- •Занятие 1
- •4.3 Требования к динамическому диапазону приемного тракта и технические решения, обеспечивающие их выполнение
- •4.3.1 Согласование динамических диапазонов элементов приемного тракта
- •4.3.2 Шумовая автоматическая регулировка усиления
- •4.3.3 Усилители с логарифмической амплитудной характеристикой
- •4.4 Технические решения, обеспечивающие помехозащиту рлс методами пространственной и поляризационной селекции
- •4.4.1 Уменьшение угловых размеров главного лепестка дна и снижение уровня боковых лепестков
- •4.4.2 Уменьшение уровня приема в направлении на постановщик ашп
- •4.5 Устройства защиты рлс от импульсных помех
- •4.5.1 Устройства защиты от узкополосных импульсных помех
- •4.5.2 Устройства защиты от широкополосных импульсных помех
- •4.5.3 Устройства защиты от нип
- •4.5.4 Особенности построения устройств защиты от ответных импульсных помех
- •Занятие 2
- •4.7 Влияние пассивных помех на боевые возможности рлс
- •4.7.1 Методика определения возможностей рлс (рлк) по обнаружению воздушных объектов в условиях пассивных помех
- •4.8 Обобщенная структурная схема системы сдц
- •4.8.1 Структурная схема систем сдц
- •4.8.2 Основные характеристики системы сдц
- •4.9 Устройства селекции движущихся целей
- •4.9.1 Устройства сдц с эквивалентной внутренней когерентностью с чпв на видеочастоте
- •4.9.2 Устройства сдц с внешней когерентностью с чпв на видеочастоте
- •4.9.3 Устройства сдц с чпв на промежуточной частоте
- •Занятие 3
- •4.10 Принципы построения элементов и устройств системы сдц
- •4.10.1 Ограничитель
- •4.10.2 Фазовый детектор
- •4.10.3 Устройство формирования опорного напряжения
- •4.10.4 Устройство череспериодной компенсации
- •4.10.5 Устройство чпк на вычитающих потенциалоскопах
- •4.10.6 Влияние нестабильностей аппаратуры на эффективность систем сдц
- •Занятие 4
- •4.11 Системы сдц на базе автокомпенсаторов
- •4.11.1 Структурная схема чпак
- •4.11.2 Основные характеристики чпак
- •4.12 Фильтровые и корреляционно-фильтровые системы сдц
- •4.12.1 Фильтровые системы сдц
- •4.12.2 Корреляционно-фильтровые системы сдц
- •4.12.3 Основные характеристики фильтровых и корреляционнофильтровых систем сдц
- •4.13 Дискретно-аналоговые и цифровые системы сдц
- •4.13.1 Дискретно-аналоговые системы сдц
- •4.13.2 Цифровые системы сдц
- •Занятие 5
- •5.2 Принципы построения устройств преобразования радиолокационных сигналов в цифровую форму
- •5.2.1 Устройства дискретизации аналоговых сигналов
- •5.2.2 Устройства квантования
- •5.2.3 Аналого-цифровые преобразователи, их параметры и основные типы
- •5.3 Принципы построения цифровых обнаружителей радиолокационных сигналов
- •5.3.1 Цифровые обнаружители радиолокационных сигналов при бинарном квантовании
- •5.3.2 Цифровые обнаружители радиолокационных сигналов при многоуровневом квантовании
- •5.4 Цифровые измерители координат воздушных объектов
- •5.4.1 Цифровые измерители дальности и азимута
- •5.4.2 Измерение доплеровской частоты сигнала
- •Занятие 6
- •5.5 Вторичная обработка радиолокационной информации
- •5.5.1 Существо процедур вторичной обработки рли
- •5.5.2 Стробирование и селекция отметок в стробах
- •5.5.3 Оценка параметров траекторий
- •5.5.3.1 Сглаживание и экстраполяция при вторичной обработке
- •5.5.3.2 Алгоритм фильтрации параметров траектории по методу максимального правдоподобия
- •5.5.4 Оптимальное последовательное сглаживание координаты и скорости ее изменения
- •5.5.5 Последовательное сглаживание скорости и курса. Выявления маневра воздушного объекта
- •5.5.6 Обнаружение и сопровождение траекторий воздушных объектов в обзорной рлс
- •5.5.6.1 Структурная схема алгоритма обнаружения траекторий
- •5.5.6.2 Структурная схема алгоритма сопровождения траекторий
- •5.5.7 Полуавтоматическое сопровождение траекторий воздушных объектов
- •Занятие 7
- •6.1 Индикаторные устройства рлс и их основные характеристики
- •6.1.1 Назначение и классификация индикаторных устройств
- •6.1.2 Влияние индикаторов на характеристики рлс
- •6.2 Принципы построения индикаторов обзорных рлс
- •6.2.1 Функциональный состав индикатора
- •6.2.2 Ико с вращающимися отклоняющими системами
- •6.2.3 Индикатор кругового обзора с неподвижной отклоняющей системой
- •Занятие 8
- •6.3 Принципы построения системы отображения радиовысотомера
- •6.3.1 Способы построения индикаторов измерения высоты
- •6.3.2 Функциональная схема индикатора измерения высоты
- •6.4 Системы передачи и формирования масштабных отметок азимута рлс ртв
- •6.4.1 Принципы построения систем передачи азимута рлс ртв
- •6.4.2 Принципы построения систем формирования масштабных отметок азимута рлс ртв
4.11.2 Основные характеристики чпак
ЧПАК представляет собой систему СДЦ с адаптивным режекторным фильтром. Положение провалов в АЧХ ЧПАК автоматически изменяется таким образом, чтобы обеспечить режекцию спектральных составляющих сигналов ПП. Покажем это на примере одноканального ЧПАК, эквивалентная схема которого приведена на рис.4.67,а.
Рис.4.67. Упрощенная структурная схема и АЧХ одноканального ЧПАК
В соответствии с определением частотная характеристика определяется соотношением:
Для данного устройства при :
, тогда
.
Коэффициент междупериодной корреляции сигналов ПП ρ(Тп) можно представить в виде
ρ(Тп) = R(Тп)·exp [j2π∙FДпп∙Tп],
где R(Тп) − модуль коэффициента корреляции сигналов ПП.
Тогда
Эта зависимость представлена на рис.4.67,б. Видно, что глубина провалов в АЧХ ЧПАК и положение их на частотной оси определяются модульным значением коэффициента межпериодной корреляции и доплеровской поправкой частоты сигналов ПП. При изменении FДпп изменяется и положение провалов на частотной оси, т.е. производится автоматическая адаптация режекторного фильтра.
Рассмотрим основные характеристики системы СДЦ.
Скоростная характеристика − это зависимость коэффициента передачи полезного сигнала по мощности от радиальной скорости цели (частоты Доплера):
Kср = PСвых/PСвх = f(Vr) = f(FД).
Скоростная характеристика ЧПАК определяется его канальностью, способом включения АК и линии задержки, а также параметрами ПП.
При однослойной ПП соотношение для коэффициентов передачи полезного сигнала имеют вид:
1) для одноканальной ЧПАК
Kср1(FД) = 1 + R2(Тп) − 2∙Тп∙cos 2π∙(FД − FДпп).
2) для двухканальной симметричной ЧПАК (рис.4.69)
Для схемы включения несимметричной двухканальной ЧПАК (рис.4.68), которая может быть получена из симметричной переключением места входа сигнала, выражение для KсрН(FД) более сложное.
Рис.4.68. Несимметричная схема включения 2-х канального ЧПАК
Рис.4.69. Симметричная схема включения 2-х канального ЧПАК
Среднее значение этих коэффициентов при R(Тп) ≈ 1 следующее: Kср1 ≈ 2; KсрС ≈ 1,5 KсрН ≈ 6.
Коэффициент улучшения отношения сигнал-помеха. Как известно, KУ = Kср KПП, т.е. для оценки коэффициента улучшения необходимо знать KПП. Методику оценки коэффициента подавления ПП KПП проиллюстрируем на примере одноканального ЧПАК. В таком ЧПАК мощность нескомпенсированных остатков ПП на выходе:
РППвых = |UП0 + K∙UП1|2 , (4.60)
где UП0, UП1 − комплексные огибающие сигналов ПП на входах АК, К − коэффициент передачи управляемого усилителя.
С учетом собственных шумов приемника:
где − коэффициент межпериодной корреляции сигналов ПП;qп = РПП/Рш − отношение мощности ПП на входе ЧПАК к мощности собственных помех приемника. Считаем, что РППо = РПП1 = РПП.
Подставляя значение К в (4.60), имеем:
РППвых = РППвх[1 − R2(Тп)∙(1 − 1/(1 + qп)2].
Поэтому
(4.61)
Таким образом, в ЧПАК в отличие от систем СДЦ с ЧПВ, коэффициент подавления ПП зависит от уровня шумов в приемном канале. Поэтому при одновременном воздействии на РЛС АШП и пассивных помех коэффициент КПП будет снижаться. Для исключения влияния АШП ЧПАК необходимо включать после аппаратуры защиты РЛС от АШП.
При qп >>1, как следует из (4.61):
(4.62)
тогда
При R(Тп) ≈ 1:
(4.63)
т.е. одноканальный ЧПАК и СДЦ с однократным ЧПВ практически одинаково эффективны при условии, что в последней скомпенсирована скорость ветра.
Быстродействие ЧПАК. Быстродействие является важнейшей характеристикой адаптивной системы. В АК этот параметр однозначно определяется динамической постоянной Тдин компенсатора. Для одноканального АК
где Тст = 1/Пф − время интегрирования в разомкнутой цепи обратнойсвязи (статическая постоянная). Оно определяется полосой пропускания интегрирующего фильтра Пф на выходе перемножителя. Значение æ (каппа) − эквивалентная крутизна регулировочной характеристики (коэффициент передачи цепи обратной связи).
Для квадратурного АК:
æ = Кус1∙Кус2∙Кфд∙Кинт∙ Кбу.
Для исключения возможности самовозбуждения и потери полезного сигнала необходимо, чтобы Тдин(2-3)∙τи. При æ∙РПП = 100-1000 для выполнения этого условия
т.е. полоса пропускания интегрирующего фильтра должна быть в 300-3000 раз уже полосы СФ (УПЧ). Время восстановления АК (т.е. время возвращения в исходное состояние при исчезновении ПП) определяемое статической постоянной Тст и может составлять единицы и более милисекунд. Поэтому для исключения возможности снижения дальности действия РЛС на участках пространства, свободных от ПП, целесообразно предусматривать в РЛС коммутатор режимов работы.
Таким образом, ограниченное быстродействие АК приводит к появлению на выходе ЧПАК (и на экране индикатора соответственно) нескомпенсированных передних кромок ПП. Это обстоятельство существенно снижает возможности ЧПАК при наличии дипольных пассивных помех, если не принять соответствующие меры.
К достоинствам систем СДЦ на базе АК относятся следующие: автоматическая компенсация скорости ветра; возможность подавления многослойных пассивных помех (при соответствующей канальности АК);
снижение требований к стабильности частоты местного гетеродина и амплитуды зондирующего сигнала;
возможность применения в РЛС несимметричного запуска без снижения коэффициента подавления пассивных помех.
Недостатки систем с автокомпенсаторами: нескомпенсированная передняя кромка ПП; низкое качество компенсации разрывных (дискретных) ПП из-за ограниченного быстродействия.
Однако отмеченные недостатки могут быть в значительной степени устранены путем усложнения схемы автокомпенсаторов, используемых в системах СДЦ.