Режим АКТ имеет две разновидности: АКТ-1 (РСП-1) - без подавления запросных сигналов по боковым лепесткам антенн глиссады и курса; АКТ-2 (РСП-2) - с подавлением запросных сигналов по БЛ в аппаратуре СО. В режиме АКТ-1 (РСП-1) используется один из передатчиков, генерирующий запросный сигнал из двух ВЧ импульсов. В режиме АКТ-2 (РСП-2) используются оба передатчика: второй передатчик (ПД-2) излучает импульсы подавления длительностью фИ = 0,9 мкс на 2,4 мкс раньше парного ВЧ импульса первого передатчика (ПД-1). Т. е. запросный сигнал состоит из трех ВЧ импульсов: первый - импульс подавления; вторые два импульса - кодовая посылка. Режимы работы ПД-1, ПД-2 и параметры генерируемых ими ВЧ импульсов представлены в табл.5.
В состав каждого передатчика ПД входят (табл. 4):
- блоки стойки передатчика СП-02: магнетронный генератор (МГ); измеритель мощности ВЧ импульса (ИМ); выпрямитель накала магнетрона (ВНМ), модулятор (МОД), высоковольтный выпрямитель (ВВВ);
- блоки стойки управления передатчиками СУП-022: блок управления выпрямителем (БУВ); блок подмодулятора (БПМ), блок выпрямителя модулятора (БВМ).
Таблица 5
Комплект |
Режим работы |
, см |
И, мкс |
ТИ, мкс |
РИ, кВт |
Резервный режим |
|
ПД-1 |
ПАСС СДЦ совм АКТ |
3,2 |
0,45 0,45 0,45 20,45 |
458 416/500 416/500 916 |
80 |
||
ПД-2 |
АКТ |
3,2 |
0,9 |
916 |
80 |
ПАСС, СДЦ, СДЦ+ПАСС, АКТ без подавления |
Структурная схема передатчика приведена на рис.9. Это типовая схема некогерентного импульсного передатчика. Принцип работы передатчика заключается в следующем.
Рис. 9 Структурная схема передатчика ПРЛ
Импульсы запуска передатчика ИЗ ПД (ПАСС, АКТ, СДЦ, СОВМ) поступают из БСФ на подмодулятор (ПМ). В режимах ПАСС, СДЦ, СОВМ он формирует один видеоимпульс длительностью фИ = 0,45 мкс для запуска модулятора (МОД). В режиме АКТ к подмодулятору подключается шифратор, и ПМ формирует пару видеоимпульсов с кодовым интервалом в зависимости от режима запроса (РСП-1, РСП-2, УВД).
Шифратор передатчика ПРЛ вырабатывает двухимпульсные кодовые посылки по глиссаде и курсу в трех режимах: РСП-1, РСП-2, УВД, а также дополнительный подгрузочный двухимпульсный код, введенный для поддержания энергетического режима передатчиков во время прохождения антеннами нерабочей зоны. Временная структура сигналов в режимах запроса РСП-1 и РСП-2 показана на рис.10.
В режиме РСП-1 (рис.10, а) шифратор обеспечивает запрос по глиссаде и курсу единым кодом 5,4 мкс и формирует подгрузочный код 7,6 мкс. В режиме РСП-2 (рис.10, б) запрос по глиссаде и курсу производится кодом 3 мкс. В режиме УВД запросные импульсы формируются с чередованием по курсу кодом 5,4 мкс (РСП-1) и по глиссаде кодом 3 мкс (РСП-2).
Первым запускается передатчик ПД-2 (передатчик подавления), вторым через 2,4 мкс - ПД-1 (передатчик обзора). Формирование пары запросных импульсов с различными кодовыми интервалами обеспечивает схема шифратора, представленная на рис.11.
Рис. 10 Структура сигналов в режимах запроса РСП-1 и РСП-2
Рис. 11 Функциональная схема шифратора передатчика ПРЛ-6М2
В режиме АКТ запускается блокинг-генератор (БГ), который формирует импульс длительностью 0,45 мкс. Включение режимов запроса РСП-1, РСП-2 приведет к срабатыванию реле Р2 или Р В режиме УВД реле Р2 и Р3 срабатывают поочередно. Совместная работа ПД-1 и ПД-2 в режиме АКТ с подавлением позволяет в самолетном ответчике осуществить эффективное подавление ложных ответных сигналов, которые могут быть приняты по боковым лепесткам основной диаграммы направленности антенн курса и глиссады. Кроме того, возможно формирование подгрузочного кода с базой 7,6 мкс, который используется в интервале времени коммутации антенн курса и глиссады. Реле Р1 служит для отключения шифратора при работе ПД-2 вместо ПД-1 в режимах ПАСС, СДЦ, СОВМ. Включение режимов РСП-1, РСП-2, УВД производится на передней панели блока БПМ.
На рис.11 аббревиатура КП - катодный повторитель.
Модулятор работает по схеме с частичным разрядом накопительной емкости. Это позволяет получить пару видеоимпульсов одинаковой величины, достаточной для возбуждения МГ. Постоянство величины высоковольтных импульсов модулятора обеспечивает постоянство частоты магнетрона.
Под воздействием ВВ импульсов модулятора МГ генерирует ВЧ импульсы, поступающие в антенны АГ и АК или АПГ и АПК по волноводному устройству передачи сигналов.
Магнетронный генератор можно настраивать вручную на одну из 6 фиксированных частот в диапазоне f0 200 МГц. Погрешность ручной перестройки не превышает 5 МГц. В процессе работы МГ установленная частота поддерживается постоянной автоматически с помощью схемы АПЧ магнетрона, расположенной в соответствующем приемнике. Схема АПЧ посредством сигнала UАПЧ управляет механизмом подстройки частоты (МПЧ) МГ. Подстройка частоты генератор МПЧ осуществляется с погрешностью уАПЧ = 100 кГц. Достаточно высокая точность АПЧ МГ позволяет уменьшить потери отношения сигнал/шум в приемнике из-за несогласованности ширины спектра сигнала с полосой пропускания УПЧ.
На выходе ПД установлен измеритель средней мощности РСР (на рис.9 не показан). Датчиком измерителя является блок термопар. Так как скважность Q = ТИ/фИ известна, то указатель мощности проградуирован в единицах РИ QРСР.
посадочный радиолокатор синхронизация антенный
4.6 Антенно-волноводное устройство ПРЛ
Антенно-волноводное устройство (АВУ) ПРЛ предназначено:
- для передачи ВЧ импульсов от ПД-1 и ПД-2 к антеннам и излучения мощных ВЧ радиоимпульсов антенными системами глиссады и курса;
- приема антеннами глиссады и курса отраженных от ЛА радиоимпульсов и передачи ВЧ импульсов от антенн к приемникам ПР-1 и ПР-2;
- приема ответных радиоимпульсов самолетного ответчика антенной ответа и передачи ВЧ импульсов от антенны к приемнику БПРН (НПО).
Структурная схема АВУ показана на рис.12. В ее состав входят:
- волноводное устройство передачи сигналов, включающее направленные ответвители (НО); циркуляторы (Ц) в роли антенных переключателей (АП); коммутаторы приемопередатчиков (КОМ. ПП) и антенн (КОМ. АНТ.); вращающиеся переходы (ВП);
- антенная система, состоящая из приемопередающих антенн глиссады и курса (АГ и АК), передающих антенн подавления (АПГ и АПК), приемной антенны ответа АО;
- система электрических приводов, включающая общий привод качания антенных систем глиссады и курса (АСГ и АСК), приводы доворота АГ и наклона АК, приводы поворота поляризационных решеток ПРГ и ПРК перед облучателями антенн АГ и АК.
АВУ ПРЛ имеет одинаковые по построению и принципу действия волноводные тракты приемопередатчиков обзора и подавления, антенные системы глиссады и курса, приводы антенн и поляризационных решеток. Поэтому целесообразно подробно рассмотреть один из каналов, например, глиссадный, а затем выделить особенности и характеристики курсового канала.
Волноводный тракт передатчика обзора функционирует следующим образом. ВЧ импульсы от передатчика обзора (ПД-1) поступают в НО-1. Здесь сигнал ПД-1 делится на две составляющие: сигнал с большой амплитудой (мощностью) поступает в циркулятор Ц-1 (АП-1), а сигнал с малой амплитудой (мощностью) подается в ПР-1 на смеситель АПЧ ПД-1. Мощный сигнал ПД-1 из Ц-1 через НО-2, КОМ. ПП, ВП-1, КОМ. АНТ., ВП-3, ВП-4 проходит поочередно на облучатели антенны АГ и АК. В режиме АКТ-2 (режим запроса РСП-2) ВЧ импульсы передатчика подавления (ПД-2) проходят аналогичные узлы (НО-3, Ц-2, НО-4, КОМ. ПП, ВП-2, КОМ. АНТ., ВП-5, ВП-6) на облучатели антенн подавления АПГ и АПК. Во время проверки работоспособности ПРЛ без излучения или при выходе передатчика из строя он подключается к эквиваленту антенны. Эхорезонатор используется для имитации сигналов движущихся целей.
Рис. 12 Структурная схема АВУ ПРЛ
Антенная система глиссады (АСГ) предназначена для направленного излучения мощных радиоимпульсов и приема отраженных от ЛА радиоимпульсов в секторе 9° по углу места. В ее состав входит основная приемопередающая антенна АГ и передающая антенна подавления АПГ, привод качания (общий с АСК), привод доворота АГ в горизонтальной плоскости и привод поворота поляризационной решетки ПРГ относительно облучателя антенны АГ. Антенны АГ и АПГ жестко закреплены на одной платформе.
Антенна глиссады АГ зеркального типа состоит из облучателя и металлического отражателя (зеркала), являющегося вырезкой из параболоида вращения с фокусным расстоянием 1,32 м. Вертикальный размер - зеркала 5 м, горизонтальный - 0,5 м. Антенна имеет КНД = 900. Ширина вертикальной ДНА - 0,5°, горизонтальной ДНА - 4°.
Облучатель антенны АГ состоит из двух одинаковых рупоров, запитываемых от общего прямоугольного волновода с равным делением мощности между рупорами. Перед раскрывом облучателя установлена поляризационная решетка ПРГ (поляризационный фильтр), предназначенная для преобразования радиоволн с линейной горизонтальной поляризацией в радиоволны с электрической или круговой поляризацией. Это необходимо для подавления пассивных помех в виде отражений от метеообразований (дождь, снегопад, град и т.п.), маскирующих полезные отраженные от ЛА сигналы.
Поляризационная решетка состоит из ряда параллельных пластин, заключенных в обойму, соединенную с приводом поворота ПРГ, входящим в блок облучателя. Поворот ПРГ возможен в пределах от 0 до ± 60°. При повороте ПРГ поляризация изменяется: линейная преобразуется в эллиптическую, затем в круговую (при углах ± 45°) и вновь в эллиптическую. Управление поворотом ПР осуществляется с пульта оперативного управления поляризационными решетками (ПОУ-П).
Принцип подавления отражений от метеообразований основан на том, что при отражении радиоволн от капель дождя, имеющих сферическую форму, направление вращения векторов напряженности радиоволн с круговой поляризацией меняется на противоположное. Такой сигнал не пропускается поляризационным фильтром (ПРГ). Радиоволны, отраженные от ЛА, сохраняют направление вращения векторов напряженности и пропускаются фильтром (ПРГ) в облучатель.
Фактически при отражении от реальных метеообразований, имеющих сложную структуру, наблюдается явление деполяризации, при котором отраженная радиоволна представляет собой совокупность противоположно поляризованных волн. Поэтому на практике подавление мешающих сигналов возможно лишь в пределах 8…25 дБ. Достаточно хорошее подавление мешающих отражений обеспечивается за счет изменения степени эллиптичности поляризации радиоволн путем изменения угла наклона ПРГ. Но при этом необходимо помнить, что включение поляризационного фильтра для подавления отражений от метеообразований приводит к ослаблению полезного сигнала на 6…8 дБ.
Практически оператор, наблюдая радиолокационную обстановку на ИКГ, устанавливает такой угол наклонна ПРГ, при котором интенсивность засветок на экране минимальна. При нулевом положении ПРГ (метеообразования отсутствуют) поляризация излучаемых радиоволн - горизонтальная.
Антенна подавления АПГ предназначена для направленного излучения в пространство мощных радиоимпульсов и обеспечения совместно с аппаратурой самолетного ответчика сигналов, излучаемых антенной АГ по боковым лепесткам при работе ПРЛ в режиме АКТ. Она тоже является зеркальной и состоит из облучателя и параболического зеркала с фокусным расстоянием 0,35 м. В качестве облучателя используется пирамидальный рупор. Зеркало имеет размеры: вертикальный - 0,4 м, горизонтальный - 0, 5 м.
Антенна АПГ закреплена вдоль длинной стороны зеркала антенны курса АК. По центру АПГ установлена горизонтальная пластина шириной 70 мм для расширения ДНА в вертикальной плоскости. КНД антенны равен 800, ширина вертикальной ДНА - 3,5°, ширина горизонтальной ДНА - 5°. Для осуществления надежного подавления сигналов, излучаемых АПГ по БЛ, максимумы излучения антенн АГ и АПГ совмещены в обеих плоскостях.
Антенная система курса (АСК) предназначена для направленного излучения в пространство мощных одиночных или парных ВЧ радиоимпульсов и приема отраженных от ЛА радиоимпульсов в секторе по азимуту ±17,5° относительно продольной оси ВПП. В состав АСК входят собственно антенна курса АК, антенна подавления АПК, электрические приводы качания АК, АПК, наклона АК, поворота ПРК.
Антенна курса АК по своей конструкции аналогична антенне АГ. Вертикальный размер параболического зеркала - 1,1 м, горизонтальный - 3,5 м, фокусное расстояние - 1,05 м. КНД антенн равен 8700, ширина горизонтальной ДНА - 0,7°, ширина вертикальной ДНА - 3°. Поляризация излучаемых радиосигналов при нулевом положении ПРК - вертикальная. Изменение поляризации осуществляется с помощью привода поворота ПРК, управляемого с ПОУ-П. Возбуждение антенны осуществляется двухрупорным облучателем. Мощность сигнала делится между рупорами в отношении 5:1, при этом большая часть мощности подводится к верхнему рупору.
Антенна подавления АПК по назначению и конструкции аналогична антенне АПГ. Вертикальный размер параболического зеркала - 1,1 м, горизонтальный - 0,4 м, фокусное расстояние - 0,35 м. Антенна имеет КНД = 900. Ширина горизонтальной ДНА - 5°, ширина вертикальной ДНА - 4,5°.
Облучатель антенны выполнен в виде пирамидального рупора, разделенного симметрично горизонтальной металлической перегородкой на две части. Каждая часть является одиночным облучателем. Разделение мощности подводимого сигнала между облучателями осуществляется в соотношении 2:1. Большая мощность подводится к верхнему облучателю.
Антенна приема ответных сигналов АО предназначена для приема ответных радиоимпульсов самолетного ответчика при работе ПРЛ в режиме АКТ. Она представляет собой волноводно-щелевую антенную решетку - 5 продольных щелей прорезаны в широкой стенке волновода. Щели удалены друг от друга на половину длины волны. Для того, чтобы все щели возбуждались синфазно, они расположены попеременно слева и справа от средней линии широкой стенки волновода. Возбуждается антенна с помощью штыря, введенного в центре задней широкой стенки волновода. Ширина ДНА в горизонтальной плоскости составляет 75…80°, в вертикальной плоскости - 19°.
Коммутатор приемопередатчиков (КОМ. ПП) предназначен для подключения приемопередатчика подавления к основным антеннам АГ и АК при выходе из строя ПД-1 (ПД секторного обзора). При работе передатчиков обзора и подавления одновременно высокочастотные сигналы этих ПД поступают соответственно к антеннам АГ и АПГ или АК и АПК. При отказе ПД-1 вращающаяся часть КОМ. ПП поворачивается таким образом, что сигналы ПД-2 (ПД подавления) проходят к антенне АГ или АК. ПД-1 подсоединяется к эквиваленту антенны (ЭА). Антенны подавления АПГ и АПК при этом не используются.
Коммутатор антенн (КОМ. АНТ.) обеспечивает подключение антенн АК, АГ и АПК, АПГ соответственно к ПД секторного обзора (ПД-1) и к ПД подавления (ПД-2).
Электропривод качания антенн обеспечивает синхронное качание антенн АГ, АПГ и АК, АПК соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях со скоростью 30 качаний в минуту (щАК = 17,5°/сек, щАГ = 4,5°/сек). Качание антенн включается тумблером на передней панели БТУ.
Электроприводы доворота АГ в горизонтальной плоскости в пределах ±17,5° и наклона АК в пределах 9° в вертикальной плоскости одинаковы по построению. Контроль и визуальное наблюдение за положением антенн АГ и АК соответственно по глиссаде и курсу обеспечивается потенциометрической системой передачи углов поворота и наклона на стрелочные приборы, размещенные на передней панели ПОА-А.
Подобные документы
Локация как область техники, использующая явления отражения и излучения электромагнитных волн различными объектами для обнаружения этих объектов. Структурная схема радиолокатора. Основные цели и задачи определения трех групп навигационных параметров.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 21.08.2015Радиотехническое обеспечение (РТО) как одно из важнейших видов обеспечения полётов. Основные принципы построения и эксплуатации аэродромного радиолокатора "Онега". Построение структурной схемы и компоновка узлов устройства, его достоинства и недостатки.
курсовая работа [29,1 K], добавлен 19.12.2013Исследование устройства и принципа действия первичного радиолокатора. Классификация радаров. Характеристика частотного, фазового и импульсного методов измерения отражённого сигнала. Радиолокационные станции в Казахстане и основные виды радиолокаторов.
реферат [372,6 K], добавлен 13.10.2013Особенности функционирования устройств радиолокационного наблюдения (радиолокационные станции). Основные виды радиолокации. Разработка функциональной схемы трассового обзорного радиолокатора. Использование импульсного метода для расчета устройства.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 01.12.2013Модель формирования сигнала в подповерхностном радиолокаторе непрерывного действия с апертурной антенной. Плоская граница раздела однородной среды, характеризуемой комплексной диэлектрической проницаемостью. Определение глубины залегания предмета.
статья [78,8 K], добавлен 11.01.2011Выбор оптимальной рабочей длины волны. Конструкция антенной радиолокационной системы обзора летного поля. Размещение радиолокатора обзора летного поля. Минимальная дальность действия, обусловленная максимальным углом места. Методы измерения координат.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.03.2015Отличия активной радиолокации от пассивной. Выбор и расчет основных параметров и схемы построения антенного устройства. Основные методы образования радиолокационных сигналов. Разработка линейной решетки излучателей, системы распределения мощности.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 18.11.2017Разработка электрической принципиальной схемы и маркировочного чертежа устройства, предназначенного для сопряжении датчиков антенны обзорного радиолокатора. Составление структурной и функциональной схемы. Выбор системы индикации, расчет тока потребления.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 24.06.2010Система уравнений, определяющая дальность действия вторичных радиолокаторов. Условия оптимальности данной системы с энергетической точки зрения. Расчет мощности передатчика и чувствительности приёмника ответчика, основные характеристики радиолокатора.
реферат [50,5 K], добавлен 31.01.2011Обнаружение и точное определение положения объектов с помощью радиоволн, их свойства. Понятие и история развития, принцип действия пассивной и активной радиолокации. Создание радара и схема работы радиолокатора. Классификация радаров и их применение.
презентация [3,6 M], добавлен 12.04.2012