Амплитудные методы пеленгования. Определение угловых координат по максимуму принимаемого сигнала. Амплитудные измерительные устройства с одновременным сравнением сигналов. Автоматическое сопровождение по направлению, страница 2

Достоинством одноканальных пеленгаторов является простота аппаратуры и сравнительно низкие требования к ней. Даже при пеленговании цели в двух плоскостях требуется всего один приемный канал. При этом обычно смещенный из фокуса облучатель быстро вращают вокруг опорного (равносигнального) направления, совпадающего с геометрической осью зеркала  антенны, и антенный луч описывает в пространстве коническую поверхность, последовательно занимая правое, верхнее, левое и нижнее положения. Такой способ, получивший название конического сканирования луча, используют в следящих измерителях направления.

  Основным недостатком одноканального амплитудного пеленгатора является наличие модуляционных ошибок. Изменение интенсивности сигнала с частотой коммутации приводит к образованию ложного сигнала рассогласования даже при нахождении цели на опорном направлении. Поскольку сигналы цели обычно флюктуируют по интенсивности и в спектре флюктуации содержатся гармоники частоты коммутации, ложный сигнал рассогласования дает дополнительную ошибку пеленгования. Достаточно сильная умышленная модулирующая помеха, амплитуда которой изменяется с частотой коммутации, полностью нарушает работу системы.

10.1.1. Определение угловых координат по максимуму принимаемого сигнала

При использовании метода измерения угловых координат по максимуму принимаемого сигнала отсчет угловой координаты цели производится по положению антенны в тот момент, когда амплитуда сигнала на выходе приемника РЛС достигает максимального значения. При таком условии нормаль к фазовому фронту приходящей волны оказывается перпендикулярной плоскости раскрыва антенны, а направление максимума диаграммы направленности совпадает с направлением на цель.

Главным достоинством метода максимума являются относительная простота его реализации и возможность приема сигналов с наибольшей амплитудой в момент отсчета пеленга. Однако точность измерений получается относительно низкой, что связано с малой крутизной диаграммы направленности антенны вблизи максимума (производная проходит через ноль).

В качестве устройств отображении угловых координат, определяемых по максимуму принимаемого сигнала, используются электронно-лучевые индикаторы и цифровые измерители. Метод максимума используется обычно в обзорных радиолокационных системах, производящих циклический обзор пространства антенным лучом. При повороте луча с угловой скоростью Ω  огибающая амплитуд принимаемого сигнала цели, расположенной в направлении  α0,

10.1.2. Амплитудные измерительные устройства с одновременным сравнением сигналов

 Измерение угловых координат целей устройствами такого типа основано на сопоставлении амплитуд сигналов, принимаемых одновременно  несколькими независимыми антеннами. При использовании импульсных сигналов информацию об угловом положении цели можно получить за время существования одного импульса. Именно поэтому подобные измерительные устройства называют также моноимпульсными.

На рис. 10.2 приведена схема устройства, позволяющего измерять угловую координату цели в одной плоскости. Имеются две идентичные приемные антенны 1 и 2,диаграммы направленности которых повернуты в пространстве одна относительно другой на угол 2β0

Подпись:  

Рис. 10.2. Функциональная схема измерения угловых координат методом сравнения. Угловой дискриминатор.Амплитудные методы пеленгования

(рис. 10.2). Линия  соответствует равносигнальному направлению (РСН). Если направление на цель Ц совпадает с этим  направлением, то амплитуды сигналов u1(t) и u2(t), принимаемых антеннами, оказываются равными. При смещении цели на угол  сигналы на выходах антенн будут равны

   и 

  .

Здесь Um − амплитуда принимаемого сигнала при условии, что  направление на цель совпадает с направлением максимума диаграммы направленности. Начальные фазы φ сигналов могут быть приняты одинаковыми, т. к. обычно облучатели антенн располагаются в непосредственной близости друг от друга и разностью хода волн от цели до первого и второго облучателей можно пренебречь.

В высокочастотном тракте осуществляется суммирование (+ или Σ) и вычитание (− или ∆) сигналов с выходов антенн (облучателей) 1 и 2. Для этого используются волноводные суммарно-разностные мосты (кольцевые мосты), двойные волноводные  тройники, специального вида облучатели и др. Пренебрегая затуханием сигналов в волноводном тракте, представим суммарный и разностный сигналы в виде

  ;

  .

Оба сигнала преобразуются по частоте и усиливаются в усилителях промежуточной частоты (УПЧ). На выходе УПЧ образуются напряжения

  ;

  , где КСМ и КУПЧ − коэффициенты передачи смесителя и УПЧ, принимаемые одинаковыми для обоих каналов; φΣ  φ∆ − фазовые сдвиги сигналов в суммарном и разностном каналах; ωпр − промежуточная частота.