Учебное пособие РСП-6М2

21

-ПИ – пульт измерителя координат;

-ДК – датчик координат;

-ПУРС – пульт управления радиостанциями. Взаимодействие блоков и устройств ДРЛ показано на блок-

схеме ДРЛ-6М2 (рис.2.3). Блоки питания на схеме не показаны. Антенное устройство (АУ) содержит: приемопередающую

антенну ДРЛ А0; две приемные компенсационные антенны АП1, АП2, жестко прикрепленные к А0; устройство вращения антенны (привод антенны) - УВА; датчики углового положения (углов поворота антенны) - ДУП.

В состав фидерного устройства (ФУ) входят устройства передачи сигналов (высокочастотных импульсов (ВЧИ)) первичного канала (УПС-I) и вторичного канала (УПС-II).

Необходимо заметить, что указанные названия устройств, блоков, пультов и других узлов ДРЛ используются в техническом описании ДРЛ. Они сложились в процессе конструирования и эксплуатации ДРЛ («технический язык»), но, к сожалению, не всегда согласуются с функциями, которые выполняют так называемые стойки, блоки, пульты. Не всегда грамотно, но специалистам так оказалось удобно.

2.4. Структурная схема и принцип действия ДРЛ

2.4.1. Структурная схема ДРЛ

При изучении принципа действия ДРЛ-6М2 все вышеуказанные стойки, блоки, пульты, выполненные и размещенные в соответствии с конструктивными, технологическими и эксплуатационными требованиями, целесообразно сгруппировать в устройства с четко определенными функциями, показанные на структурной схеме ДРЛ (рис.2.4).

Изучая принцип действия ДРЛ по структурной схеме, сначала рассмотрим работу канала получения первичной информации, а затем – канала получения вторичной информации.

В составе первичного канала используются: - АУ – антенное устройство;

22

Рис.2.3. Блок-схема ДРЛ-6М2

23

Рис.2.4. Структурная схема ДРЛ-6М2

-ПУ-I – передающее устройство первичного канала;

-УПС -I – устройство передачи сигналов;

-ПРУ-I – приемное устройство первичного канала;

-УСФИ – устройство синхронизации и формирования импульсов;

-УСДЦ – устройство селекции движущихся целей;

-УПАП – устройство подавления активных помех;

-УОВ – устройство отображения видеосигналов;

-УУО – устройство управления отображением;

-УКУ – устройство контроля и управления.

В состав вторичного канала входят: АУ, ПУ-II, УПС-II, ПРУ-II, УСФИ, УОВ, УУО, УКУ и УДОС – устройство декодирования ответных сигналов.

Оба канала имеют общие устройства: АУ, УОВ, УУО, УКУ. Основная антенна ДРЛ А0 используется в обоих каналах, а две приемные антенны АП1 и АП2 – только во вторичном канале. УОВ является совмещенным: на его экране отображаются видеосигналы (ВС) первичного и вторичного каналов. УУО обеспечивает

24

управление составом и параметрами отображаемых видеосигналов обоих каналов. УКУ представляет возможность оператору оперативно контролировать параметры рабочих режимов ДРЛ6М2 и изменять параметры его устройств.

2.4.2. Принцип работы первичного канала в режиме ПАСС

При включении этого режима на используемый передатчик ПУ-I (ПД-1 или ПД-2) от УСФИ поступают импульсы запуска передатчика ИЗ ПД ПАСС с периодом повторения ТИ = 2000 мкс (FИ = 500 Гц). С их приходом передатчик генерирует мощные высокочастотные импульсы длительностью 2,4 мкс. Последовательность ВЧИ через УПС-I поступает на облучатель основной антенны ДРЛ А0 зеркального типа. Антенна излучает радиоимпульсы в пространство в соответствии со своей ДНА. Когда антенна неподвижна, то облучаются лишь цели, находящиеся на азимуте в вертикальной ДНА, точнее в пределах ДНА, широкой в вертикальной плоскости (θАВ = 22°) и узкой в горизонтальной плоскости (θАГ = 2,5°). При включении вращения антенны последовательно облучаются цели на других азимутах, отличающихся на величину ФТИ = ωАТИ, где ωА – угловая скорость вращения антенны. Обзор зоны действия ДРЛ (ФСО = 360°; ДИНД max = 200 км) осуществляется последовательно: по дальности за счет распространения зондирующих радиоимпульсов; по азимуту – за счет вращения антенны.

Цель облучается в течение времени прохождения горизонтальной ДНА по цели (ТОБЛ = θАГ/ωА). За это время цель облучают и отражаются от неё NИ = FИTОБЛ радиоимпульсов. Последовательность из NИ отраженных радиоимпульсов называется пачкой или пакетом радиоимпульсов и является отраженным от цели радиолокационным сигналом. Он принимается антенной А0, на выходе которой появляется пачка ВЧИ (принятый радиолокационный сигнал). Через УПС-I она поступает на вход включенного приемника ПР-1 или ПР-2. Амплитуда ВЧИ изменяется пропорционально горизонтальной ДНА: увеличивается при заходе луча антенны на цель; достигает максимума при совпадении оси луча с линией визирования цели; уменьшается при сходе луча с цели.

25

Вприемнике ВЧИ пачки фильтруются по частоте, усиливаются до необходимого уровня и детектируются. Сформированная последовательность (пачка или пакет) видеоимпульсов с выхода приемника поступает на устройство подавления активных помех УПАП.

Реально на каждом периоде ТИ в пределах длительности пачки τП ≈ ТОБЛ наряду с отраженными от цели радиоимпульсами антенна принимает радиоимпульсы несинхронных и хаотических импульсных помех. Их называют так потому, что они, излученные другими РЛС, меняют своё временное положение, не синхронны с отраженными радиоимпульсами, не меняющими свое временное положение на периоде излучения ДРЛ.

ВУПАП видеоимпульсы НИП и ХИП подавляются (значительно ослабляются) за счет применения логической обработки выходных сигналов приемника, основанной на том, что ВИ цели запаздывают относительно начала периода излучения на постоянное время τД = 2ДЦ/с, а ВИ помех – на переменное время τПОМ. «Очищенный» от импульсных помех видеосигнал с выхода УПАП подается в УСФИ, где ВИ формируются по длительности

иуровню, которые необходимы для нормальной работы устройства управления отображением УУО.

ВУУО генератором пилообразных импульсов (ГПИ) формируется последовательность импульсов радиальной развертки (развертки по дальности) электронного луча ИКО. ГПИ запускается ИЗ ИКО, синхронными с ИЗ ПД ПАСС (начало развертки совпадает с началом периода ТИ, но может и запаздывать).

Радиально-круговая развертка на экране УОВ (ИКО) получается за счет модуляции по величине пилообразных импульсов сигналами круговой развертки, пропорциональными sinαА и cosαА, где αА = ωАt – угол поворота антенны. Эти сигналы формируются на основе информации от датчиков углового положения ДУП, установленных на валу вращения антенны.

Устройство управления отображением формирует также импульсы меток дальности (МД) и приводит видеосигналы целей к величине, необходимой для ИКО. Импульсы меток дальности высвечивают на экране ИКО концентрические окружности. Если

26

антенну остановить, то на радиусе развертки наблюдаются светящиеся точки (риски шкалы дальности). Расстояние между точками (цена деления шкалы дальности) в километрах известно, т.к. оно соответствует включенному масштабу по дальности: 45, 90 или 200 км на радиус экрана 200 мм.

Из антенной системы в УСФИ поступают видеоимпульсы ВИ10 и ВИ30, совпадающие по времени с моментами прохождения антенной углов, отличающихся на 10° и 30°. Здесь они нормируются по величине и длительности и подаются в УУО, в котором видеоимпульсы ВИ10 и ВИ30 преобразуются в видеоимпульсы подсвета ВП10 и ВП30 , высвечивающие радиусы развертки, следующие через 10° или 30°. Эти неподвижные, ярко светящиеся радиусы образуют на экране индикатора шкалы азимута с ценой деления 10° или 30°, используемые для указания сектора, где находится отметка цели.

Каждый импульс видеосигнала цели (ВСЦ – пачка из NИ видеоимпульсов), сформированный в УУО, высвечивает на своем радиусе развертки черточку. Поскольку радиусы развертки плотно примыкают друг к другу, NИ черточек образуют отметку цели (ОЦ) в виде короткой дужки на окружности с радиусом ДЦ. Толщина дужки ОЦ по радиусу (дальности) зависит от длительности ВИ цели и диаметра рисующего (отображающего) пятна dП. Длина дужки ОЦ по окружности азимута радиуса ДЦ зависит от ТОБЛ, dП и дальности ДЦ (расстояния от центра экрана).

При необходимости МД (шкала дальности) и МА (шкала азимута) удаляются с экрана ИКО соответствующими переключателями.

Точность отсчета азимута и дальности цели по шкалам низкая. Для более точного отсчета координат цели используется век- тор-измеритель (отрезок линии). Управление его началом, углом наклона и длиной осуществляется с пульта измерителя (ПИ) УКУ. При отсчете координат цели (ФЦ, ДЦ) начало вектора помещается в центр экрана, а конец вектора совмещается с отметкой цели. У конца вектора высвечивается измеряемая дальность ДЦ, а азимут цели ФЦ отсчитывается по продолжению вектора по точной шкале азимута на периметре ИКО.

27

2.4.3. Принцип действия первичного канала в режиме СДЦ

Обнаружение отметок цели на экране индикатора часто затрудняют пассивные помехи (ПП). Так называют отраженные радиосигналы от неподвижных и малоподвижных объектов (окружающей местности, искусственных сооружений, облаков гидрометеоров и искусственных отражателей), расположенных в зоне действия ДРЛ.

Для борьбы с ПП используется режим СДЦ (летящих самолетов). Первичный канал работает в основном так же, как и в режиме ПАСС, но между ПРУ-I и УПАП включается УСДЦ. К тому же, приемопередающее устройство ППУ-I переводится в режим работы

свнутренней когерентностью (на входе приемника пачка радиоимпульсов некогерентная, а на выходе приемника получается когерентной за счет фазирования от импульса к импульсу). Синхронизация ДРЛ осуществляется от УСДЦ. Излучение радиоимпульсов длительностью τИ=1,2 мкс производится с переменным интервалом следования ТИ=800/1200 мкс. Это исключает появление так называемых «слепых» скоростей, то есть таких скоростей сближения ЛА

сДРЛ VР = FИ λ/2, при которых не появляется признак движущейся цели – изменение величины ВИ на выходе когерентного канала приемникав соответствиис доплеровским сигналом.

Врежиме СДЦ выбранный передатчик (ПД-1 или ПД-2) запускается ИЗ ПД СДЦ. Магнетрон генерирует ВЧИ, которые антенна А0 излучает в пространство. Эта же антенна принимает отраженные от целей (ЛА) радиоимпульсы. ВЧИ с выхода А0 через УПС-I поступают в используемый приемник (ПР-1 или ПР-2). В когерентном канале приемника вместо амплитудного детектора (АД) используется фазовый детектор (ФД). Его опорный сигнал фазируется от периода к периоду излучения высокочастотными импульсами МГ. В результате на выходе ФД появляется такая же биполярная последовательность ВИ цели, как при когерентной пачке отраженных от целей радиоимпульсов.

Видеоимпульсы цели изменяются по величине от периода к периоду, а величина ВИ помех не изменяется. Это различие используется для компенсации ВИ помехи: видеосигнал предыду-

28

щего периода задерживается (запоминается) на период следования ТИ СДЦ = 1000 мкс и вычитается из ВС текущего периода. Перед этим ВС с переменным интервалом следования приводятся к ВС с постоянным периодом следования ТИ СДЦ. Разностный сигнал, содержащий ВИ цели с переменной величиной и полярностью и некомпенсированные остатки ПП, приводится к положительной полярности, необходимой для нормальной работы ИКО, и затем поступает в УПАП. Подавление импульсных помех (ИП) происходит так же, как в режиме ПАСС. «Очищенные» от ИП видеосигналы поступают в УУО, которое обеспечивает одинаковое расположение ВИ цели на периоде в режимах ПАСС и СДЦ, то есть совмещение ОЦ в режимах ПАСС и СДЦ на экране ИКО.

2.4.4. Принцип работы первичного канала в режиме ПАРН

По сути, это режим АКТ первичного канала, когда ПД излучает запросный сигнал для СОД-57М в виде пары радиоимпульсов, а СОД-57М излучает для ДРЛ ответный сигнал тоже в виде пары радиоимпульсов. От ЛА ДРЛ принимает два радиолокационных сигнала: отраженный от ЛА и ответный от СОД-57М в виде пары радиоимпульсов. Отраженный парный радиоимпульс принимается антенной А0 и далее обрабатывается в первичном канале как одиночный радиоимпульс в режиме ПАСС. Ответный парный радиоимпульс тоже принимается антенной А0, но далее обрабатывается в УДОС вторичного канала. Парный ВИ в УПАП декодируется в один ВИ. Кодовый интервал между импульсами учитывается в УУО для правильного расположения отметок целей, образуемых отраженным и ответным сигналами.

2.4.5.Принцип действия первичного канала ДРЛ

всовмещенном режиме

Основным режимом работы ДРЛ является совмещенный режим работы ПАРН+СДЦ (ПАСС). При этом задействуются оба приемопередатчика первичного канала: один работает на частоте f3=859 МГц в режиме ПАРН, а другой на частоте f1 или

29

f2 в режиме СДЦ (или ПАСС). ПД-1 запускается импульсами ИЗ ПД ПАРН, а ПД-2 - импульсами ИЗ ПД СДЦ. Генерация ВЧИ, излучение и прием радиоимпульсов, компенсация ПП и подавление ИП выполняются так же, как в раздельных режимах. Особенность обработки ВС в совмещенном режиме в том, что очистка ВС ПАРН с выхода ПР-1 и ВС СДЦ с выхода УСДЦ (или ПР-2) в УПАП осуществляется параллельно в отдельных каналах. Выходные сигналы этих каналов и выходной сигнал вторичного канала (декодированный сигнал СОД-57М) в УУО объединяются в единый видеосигнал (ЕВС), который далее поступает в УОВ. Естественно, в УУО принимаются меры для совмещения во времени трех видеосигналов. За счет суммирования ВС трех каналов, получается ЕВС значительно большей величины. Это обеспечивает большую яркость свечения результирующей ОЦ при прочих равных условиях и большую дальность обнаружения ЛА. Например, в режиме СДЦ ДОБН не менее 75 км, а в режиме ПАРН+СДЦ не менее 135 км.

2.4.6. Принцип действия вторичного канала в режиме АКТ

Вторичный канал предназначен для работы с самолетными ответчиками системы УВД СО-63Б и СО-69 для индивидуального опознавания ЛА по бортовому номеру (БН) и получения текущей информации (ТИ) о его высоте полета, остатке топлива, координатах и скорости полета, а также для приема и представления на ИКО сигналов опознавания и бедствия.

Синхронизация работы вторичного канала осуществляется общим УСФИ. Передатчик вторичного канала ПВК запускается ИЗ ПД АКТ с периодом повторения ТИ = 2000 мкс (FИ = 500 Гц). ПВК генерирует запросный сигнал в виде пары ВЧ импульсов на частоте fИ = 837,5 МГц длительностью 1,2 мкс с интервалом 9,4 мкс (код запроса БН) или 14 мкс (код запроса ТИ). Парные радиоимпульсы запросных сигналов БН и ТИ (ЗСБН и ЗСТИ) излучает антенна ДРЛ А0. Самолетный ответчик принимает запросные сигналы, декодирует их и через некоторое время излучает ответные сигналы (ОС) в соответствии с кодом запроса: ОСБН и ОСТИ.

30

Каждый ответный сигнал длительностью около 370 мкс содержит три импульсные посылки: координатную посылку (координатный код), ключевую посылку (ключевой код) и информационную посылку длительностью 320 мкс (БН или ТИ). Координатные посылки излучаются на каждый запрос, а ключевые и информационные посылки - парно (БН, ТИ) один раз на 8 ÷ 10 запросов. Ключевые посылки подтверждают передачу БН или ТИ, то есть наличие информационной посылки (обнаружение ответного сигнала).

Ответные сигналы ОСБН и ОСТИ принимаются антенной ДРЛ и через УПС-II поступают в один из приемников НПО. Другой приемник может быть занят ответными сигналами СОД-57М. Выходные сигналы приемников поступают в УДОС. Здесь координатные посылки декодируются в координатные ВС, которые затем очищаются от ИП так же, как в УПАП. Очищенные от ИП координатные ВС поступают в УУО и далее используются в УОВ для отбражения координатных отметок на экране ИКО.

Ключевые посылки из трех импульсов и информационные посылки в виде двоичных кодов БН и ТИ после декодирования и исправления ошибок поступают из УДОС в УУО для управления знакогенератором. Этот генератор вырабатывает совокупность видеоимпульсов отклонения электронного луча индикатора и последовательность ВИ модуляции электронного луча по интенсивности. Первая последовательность определяет место знака на экране, а вторая – значение (вид) знака. Информация о БН и ТИ представляется цифровым формуляром левее отметки цели (рис.2.24). Пять знаков первой строки формуляра указывают БН самолета, шестой знак – номер канал УДОС, который сопровождает самолет по его БН, пять знаков второй ступеньки – высоту или остаток топлива.

В УДОС предусмотрено автоматическое сопровождение до шести самолетов по их ответным сигналам. Номер канала (от 1 до 6), который сопровождает данный БН, указывает шестая цифра первой строки.

На экране ИКО могут высвечиваться формуляры трех видов: вид формуляра выбирается на пульте управления формулярами (ПУФ), входящем в УУО.

Ввод соответствующих каналов УДОС в режим автоматиче-