|
Реферат: Радиолокатор (Радиоэлектроника)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение 2
2. Назначение 2
3. Основные технические данные 2
4. Режим работы 3
4.1. Принцип работы 3
4.2. Режим "Готовность" 3
4.3. Режим "Земля" 3
4.4. Режим "Метео" 3
4.5. Режим "Контур" 3
4.6. режим "Снос" 3
5. КОМПЛЕКТНОСТЬ АППАРАТУРЫ И СТРУКТУРНАЯ СХЕМА 3
5.1. Комплектность аппаратуры 3
5.2. Структурная схема 3
6. Особенности построения отдельных блоков и функциональных узлов 3
6.1. Антенна 3
6.2. Приемо-передающий блок 3
6.3. Индикаторный блок 3
6.4. Связь локатора с бортовым навигационным вычислителем 3
7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 3
1. Введение
Лабораторная работа "Изучение самолетного радиолокатора" имеет своей
целью изучение современного радионавигационного метеолокатора "Гроза",
который устанавливается на авиалайнерах типа И2Г-62, 17-134, ТУ-154, ТУ-
144. Локатор "Гроза" имеет несколько режимов работы и позволяет решать ряд
навигационных задач. Как радиосистема локатор имеет оригинальные схемные и
конструктивные решения. Изучение РЛС "Гроза", включающее измерение основных
технических параметров, является полезным при освоении курсов
"Радиотехнические системы" и "Радионавигационные системы".
2. Назначение
Самолетная радиолокационная станция "Гроза" представляем собой
метеорологический радиолокатор, предназначенный для обнаружения
гидрометеообразований, опасных для прохождения самолета, а также для
наблюдения на экране электроннолучевого индикатора радиолокационного
изображения местности, лежащей перед самолетом.
Кроме того, локатор дает возможность: определять координаты
радиолокационных ориентиров (курсовой угол и дальность) и по ним судить о
месте нахождения самолета; предупреждать столкновения о другими самолетами
и о горными вершинами; определять грозовые зоны, опасные для пролета
самолета; совершать полет по радиолокационным ориентирам, как по приводным
радиостанциям; обнаруживать аэродромы посадки и определять направление
взлетно-посадочных полос; определять угол сноса и путевую скорость
самолета.
3. Основные технические данные
1) Дальность обнаружения при высоте полета 7 км
- зон грозовой облачности
200 км,
- особо крупных промышленных центров 350 км,
- незастроенной местности и водоемов 170 км,
- горных массивов и отдельных вершин 150 км;
2) Рабочая частота
9370±30 МГц
3) Мощность в импульсе
9 кВт;
4) Частота повторения импульсов
400 Гц;
5) Длительность импульсов
3,5 мкс;
6) Диаграмма направленности антенны:
- узкий луч, угол раствора
30;
- веерный луч, (вертикальная плоскость) 300;
7) Сектор азимутального обзора
±l000;
8) Пределы углов, при которых обеспечивается стабилизация плоскости
обзора;
- по углу крена
±150;
- по углу тангажа
±50;
9) Чувствительность приемника
130 дБ/Вт;
10) Полоса пропускания приемника 1,8
+ 2,0 МГц;
11) Промежуточная частота
30 МГц;
12) Масштабы разверток дальности:
0-30 км, метки через 10 км,
0-50 км, метки через 10 км,
0 - 125 км, метка через 25 км,
0 - 250 км, метки через 50 км,
200 - 375 км, метки через 50 км;
13) Режимы работы: "Готовность", "Земля", "Метео", "Контур", "Снос";
14) Максимальная ошибка определения угла сноси 1,50;
15) Суммарная масса блоков
45 кг;
16) Потребляемая мощность:
- сеть 115 в, 400 Гц
390 ВА,
- сеть 36 в, 4UO Гц
17 ВА,
- сеть 27 в, постоянный ток
80 ВА.
4. Режим работы
4.1. Принцип работы
РЛС "Гроза" является импульсным радиолокатором сантиметрового
диапазона, способным решать различные навигационные задачи. Принцип работы
состоит в направленном излучении мощных радиоимпульсов, приема и усиления,
отраженных от наземных или воздушных объектов сигналов и их яркостной
индикации на электронно-лучевой трубке. Измерение угла сноса основано на
использовании эффекта вторичных доплеровских частот (см. ниже).
При совместной работе РЛС с бортовым навигационным вычислителем на
экране формируется электронное перекрестие, соответствующее ожидаемым
координатам радиолокационного ориентира, введенным в вычислитель. При
совпадении отметки от ориентира с перекрестием производится коррекция
показаний навигационного вычислителя по данным измерений на РЛС "Гроза".
В локаторе предусмотрено пять режимов работы: "Готовность", "Земля",
"Метео", "Контур", "Снос".
4.2. Режим "Готовность"
При нажатии клавиши "РЛС" на пульте через четыре минуты локатор готов
к работе, но передатчик, приемник и антенна не работают.
4.3. Режим "Земля"
В этом режиме осуществляется обзор земной поверхности при различной
максимальной дальности. На дальностях до 30,50 и 125 км используется
веерная диаграмма направленности. На дальности до 250 км диаграмма
используется поочередно: веерная при движении антенны по часовой стрелке и
узкая - при обратном движении. Узкая диаграмма дополняет веерную, что
увеличивает дальность действия РЛС. На дальностях 200 - 375 км используется
узкая диаграмма.
При высоте полета 7 км нижний край узкого луча падает на землю на
расстоянии 200 км от самолета. На дальностях с масштабом 30 км включается
схема ВАРУ, ослабляющая влияние боковых лепестков и исключающая засветку
экрана сильными сигналами от близких ориентиров.
Для повышения контрастности изображения схема видеоусилителя
изменяется так, что изображение становится трех - тоновым:
- темный тон- сигнал на выходе отсутствует (отраженна от гладкой
водной поверхности); экран не светится или слегка освещен шумами приемника;
- светлый тон - экран освещается за счет слабых сигналов, возникающих
при отражениях от незастроенной местности; экран почти весь слегка
равномерно освещен;
- яркий тон - на экране на фоне местности появляются яркие отметки,
возникающие при отражении от радиолокационных ориентиров (города,
железнодорожные узлы, корабли, мосты и пр.). С помощью ручки управления
"Контраст" можно выделить только сильные сигналы или более слабые.
4.4. Режим "Метео"
Режим предназначен для обнаружения различных гидрообразований в
атмосфере, грозовых фронтов, и т.п. Кроме этого, он используется для
определения достаточности превышения самолета над горными вершинами и для
обнаружения других самолетов, находящихся на том же эшелоне.
В режиме "Метео" на всех масштабах дальности используется узкая
диаграмма направленности антенны, которая охватывает по вертикали на
расстоянии 10 км от самолета-700 м; 30 км от самолета-2100 м; 50 км от
самолвта-3500 м.
На экране, ближе к центру, располагаются зоны облачности, находящиеся
вблизи самолета. Чем больше плотность облачности, тем больше турбулентность
движения частиц в ней, тем больше коэффициент отражения и тем ярче
изображается эта облачность на экране. В режиме "Метео" просматривается вся
метеорологическая обстановка на эшелоне полета, а при наклоне антенны вниз
или вверх на несколько градусов можно выбрать наиболее безопасный эшелон
движения.
Горные вершины просматриваются на экране в виде ярких отметок, за
которыми располагаются тени, возникающие вследствие того, что участки
местности, лежащие за вершиной, оказываются экранированными и не
облучаются. По мере приближения самолета к горной вершине ее изображение
перемещается к центру экрана, размеры отметки уменьшаются и яркость
ослабляется. Если превышение самолета над вершиной составляет более 600 м,
то, не доходя до первого десятикилометрового кольца дальности, отметка от
вершины исчезает, (отражатель выходит из диаграммы). Это является признаком
безопасности полета. Если же превышение самолета над вершиной недостаточно
для безопасного полета, то отметка от вершины будет просматриваться и на
меньших расстояниях, и экипаж должен предпринять обходной маневр.
Обнаружение других самолетов из-за малой эффективной отражающей
поверхности (особенно на встречных курсах) производится только на
расстояниях 10-15 км.
Чтобы исключить ослабление отметок от самолетов и горных вершин под
действием сигналов ВАРУ, схема ВАРУ в данном режиме не работает.
4.5. Режим "Контур"
Режим предназначен для выделения зон облачности, опасных для
прохождения самолета. Возможность выделения опасных зон основана на том,
что интенсивность сигнала, отраженного от них, значительно больше, чем
интенсивность сигнала, отраженного от неопасных зон. Используемый метод
выделения опасных зон называется методом контурной индикации или методом
"Изо-эхо". В схеме видеоусилителя сильные сигналы, полученные от опасных
зон наблюдаемого пространства, подавляются. В соответствующем месте экрана
появляются темные области, контрастно выделяющиеся на светлом фоне,
образованном отражениями от неопасных зон.
В режиме "Контур" используется только узкая диаграмма направленности,
работает схема ВАРУ, которая исключает возможность ошибочной оценки
неопасной, но близко расположенной облачности, дающей сильный сигнал,
воспринимаемый так же, как от опасной облачности. Регулятор "Контрастность"
при выделении зон из схемы видеоусилителя отключается. Никакие регулировки
в режиме "Контур" не производятся.
4.6. режим "Снос"
Режим позволяет определять угол сноса самолета. Для этого применяется
метод наблюдения на экране индикатора колебаний вторичных доплеровских
частот. Колебания этих частот образуются в результате биений частот
доплеровского спектра, получаемого при отражении радиоволн от поверхности
значительных размеров. Вследствие амплитудной модуляции отраженного сигнала
спектром вторичных доплеровских частот на линии развертки получаются
яркостные блестки. Метод основан на том, что при совпадении азимутального
направления диаграммы антенны с направлением линии фактического пути
самолета вторичная доплеровская частота оказывается минимальной и
соизмеримой с частотой развертки. Поэтому блестки хорошо наблюдаются при
этом на экране.
Если направление антенны не совпадает с направлением вектора путевой
скорости, то для случая, земля облучается в пределах дуги а, б, в.
Составлявшие вектора путевой скорости в направлении этих точек будут
различны. Соответственно различными оказываются и доплеровские частоты
Fg(a), Fg (б) и Fg(в). Между ними возникают биения детектор выделяет
колебания разностной - вторичной доплеровской частоты Fg(а, б, в). Это
напряжение после усиления вместе с сигналом изображения вызывает яркостную
модуляцию линии развертка. Однако при наличии указанного выше несовпадения
величина Fg(а, б, в) велика, и глаз не обнаруживает мелькания яркости.
Если поворачивать антенну до тех пор, пока диаграмма направленности
расположится симметрично относительно вектора путевой скорости, то
составляющие путевой скорости (скорости сближения о точками Г и Е) будут
равны. Вторичные доплеровские частоты в этом случав имеет минимальное
значение. При этом частота и скорость движения блесток на линии развертки
также становятся минимальными.
Таким образом, по минимуму вторичных доплеровских частот определяется
направление вектора путевой скорости, а угол, на который при этом пришлось
отвернуть антенну от продольной оси самолета (от линии курса), и есть угол
сноса. Угол сноса отсчитывается по азимутальной шкале индикатора
направления антенны.
В режиме "Снос" на масштабах дальностей до 30,50 и 125 км используется
веерная диаграмма направленности, что обеспечивает наблюдение блесток по
всей линии развертки дальности.
Скорость поворота антенны регулируется потенциометром, связанным с
ручкой "Контраст", однако потенциометр "Контраст" из схемы видеоусилителя
отключается. Ручное управление поворотом антенны включается при помощи
нажимных клавишей.
5. КОМПЛЕКТНОСТЬ АППАРАТУРЫ И СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
5.1. Комплектность аппаратуры
Самолеты ТУ-154 комплектуются следующими блоками локатора:
- антенный блок с диаметром отражателя 760 мм. вариант Гр1Б;
- два приемопередатчика, основной блок Гр2Б и дополнительный Гр2Б;
- индикаторный блок Гр4Н;
- эквивалент отклоняющей системы дополнительного индикатора Гр35;
- блок стабилизации и управления антенной 1р7Б;
- коробка коммутационная Гр17, служащая для перехода о одного
приемопередатчика на другой;
- коммутатор волноводный Гр47, служащий для переключения антенны о
одного приемопередатчика на другой;
- волноводный тракт Гр32.
5.2. Структурная схема
Структурная схема локатора, при включении питания станции нажатием
клавиши "РЛС" на панели управления блока Гр4Н напряжение источников бортов»
подается к локатору. Переключателем на панели устанавливается один из
режимов работы. При этом напряжение +27В поступает в блок Гр2Б на схему
задержки включения передатчика, которая срабатывает и подключает,
переменное напряжение питания ко входу магнитного модулятора. Он формирует
импульсы высокого напряжения для анодной цепи магнетрона и импульсы для
запуска канала синхронизации и схемы ВАРУ. Магнетрон создает радиоимпульс
СВЧ колебаний мощностью 9 кВт. Через антенный переключатель он направляется
в волноводный коммутатор Гр47, при этом небольшая мощность ответвляется к
смесителю АПЧ.
С выхода Гр47 по волноводному тракту Гр32 импульс магнетрона подается
в антенну Гр1Б и излучается ею в пределах узкой или веерной диаграммы
направленности.
В паузах между импульсами передатчика энергия, отраженная от земной
поверхности или от различных гидрообразований в атмосфере, воспринимается
антенной. По волноводному тракту Гр32 через коммутатор Гр47 принятый сигнал
в виде колебаний СВЧ подается в блок Гр2Б. Антенный переключатель
направляет сигнал в смеситель приемника. Ко второму входу смесителя
подводятся колебания гетеродина, выполненного на лампе обратной волны
(ЛОВ). Огибающая принятого сигнала, содержащая радиолокационную информацию,
переносится на колебания промежуточной частоты, возникающие в смесителе.
Для обеспечения постоянства промежуточной частоты попользуется система
АПЧ. Система АПЧ состоит из смесителя АПЧ, схемы АПЧ и гетеродина,
расположенных в блока Гр2Б.
Напряжение промежуточной частоты усиливается предварительным УПЧ. В
отдельных режимах усиление ПУПЧ регулируется импульсом схемы ВАРУ, который
исключает зависимость амплитуды выходных импульсов от расстояния до
отражающей зоны. С выхода ПУПЧ сигнал поступает на основной УПЧ и далее на
детектор. Видеоимпульсы с выхода узла УПЧ подается через коммутационную
коробку Гр17 в блок индикатора Гр4Н на вход видеоусилителя. Схема
видеоусилителя изменяется при переходе из одного режима в другой. В одном
из "каскадов усилителя информационные видеоимпульсы смешиваются с
импульсами масштабных меток, которые вырабатываются. каналом формирования
масштабных меток (расположены в том же блоке).
Полный радиолокационный сигнал подается на модулирующий электрод ЭЛТ и
управляет током луча трубки. Старт - импульс, вырабатываемый модулятором в
блоке Гр2Б, подается через блок Гр17 в блок Гр4Н на запуск канала
синхронизации. Здесь происходит формирование импульсов, управляющих работой
канала масштабных меток и канала развертки, а также формирование импульсов
подсвета для приемника.
В РЛС применена радиально-круговая развертка с неподвижной отклоняющей
катушкой. Прямоугольные импульсы запуска развертки поступают из схемы
синхронизации в узел формирования пилообразных импульсов развертки в блоке
Гр4Н. Эти импульсы трансформируются в две статорные обмотки вращающегося
импульсного трансформатора (ВТИ), расположенного на антенне Гр1Б. Статорные
обмотки соединены последовательно с отклоняющими катушками на ЭЛТ.
Результирующий магнитный поток, образованный током в катушках, отклоняет
электронный луч в трубке. При повороте ротора ВТИ азимутальным приводом
вращения антенны происходит синхронный поворот результирующего отклоняющего
магнитного потока в отклоняющей катушке.
В качестве вспомогательных устройств в комплекте рассматриваются:
схема стабилизации и управления антенной, система АПЧ, узлы питания и
коробка коммутационная. Для работы схемы стабилизации и управления антенной
используются сигналы рассогласования по крену и тангажу от гиродатчика АГД-
I. Кроме этого, на индикаторный блок могут подаваться сигналы от блока
коррекции, сравнивающего координаты радиолокационного ориентира со
счислимыми координатами в бортовом навигационном вычислителе.
6. Особенности построения отдельных блоков и функциональных узлов
6.1. Антенна
Антенна локатора обеспечивает: излучение радиоимпульсов передатчика,
прием отраженных сигналов, выбор направления излучения и приема,
синхронизацию направления излучения о направлением радиальной развертки
индикатора.
Высокочастотная часть антенны состоит из: параболического отражателя;
веерного отражателя специального профиля; диэлектрического излучателя;
контротражателя; вращателя плоскости поляризации волны.
Параболический отражатель, создающий узкий луч, выполнен из
металлизированной стеклоткани. Перед параболическим отражателем помещен
дополнительный веерный отражатель сложного профиля, образованный
горизонтально расположенными проводниками, переплетенными стеклотканью.
Этот отражатель прозрачен для радиоволн вертикальной поляризации и является
основным отражателем для волн горизонтальной поляризации. Поэтому изменение
поляризации излучаемой диэлектрическим излучателем волны приводит к
изменению формы диаграммы направленности антенны от узкого луча к веерному
и наоборот.
В качестве излучателя используется фторопластовый стержень, одним
концом входящий в открытый конец круглого волновода. На втором конце
излучателя укреплен металлический дисковый контротражатель.
Вращатель плоскости поляризации состоит из отрезка круглого волновода
с ферритовым стержнем, расположенным вдоль оси волновода. На стержень
действует управляемое магнитное поле под действием которого проявляется
эффект Фарадея, т.е. при определенной величине намагниченности меняется
поляризация проходящей волны.
Поляризация излучаемой волны и, соответственно, форма диаграммы
направленности определяется автоматически, как указывалось выше, режимом
работы локатора и шкалой дальности.
С антенной связаны также другие приборы, обеспечивающие управление
антенной: двигатель азимута; решающий вращающийся трансформатор схемы
стабилизации; вращающийся трансформатор схемы канала развертки, кулачковый
механизм коммутации диаграмм направленности; двигатель наклона;
тахогенератор; вращающийся трансформатор отработки схемы стабилизации.
6.2. Приемо-передающий блок
В схеме можно выделить следующие основные узлы:
- тиристорно-магнитный модулятор;
- магнетранный СВЧ - генератор;
- высокочастотная головка;
- предварительный усилитель ПЧ;
- основной усилитель ПЧ;
- узел автоматической подстройки частоты;
- узел временной автоматической регулировки усиления. Циркулятор
служит для переключения антенны с приемного на передающий каналы блока.
Высокочастотная головка содержат входную цепь приемника, балансные
смесители УПЧ и АПЧ и гетеродин, собранный на лампе обратной волны.
Разрядник предназначен для улучшения защиты приемника во время действия
импульса передатчика. Схема ВАРУ уменьшает усиление приемника при приеме
сигналов, отраженных от близкорасположенных объектов, - тем самым
выравнивается интенсивность свечения индикатора во всем диапазоне
дальностей, при приеме отражений от объектов с одинаковой ЭПР.
Усилитель промежуточной частоты имеет логарифмическую амплитудную
характеристику, что необходим для приближения динамического диапазона его
выходных сигналов к динамическому диапазону амплитуд управляющих напряжений
ЭЛТ. Динамический диапазон входных напряжений приемника 80 дБ, динамический
диапазон управляющих сигналов ЭЛТ 20 дБ. Сжатие динамического диапазона
обеспечивается схемой мгновенной автоматической регулировки усиления
(МАРУ).
Видеоусилитель имеет сложную схему и фактически представляет собой
двухканальный усилитель. В режиме трехтонового представления выходных
сигналов канал усилителя "Фон" увиливает слабые сигналы без ограничения и
ограничивает "сверху" сильные сигналы. Тем самым он выравнивает вое
сигналы. Второй канал усиления, называемый "Выделение" является усилителем,
работающим в режиме ограничения "снизу", а поэтому усиливает только сильные
сигналы, создавая очень яркие отметки на экране индикатора. Как отмечалось
выше, в различных режимах работы РДС могут включаться либо один либо оба
канала видеоусилителя.
6.3. Индикаторный блок
Работа видеоусилителя описана в разделе 6.2.
В качества индикатора используется электронно-лучевая трубка
специальной конструкции, в которой прямоугольный экран расположен
несимметрично относительно электронного луча. Это позволяет полнее
использовать площадь экрана при секторной развертке луча.
Устройство развертки формирует в отклоняющих катушках линейно
нарастающие импульсы тока, модулированные, по амплитуде о частотой
азимутального сканирования антенны.
Устройство синхронизации служит для формирования следующих
калибрационных и управляющих сигналов:
- импульсов управления схемой развертки;
- импульсов подсвета линии развертки;
- калибрационных меток дальности.
Работа устройства синхронизации начинается с прихода импульса от
передатчика.
6.4. Связь локатора с бортовым навигационным вычислителем
При наличии на борту самолета специализированного навигационного
вычислителя возможна коррекция очисляемых текущих координат самолета по
данным PIC.
В вычислитель вводятся данные о путевой скорости, сноса и курса,
координаты начала и конца маршрута, а также координаты радиолокационного
ориентира. Вычислитель по этим данным рассчитывает наклонную дальность и
курсовой угол до ориентира и выдает их на экране РИС в виде светящегося
кольца и линии курсового угла. Реальное отражение от ориентира не будет
совпадать с рассчитанным из-за наличия ошибок вычисления. Разница показаний
используется как поправка к счислимым координатам ориентира и,
соответственно, координатам самолета.
7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1) Назначение РДС;
2) Основные ТТХ РЛС;
3) Особенности работы РЛС в режиме "Земля";
4) Особенности работы РЛС в режиме "Метео";
5) Особенности работы РЛС в режиме "Контур";
6) Особенности работы РЛС в режиме "Снос";
7) Способ формирования широкого и узкого луча диаграммы направленности
антенны;
8) Особенности построения приемоиндикаторной части РЛС;
9) Совместная работа РЛС и навигационного вычислителя;
10) Конструктивные особенности РЛС.
Реферат на тему: Радиолокационная Головка Самонаведения
Государственный комитет РФ по высшему образованию
БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
_____________________________________________________________
Кафедра радиоэлектронных устройств
РАДИОЛОКАЦИОННАЯ ГОЛОВКА САМОНАВЕДЕНИЯ
Санкт-Петербург
2002
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЛГС.
2.1 Назначение
Радиолокационная головка самонаведения устанавливается на ракете класса
"земля-воздух" для обеспечения на конечном этапе полета ракеты
автоматического захвата цели, ее автосопровождения и выдачи сигналов
управления на автопилот (АП) и радиовзрыватель (РБ).
2.2 Технические характеристики
РЛГС характеризуется следующими основными тактико-техническими данными:
1. зона поиска по направлению:
- по азимуту ± 10°
- по углу места ± 9°
2. время обзора зоны поиска 1,8 - 2,0 сек.
3. время захвата цели по углу 1,5 сек (не более)
4. ма?мальные углы отклонения зоны поиска:
- по азимуту ± 50° (не менее)
- по углу места ± 25° (не менее)
5. ма?мальные углы отклонения равносигнальной зоны:
- по азимуту ± 60° (не менее)
- по углу места ± 35° (не менее)
6. дальность захвата цели типа самолета ИЛ-28 с выдачей сигналов управления
на (АП) при вероятности не ниже 0,5 -19 км, а при вероятности не ниже 0,95
-16 км.
7 зона поиска по дальности 10 - 25 км
8. рабочий диапазон частот f ± 2,5%
9. средняя мощность передатчика 68 Вт
10. длительность ВЧ-импульса 0,9 ± 0,1 мксек
11. период следования ВЧ-импульсов Т ± 5%
12. чувствительность приемных каналов - 98дб (не менее)
13.потребдяема мощность от источников питания:
- от сети 115 в 400 Гц 3200 Вт
- от сети 36 в 400 Гц 500 Вт
- от сети 27 600 Вт
14.вес станции – 245 кг.
3. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ И ПОСТРОЕНИЯ РЛГС
3.1 Принцип действия РЛГС
РЛГС представляет собой радиолокационную станцию 3-х сантиметрового
диапазона, работающую в режиме импульсного излучения. При самом общем
рассмотрении РЛГС может быть разбита на две части: - собственно
радиолокационную часть и автоматическую часть, обеспечивающую захват цели,
ее автоматическое сопровождение по углу и дальности и выдачу сигналов
управления на автопилот и радиовзрыватель.
Радиолокационная часть станции работает обычным образом.
Высокочастотные электромагнитные колебания, генерируемые магнетроном в виде
очень коротких импульсов, излучаются с помощью остронаправленной антенны,
принимаются той же антенной, преобразуются и усиливаются в приемном
устройстве, проходят далее в автоматическую часть станции - систему
углового сопровождения цели и дальномерное устройство.
Автоматическая часть станции состоит из трех следующих функциональных
систем:
1. системы управления антенной, обеспечивающей управление антенной во
всех режимах работы РЛГС (в режиме "наведение', в режиме "поиск" и в
режиме "самонаведение", который в свою очередь, подразделяется на
режимы "захват" и "автосопровождение")
2. дальномерного устройства
3. вычислителя сигналов управления, подаваемых на автопилот и
радиовзрыватель ракеты.
Система управления антенной в режиме "автосопровождение" работает по
так называемому дифференциальному методу, в связи с чем в станции применена
специальная антенна, состоящая из сфероидального зеркала и 4-х излучателей,
вынесенных на некоторое расстояние перед зеркалом.
При работе РЛГС на излучение формируется одно-лепестковая диаграмма
направленности с ма?мумом совпадающим с осью антенной системы. Это
достигается за счет разной длины волноводов излучателей - имеется жесткий
сдвиг по фазе между колебаниями разных излучателей.
При работе на прием диаграммы направленности излучателей сдвинуты
относительно оптической оси зеркала и пересекаются на уровне 0,4.
Связь излучателей с приемопередающим устройством осуществляется через
волноводный тракт, в котором имеются два последовательно включенных
ферритовых коммутатора:
. коммутатор осей (ФКО), работающий с частотой 125 Гц.
. коммутатор приемников (ФКП), работающий с частотой 62,5 Гц.
Ферритовые коммутаторы осей переключают волноводный тракт таким
образом, что сначала подключают к передатчику все 4 излучателя, формируя
одно-лепестковую диаграмму направленности, а затем к двухканальному
приемнику, то излучатели, создающие две диаграммы направленности,
расположенные в вертикальной плоскости, то излучатели, создающие две
диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. С выходов приемников
сигналы попадают на схему вычитания, где в зависимости от положения цели
относительно равносигнального направления, образованного пересечением
диаграмм направленности данной пары излучателей, вырабатывается разностный
сигнал, амплитуда и полярность которого определяется положением цели в
пространстве (рис. 1.3).
[pic]
Синхронно с ферритовым коммутатором осей в РЛГС работает схема
выделения сигналов управления антенной, с помощью которой вырабатывается
сигнал управления антенной по азимуту и по углу места.
Коммутатор приемников переключает входы приемных каналов с частотой
62,5Гц. Коммутация приемных каналов связана с необходимостью усреднения их
характеристик, так как дифференциальный метод пеленгации цели требует
полной идентичности параметров обоих приемных каналов. Дальномерное
устройство РЛГС представляет собой систему с двумя электронными
интеграторами. С выхода первого интегратора снимается напряжение,
пропорциональное скорости сближения с целью, с выхода второго интегратора -
напряжение, пропорциональное дальности до цели. Дальномер осуществляет
захват ближайшей цели в диапазоне 10-25км с последующим ее
автосопровождением до дальности 300 метров. На дальности 500 метров с
дальномера выдается сигнал, служащий для взвода радио-взрывателя (РВ).
Вычислитель РЛГС является счетно-решающим устройством и служит для
Формирования сигналов управления, выдаваемых РЛГС на автопилот (АП) и РВ.
На АП подаётся сигнал, представляющий проекции вектора абсолютной угловой
скорости луча визирования цели на поперечные оси ракеты. Эти сигналы
используются для управления ракетой по курсу и тангажу. На РВ с вычислителя
поступает сигнал, представляющий проекцию вектора скорости сближения цели с
ракетой на полярное направление луча визирования цели.
Отличительными особенностями РЛГС по сравнению с другими аналогичными
ей по своим тактико-техническим данным станциями являются:
1. применение в РЛГС длиннофокусной антенны, характеризующейся тем, что
Формирование и отклонение луча осуществляется в ней с помощью
отклонения одного довольно легкого зеркала, угол отклонения которого
вдвое меньше угла отклонения луча. Кроме того, в такой антенне
отсутствуют вращающиеся высокочастотные переходы, что упрощает ее
конструкцию.
2. использование приемника с линейно-логарифмической амплитудной
характеристикой, что обеспечивает расширение динамического диапазона
канала до 80 дб и, тем самым, делает возможным пеленгацию источника
активной помехи.
3. построение системы углового сопровождения по дифференциальному
методу, обеспечивающему высокую помехозащищенность.
4. применение в станции оригинальной двухконтурной замкнутой схемы
компенсации рыскания, обеспечивающей высокую степень компенсации
колебаний ракеты относительно луча антенны.
5. конструктивное выполнение станции по так называемому контейнерному
принципу, характеризующемуся целым рядом преимуществ в отношении
снижения общего веса, использовании отведенного объема, уменьшении
межблочных связей, возможности применения централизованной системы
охлаждения и т.п.
3.2 Отдельные функциональные системы РЛГС
РЛГС может быть разбита на ряд отдельных функциональных систем, каждая
из которых решает вполне определенную частную задачу (или несколько более
или менее близких между собой частных задач) и каждая из которых в той или
иной мере оформлена в виде отдельной технологической и конструктивной
единицы. Таких Функциональных систем в РЛГС четыре:
3.2.1 Радиолокационная часть РЛГС
Радиолокационная часть РЛГС состоит из:
. передатчика.
. приемника.
. высоковольтного выпрямителя.
. высокочастотной части антенны.
Радиолокационная часть РЛГС предназначена:
. для генерирования высокочастотной электромагнитной энергии заданной
частоты (f±2,5%) и мощности 60 Вт, которая в виде коротких импульсов
(0,9 ± 0,1 мксек) излучается в пространство.
. для последующего приема отраженных от цели сигналов, их
преобразования в сигналы промежуточной частоты (Fпч=30 МГц),
усиления (по 2-м идентичным каналам), детектирования и выдачи на
другие системы РЛГС.
3.2.2. Синхронизатор
Синхронизатор состоит из:
. узла манипуляции приема и синхронизации (МПС-2).
. узла коммутации приемников (КП-2).
. узла управления ферритовыми коммутаторами (УФ-2).
. узла селекции и интегрирования (СИ).
. узла выделения сигнала ошибки (СО)
. ультразвуковой линии задержки (УЛЗ).
Назначением этой части РЛГС является:
. формирование импульсов синхронизации для запуска отдельных схем в
РЛГС и импульсов управления приемником, узлом СИ и дальномером (узел
МПС-2)
. формирование импульсов управления ферритовым коммутатором осей,
ферритовым коммутатором приемных каналов и опорного напряжения (узел
УФ-2)
. интегрирование и суммирование принятых сигналов, нормирование
напряжения для управления АРУ, преобразование видеоимпульсов цели и
АРУ в радиочастотные сигналы (10 МГц) для осуществления задержки их
в УЛЗ (узел СИ)
. выделение сигнала ошибки, необходимого для работы системы углового
сопровождения (узел СО).
3.2.3. Дальномер
Дальномер состоит из:
. узла временного модулятора (ЕМ).
. узла временного дискриминатора (ВД)
. двух интеграторов.
Назначением этой части РЛГС является:
. поиск, захват и сопровождение цели по дальности с выдачей сигналов
дальности до цели и скорости сближения с целью
. выдача сигнала Д-500 м
. выдача импульсов селекции для стробирования приемника
. выдача импульсов ограничения времени приема.
3.2.4. Система управления антенной (СУА)
Система управления антенной состоит из:
. узла поиска и гиростабилизации (ПГС).
. узла управления головкой антенны (УГА).
. узла автомата захвата ( A3 ).
. узла запоминания (ЗП).
. выходных узлов системы управления антенной (УС) (по каналу ? и
каналу ?).
. узла электрической пружины (ЗП).
Назначением этой части РЛГС является:
. управление антенной при взлете ракеты в режимах наведение, поиск и
подготовка к захвату (узлы ПГС, УГА, УС и ЗП)
. захват цели по углу и ее последующее автосопровождение (узлы A3, ЗП,
УС, и ЗП)
4. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ УГЛОВОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ЦЕЛИ
В функциональной схеме системы углового сопровождения цели отраженные
импульсные сигналы высокой частоты, принятые двумя вертикальными или
горизонтальными излучателями антенны, через ферритовый коммутатор (ФКО) и
ферритовый коммутатор приемных каналов - (ФКП) поступают на входные фланцы
радиочастотного приемного блока. Для уменьшения отражений от детекторный
секций смесителей (СМ1 и СМ2) и от разрядников защиты приемника (РЗП-1 и
РЗП-2) в течение времени восстановления РЗП, ухудшающих развязку между
приемными каналами, перед разрядниками (РЭП) поставлены резонансные
ферритовые вентили (ФВ-1 и ФВ-2). Отраженные импульсы, поступившие на входы
радиочастотного приемного блока, через резонансные вентили (Ф A-1 и Ф В-2)
подаются на смесители (CM-1 и СМ-2) соответствующих каналов, где смешиваясь
с колебаниями клистронного генератора, преобразуются в импульсы
промежуточной частоты. С выходов смесителей 1-го и 2-го каналов импульсы
промежуточной частоты поступают на предварительные усилители промежуточной
частоты соответствующих каналов - (узел ПУПЧ). С выхода ПУПЧ усиленные
сигналы промежуточной частоты поступают на вход линейно-логарифмического
усилителя промежуточной частоты (узлы УПЧЛ). Линейно-логарифмические
усилители промежуточной частоты производят усиление, детектирование и
последующее усиление по видеочастоте поступивших с ПУПЧ импульсов
промежуточной частоты.
Каждый линейно-логарифмический усилитель состоит из следующих
функциональных элементов:
. Логарифмического усилителя, в состав которого входит УПЧ (6
каскадов)
. Транзисторов (ТР) для развязки усилителя от линии сложения
. Линии сложения сигналов (ЛС)
. Линейного детектора (ЛД), который в диапазоне входных сигналов
порядка 2-15дб дает линейную зависимость входных сигналов от
выходных
. Суммирующего каскада (?), в котором происходит сложение линейной и
логарифмической составляющей характеристики
. Видеоусилителя (ВУ)
Линейно-логарифмическая характеристика приемника необходима для
расширения динамического диапазона приемного тракта до 30 дб и устранения
перегрузок, обусловленных действием помех. Если рассматривать амплитудную
характеристику, то на начальном участке она линейна и сигнал пропорционален
входному, при возрастании входного сигнала приращение выходного сигнала
уменьшается.
Для получения логарифмической зависимости в УПЧЛ применен метод
последовательного детектирования. Первые шесть каскадов усилителя работают
как линейные усилители при малых уровнях входных сигналов и как детекторы -
при больших уровнях сигналов. Видеоимпульсы, образующиеся при
детектировании, с эмиттеров транзисторов УПЧ поступают на базы транзисторов
развязки, на общей коллекторной нагрузке которых происходит их сложение.
Для получения начального линейного участка характеристики, сигнал с
выхода УПЧ подается на линейный детектор (ЛД). Общая линейно-
логарифмическая зависимость получается в результате сложения
логарифмической и линейной амплитудной характеристики в каскаде сложения.
В связи с необходимостью иметь достаточно стабильный уровень шумов
приемных каналов. В каждом приемном канале применена система инерционной
автоматической регулировки усиления по шумам (АРУ). Для этой цели выходное
напряжение с узла УПЧЛ каждого канала поступает на узел ПРУ. Через
предварительный усилитель (ПРУ), ключ (КЛ) это напряжение поступает на
схему выработки ошибки (СВО), в которую вводится также опорное напряжение
"уровень шумов" с резисторов R4, R5, величина которых определяет, уровень
шумов на выходе приемника. Разница между напряжением шумов и напряжением
опоры является выходным сигналом видеоусилителя узла АРУ. После
соответствующего усиления и детектирования сигнал ошибки в виде постоянного
напряжения подается на последний каскад ПУПЧ. Для исключения работы узла
АРУ от различного рода сигналов, которые могут иметь место на входе
приемного тракта (АРУ должно работать только по шумам), введена коммутация
как системы АРУ, так и клистрона блока. Система АРУ нормально заперта и
открывается лишь на время строб-импульса АРУ, который расположен вне зоны
приема отраженных сигналов (через 250 мксек после импульса запуска ПРД).
Для того, чтобы исключить влияние различного рода внешних помех на уровень
шумов, генерация клистрона срывается на время работы АРУ, для чего строб-
импульс поступает также и на отражатель клистрона (через выходной каскад
системы АПЧ). (рис 2.4)[1]
Необходимо отметить, что срыв генерации клистрона во время работы АРУ
приводит к тому, что составляющая шумов, которая создается смесителем, не
учитывается системой АРУ, что приводит к некоторой нестабильности общего
уровня шумов приемных каналов.
На узлы ПУПЧ обоих каналов, которые являются единственными линейными
элементами приемного тракта (по промежуточной частоте) заводятся почти все
управляющие и коммутирующие напряжения:
. Регулирующие напряжения АРУ;
. Импульсы манипуляции - кратковременные отрицательные импульсы,
совпадающие с фронтом и спадом строб-импульса АРУ, предназначенные
для запирания приемника в моменты коммутации клистрона, так как это
вызывает появление паразитных сигналов на выходе приемников (рис.
3.4)
. Импульс супрессии (старт-импульс), предназначенный для подавления
зондирующего импульса в приемном тракте. Для лучшего подавления
зондирующего импульса старт-импульс заводится также на вход 1-го
каскада видеоусилителя в узле УПЧЛ в противофазе с приходящими
паразитными сигналами от зондирующих импульсов.
[pic]
В радиочастотном приемном блоке РЛГС находится также схема
автоматической подстройки частоты клистрона (АПЧ), в связи с тем, что в
системе подстройки применен клистрон с двойным управлением по частоте -
электронным (в небольшом диапазоне частот) и механическим (в большом
диапазоне частот) система АПЧ также подразделяется на электронную и
электромеханическую систему подстройки частоты. Напряжение с выхода
электронной АПЧ подается на отражатель клистрона и осуществляет электронную
подстройку частоты. Это же напряжение поступает на вход схемы
электромеханической подстройки частоты, где преобразуется в переменное
напряжение, и далее подается на обмотку управления двигателя, который
осуществляет механическую подстройку частоты клистрона. Для нахождения
правильной настройки гетеродина (клистрона), соответствующей разностной
частоте порядка 30 МГЦ, в АПЧ предусмотрена схема электромеханического
поиска и захвата. Поиск происходит во всем диапазоне перестройки частоты
клистрона при отсутствии сигнала на входе АПЧ. Система АПЧ работает лишь во
время излучения зондирующего импульса. Для этого питание 1-гo каскада узла
АПЧ осуществляется продифференцированным старт-импульсом.
С выходов УПЧЛ видеоимпульсы цели поступают в синхронизатор на схему
суммирования (СХ "+") в узле СИ и на схему вычитания (СХ "-") в узле СО.
Импульсы цели с выходов УПЧЛ 1-го и 2-го каналов, промодулированные
частотой 123 Гц (с этой частотой осуществляется коммутация осей), через
эмиттерные повторители ЗП1 и ЗП2 попадают на схему вычитания ( СХ "-"). С
выхода схемы вычитания разностный сигнал, полученный в результате вычитания
сигналов 1-го канала из сигналов 2-го канала приемника, попадает на
ключевые детекторы (КД-1, КД-2), где осуществляется его селективное
детектирование и разделение сигнала ошибки по осям "?" и "?". Разрешающие
импульсы, необходимые для работы ключевых детекторов, формируются в
специальных схемах в этом же узле. На одну из схем формирования разрешающих
импульсов (СФРИ) поступают импульсы интегрированной цели из узла "СИ"
синхронизатора и опорное напряжение 125– (I) Гц, на другую - импульсы
интегрированной цели и опорное напряжения 125 Гц – (II) в противофазе.
Разрешающие импульсы формируются из импульсов интегрированной цели в момент
положительного полупериода опорного напряжения.
Опорные напряжения 125 Гц –(I), 125 Гц – (II), сдвинутые относительно
друг друга на 180, необходимые для работы схем формирования разрешающих
импульсов (СФРИ) в узле СО синхронизатора, а также опорное напряжение по
каналу "?" вырабатывается путем последовательного деления на 2 частоты
повторения станции в узле КП-2 (коммутация приемников) синхронизатора.
Деление частоты производится с помощью делителей частоты, представляющих
собой RS-триггеры. Схема формирования импульса запуска делителей частоты
(О?З) запускается задним фронтом продифференцированного отрицательного
импульса ограничения времени приема (Т= 250 мксек), который поступает с
дальномера. Со схемы выдачи напряжения 125 Гц - (I), и 125 Гц – (II) (СВ)
снимается импульс синхронизации с частотой 125 Гц , поступающий на делитель
частоты в узле УФ-2 (ДЧ).Кроме этого напряжение 125 Гц поступает на схему
формирования сдвига на 90 относительно опорного напряжения. Схема
формирования опорного напряжения по каналу (TOH ?) собрана на триггере.
Импульс синхронизации 125 Гц подается на схему делителя в узле УФ-2, с
выхода этого делителя (ДЧ) снимается опорное напряжение "?" с частотой 62,5
Гц, подаваемое в узел УС и также в узел КП-2 для Формирования сдвинутого на
90 градусов опорного напряжения.
В узле УФ-2 также формируются импульсы тока коммутации осей с частотой
125 Гц и импульсы тока коммутации приемников с частотой 62,5 Гц, (рис.
4.4).
Разрешающий импульс открывает транзисторы ключевого детектора и
конденсатор, являющийся нагрузкой ключевого детектора, заряжается до
напряжения, равного амплитуде результирующего импульса, приходящего со
схемы вычитания. В зависимости от полярности приходящего импульса заряд
будет носить положительный или отрицательный знак. Амплитуда результирующих
импульсов пропорциональна углу рассогласования между направлением на цель и
направлением равносигнальной зоны, поэтому напряжение до которого заряжен
конденсатор ключевого детектора, является напряжением сигнала ошибки.
[pic]
С ключевых детекторов сигнал ошибки с частотой 62,5 Гц и амплитудой,
пропорциональной углу рассогласования между направлением на цель и
направлением равносигнальной зоны, поступают через ЗП (ЗПЗ и ЗПЧ) и
видеоусилители (ВУ-3 и ВУ-4) на узлы УС-? и УС-? системы управления
антенной (рис. 6.4).
[pic]
Импульсы цели и шумы УПЧЛ 1-го и 2-го каналов подаются также на схему
сложения СХ+ в узла (СИ) синхронизатора, в котором осуществляется временная
селекция и интегрирование. Временная селекция импульсов по частоте
повторения используется для борьбы с несинхронными импульсными помехами.
Защита РЛС от несинхронных импульсных помех может быть осуществлена путем
подачи на схему совпадения не задержанных отраженных сигналов и тех же
сигналов, но задержанных на время, точно равное периоду повторения
излучаемых импульсов. При этом через схему совпадения пройдут лишь те
сигналы период следования которых точно равен периоду следования излучаемых
импульсов.
С выхода схемы сложения импульс цели и шумы через фазоинвертор (?1) и
эмиттерный повторитель (ЗП1) поступают на каскад совпадения. Схема
суммирования и каскад совпадения являются элементами замкнутой системы
интегрирования с положительной обратной связью. Схема интегрирования и
селектор работают следующим образом. На вход схемы (?) поступают импульсы
суммированной цели с шумами и импульсы интегрированной цели. Их сумма
поступает на модулятор и генератор (МиГ) и на УЛЗ. В данном селекторе
используется ультразвуковая линия задержки. Она состоит из звукопровода с
электромеханическими преобразователями энергии (пластины кварца). УЛЗ могут
использоваться для задержки как ВЧ импульсов (до 15 МГц), так и
видеоимпульсов. Но при задержке видеоимпульсов происходит значительное
искажение формы сигнала. Поэтому в схеме селектора сигналы, подлежащие
задержке, вначале преобразуются с помощью специального генератора и
модулятора в ВЧ импульсы с частотой заполнения 10 МГц. С выхода УЛЗ
задержанный на период повторения РЛС импульс цели поступает на УПЧ-10, с
вывода УПЧ-10 задержанный и продетектированный на детекторе(Д) сигнал через
ключ (КЛ) (УПЧ-10) подается на каскад совпадения (КС), на этот же каскад
подается суммированный импульс цели.
На выходе каскада совпадения получается сигнал, пропорциональный
произведению выгодных напряжений, поэтому импульсы цели, синхронно
поступающие на оба входа КС, легко проходят каскад совпадения, а шумы и
несинхронные помехи сильно подавляются. С выхода (КС) импульсы цели через
фазоинвертор (?-2) и (ЗП-2) снова поступают на схему (?), замыкая тем самым
кольцо обратной связи, кроме тoгo, интегрированные импульсы цели поступают
в узел СО, на схемы формирования разрешающих импульсов ключевых, детекторов
(ОФРИ 1) и (ОФРИ 2).
Интегрированные импульсы с выхода ключа (КЛ) помимо каскада совпадения
поступают на схему защиты от несинхронной импульсной помехи (СЗ), на второе
плечо которой поступают импульсы суммированной цели и шумы с (3П 1). Схема
защиты от несинхронной помехи представляет собой схему совпадения на
диодах, которая пропускает наименьшее из двух синхронно действующих на ее
входах напряжении. Так как интегрированные импульсы цели всегда значительно
больше суммированных, а напряжение шумов и помех сильно подавляется в схеме
интегрирования, то в схеме совпадения (СЗ), по существу, происходит
селекция суммированных импульсов цели импульсами интегрированной цели.
Получаемый в результате импульс "прямой цели" обладает той же амплитудой и
формой, что и суммированный импульс цели, в то время как шумы и
несинхронные помехи подавляются. Импульс прямой цели поступает на временной
дискриминатор схемы дальномера и узел автомата захвата, системы управления
антенной. Очевидно, что при использовании данной схемы селекции необходимо
обеспечить весьма точное равенство времени задержки в УЛЗ и периода
следования излучаемых импульсов. Это требование можно выполнить путем
использования специальных схем формирования импульсов синхронизации, в
которых стабилизация периода повторения импульсов осуществляется УЛЗ схемы
селекции. Генератор импульсов синхронизации расположен в узле МПС - 2 и
является блокинг-генератором (ЗВГ) с собственным периодом автоколебаний,
немного больше времени задержки в УЛЗ, т.е. больше 1000 мкс. При включении
РЛС, первый импульс ЗВГ дифференцируется и запускает БГ-1, с выхода
которого снимается несколько импульсов синхронизации:
. Отрицательный импульс синхронизации Т=11 мкс подается вместе с
импульсом селекции дальномера на схему (СУ), которая формирует
импульсы управления узла СИ на время действия которых открывается
каскад манипуляции (КМ) в узле (СИ) и происходит работа каскада
сложения (СХ +) и всех последующих. В результате импульс
синхронизации БГ1 проходит через (СХ +), (? 1), (ЭП-1), (?), (МиГ),
(УЛЗ), (УПЧ-10), (Д) и задержанный на период повторения РЛС
(Тп=1000мкс), запускает ЗБГ передним фронтом.
. Отрицательный импульс запирания УПЧ-10 Т = 12 мкс запирает ключ (КЛ)
в узле СИ и тем самым препятствует попаданию импульса синхронизации
БГ-1 в схему (КС) и (СЗ).
. Отрицательный дифференцированный импульс синхронизации запускает
схему формирования импульса запуска дальномера (С?ЗД) импульс
запуска дальномера синхронизирует временной модулятор (ВМ), а также
через линию задержки (ЛЗ) поступают на схему формирования импульса
запуска передатчика С?ЗП. В схеме (ВМ) дальномера по фронту импульса
запуска дальномера формируются отрицательные импульсы ограничения
времени приема f = 1 кГц и Т =250 мкс. Они подаются назад в узел МПС-
2 на ЗБГ для исключения возможности срабатывания ЗБГ от импульса
цели, кроме того задним фронтом импульса ограничения времени приема
запускается схема формирования строб-импульса АРУ (СФСИ), а строб-
импульсом АРУ - схема формирования импульсов манипуляции (С?М). Эти
импульсы подаются в радиочастотный блок.
Сигналы ошибки с выхода узла (СО) синхронизатора поступают в узлы
углового сопровождения (УС ?, УС ?) системы управления антенной на
усилители сигнала ошибки (УСО и УСО ). С выхода усилителей сигнала ошибки
сигналы ошибки поступают на парафазные усилители (ПФУ), с выходов которых
сигналы ошибки в противоположных фазах подаются на входы фазового детектора
- (ФД 1). На фазовые детекторы подаются также опорные напряжения с выходов
ФД 2 мультивибраторов опорных напряжений (МВОН), на входы которых подаются
опорные напряжения с узла УФ-2 (канал ? ) или узла КП-2 (каналу ? )
синхронизатора. С выходов фазовых детекторов напряжения сигналов, ошибки
подаются на контакты реле подготовки захвата (РПЗ). Дальнейшая работа узла
зависит от режима работы системы управления антенной.
5. ДАЛЬНОМЕР
В дальномере РЛГС 5Г11 применена электрическая схема измерения
дальности с двумя интеграторами. Данная схема позволяет получить большую
скорость захвата и сопровождения цели, а также выдавать дальность до цели и
скорость сближения в виде постоянного напряжения. Система с двумя
интеграторами осуществляет запоминание последней скорости сближения при
кратковременном пропадании цели.
Работа дальномера может быть описана следующим образом. Во временном
дискриминаторе (ВД) временная задержка импульса, отраженного от цели,
сравнивается с временной задержкой импульсов сопровождения ("Ворот"),
создаваемой электрическим временным модулятором (ВM),в который входит схема
линейной задержки. Схема автоматически обеспечивает равенство между
задержкой ворот и задержкой импульса цели. Так как задержка импульса цели
пропорциональна расстоянию до цели, а задержка ворот пропорциональна
напряжению на выводе второго интегратора, то в случае линейной зависимости
между задержкой ворот и этим напряжением, последнее будет пропорционально
расстоянию до цели.
Временной модулятор (ВМ), кроме импульсов "ворот", Формирует импульс
ограничения времени приема и импульс селекции дальности, причем, в
зависимости от того находится ли РЛГС в режиме поиска или захвата цели
меняется его длительность. В режиме "поиск" Т = 100мкс, а в режиме "захват"
Т = 1,5мкс.
6. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АНТЕННОЙ
В соответствии с задачами, выполняемыми СУА, последняя может быть
условно разбита на три отдельные системы, каждая из которых выполняет
вполне определенную функциональную задачу.
1. Система управления головкой антенны. В нее входит:
. узел УГА
. схема запоминания по каналу "?" в узле ЗП
. привод - электродвигатель типа СД-10а, управляемый посредством
электромашинного усилителя типа УДМ-3А.
2. Система поиска и гиростабилизации. В нее входят:
. узел ПГС
. выходные каскады узлов УС
. схема запоминания по каналу "?" в узле ЗП
. привод на электромагнитных поршневых муфтах с датчиком угловых
скоростей (ДУСос) в цепи обратной связи и узла ЗП.
3. Система углового сопровождения цели. В нее входят:
. узлы: УС ?, УС ?, A3
. схема выделения сигнала ошибки в узле СО синхронизатора
. привод на электромагнитных порошковых муфтах с ДУСом в обратной
связи и узла ЗП.
Рассмотрение работы СУА целесообразно провести последовательно, в
порядке выполнения ракетой следующих эволюций:
1. "взлет",
2. "наведение" по командам с земли
3. "поиск цели"
4. "предварительный захват"
5. "окончательный захват"
6. "автоматическое сопровождение захваченной цели"
С помощью специальной кинематической схемы блока обеспечивается
необходимый закон движения зеркала антенны, а следовательно и перемещение
характеристик направленности по азимуту (ось ?) и наклону (ocь ?)
(puc.8.4).
Траектория движения зеркала антенны зависит от режима работы системы. В
режиме "сопровождение" зеркало может совершать только простые движения по
оси ? - на угол 30°, и по оси ? - на угол 20°. При работе в режиме "поиск",
зеркало совершает синусоидальное колебание относительно оси ?н (от привода
оси ?) с частотой 0.5 Гц и амплитудой ± 4°, и синусоидальное колебание
относительно оси ? (от профиля кулачка) с частотой f = 3 Гц и амплитудой ±
4°.
[pic]
Таким образом обеспечивается просмотр зоны 16"х16" т.к. угол отклонения
характеристики направленности в 2 раза больше угла поворота зеркала
антенны.
Кроме того, просматриваемая зона перемещается по осям (приводами
соответствующих осей) командами с земли.
7. РЕЖИМ "ВЗЛЕТ"
При взлете ракеты зеркало антенны РЛГС должно находиться в нулевом
положении "слева-вверху", что обеспечивается системой ПГС (по оси ? и по
оси ?).
8. РЕЖИМ "НАВЕДЕНИЕ"
В режиме наведения положение луча антенны (? =0 и ? =0) в пространстве
задается с помощью управляющих напряжений, которые снимаются с
потенциометров и узла гиростабилизации зоны поиска (ГС) и заводится
соответственно в каналы узла ПГС.
После вывода ракеты в горизонтальный полет, в РЛГС через бортовую
станцию подачи команд (СПК) подается разовая команда "наведение". По этой
команде узел ПГС удерживает луч антенны в горизонтальном положении,
разворачивая его по азимуту в направлении, задаваемом командами с земли
"доворот зоны по "?".
Система УГА в этом режиме удерживает голову антенны в нулевом положении
относительно оси "?".
9. РЕЖИМ "ПОИСК".
При сближении ракеты с целью до расстояния примерно равного 20-40 км,
через СПК на станцию подается разовая команда "поиск". Эта команда
поступает в узел (УГА), при этом происходит переключение узла в режим
скоростной следящей системы. В этом режиме на вход усилителя переменного
тока (УС) узла (УГА) поступает сумма фиксированного сигнала частоты 400 Гц
(36В) и напряжение скоростной обратной связи с токогенератора ТГ-5А. При
этом вал исполнительного двигателя СД-10А начинает вращаться с
фиксированными оборотами, и через кулачковый механизм заставляет качаться
зеркало антенны относительно штока (т.е. относительно оси "?") с частотой 3
Гц и амплитудой ± 4°. Одновременно двигатель вращает синусный потенциометр
- датчик (СПД), выдающий напряжение "заводка" с частотой 0,5 Гц на
азимутальный канал системы ПГС. Это напряжение подается на суммирующий
усилитель (УС) узла (КС ?) и далее на привод антенны по оси. В результате
этого зеркало антенны начинает совершать колебания по азимуту с частотой
0,5 Гц и амплитудой ± 4°.
[pic]
Синхронное качание зеркала антенны системами УГА и ПГС, соответственно
по углу места и азимуту, создает поисковое движение луча, показанное на
рис. 3.4.
В режиме "поиск" выходы фазовых детекторов узлов (УС - ? и УС - ?)
контактами обесточенного реле (РПЗ) отключены от входа суммирующих
усилителей (СУ).
В режиме "поиск" на вход узла (ЗП) по каналу "?" поступает напряжение
отработки "?н" и напряжение с гироазимута "?г", по каналу "?" - напряжение
обработки "?п".
10. РЕЖИМ "ПОДГОТОВКА ЗАХВАТА".
Для уменьшения времени обзора поиск цели в РЛГС осуществляется с
большой скоростью. В связи с этим в станции применяется двухступенчатая
система захвата цели, с запоминанием положения цели при первом обнаружении,
с последующим возвратом антенны в запомненное положение и вторичным
окончательным захватом цели, после которого уже следует ее
автосопровождение. Как предварительный, так и окончательный захват цели
осуществляете схемой узла A3.
При появлении цели в зоне поиска станции видеоимпульсы "прямой цели" со
схемы защиты от несинхронных помех узла (СИ) синхронизатора начинают
поступать через усилитель сигнала ошибки (УСО) узла (АЗ) на детекторы (Д-1
и Д-2) узла (A3). При достижении ракетой дальности, на которой отношение
сигнал/шум оказывается достаточным для срабатывания каскада реле подготовки
захвата (КРПЗ), последний вызывает срабатывание реле подготовки захвата
(РПЗ) в узлах (УС ? и УС ?). Автомат захвата (A3) при этом сработать не
может, т.к. он отпирается напряжением со схемы (АПЗ), которое подается
только через 0,3 сек после срабатывания (АПЗ) (0,3 сек - время, необходимое
для возврата антенны в точку, где была первоначально обнаружена цель).
Одновременно со срабатывании реле (РПЗ):
. от узла запоминания(ЗП) отключаются входные сигналы "?п" и "?н"
. со входов узлов (ПГС) и (УГА) снимаются напряжения, управляющие
поиском
. узел запоминания (ЗП) начинает выдавать запомнен | |
