Канал измерения азимута
Принцип работы канала измерения азимута рассмотрим по структурной схеме (см. рис 4)
Рис. 4 Структурная схема канала измерения азимута и канала посадки
В состав канала измерения азимута входят:
самолётный приёмник азимута-дальности СПАД;
блок измерения и отработки БИО (БИАД, БС, БО).
Временные диаграммы работы канала измерения азимута (рис.5) поясняют его работу.
Рис. 5 Временные диаграммы работы канала измерения азимута
Азимутальные сигналы и сигналы опорных частот принимаются АФС (эпюра 1,2,4) и поступают на вход приемника СПАД. Антенна наземного передатчика азимутального сигнала вращается со скоростью 100 об/мин. Частота следования азимутального сигнала Гц. Частоты следования опорных сигналов «35» и «36» соответственно равны:Гц=58.3Гц;Гц=60Гц (импульсы следуют через 10°).
Сигналы поступают на вход смесителя, куда подается напряжение с частотой гетеродина, стабилизированного кварцем. Гетеродин в зависимости от выбранного номера кварца на ЩПК, выдает одну из 40 фиксированных частот. На выходе смесителя образуются сигналы с частотой МГц, которые через систему входных контуров УПЧ-Д поступают на усилитель промежуточной частоты УПЧ-А. Затем они усиливаются, детектируются и с выхода детектора подаются по двум направлениям азимутальный сигнал — в блок формирования азимутального импульса (ФАИ), опорные сигналы «35» и «36» — в блок дешифратора. Дешифратор декодирует опорные сигналы и подает их на усилители блока БИО в форме одиночных импульсов длительностьюмкс с амплитудойВ. Номер кода определяется выбранным значением на ЩПК.
Кроме опорных сигналов, дешифратор со схемы совпадения выдает импульс северного совпадения — «С» на блок ФАИ. Импульс «С» формируется в момент прохождения азимутальной антенной направления на север, когда опорные импульсы «35» и «36» совпадают по времени.
Азимутальный сигнал представляет собой двойной колоколообразный импульс, середина которого (минимум) совпадает с направлением азимутальной антенны на ЛА. Длительность азимутального импульса около 20 мс. Блок формирования азимутального сигнала ФАИ усиливает азимутальный импульс, затем формирует прямоугольный импульс, передний фронт которого жестко связан с осью симметрии азимутального сигнала.
Для контроля нуля азимута вместо азимутального импульса в ФАИ подается импульс северного направления. Стрелка прибора НПП устанавливается на нуль потенциометром УСТАНОВКА 0 АЗИМУТА в ЩУ.
С выхода ФАИ на усилитель азимутальных каналов блока БИО подаются одиночные импульсы с частотой следования Гц, длительностьюмкс и с амплитудойВ.
Измерение временного интервала между моментом совпадения оси диаграммы направленности азимутальной антенны с направлением на север (северное совпадение) и моментом поступления на вход приемника СПАД азимутального сигнала производится в измерительном счетчике азимута блока БИО. Счетчик производит непрерывный подсчет измерительных импульсов, поступающих с генератора измерительных меток. Генератор измерительных меток представляет собой мультивибратор, стабилизированный кварцем. На выходе генератора формируются измерительные импульсы (метки) с частотой 30720Гц.
Измерительный счетчик представляет собой 15-разрядный двоичный счетчик на статических триггерах и состоит из счетчика «точно» (1—9-й разряды) и счетчика «грубо» (10-15-й разряды). Цена разрядов измерительного счетчика в градусах счетчика «грубо (см. табл.2). Счетчик «точно» производит подсчет импульсов, соответствующих измерению азимута в пределах 0—10°.
Таблица №2
Цена разрядов измерительного счётчика азимута
Разряд |
1р |
2р |
3р |
4р |
5р |
6р |
7р |
8р |
9р |
10р |
11р |
12р |
13р |
14р |
15р |
Цена разрядао |
0,02 |
0,04 |
0,08 |
0,15 |
0,31 |
0,62 |
1,25 |
2,5 |
5 |
10 |
20 |
40 |
80 |
160 |
180 |
Для обеспечения высокой помехозащищенности канала измерения азимута применяется стробирование опорных импульсов «36» и импульсов «180».
Схема управления и контроля импульсов «36» осуществляет стробирование опорных импульсов «36» и формирует синхронизирующие импульсы сброса для установки счетчика «точно» в нулевое положение. Опорные импульсы с выхода дешифратора СПАД подаются на усилитель опорных импульсов «36», усиливаются и поступают на схему управления и контроля импульсов «36». Когда счетчик «точно» заполняется до числа 9,4°, отрицательный перепад напряжения поступает на вход триггера импульса строба «36» и устанавливает триггер в рабочее положение (строб открыт). Опорный импульс «36» проходит на вход усилителя и в форме импульса сброса «точно» поступает на счетчик «точно» и устанавливает его в нулевое положение. Кроме того, задний фронт опорного импульса «36» поступает на вход триггера импульса строба «36» и устанавливает триггер в первоначальное положение (строб закрыт). Таким образом, через каждые 10° из схемы управления и контроля импульсов «36» подается на счетчик «точно» синхронизирующий импульс, сбрасывающий счетчик в положение «0». При заполнении счетчика «точно» до 10° с него выдается сигнал перехода в следующий разряд, то есть счетчик «грубо».
Схема управления и контроля импульсов «180» осуществляет выделение импульсов «180», их стробирование и контроль за наличием опорных импульсов «35» и «36».
Опорные импульсы «35» (эпюра 2) с выхода дешифратора СПАД подаются на усилитель опорных импульсов «35», усиливаются и поступают на схему управления и контроля импульсов «180». Когда счетчик «грубо» заполнится до числа 180° (перепад напряжения на 15-м разряде счетчика), триггер импульса строба 180» установится в рабочее положение (строб открыт). При совпадении импульса «35» и импульса строба «180» (эпюра 2, 3), на выходе схемы управления и контроля импульсов «180» формируется импульс сброса «грубо» (эпюра 4), который поступает на счетчик «грубо», причем триггеры 10-14-го разрядов устанавливаются в положение «0» а триггер 15-го разряда — в положение «1» (эпюра 5) то есть на 180°. Кроме того, задний фронт стробированного импульса «180» поступает на вход триггера строба «180» и устанавливает триггер в первоначальное положение (строб закрыт). Таким образом, при каждом прохождении азимутальной антенной направления 180° из схемы управления и контроля «180» на счетчик «грубо» подается синхронизирующий импульс, сбрасывающий счетчик в положение «180°».
При вращении азимутальной антенны от 180 до 360° измерительный счетчик снова будет подсчитывать измерительные импульсы и при достижении на счетчике числа счетчики «точно» и «грубо» точно с помощью цепей обратной связи сбрасываются в исходное нулевое положение.
Схема управления и контроля азимута формирует импульс переписи (эпюра 6) и контролирует наличие азимутального импульса (эпюра 4). Азимутальный импульс с выхода ФАИ приемника СПАД подается на усилитель азимутальных импульсов, усиливается и поступает на схему управления и контроля азимута, основными элементами которого являются мультивибратор, синхронизируемый импульсами, азимута, триггер азимута и схема совпадений.
Импульс с выхода мультивибратора поступает на запуск триггера азимута и устанавливает его в рабочее положение. На схему совпадения поступают азимутальные импульсы и импульсы с 1-го разряда измерительного счетчика. С выхода схемы совпадения, импульс поступает на триггер азимута и устанавливает его в исходное положение.
Перепад напряжения на триггере используется для формирования импульса переписи. Таким образом, в момент прихода импульса азимута на вход схемы управления и контроля азимута, на выходе схемы управления и контроля азимута формируется импульс переписи, который поступает на схему переписи.
Схема переписи под воздействием напряжений, поступающих с триггеров разрядов измерительного счетчика, переписывает импульсом переписи измеренное счетчиком значение азимута в триггеры разрядов запоминающего устройства.
Запоминающее устройство является выходным узлом канала измерения азимута и представляет собой 15-разрядный двоичный счетчик на статических триггерах. Оно состоит из запоминающего регистра «точно» (1—9-й разряды) и запоминающего регистра «грубо» (10—15-й разряды).
С выхода ЗУ измеренное значение азимута поступает в преобразователь азимута. Преобразователь азимута преобразует измеренное значение азимута в двоичном коде в напряжение постоянного тока пропорциональное величине азимута.
Отработка измеренного значения азимута на прибор НПП.
Значение текущего азимута в виде постоянного напряжения подается с выхода преобразователя азимута на датчик рассогласования. Одновременно на датчик рассогласования подается постоянное напряжение, пропорциональное предыдущему значению текущего азимута, с потенциометра датчика обратной связи, подвижной контакт которого перемещается механизмом азимута (ось механизма азимута жестко связана с двигателем Д). На выходе датчика рассогласования формируется напряжение рассогласования, пропорциональное, которое подается на сравнивающее устройство 1. На вход сравнивающего устройства 1 через сравнивающее устройство 2 подается также сигнал с тахогенератора (ТГ), пропорциональный скорости изменения азимута, для демпфирования механизма отработки азимута. С выхода сравнивающего устройства 1 сигнал рассогласования подается на усилитель интегрирующего привода, который управляет вращением двигателя (Д). Двигатель будет вращаться до тех пор, пока не устранится напряжение рассогласования, то есть
Отработанное значение азимута в виде поворота оси двигателя с помощью сельсина (С) поступает через систему автоматического управления (САУ) на прибор НПП, стрелка указателя которого установится в положение измеренного значения азимута.