Министерство образования и науки российской федерации сибирский федеральный университет
 Скачать 1.71 Mb.
|
|
II усилитель модулирующей частоты Состоит из входного каскада (лампа Л в блоке 75) и из четырех каскадов резонансного усиления лампы Л, Л, Л, Л, собранных по схеме, аналогичной схеме УМЧ-1. С выхода четвертого каскада УМЧ-II сигналы поступают на амплитудный детектор, собранный на диоде Д. С нагрузки детектора сигналы поступают на вход ВУС, собранного на левой половине лампы Л, с анодной нагрузки которого сигналы через контакты реле Р 9–7 поступают на контакт 9 выходного коммутатора (У. Одновременно сигналы с выходного каскада УМЧ-II подаются на схему ШАРУ. 3.2. Система защиты от пассивных и несинхронных импульсных помех радиолокационной станции П-18Р 113 Регулировка коэффициента усиления в положении РРУ производится изменением напряжения на управляющих сетках трех последних каскадов с помощью потенциометра ВЫХОД. КОГЕР. В положении ШАРУ с помощью схемы ШАРУ коэффициент усиления когерентного канала поддерживается постоянным, величина которого устанавливается потенциометром УРОВ. ШАРУ. Схемы выделения и подавления НИП. На схему выделения НИП с анодной нагрузки ВУС (левая половина лампы Л) поступают двухпо- лярные сигналы. Отрицательные импульсы ограничиваются, а положительные поступают на сетку усилителя-ограничителя, работающего в режиме ограничения по минимуму. Усиленная и ограниченная снизу НИП поступает на каскад выделения НИП. До прихода импульсов НИП схема подавления открыта с помощью отрицательного напряжения, поступающего со схемы выделения НИП, и сигналы амплитудного канала через линию задержки Лз5, схему подавления НИП (У) и линию задержки Лз4 поступают на контакт 12 выходного коммутатора (УС помощью линий задержки Лз4 и Лз5 совмещаются во времени сигналы НИП амплитудного канала и бланкирующие импульсы. С приходом на контакт 8 схемы подавления НИП импульсов выделенной НИП схема подавления (амплитудный канал) закрывается и сигналы НИП на выход не проходят. В режиме «СПЦ + ПНП» сигналы когерентного канала, пройдя через однократное ЧПК, через линию задержки Лз3 поступают на контакт 9 схемы подавления НП. Выходной коммутатор Выполнен аналогично входному коммутатору в виде отдельных узлов. На контакт 9 выходного коммутатора поступают сигналы когерентного канала, на контакт 12 – сигналы амплитудного канала. Сигналы с выходного коммутатора поступают на общую нагрузку, с которой поступают на вход выходного ВУС. С него видеосигналы отрицательной полярности поступают на ИКО, а видеосигналы положительной полярности подаются на ИК. Таким образом, система СДЦ РЛС ПР обеспечивает выделение полезного сигнала от движущихся ВО на фоне отражений от местных предметов и ДО. Применение одно- и двухкратной ЧПК, а также различных режимов работы системы СДЦ в дальней зоне – Амплитудный, Дипольные и «Автостроб» – существенно увеличивают помехоустойчивость и позволяют максимально реализовать возможности РЛС по обнаружению ВО в различных условиях помеховой обстановки. Глава 3. Приемное устройство радиолокационной станции ПР. Аппаратура защиты от помех 3.3. Система перестройки частоты радиолокационной станции ПР 3.3.1. Общие сведения о системах перестройки частоты Для снижения эффективности прицельных по частоте помех необходимо обеспечивать рациональное распределение энергии по спектру частот. Это достигается использованием в РЛС многочастотных зондирующих сигналов, комплексированием РЛС различного диапазона при решении задачи обнаружения целей, перестройкой рабочей частоты РЛС в процессе боевой работы. Несущая частота может меняться по детерминированному, случайному или квазислучайному законам либо через период повторения (от импульса к импульсу, либо через больший интервал времени. Для обеспечения возможности изменения рабочей частоты в процессе боевой работы в состав РЛС входит СПЧ. В общем случае при смене рабочей частоты в РЛС перестраиваются • генератор СВЧ (колебательная система и связь с нагрузкой • местный гетеродин • входные устройства приёмника. Перечисленные элементы в РЛС, как правило, пространственно разнесены, и перестройка их производится дистанционно с помощью СПЧ. К основным параметрам СПЧ относятся диапазон, скорость и точность перестройки. Диапазон перестройки. Эффект воздействия преднамеренных помех существенно снижается, если при перестройке РЛС ее рабочая частота выходит за пределы ширины спектра помех. Поэтому желательно, чтобы диапазон перестройки частоты Δf СПЧ обеспечивал выполнение условия Δf СПЧ > Δf заг , где Δf заг – ширина спектра заградительной АШП. Поэтому в тех случаях, когда приведенное условие выполнить не удается, ограничиваются выполнением условия Δf СПЧ > пр, где пр ширина спектра прицельной помехи. Возможности по диапазону перестройки практически ограничиваются не СПЧ непосредственно, а элементами тракта генерирования и излучения (генератор СВЧ, волноводный тракт, антенна и пр. 3.3. Система перестройки частоты радиолокационной станции П-18Р 115 Скорость перестройки Несущую частоту РЛС необходимо изменять настолько быстро, чтобы свести к минимуму эффект воздействия передатчиков прицельных помехи заставить противника перейти на менее эффективную заградительную помеху. Изменение несущей частоты РЛС от импульса к импульсу снижает эффект воздействия преднамеренных помех. Применение узкополосной помехи со временем перестройки 1...2 с при этом не даст почти никакого эффекта независимо от уровня мощности передатчика помех. Естественно, что сигналы, попавшие в полосу помехи, подавляются, однако вероятность такого совпадения невелика и ухудшения характеристик РЛС практически не наблюдается. Если скорость перестройки v СПЧ такова, что v СПЧ Т П > пр, то РЛС будет работать без помех на дальностях р н ПАП 2 t t r с, где р – время разведки частоты РЛС противником н – время настройки передатчика АШП на разведанную частоту. При условии р + н П противник не в состоянии подавить прицельной помехой РЛС с перестройкой частоты от импульса к импульсу. Однако следует иметь ввиду, что при этом невозможно обеспечить защиту РЛС от ПП методом скоростной селекции. Точность перестройки Наиболее жесткие требования поточности предъявляются к каналам перестройки местного гетеродина и РПУ. При перестройке этих элементов нужно обеспечить условие f РПУ – f гет = f пр Δf доп , где доп допустимое отклонение разностной частоты РПУ и местного гетеродина от промежуточной. Числовое значение доп определяется допустимыми потерями, возникающими при рассогласовании по частоте спектра отраженного сигнала с АЧХ линейной части приемника. Если в РПУ используется генератор с самовозбуждением, то столь высокую точность перестройки обеспечить невозможно. В этом случае требуется, чтобы ошибка перестройки δf СПЧ не превышала значения полосы схватывания системы АПЧ П АПЧ Если это условие выполняется, то система АПЧ после перестройки станции на новую частоту обеспечит подстройку частот РПУ и местного гетеродина с требуемой точностью. Поскольку перестройке подвергается ряд элементов РЛС, то СПЧ включает несколько следящих систем, работающих от задающего устрой Глава 3. Приемное устройство радиолокационной станции ПР. Аппаратура защиты от помех ства. СПЧ различаются лишь типом задающего устройства ив зависимости от этого могут быть • релейно-контактными (сигнал рассогласования определяется положением контактов реле и кулачков задающего и исполнительного устройств сельсинными (сигнал рассогласования задается с помощью сель- синной пары • потенциометрическими (напряжение, снимаемое с потенциометра задающего устройства, сравнивается с напряжением с потенциометра датчика положения органа перестройки • автоматическими (частота перестраивается под действием помехи. Самыми простыми являются СПЧ релейно-контактного типа, однако они обладают низкими скоростями перестройки и точностными характеристиками. Назначение, состав и технические характеристики системы перестройки частоты радиолокационной станции ПР СПЧ предназначена для выноса частотного спектра полезного сигнала РЛС за пределы частотного спектра помехи или в область минимальной спектральной плотности мощности помехи. Автоматические устройства системы обеспечивают установку любой из заранее выбранных частот в диапазоне РЛС и переход с одной частоты на другую. СПЧ включает • кнопочные устройства и элементы коммутации, расположенные в АПУ и ВПУ; • автомат АП-1, расположенный на блоке 50, исполнительным органом которого является плунжер анодно-сеточного контура • автомат АП-2, расположенный на блоке 50, исполнительным органом которого является фишка связи с нагрузкой РПУ; • автомат перестройки приемника, расположенный в блоке 5, исполнительными органами которого являются переменные конденсаторы высокочастотных контуров входных цепей и гетеродина приемника. Автоматическое устройство СПЧ (АП-1, АП-2 и автомат блока 5) позволяет предварительно выбрать и установить вручную четыре любые частоты в диапазоне РЛС (четыре канала СПЧ), а по команде с АПУ или ВПУ перестроить РПУ и приемник на частоту любого из четырех заранее настроенных каналов. 3.3. Система перестройки частоты радиолокационной станции П-18Р 117 Перестройка приемного устройства и РПУ производится одновременно без излучения электромагнитной энергии в пространство. По окончании перестройки на АПУ и ВПУ загораются сигнальные лампочки, соответствующие номеру включенного канала. Технические характеристики СПЧ: • диапазон перестройки – 150–180 МГц • скорость перестройки – не более 8 с • точность установки автоматов перестройки – не более 2 делений шкалы. 3.3.3. Работа системы перестройки частоты по структурной схеме СПЧ РЛС ПР построена по релейно-контактному типу. На приведенной в [1, рис. 3.27] упрощенной функциональной схеме СПЧ показан только автомат перестройки АП-2. Автомат перестройки АП-1 построен аналогично, за исключением того, что автомат АП-1, кроме СПЧ, используется также ив системе АПЧ. Включение любого канала (К, К, К, К) производится нажатием соответствующей кнопки переключателя на блоке М. При этом одно из реле Р, Р, Р, Р блока срабатывает. Работа автомата перестройки приемника Нормально разомкнутыми контактами реле Р, Р, Р, Р блока М обеспечивают включение реле Р автомата перестройки приемника через контактные группы кулачкового механизма. Электродвигатель автомата поворачивает валик кулачкового механизма через редуктор. Четыре кулачка, установленные на валике со смещением друг от друга на 90°, поочередно продвигают рычаги рычажного механизма и размыкают контактные группы. Точная остановка автомата производится в момент размыкания контактной группы КП3, связанной с кулачковым механизмом. Когда все контактные группы будут разомкнуты, разорвется цепь питания реле Р и электродвигателя М. Электродвигатель, вращаясь по инерции, перейдет в генераторный режим и вырабатываемая им энергия рассеется на резисторе, подключенном нормально замкнутыми контактами реле Р. При ручной перестройке специальным выступом на оси ручки переключения каналов размыкаются контакты КП2, обеспечивая отключение питающего напряжения на электродвигателе. Глава 3. Приемное устройство радиолокационной станции ПР. Аппаратура защиты от помех Работа автомата перестройки РПУ АП-2. При срабатывании реле Р, Р, Р, Р блока М происходит срабатывание реле Р или Р автомата АП-2 от источника +26 В с блока 34 через специальные контактные группы КП1, КП2, КПЗ, КП4 автоматов, через соответствующие развязывающие диоды Д9–Д12 шкафа 5 и контакты реле Р, Р, Р, Р блока М. При срабатывании реле Р автомата АП-2 напряжение +26 В через контакты реле Р подается и на обмотку реле Р. Реле Р автомата АП-2 срабатывает и через свои контакты подает напряжение +26 В на обмотку возбуждения электродвигателя. Одновременно подается питание на обмотку сигнального реле Р блока М. Реле Р блока М, срабатывая, формирует команду «Выкл. ПДУ» (+26 В) на блок М, по которой на время перестройки отключается запуск с РПУ. Команда «Выкл. ПДУ» может быть сформирована также замыканием нормально разомкнутых контактов реле Р, которое срабатывает при замыкании контактной группы КП3 блока 50, когда расстояние между плунжером анодно-сеточного контура и фишкой связи с нагрузкой будет менее допустимой величины (70–80 мм. Электродвигатель перемещает исполнительный орган в положение, соответствующие номеру включенного канала и установленное предварительно с помощью специального задающего устройства автомата. При достижении следящими щетками изоляционного промежутка снимается питание спускового реле, щетки обесточиваются и размыкают свои контакты, что, в свою очередь, приводит к снятию напряжения с электродвигателя, обмотки реле Р автомата АП-2 и сигнального реле Р блока М. Обмотка якоря электродвигателя автомата АП-2 замыканием контактов реле Р и Р подключается к корпусу. Выходной вал автомата, связанный с нагрузкой, под действием инерции продолжает вращаться и вращать якорь электродвигателя привода, который перейдет в генераторный режим. Вырабатываемая электроэнергия расходуется при этом на резисторе и таким образом обеспечивается режим динамического торможения электропривода автомата, что увеличивает точность и устраняет механические колебания (рыскания) исполнительного органа, возникающие при перестройке. Работа автомата АП-1 происходит аналогично, затем исключением, что в автомате АП-1 точность перестройки и устранение колебаний обеспечиваются за счет использования второй замедленной скорости. Ручная подстройка генератора СВЧ с помощью автоматов при работе РЛС может производиться штурвалами ручной настройки. 3.3. Система перестройки частоты радиолокационной станции П-18Р 119 В РЛС предусмотрена возможность разведки свободного от активных помех канала. В этом режиме (Настройка) РПУ работает на одной частоте, соответствующей частоте определенного канала, а приемное устройство с помощью СПЧ перестраивается на частоту другого канала. Если помехи отсутствуют, то и РПУ переводится для работы на частоте свободного от помех канала. Особенность работы СПЧ в этом режиме заключается в том, что с помощью нормально замкнутых контактов реле Р блока М разрывает цепь (корпус) питания пусковых реле автоматов АП-1 и АП-2. Контрольные вопросы. Назначение приёмного тракта РЛС, его состав. 2. Чем обусловлено построение приёмного устройства РЛС по супергетеродинной схеме 3. Из чего состоит приёмное устройство РЛС, каково назначение каждого элемента 4. Каким образом технические параметры приёмного устройства влияют на боевые возможности РЛС 5. Для чего в приёмном устройстве РЛС предазначена схема ШАРУ 6. Как работает приёмное устройство РЛС по структурной схеме 7. Каков принцип построения ШУВЧ? 8. Чем обусловлен малый коэффициент шума приёмного устройства РЛС 9. Почему ШУВЧ должен быть широкополосным, каким образом реализовать его широкополосность? 10. Как реализована защита ШУВЧ и каковые функции 11. Из каких элементов состоит высокочастотная часть канала сигнала блока 5, принципе работы 12. Как реализован УПЧ канала сигнала блока 5, принцип его работы 13. Каково назначение детектора и ВУС канала сигнала блока 5, принцип его работы 14. Каким образом канал ШАРУ производит стабилизацию уровня шумов приемного устройства 15. Каково назначение канала АПЧ, принцип его работы 16. Что такое ПП, как она классифицируется, основные отличительные особенности 17. Каким образом воздействует ПП на РЛС 18. Какими качественными характеристиками оценивается помехо- защищённость РЛС от ПП? 19. На основе каких различий разработаны способы селекции сигналов на фоне ПП в РЛС Глава 3. Приемное устройство радиолокационной станции ПР. Аппаратура защиты от помех 20. Что из себя представляет частотная (скоростная) селекция, способы её реализации 21. Какие типы систем СДЦ применяются в РЛС на практике 22. Как работает обобщенная структурная схема системы СДЦ? 23. Что такое слепая скорость, причины её возникновения 24. Как в РЛС реализуется эквивалентная внутренняя когерентность, её достоинства и недостатки 25. Что из себя представляет потенциалоскоп, его принцип работы 26. Какими основными показателями характеризуется потенциалоскоп, сущность этих показателей 27. Нач м основана защита РЛС от несинхронных импульсных помехе принцип работы 28. Назначение и состав системы СДЦ РЛС ПР. 29. Технические характеристики и режимы работы системы СДЦ РЛС ПР. 30. Каково назначение и состав когерентно-импульсной аппаратуры РЛС ПР 31. Для чего предназначен блок когерентного гетеродина (блок 76), его состав и принцип работы 32. Зачем необходима схема компенсации действия ветра и как она работает 33. Чем обеспечивается двойное преобразование частоты 34. Зачем производится ограничение сигналов перед подачей их на фазовый детектор 35. Каково назначение фазового детектора, свойства балансного ФД? 36. Как в РЛС реализовано синусно-косинусное устройство, его назначение. Каково назначение и состав компенсационной аппаратуры РЛС 38. Как работает компенсационная аппаратура в режиме работы «СПЦ»? 39. Как работает компенсационная аппаратура в режиме работы «СПЦ + ПНП»? 40. Из чего состоит блок потенциалоскопов (блок 75), его назначение. Зачем нужен в блоке 75 канал спиральной развертки, каков принцип его работы 42. Каким образом модулирующий гетеродин обеспечивает работу потенциалоскопов 43. Каково назначение блока усилителей ЧПК (блок 27), его состав 44. Как работают входной и выходной коммутаторы блока 27, их состав. Система перестройки частоты радиолокационной станции ПР 45. Какие схемы в блоке 27 обеспечивают работу потенциалоскопов Каково назначение и принцип работы этих схем 46. Каково назначение системы перестройки частоты 47. Какие элементы перестраиваются при смене рабочей частоты в РЛС 48. Какими техническими параметрами характеризуется система перестройки частоты 49. Каким образом осуществляется перестройка приемного устройства. Каким образом работают автоматы перестройки РПУ АП-1, АП-2? Глава 4. Система отображения информации радиолокационной станции ПР 122 Глава СИСТЕМА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ ПР Информация о целях, обнаруживаемых РЛС, содержится в радиолокационных сигналах. Обнаружение цели фиксируется по наличию сигнала в принятой смеси сигнала и шума. Информация о дальности определяется временным интервалом запаздывания отраженных сигналов относительно зондирующих сигналов РЛС. Информация об угловых координатах цели заключена в форме огибающей пакета импульсов, образующегося при сканировании ДНА. Однако это только часть информации, которую содержит радиолокационный сигнал и которая может быть извлечена при обработке в обзорных РЛС. Отраженные сигналы содержат более обширную информацию. Так, в РЛС изменение фазовых соотношений принятых сигналов позволяет выделить движущуюся цель. Кроме того, по величине длительности, угловых размеров отраженного сигнала, интенсивности его флюктуаций можно судить о размерах и характере (конфигурации) отражающей цели. Представление информации, содержащейся в радиолокационных сигналах, в форме, удобной для восприятия оператором, является очень важной технической задачей и возлагается на индикаторные устройства РЛС. |