Министерство образования и науки российской федерации сибирский федеральный университет
 Скачать 1.71 Mb.
|
|
4.2.2. Структурная схема индикаторной системы Положение радиальной линии развертки на экране ЭЛТ в любой момент времени определяется величинами линейно-изменяющихся токов, протекающих в неподвижных катушках горизонтального и вертикального отклонения. Для обеспечения вращения линии развертки создается вращающийся магнитный поток путем модуляции токов, протекающих в катушках, синусоидальными косинусоидальным напряжениями, пропорциональными углу поворота антенны соответственно в каналах горизонтальной (блоки вертикальной (блок 8) составляющих разверток [1, рис. 4.4]. Горизонтальная и вертикальная составляющие разверток представляют собой импульсы пилообразного тока, длительность которых определяется выбранным масштабом, а амплитуды и полярность – управляющими напряжениями, пропорциональными соответственно синусу и косинусу угла поворота антенны. В качестве датчиков горизонтальных и вертикальных составляющих разверток используются синусно-косинусные ВТ ВТ-датчик блока 28, связанный с редуктором вращения антенны, и ВТ-приемник, расположенный в шкафу б. ВТ-датчик модулирует переменное напряжение в соответствии с углом поворота антенны и разделяет его на синусоидальную «Син. ВТМ» и косинусоидальную составляющую «Косин. ВТМ», которые передаются через ВТ-приемник на соответствующие ФД каналов блоков 7, 8. Для работы ВТ-датчиков и ФД используется низкочастотное напряжение 12 В (2,8 ±0,6) кГц, вырабатываемое в генераторе низкочастотном (ГНЧ) блока 25. ФД формируют сигналы «Син. ФДИ» и «Косин. ФДИ», посту Глава 4. Система отображения информации радиолокационной станции ПР 132 пающие на генераторы пилообразного напряжения (ГПН) блоков 7, 8 ИКО и ВИКО. Длительность импульсов пилообразного напряжения задается генератором прямоугольных импульсов (ГПИ) блока 7. ГПИ формирует прямоугольные импульсы «Управлен. ГПН», поступающие на ГПН каждого канала. Фронт импульса «Управлен. ГПН» определяется запускающим импульсом «–НД» (Начало дистанции, поступающим с блока М, а срез – компаратором, входящим в ГПИ. Сформированные и усиленные в блоках 7, 8 импульсы пилообразного напряжения, амплитуда которых изменяется соответственно по закону синуса и косинуса угла поворота антенны (ПИЛА X, ПИЛА Y) поступают на горизонтально отклоняющие катушки (ГОК) и вертикально отклоняющие катушки (ВОК) блока 10, через которые протекают пилообразные токи. Прямой ход луча ЭЛТ подсвечивается импульсами «Подсвет» поступающими с блока 7 через импульсный усилитель. С выхода усилителя импульсы подсвета отрицательной полярности подаются на катод ЭЛТ и отпирают ее на время прямого хода развертки. Для фокусировки электронного луча в системе отклонения и фокусировки блока 10 имеются катушки статической и динамической фокусировки. Катушка статической фокусировки обеспечивает фокусировку электронного луча независимо от его положения на высвечиваемой линии развертки. Для обеспечения одинаковой толщины сфокусированной линии развертки как в центре, таки на краю экрана используется катушка динамической фокусировки, компенсирующая расфокусировку, возникающую вследствие несовпадения центра кривизны экрана трубки и центра отклонения луча. Для работы ЭЛТ ИКО и ВИКО в состав блока 10 входит субблок 7,5 кВ, выпрямитель +700 В, система отклонения и фокусировки, а также цепи управления по яркости свечения линии развертки. Комплексный сигнал ИКО имеет в своем составе эхо-сигналы станции (Э–Л), поступающие с блока 27, эхо-сигналы сопрягаемого изделия ЭВ, поступающие с системы сопряжения, сигналы опознавания НРЗ ОП) с блока М, сигналы ОД и ОА. Усиление, коммутация, смешивание сигналов Э–Л, ЭВ, а также обработка сигналов ОП производятся в блоке 19. Сигнал опознавания ОП с НРЗ поступает через линии задержки. Задержка сигнала необходима для отделения отметки опознавания от отметки целина экране индикатора. Разрешение на прохождение сигнала ОП на ИКО обеспечивается сигналами включения запроса «Манипул. ИКО» с блока М, а на ВИКО – «Манипул. ВИКО» с блока М. Объединение всех составляющих комплексного сигнала ИКО производится в смесителе блока 25 ИКО, на который, кроме сигналов Э–ИКО, 4.2. Индикаторная система радиолокационной станции П-18Р 133 ОП, поступают ОД (10, 50, 100 км) с блока 18 и ОА (5°, 30° или 10°, 30°) с блока 17. Включение ОА и ОД производится тумблером ОТМЕТКИ блока. Комплексный сигнал через ВУС блока 9 поступает на модулятор ЭЛТ. Формирование комплексного сигнала для ВИКО происходит в блоке 19, на который подаются те же сигналы, что и для ИКО. В блоке 19 эхо- сигналы, сигналы опознавания, «–НД», ОД 10, 50, 100 км и сформированные коды ОА (ОА-10 (5), ОА-30) или 0 (Север, импульса конца дистанции КД-2 замешиваются в комплексный сигнал и передаются по одной кабельной линии в блок 25 ВИКО. Код передаваемых сигналов представляет собой импульсно-позиционный код (два или три импульса с различными временными расстановками. Данный код формируется в блоке 19 с поступлением на него импульсов ОА-10 (5), ОА-30 или 0, КД-2. Для исключения отображения кодов на экране ВИКО коды формируются вовремя обратного хода развертки. В блоке 25 ВИКО производится дешифрация кодов. Индикатор контроля (блок 56) представляет собой индикатор дальности с линейной шкалой электрического масштаба развертки. Блок предназначен для контроля работы отдельных блоков, каналов и цепей станции. Может использоваться в качестве вспомогательного индикатора дальности. Для обеспечения работы ИК на него подаются следующие сигналы Э–Л от блока 27, импульсы имитатора от блока 90, ОД, ОП и импульсы запуска. 4.2.3. Работа индикатора кругового обзора по функциональной схеме 4.2.3.1. Состав индикатора кругового обзора и назначение элементов В состав ИКО входят следующие блоки • горизонтальной развертки (блок 7); • вертикальной развертки (блок 8); • видеоусилитель (блок 9); • трубки (блок 10); • эхо-сигналов (блок 19); • сигналов изображения (блок 25); • калибратор (блок 18). Блок горизонтальной развертки блок 7) в составе ИКО обеспечивает формирование импульсов прямоугольной формы с длительностью, соответствующей включенному масштабу дальности индикатора Глава 4. Система отображения информации радиолокационной станции ПР 134 • создание тока пилообразной формы в ГОК блока трубки с амплитудой, пропорциональной синусу угла поворота азимутального датчика антенны (блок 28); • создание тока пилообразной формы в катушке динамической фокусировки луча блока трубки • формирование для передачи по кабельной линии на блок 8 ВИКО управляющего напряжения, пропорционального синусу угла поворота азимутального датчика антенны (блок 28). В состав блока входят ГПИ, канал развертки и канал динамической фокусировки луча ЭЛТ. Блок вертикальной развертки блок 8) обеспечивает создание тока пилообразной формы в ВОК амплитудой, пропорциональной косинусу угла поворота азимутального датчика антенны (блок 28) или косинусу угла поворота датчика визирной развертки (блок 24); • коммутацию управляющих напряжений радиально-круговой (основной) развертки, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота азимутального датчика антенны (блока 28); • создание тока в катушке статической фокусировки блока трубки • формирование для передачи по кабельной линии на блок 8 ВИКО управляющего напряжения, пропорционального косинусу угла поворота антенны. Блок вертикальной развертки включает в себя канал развертки и канал фокусировки. Видеоусилитель блок 9) предназначен для усиления комплексного сигнала и импульса подсвета довели- чины, необходимой для нормальной работы ЭЛТ; • для ограничения (на всех масштабах) и коррекции яркости свечения линии развертки (на 2 и 3 масштабах) при переключении масштабов развертки • для защиты ЭЛТ от прожигания люминофора выключением напряжения кВ при выходе из строя источника минус 150 В. Блок трубки блок 10) предназначен для визуального отображения радиолокационной обстановки в ЗО РЛС и определения координат целей. В состав блока входят • ЭЛТ с отклоняющей системой • цепи управления режимом работы ЭЛТ; • субблок 7,5 кВ • выпрямитель +700 В. В блоке применена ЭЛТ типа 31ЛМ32В с яркостной индикацией, большим временем послесвечения и магнитной системой фокусировки и отклонения электронного луча. 4.2. Индикаторная система радиолокационной станции П-18Р 135 Режим ЭЛТ выбран следующий напряжение анода плюс 7,5 кВ напряжение ускоряющего электрода плюс 500 В. Блок эхо-сигналов блок 19) предназначен для следующих целей коммутации и объединения эхо-сигналов станции и сопрягаемого изделия (Э–Л, ЭВ, В+Л), отображаемых на экранах индикаторов ИКО и ВИКО; • селекции из комплексного сигнала импульсов внешней синхронизации Зап. вн.», подаваемых на хронизатор; • задержки сигналов ОП, поступающих с НРЗ; • коммутации раздельного отображения сигналов ОП на ИКО и ВИКО; • кодирования сигналов «КД2», строба визира, ОА10 (ОА5, Север, ОА30; • замешивания эхо-сигналов, сигналов ОП, ОД, импульсов запуска «–НД» и сформированных кодов конца дистанции «КД2», строба визира и ОА10 (ОА5, ОА30, Север) в один комплексный сигнал, передаваемый на ВИКО. В состав блока входят канал коммутации эхо-сигналов, канал сигнала опознавания, канал обработки сигналов, шифратор и смеситель. Блок сигналов изображения блок 25) в составе ИКО предназначен для замешивания эхо-сигнала, сигнала ОП, ОД и ОА в один комплексный сигнал, поступающий на блок трубки ИКО; • формирования напряжения частоты 2 кГц, поступающего на ФД блоков 7 ив качестве опорного напряжения и питания обмоток возбуждения ВТ датчиков разверток ИКО и ВИКО; • формирования сигнала ориентирования, используемого для вычерчивания ДНА станции в горизонтальной плоскости, визуально наблюдаемой на экране ИКО. В состав блока входят смеситель, ГНЧ и схема переменной задержки. Калибратор блок 18) предназначен для формирования масштабных ОД для индикаторов РЛС и строб для визирной развертки ВИКО. километровых дистанционных отметок для работы в режиме внешней синхронизации сопрягаемого изделия. 4.2.3.2. Формирование радиально-круговой развертки Для обеспечения вращения линии развертки создается вращающийся магнитный поток модуляцей токов, протекающих в катушках, синусоидальными и косинусоидальными напряжениями, пропорциональными углу поворота антенны соответственно в каналах горизонтальной (блоки вертикальной (блок 8) составляющих разверток. Глава 4. Система отображения информации радиолокационной станции ПР 136 Горизонтальная и вертикальная составляющие разверток представляют собой импульсы пилообразного тока, длительность которых определяется выбранным масштабом, а амплитуды и полярность – управляющими напряжениями, пропорциональными соответственно синусу и косинусу угла поворота антенны. В качестве датчиков горизонтальных и вертикальных составляющих разверток используются синусно-косинусные ВТ ВТ-датчик блока 28, связанный с редуктором вращения антенны, и ВТ-приемник, расположенный в шкафу б. ВТ-датчик модулирует переменное напряжение в соответствии с углом поворота антенны и разделяет его на синусоидальную «Син. ВТМ» [1, риса и косинусоидальную составляющую «Косин. ВТМ», которые передаются через ВТ-приемник на соответствующие ФД каналов блоков 7, 8. Для работы ВТ-датчика и ФД используется низкочастотное напряжение В (2,8 ±0,6) кГц, вырабатываемое в ГНЧ блока 25. Постоянство амплитуды напряжения задающего ГНЧ обеспечивает отрицательная обратная связь с выхода на его вход. ВТ-приемник позволяет при ориентировании РЛС установить азимутальное направление развертки на экране ЭЛТ, однозначное с направлением максимума ДНА, за счет поворота ротора на необходимый угол. Каналы формирования горизонтальной и вертикальной составляющих развертки идентичны и собраны из функциональных узлов ФД, буферный усилитель, ГПН, координатный усилитель с выходными транзисторами ПП1, ПП2. Рассмотрим формирование РКР на примере формирования горизонтальной развертки в блоке 7. На входы ФД поступают с блока 25 опорное напряжение 12 В, 2,4–3,5 кГц и сигнал «Син. ВТМ» [1, риса. Сигнал «Син. ВТМ» подается с блока 28 через дифференциальный ВТ, размещенный в шкафу б. С выходов детектора управляющее напряжение «Син. ФД» [1, рис. 4.6, б, величина которого изменяется пропорционально синусу угла поворота антенны, через потенциометр НОЛЬ ФД, предназначенный для симметриро- вания положительных и отрицательных полуволн управляющего напряжения, подается на вход буферного усилителя. С выхода буферного усилителя управляющее напряжение поступает на ГПН блока 7 и ВИКО (сигнал «Син. ФДИ вых.») для формирования пилообразного напряжения основной развертки по горизонтали. Длительность и скорость нарастания пилообразного импульса изменяются одновременно при переключении масштаба развертки. Длительность пилообразного импульса зависит от длительности прямоугольного импульса на входе биполярного ключа, поступающего с ГПИ, а скорость нарастания – от параметров зарядных цепей соответствующих масштабов. 4.2. Индикаторная система радиолокационной станции П-18Р 137 ГПИ формирует прямоугольные импульсы «Управлен. ГПН», поступающие на ГПН каждого канала. Фронт импульса «Управлен. ГПН» определяется запускающим импульсом «–НД» (Начало дистанции, поступающим с блока М, а срез – компаратором, входящим в ГПИ. Уровень срабатывания компаратора в ГПИ определяется выбранным масштабом развертки в соответствии с положением переключателя МАСШТАБ блока 10. В режиме несимметричного запуска во избежание перекрытия тактов развертки длинного и короткого периодов импульс «Управлен. ГПН» на масштабе 3 обрывается импульсом «КД», поступающим с блока М. Кроме этого, с выхода ГПИ прямоугольные импульсы «Подсвет» подаются в блок 9 для подсвета прямого хода луча ЭЛТ. При положении 2 переключателя масштабов в блоке 10 реле Р, Р, Р, Р выключены. Управляющее напряжение с выхода буферного усилителя через делитель, образованный резисторами R3, R6, зарядный резистор R4, контакты реле Р, контакты Р и переменный резистор R5, регулирующий скорость заряда только на масштабе 2, подводится к конденсатору Си замыкается на корпус. При переключении масштабов происходит коммутация зарядных цепей на масштабе 1 включаются реле Р и Р, подключая цепь R4 и C5; на масштабе 3 – реле Р и Р, подключая цепь R6 и C3. Зарядные цепи подсоединяются к выходу биполярного ключа и входу усилителя. В исходном состоянии биполярный ключ замкнут, те. его выход имеет по отношению к корпусу малое сопротивление и, следовательно, любой из подключенных зарядных конденсаторов разряжен. Исходное состояние биполярного ключа сохраняется до тех пор, пока положительный импульс Упр. ГПН» не поступит на вход биполярного ключа [1, рис. 4.6, в и переведет его в закрытое состояние, при котором отключается от корпуса его выход. Вовремя действия импульса Упр. ГПН» происходит заряд одного из конденсаторов С, С, Св зависимости от включенного масштаба. При заряде конденсатора на нем формируется пилообразное напряжение [1, рис. 4.6, г положительной или отрицательной полярности. Полярность и амплитуда пилообразного напряжения зависят от полярности и амплитуды управляющего напряжения, подаваемого на резистор R3. Пилообразное напряжение поступает на вход усилителя. При снятии на входе биполярного ключа импульса Упр. ГПН» ключ переходит в исходное состояние и подключенный к его выходу конденсатор разряжается. Для обеспечения линейности пилообразного напряжения постоянство зарядного тока зарядного конденсатора поддерживается за счет подачи напряжения положи Глава 4. Система отображения информации радиолокационной станции ПР 138 тельной обратной связи с выхода усилителя в цепь зарядного конденсатора через делитель, образованный резисторами R6 и R3. Усиленные пилообразные импульсы с выхода усилителя поступают через переменный резистор R5 на вход координатного усилителя. Переменные резисторы R4 (масштаб 1), R6 (масштаб 3) и R5 (масштаб 2) предназначены для плавного изменения скорости развертки на масштабах соответственно. Переменный резистор R5 позволяет менять скорость развертки на всех трех масштабах, поскольку им изменяется амплитуда на входе координатного усилителя. С выхода координатного усилителя пилообразные импульсы положительной и отрицательной полярности подаются на базы выходных транзисторов ПП1 и ПП2. Коллекторы транзисторов ПП1 и ПП2 подключены к ГОК блока 10. Начало линий развертки в центр экрана трубки блока 10 по горизонтали устанавливается за счет изменения величин начальных токов транзисторов ПП1 и ПП2 при помощи переменного резистора ЦЕНТР. X. Формирование вертикальных отклоняющих напряжений в блоке 8 происходит аналогично. 4.2.3.3. Формирование токов фокусировки Канал статической фокусировки блока 8 включает в себя стабилизатор тока и усилитель мощности на транзисторе ПП3 [1, рис. 4.5]. С переменного резистора ФОКУС постоянное напряжение поступает на вход стабилизатора тока. Усиленное напряжение с выхода усилителя подается на базу выходного транзистора ПП3. К коллектору транзистора подключена катушка статической фокусировки блока 10. Ток, протекающий через катушку блока 10, создает магнитное поле, фокусирующее луч ЭЛТ. С помощью переменного резистора R10 (ФОКУС) устанавливается необходимый ток через фокусирующую катушку, при котором осуществляется оптимальная фокусировка луча. Стабилизатор тока представляет собой усилитель, охваченный глубокой отрицательной обратной связью потоку. В результате действия обратной связи ток, протекающий через фокусирующую катушку, при изменении питающего напряжения и прогреве катушки не изменяется. Канал динамической фокусировки блока 7 предназначен для компенсации расфокусировки луча ЭЛТ при отклонении его от центра к краю экрана. Расфокусировка луча происходит за счет того, что кривизна окружности с радиусом, равным фокусному расстоянию, не совпадает с кривизной экрана трубки. Канал динамической фокусировки включает в себя квадратичный сумматор и усилитель подфокусировки с транзистором ПП3. Для получе- 4.2. Индикаторная система радиолокационной станции П-18Р 139 ния в катушке динамической фокусировки тока параболической формы на входы квадратичного сумматора поступают выходные сигналы координатных усилителей блоков 7 и 8, пропорциональные отклонению луча по горизонтали и вертикали. С координатного усилителя блока 7 на входы квадратичного сумматора поступают пилообразные напряжения Сигнал X + », Сигнал X – ». С координатного усилителя блока 8 на входы квадратичного сумматора поступает пилообразное напряжение Сигнал Y + » и Сигнал Y – ». Квадратичный сумматор формирует напряжение, пропорциональное квадрату геометрической суммы поступающих напряжений ( ) ( ) 2 2 вых , U K где К – коэффициент пропорциональности. С выхода квадратичного сумматора однополярный сигнал, нарастающий по параболическому закону в соответствии с перемещением луча от центра к краю экрана, подается через переменный резистор ДОП. ФОКУС на вход усилителя подфокусировки. Сего выхода усиленный сигнал поступает на базу мощного выходного транзистора ПП3. Коллектор транзистора ПП3 подключен к катушке динамической фокусировки блока 10. Для улучшения формы выходного сигнала и температурной стабилизации усилитель подфокусировки совместно с выходным каскадом (ПП3) охвачен отрицательной обратной связью по напряжению. Ток, протекающий по катушке динамической фокусировки блока 10, создает магнитное поле противоположного знака относительно поляка- тушки статической фокусировки. В результате вычитания полей устраняется расфокусировка луча при отклонении. |