Разработка усовершенствованной системы пеленгации с повышенной точностью определения координат постановщика активных помех

Третья особенность заключается в том, что фазовая структура анализируемой помеховой реализации неизвестна. Вместе с этим, учитывая целевое назначение ПАП, энергетический спектр помехи перекрывает полосу пропускания приёмного тракта подавляемой РЛС, что не требует операцию поиска по частоте.

Таким образом, помеховые сигналы характеризуются значительной энергией, а их обработка возможна на значительно продолжительном интервале. Поэтому задачи обнаружения и пеленгации ПАП не встречают значительных трудностей.

Обнаружение принятого помехового сигнала u(t), как известно, сводится к вычислению модуля корреляционного интеграла z и сравнению его значения с порогом обнаружения UO. При выполнении условия:

T

Z = u(t) 2dt UO, (2.3.) O

где T - интервал наблюдения (накопления), принимается решение о наличии ПАП.

На практике решение о наличии ПАП принимается по упрощенному правилу - по результату сравнения продетектированного помехового сигнала с пороговым напряжением, т.е.

u(t) 2 UO - при квадратичном детектировании

или

u(t) UO - при линейном детектировании. (2.4)

Реализация операций согласно решающим правилам (2.3) и (2.4) должна учитывать тот факт, что энергия помехового сигнала может изменятся в широких пределах. Поэтому высокочастотный тракт приёмного устройства должен иметь значительный динамический диапазон. Наиболее просто расширение динамического диапазона может быть достигнуто путём включения в состав первых каскадов приёмного тракта системы ШАРУ, либо усилителей с логарифмической амплитудной характеристикой.

Рассмотренные операции (приём помехового сигнала, его усиление с учётом расширения динамического диапазона, квадратичное детектирование и сравнения с порогом обнаружения), как правило, выполняются так называемым пеленгационным каналом РЛС (рис.2.6). В данном канале решается задача обнаружения, результатом которой является либо протяженный импульс, либо импульсы малой длительности - импульсы НП('' начало пеленга '') и импульс КП ('' конец пеленга'').

 U_ВЫХ(t)

U_O

Рис.2.6

U(t)

U(t)

t

U_вых(t)

t

U_вых(t)

нп кп

t

Рис.2.7

Пеленгационные каналы РЛС сопрягаются с аппаратурой КСА, предназначенной для измерения пеленгов, а также обнаружения и сопровождения пеленговой траектории. Измерение азимутальных пеленгов (Ц) выполняется по сигналам пеленгационных каналов дальномера (РЛС кругового обзора пространства), а угломестных пеленгов (Ц) - по сигналам радиовысотомера. Принципы измерения угловых координат не отличаются от принципов, используемых в активной радиолокации:

НП - КП НП - КП

Ц = , Ц = , (2.5) 2 2

где НП, КП (НП, КП) - азимуты (углы места) начала и конца пеленга соответственно.

Измеренные значения пеленгов (Ц Ц) используется для построения пеленговой траектории. Вторичная обработка пеленговой информации выполняется независимо по угловым координатам Ц и Ц. При этом выполняются операции, аналогичные операциям вторичной обработки координатных точек. Обнаружение пеленговой траектории реализуется согласно логическому критерию '' n из m ''. В процессе сопровождения рассчитываются азимутальные (угломестные) стробы, выполняется сличение (селекция пеленгов в стробе) и оцениваются сглаженные значения параметров траектории (Ц, Ц), например по методу экспоненциального сглаживания. Сброс траектории с сопровождения реализуется по критерию '' к ''. Результаты вторичной обработки (номер траектории, признак ''пеленг'', сглаженные значения параметров Ц, Ц), представленные двоичными кодами, передаются в пункт объединения РЛИ с целью определения пространственных координат ПАП.

Совместная обработка пеленговой информации

Основными задачами совместной обработки пеленговой информации, которая решается в опорном пункте (в пункте объединения РЛИ), являются:

- совмещение пеленгов в пространстве и времени

- отождествление пеленгов

- расчет пространственных координат ПАП

- сопровождение траекторий ПАП.

Исходными данными для решения перечисленных задач являются пеленги. Если в пунктах приема используются узконаправленные антенны в горизонтальной плоскости, то в качестве исходных данных используются только азимутальные пеленги.

Ограничимся анализом выполняемых операций для двухпозиционной системы пассивной локации, когда в зоне её обнаружения находится один ПАП. Результатом пеленгации данного ПАП являются значения азимутов 11, 21 в системах координат первого (опорного) и второго (неопорного) пункта соответственно.

Совместной обработки пеленгов предшествует операция совмещения РЛИ в пространстве и времени.

Совмещение РЛИ в пространстве сводится к пересчету азимутального пеленга 21, принятого от неопорного пункта, в систему координат РЛИ:

21 = 21 + , (2.6)

где 21 - значение азимутального пеленга 21 в системе координат опорного пункта;

- угол сближения меридианов, проходящих через точки стояния пунктов приема.

Совмещение РЛИ во времени заключается в экстраполяции пеленгов 11 и 21 на момент их совместной обработки (t0):

1 = 11 (t1) + 1 (t0 - t1);

2 = 21 (t2) + 2 (t0 - t2), (2.7.)

где 1, 2 - значения азимутальных пеленгов на ПАП, совмещенных в пространстве и времени;

t1, t2 - моменты измерения пеленгов;

1, 2 - угловая скорость изменения азимутальных пеленгов.

Если в зоне обнаружения системы пассивной локации находится один ПАП, то операция отождествления пеленгов не выполняется, то есть после совмещения пеленгов в пространстве и времени рассчитываются пространственные координаты ПАП.

Вывод формул расчетов прямоугольных координат ПАП XЦ, YЦ поясняет рис. 2.8. на данном рисунке показаны положения пунктов приема П1, П2 в прямоугольной системе координат XOY, начало которой привязано к опорному пункту П1. Считаем, что координаты XП2 YП2 точки стояния неопорного пункта П2 известны.

X

X_Ц Ц (ПАП)

₂

Х_{П 2} М П₂

₁

О П ₁ Y_Ц Y_{П 2} Y

Рис. 2.8

Как следует из рис. 2.8.

XЦ = XП2 + МЦ; (2.8)

YЦ = XЦ tg 1; (2.9)

Величина отрезка МЦ находится из треугольника МЦП2:

МЦ = (YП2 - YЦ) tg (2 - 2700) = (YЦ - YП2) сtg2. (2.10.)

Подставляя значения YЦ (2.9) в выражение (2.10), находим:

МЦ = XЦ tg 1 сtg2 - YП2 сtg2. (2.11.)

После подстановки (2.11.) в (2.8.), получаем:

XП2 - YП2 сtg2

XЦ = .

1 - tg 1 сtg2

Умножая числитель и знаменатель на (sin 2 cos 1) и производя элементарные преобразования, находим искомые координаты:

XП2 sin 2 - YП2 cos 2

XЦ = cos 1 ; (2.12)

sin (2 - 1)

Y2 sin 2 - YП2 cos 2

YЦ = sin 1 .

sin (2 - 1)

Определение третьей координаты - высоты ПАП, связано с оценкой угла места хотя бы в одном из пунктов приема. Если, например, известен угломестный пеленг 1, измеренный в опорном пункте, то горизонтальная высота hГ (высота над XOY) рассчитывается по формуле

h_Г = tg ₁ X_Ц² + Y_Ц² (2.13.)

Значение истиной высоты hИ (относительно земной поверхности) определяется известным выражением:

r₁

h_Ц = h_Г + , (2.14) 2R_Э

где r - наклонная дальность (r = hГ / sin 1)

RЭ - эквивалентный радиус Земли.

На основе рассчитанных пространственных координат ПАП в соседних циклах обработки решаются задачи обнаружения пеленговой траектории, сглаживание ее параметров и сброса с сопровождения.

2.2 Построение схемы тракта обработки сигнала.

РЛС боевого режима с ФАР.

Радиолокационная станция предназначена:

- для обнаружения, определения координат и сопровождения самолетов стратегической и тактической авиаций, авиационных ракет, а также малоразмерных малоскоростных летательных аппаратов;

- для распознавания классов целей;

- для определения государственной принадлежности воздушного объекта;

- для пеленгации постановщиков активных шумовых помех (АШП);

- для выдачи радиолокационной информации (РЛИ) с целью наведения истребительной авиации и целеуказания ЗРК при работе в составе автоматизированных и неавтоматизированных группировок войск ПВО;



Рис.2.9 Алгоритм совместной обработки пеленгов

- для отображения индивидуальной и полетной информации на рабочих местах операторов РЛС и УВ (устройство выносное) в целях обеспечения безопасности полетов своей авиации, а также отображения путевой скорости воздушного объекта и информации превышения (принижения) высоты полета истребителя и цели (по запросу оператора).

Структурная схема РЛС приведена на рисунке.

Сигнал эталона, сформированный в системе синхронизации, поступает на вход аппаратуры передающего устройства, осуществляющей частотные преобразования (перенос частоты «вверх») на рабочую частоту РЛС и усиление мощности. Для осуществления переноса частоты «вверх» используются сигналы гетеродинов Гет.1, Гет.2 и Гет.3.

Усиленный по мощности высокочастотный зондирующий сигнал подается на выход аппаратного комплекса (АК) и далее на вход токосъемника высокого уровня мощности (ВС ВУМ) антенно-аппаратного комплекса (ААК), с выхода которого поступает на аппаратуру формирования диаграммы направленности антенны (ДНА) на прием-передачу, осуществляющую излучение мощности в заданный азимутально-угломестный сектор пространства.

В зависимости от команд, формируемых аппаратурой управления, размещенной в АК и ААК, излучение может осуществляться в двух режимах:

- в основном режиме с «засветкой» угломестного сектора от 0є до 45є;

- в режиме верхнего луча с «засветкой» угломестного сектора от 15є до 45є.

Принимаемые из пространства эхо-сигналы локационного канала с выхода аппаратуры формирования ДНА поступают на многоканальную приемную аппаратуру основного канала (56 блоков 234-052-01), осуществляющую частотные преобразования (перенос частоты «вниз»), аналоговую частотную фильтрацию, аналого-цифровое преобразование, цифровую частотную фильтрацию и преобразование выходной информации в помехозащищенный код типа «Манчестер-II» с временной упаковкой двух квадратурных составляющих.

Для осуществления переноса частоты «вниз» используются сигналы гетеродинов Гет.1, Гет.2, Гет.3, формирующиеся в аппаратуре ПД и поступающие через соответствующие вращающиеся соединения и устройства распределения ААК.

Эхо-сигналы основного локационного канала с выхода ААК подаются на аппаратуру автоподстройки и пространственной фильтрации, осуществляющую амплитудную и фазовую автоматическую коррекцию отдельных каналов между собой и формирование многолучевой диаграммы направленности антенны на прием.

Автоподстройка осуществляется по специальному сигналу КС, поступающему с выхода аппаратуры формирования сигнала КС, размещенной в ААК, и далее на соответствующие входы направленных ответвителей аппаратуры формирования ДНА и основного и компенсационных каналов.

С выхода аппаратуры автоподстройки и пространственной фильтрации эхо-сигналы угломестных каналов поступают на аппаратуру обработки локационных каналов, осуществляющую последовательно следующие операции:

- автокомпенсацию АШП;

- защиту от пассивных помех типа МП (местные предметы), дипольная помеха, двухслойная помеха;

- нормирование динамического диапазона;

- оптимальную фильтрацию;

- защиту от мешающих отражений типа «ангел»;

- детектирование;

- некогерентное накопление;

- стабилизацию уровня ложных тревог.

Для защиты от АШП, принимаемых по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны, используются эхо-сигналы, принимаемые антеннами компенсационных каналов, которые после обработки в аппаратуре формирования ДНА компенсационных каналов и многоканальной приемной аппаратуре компенсационных каналов поступают на вход низкочастотного токосъемника (ВС НЧ) и далее на вход аппаратуры обработки локационных каналов АК, осуществляющей межканальную ортогонализацию сигналов трех компенсационных каналов, распределение и выдачу их на соответствующие входы устройств защиты от АШП и непосредственно автокомпенсацию мешающих сигналов этих помех в каждом угломестном канале.

С выхода аппаратуры обработки локационных каналов эхо-сигналы подаются на вход аппаратуры первичной обработки, осуществляющей отбор по максимуму из десяти угломестных каналов и измерение координат обнаруживаемых целей.

Радиолокационная информация с выхода аппаратуры первичной обработки в виде кодограмм поступает на вход аппаратуры вторичной обработки, осуществляющей автоматический захват на автосопровождение обнаруживаемых целей, формирование трассовой информации, стабилизацию уровня ложных тревог и выдачу формуляров по всем обнаруженным целям.

Выходная информация проходит на аппаратуру отображения для визуальной индикации и на аппаратуру сопряжения и передачи данных, предназначенную для преобразования и выдачи информации внешним потребителям.

Сигнал сформированный в аппаратуре определения государственной принадлежности воздушных объектов по каналам З и З ПБЛ поступает на выход АК и далее на вход токосъемника малого уровня мощности ААК (ВС МУМ), с выхода которого подается на аппаратуру формирования ДНА каналов З и З ПБЛ, осуществляющую излучение мощности в пространство.

Принимаемые из пространства ответные сигналы воздушных объектов с выхода аппаратуры формирования ДНА канала З поступают на вход токосъемника малого уровня мощности и далее на выход ААК. С выхода ААК сигналы канала З подаются на аппаратуру определения государственной принадлежности, где происходит дешифрация полученной информации и ее идентификация по критерию «свой-чужой».

Управление режимами работы комплекса, формирование временных сигналов управляющих работой отдельных устройств и систем осуществляется с помощью аппаратуры управления и хронизации, размещенной в АК, причем выдача сигналов хронизации на ААК осуществляется в виде одноразрядного цифрового последовательного кода, формирующего комплексный сигнал хронизации (КСХ).

Кроме перечисленных выше устройств в состав РЛС входит аппаратура систем:

- контроля и диагностирования;

- вращения и развертывания антенной системы;

- обеспечения тепловых режимов (СОТР);

- противопожарной защиты.

В блоке осуществляется основная обработка РЛИ по каждому угломестному каналу.

Каждый такой блок состоит из следующих устройств, приведенных ниже.

Устройство автокомпенсации осуществляет защиту от АШП, действующих по боковым лепесткам ДНА, и выполнено в виде трехступенчатого цифрового автокомпенсатора по схеме Грамма-Шмидта. На основной вход автокомпенсатора поступают эхо-сигналы соответствующего угломестного канала, а на компенсационные входы - эхо-сигналы, принятые тремя компенсационными каналами.

Эхо-сигналы компенсационных каналов поступают с токосъемника в виде, аналогичном виду сигналов основных локационных каналов, на вход блока, где происходит межканальная ортогонализация сигналов. С выхода блока эхо-сигналы поступают на блок , где происходит формирование шины эхо-сигналов компенсационных каналов и выдача этих сигналов на входы компенсационных каналов автокомпенсаторов, расположенных в блоках.

Устройство СДЦ осуществляет защиту от пассивных помех типа МП (местные предметы), дипольная помеха, двухслойная помеха. Выбор и переключение режимов работы устройства СДЦ производится сигналами управления. Для формирования этих сигналов используется РЛИ специального канала, перекрывающего всю заданную угломестную зону, которая с выхода блока подается на основной вход первого цифрового автокомпенсатора и информация нижнего угломестного канала, поступающая на основной вход второго автокомпенсатора. На компенсационные входы первого и второго автокомпенсаторов поступают эхо-сигналы компенсационных каналов. С выхода автокомпенсатора сигналы поступают на выход и далее на блок, где измеряется доплеровская частота дипольной помехи, формируется карта местных предметов и преобразуется полученная информация в сигналы управления режимами работы устройства СДЦ. Эти сигналы поступают на вход блока, где происходит формирование шины управления и выдача их на соответствующие входы управления корреляционными каналами блоков.

Устройство нормирования динамического диапазона сигналов с выхода фильтра СДЦ осуществляет нормирование путем умножения РЛИ на нормирующий множитель. Для вычисления этого множителя продетектированные и проинтегрированные эхо-сигналы каждого из пяти блоков поступают на блок, где происходит отбор по максимуму из пяти каналов. Аналогичным образом происходит обработка информации для пяти блоков второго шкафа. Выходные сигналы с блоков поступают на блок, где происходит отбор по максимуму между двумя каналами, интегрирование и вычисление нормирующего коэффициента. Значение этого коэффициента в виде цифрового кода подается на соответствующие входы блоков и далее - на устройство нормирования динамического диапазона каждого из десяти блоков.

Устройство оптимальной фильтрации (ОФ) обеспечивает оптимальную фильтрацию ЛЧМ сигналов.

Устройство бланкирования осуществляет защиту от ответной помехи и подавление сигналов, принимаемых по боковым лепесткам ДНА в азимутальной плоскости.

Для формирования команды на бланкирование отобранные по максимуму и проинтегрированные в блоке сигналы, использующиеся для выработки нормирующего коэффициента.

3. Разработка структурной схемы системы пеленгации

Система пеленгации РЛС состоит из 20 устройств пеленгации, по одному в каждом угломестном канале, схемы отбора максимума угломестного канала и схемы измерения угловых координат.

Каждое устройство пеленгации одного угломестного канала состоит из интегратора по дальности, накопителя азимутальной пачки, формирователя адаптивных порогов, двух умножителей, двух пороговых устройств и схемы отбора по максимуму.

С выхода аппаратуры пространственной фильтрации дальностные дискреты интегратора Zm образуются путем суммирования взятых по модуля N=27 дальностных дискретов из одного такта зондирования и, следовательно, следует с периодом, равным периоду зондирования. Для интегрирования используется устройство типа "скользящее окно". Отчеты с выхода этого "окна" берутся один раз за такт локации в специально отведенном для этого временном интервале. Таким образом, информация на входе аппаратуры пеленгации обновляется не каждый квант дальности, а один раз за такт локации, что позволяет упаковать отсчеты Z1 - Zm во времени. Затем дискреты Zm из 24 периодов зондирования суммируются в безвесном накопителе азимутальной пачки по уровню 3 дБ, что составляет примерно 24 периода зондирования.

С выхода накопителя сигнал поступает на формирователь адаптивных порогов, состоящий из линии задержки и двух сумматоров. Интервалы между отводами линии задержки 2 равны 24 периодам зондирования. На выходе сумматоров 2 и 3 формируются соответствующие пороговые значения, которые отличаются друг от друга в области главного и боковых лепестков обнаруживаемого ПАП. Пороговые значения после умножения на коэффициенты К1 и К2 поступают на пороговые устройства 1 и 2, на вторые входы которых поступает обнаруживаемый сигнал с центрального отвода линии задержки 2.

Сигналы, превысившие пороговые значения, объединяются с помощью схемы отбора по максимуму и поступают на схему измерения. Азимутальная координата ПАП по положению временного максимума сигнала, а угломестная координата по положению временного максимума сигнала, а угломестная координата определяется по соотношению амплитуд сигналов в двух угломестных каналах (максимальном и наибольшим из двух соседних), взятому в момент достижения временного максимума. Максимальное значение амплитуды ПАП и результаты измерения угловых координат передаются на систему предварительной обработки информации.Интегратор по дальности.

Суммирование дальностных дискрет происходит в интеграторе по дальности, который представлен обнаружителем типа “скользящее окно”. Рассмотрим принцип работы данного устройства более подробно.

Алгоритм оптимального обнаружения пачки бинарно-квантованных сигналов представляется в виде

,

xi - значение сигнала(0 или 1) на i-ой позиции пачки;

ni - весовой коэффициент, зависящий от значения вероятностей получения нулей и единиц на i - й позиции пачки;

М - число импульсов в пачке(число позиций);

Последовательность коэффициентов ni называют весовой функцией обнаружения.

Из формулы видно, что обнаружение пачки сводится к суммированию значений весовой функций на тех позициях, где xi=1, и сравнению результата суммирования с порогом С, при превышение которого выдается решение об обнаружении. В связи с этим устройство, реализующее данный алгоритм, называют весовым бинарным обнаружителем.

При бинарном квантовании весовой функции обнаружения в интервале, соответствующем ширине диаграммы направленности РЛС, она будет тождественно равна единице, накопление в этом интервале становится равновесным, представленный алгоритм сводится к счету единиц и сравнению результата с цифровым порогом. Из-за отсутствия весового суммирования возникают дополнительные потери порядка 1,5 дБ, однако техническая реализация алгоритма обнаружения значительно упрощается.

Следует отметить, что в РЛС данную процедуру необходимо осуществлять в каждом дальномерном канале. Такой канал называется обнаружителем движущегося окна, поскольку обработка осуществляется синхронно с перемещением луча по азимуту, а размер движущегося окна соответствует ширине диаграммы направленности антенны в азимутальной плоскости.

Обнаружитель может быть реализован на базе счетчиков, как показано на схеме. Одноразрядный АЦП(квантизатор) осуществляет дискретизацию и квантование выходных сигналов амплитудного детектора. Последовательность нулей и единиц через ключ соответствующего канала дальности поступает на сдвигающий регистр и суммирующий вход реверсивного счетчика. Число разрядов сдвигающего регистра выбирается равным числу импульсов в пачке. С каждым очередным зондированием осуществляется сдвиг содержимого регистра на один разряд вправо. При этом из последнего разряда регистра выталкивается 0 или 1. Поступая на вычитающий вход реверсивного счетчика, они соответственно либо не изменяют его состояние, либо уменьшают значение имеющегося в счетчике числа на единицу. Число, записанное в счетчике, сравнивается далее с цифровым порогом (с число К), и зависимости от результата сравнения на выходе обнаружителя появляется единица или нуль.

Если вероятности обнаружения и ложной тревоги на всех позициях пачки принять одинаковыми и равными соответственно Робн1 и Рлт1, то вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги в обнаружителе движущегося окна при известном угловом положении цели определяются по формулам:

Робн = СymPyобн 1 (1-Робн1)м-y;

Рлт = СymPyлт 1 (1-Робн1)м-y;

где Сym=M!/[Y!(M-Y)!] - число сочетаний из М по Y.

Данные формулы позволяют оценивать эффективность цифрового накопителя, а определять требуемый порог квантования, обеспечивающий заданную вероятность ложной тревоги. При заданных К, М, и Рлт из последней формулы определяется Рлт1.

Для каждого М существует оптимальное значение Копт?1,5vМ, при накоплении бинарно-квантованных сигналов по сравнению с аналоговым некогерентным накоплением невелики.

Линия задержки.

Линия задержки предназначена для задержки во времени и накопления сигнала. Ее можно представить в виде последовательно соединенных инверторов, каждый из которых задерживает сигнал на определенный интервал времени. В зависимости от требуемого интервала задержки выбирается количество инверторов(рис.3.1).

Рис.3.1 - Линия задержки

Сумматор.

Для суммирования сигналов, поступающих с линий задержек, возьмем сумматор для параллельных операндов с параллельным переносом, такие сумматоры разработаны для получения максимального быстродействия.

Рассматриваемые сумматоры - комбинационные схемы, и вырабатываемые ими функции могут быть представлены в нормальных формах, что приводит к двухъярусной реализации при наличии парафазных аргументов и к трехъярусной при однофазных аргументах. Таким образом, предельное быстродействие оценивается (2-3) элементарными задержками. Однако реальные схемы таких пределов не достигают, т.к. построение сумматоров многоразрядных слов на основе нормальных форм дало бы неприемлемо громоздкие схемы. Реальные схемы имеют модульную структуру, т.е. состоят из подсхем (разрядных схем), что резко упрощает их, но не дает предельно возможного быстродействия (рис.3.2).

Пороговое устройство.

Предназначено для сравнения, поступившего сигнала, с порогом и в случае его превышения передачи сигнала далее. Представленное пороговое устройство состоит из 2 регистров и компаратора. На входы регистров поступает полезный и опорный сигнал, после запоминания в регистрах сигналы поступают на компаратор, где и сравниваются. Если сигнал превышает порог, то он проходит через компаратор и поступает на выход(рис.3.3).

Рис. 3.2 - Параллельный сумматор с параллельным входом

Рис.3.3 - Пороговое устройство.

Схема отбора по максимуму.

Предназначена для отбора максимального из двух сигналов, поступающих с пороговых устройств. Сигналы на входе схемы поступают на входные регистры, где и запоминаются. Далее сигнал со входа 1 поступает на компаратор, пройдя через регистр, а со входа 2 напрямую поступает на компаратор. В компараторе сигналы сравниваются и результат сравнения поступает, через цепочку обратной связи, поступает на регистр, где запоминается. Перед выходом результирующий сигнал запоминается в выходном регистре(Рис.3.4).



Рис. 3.4 - Схема отбора максимума

Схема отбора по максимальному угломестному каналу.

Предназначена для отбора максимального (по амплитуде) канала и формирования сигналов управления для устройств ПБЛ и пеленга. Ячейка состоит из входных регистров(DD1-DD6), схемы отбора максимального канала(DD15-DD20), регистра выхода(DD21-DD23), регистров выхода имитатора(DD25-DD30), формирователя сигналов управления(DD35-DD45), и мультиплексора контроля(DD32-DD34).

Формирователь сигналов управления работает следующим образом.

Сигнал ”ИС-0,133” поступает с разъема ячейки 13А через буфер DD8 на вход с триггера DD42/2 на выходе Q, которого формируется сигнал ”ИС-0,266”. Начальная установка триггера DD42/2 осуществляется сигналом “ИУ”, поступающим на вход R триггера через буфер DD8. Формирование сигналов с длительностью ф=0,266 мкс и периодом Т=1,6 мкс осуществляется на счетчике DD37 и дешифраторе DD43. На вход параллельной записи EWR счетчика DD37 поступает сигнал “НСтЭ” отрицательной полярности, пришедший с разъема ячейки 15А через буфер DD8 и схему 2N(DD36). По сигналу “НСтЭ” осуществляется запись начальной установки счетчика по коду, поступающему со входа А мультиплексора DD41. После окончания сигнала “НСтЭ” счетчик DD37 начинает считать с записанного начального кода 0 до 15. Затем по сигналу переноса “СР” (DD37), поступающему через DD7 и схему 2И(DD36) на вход “EWP” счетчика DD37, осуществляется запись начального кода 10 со входа В мультиплексора DD41 и счетчик начинает считать с 10 до 15, такой режим счета осуществляется до следующего “НСтЭ”.Выходы счетчика DD37(три младших разряда) поступают на входы дешифратора DD43 на выходах У2-У7, которого формируются сигналы с ф=0,266 мкс и Т=1,6 мкс. Формирование управляющих стробов на выходах У2-У7 дешифратора DD44 осуществляется в стробе от “НСтЭ” до “И3П1С” в одном режиме, а в стробе от “И3П1С” до “ИУ” в другом режиме.

В стробе от “НСтЭ” до “И3П1С” счетчик DD38 и дешифратор DD44 работает аналогично счетчику DD37 и дешифратору DD43. Код начальной установки на счетчик DD38 поступает с мультиплексора DD41, а на счетный вход “С” счетчика DD38 поступает сигнал “ИС-0,266”, прошедший с DD42/5 через мультиплексор DD35. В стробе от “И3П1С” до “ИУ” формирование управляющих стробов на выходах дешифратора DD44 осуществляется по следующему алгоритму. Объединенный сигнал “И3П1С” и “И3П2С” сформированный на схеме 2И(DD36) из сигналов “И3П1С” и “И3П2С”, поступающих с разъема ячейки 22С и 21С соответственно, поступает на последовательный вход D сдвигового регистра DD31 и через инвестор DD7 на управляющий вход МО сдвигового регистра DD39,DD40. Во время сигналов “И3П1С” и “И3П2С” по сигналу, поступающему с DD43/7 на вход С сдвигового регистра DD39,DD40 производится запись в этот регистр параллельного кода. После окончания сигналов “И3П1С” и ”И3П2С” на сдвиговом регистре DD39,DD40. Меняется режим записи на режим сдвига и на выходах регистров DD39,DD40 образуется пять последовательностей сигналов отрицательной полярности с длительностью ф=1,6 мкс и периодом Т=1,6*5 мкс сдвинутых друг относительно друга на 1,6 мкс. Одна из этих последовательностей поступает с DD40/15 через мультиплексор DD38. Во время сигналов “И3П1С” и ”И3П2С”, задержанных на сдвиговом регистре DD31 и прошедших через схемы 2И(DD36) на управляющий вход EWR счетчика DD38, в счетчик DD38 производится запись кода 10 начальной установки, поступающих со входа В мультиплексором DD41. После сигналов “И3П1С” и ”И3П2С”счетчик переходит в режим счета с10 до15.Таким образом, на выходах дешифратора DD44 формируется сигнал с длительностью ф=1,6*5=8 мкс и периодом Т=1,6*5*6=48 мкс.

По сформированным сигналам управления ячейка работает следующим образом.

По сигналу “Установ”, поступающему с разъема ячейки 3С, осуществляется установка регистров DD15-DD17,DD21-DD23,DD25-DD31 в нулевое состояние. Входная информация с разъема ячейки ВХ.1, ВХ.2, ВХ.ИМИТ, в виде 12 разрядных прямых кодов поступает на входные регистры DD1-DD6 регистры имитатора DD25-DD30 соответственно и записываются в эти регистры по сигналам, поступающим на вход С. Выходы входных регистров DD1-DD6 и регистров имитатора DD28-DD30 объединены третьему состоянию в единую шину.

В зависимости от сигналов, поступающих на вход EZ регистров DD1-DD6,DD28-DD30, в единую шину поступает информация либо с регистра DD1-DD3, либо с регистра DD28-DD30. Информация с выходов регистра DD25-DD27 поступает на разъем ячейки “ВЫХ. ИМИТ ИНТ” и на вход А мультиплексора DD32-DD34, на вход В которого поступает информация из единой шины. На выходе мультиплексора контроля DD32-DD34 информация переключается по сигналу “CE” Конт., поступающему с разъема ячейки 7В через буфер DD24 на управляющий вход СЕ контрольного мультиплексора. С выхода контрольного мультиплексора информация поступает на раздел ячейки “ВЫХ. КОНТ”.

Мультиплексор DD25-DD27 может быть переведен в третье состояние по сигналу “CS КОНТ”, поступающему с разъема ячейки 11С.

Регистр DD25-DD27 может быть переведен в третье состояние по сигналу “EZ2 ИМИТ“, поступающему с разъема ячейки 5В через буфер DD24.

Регистр DD28-DD30 может быть переведен в третье состояние по сигналу “EZ1 ИМИТ“, поступающему с разъема ячейки 6В через буфер DD24.

Схема отбора максимального канала состоит из схем сравнения DD18-DD20 и регистра схемы сравнения, в качестве которого используется счетчик DD15-DD17. На вход А схемы сравнения и на вход регистра схемы сравнения информация поступает из единой шины, а на вход В - с выхода регистра схемы сравнения.

Алгоритм работы схемы отбора максимального канала следующий.

Сначала в интегратор дальности поступает сигнал с входного регистра DD1-DD3, который записывается в регистр схемы сравнения DD15-DD17. Затем в шину поступает сигнал со входного регистра DD4-DD5 в зависимости от результата сравнения в регистре схемы сравнения сохраняется сигнал с регистра DD1-DD3, если сигнал с регистра DD1-DD3 больше сигнала с регистра DD4-DD6 или в регистр сравнения записывается сигнал с DD4-DD6 больше сигнала с регистра DD1-DD3. Отобранный таким образом мах сигнал записывается в выходной регистр DD21-DD23 и поступает на разъем ячейки “ВЫХ”(рисю 3.5).

Схема измерения.

Данная ячейка выполнена процессорным методом. Предназначена для вычисления угломестного направления на ПАП. В ней происходит вычисление соотношений между мощностями помехи в двух, с максимальной принимаемой мощностью и ближайшем к нему. На АЛУ умножителе реализован процессор основных алгебраических операций. Измеритель реализует некоторые специальные алгоритмы измерения.

Рис.3.6 - Схема измерения

Заключение

Данная работа является конечным результатом детального изучения средств пеленгации и разработки системы пеленгации нового уровня. В работе произведен анализ применения вероятным противником постановки АШП для подавления работы радиоэлектронных средств. На данный момент при проведении наступательной операции огромное значение придается применению авиации для захвата господства в воздухе, а вместе с тем средствам радиоэлектронного подавления. В первой главе описаны средства, используемые вероятным противником. Во всех воздушных наступательных операциях в первую очередь использовались самолеты РЭБ для подавления средств ПВО. Вследствие этого своевременное обнаружение самолетов данного типа является первоочередной задачей.

Итогом данного дипломного проекта явилось создание пеленгационного устройства нового типа с более высокими параметрами. Главной инновацией данной системы является применение двух диаграммы направленности. Одна имеет стандартную колокообразную форму, другая представляет два колокообразных лепестка максимумы, которых разнесены на одинаковые интервалы от максимума главной диаграммы направленности. Обнаружение ПАП происходит, когда сигнал на входе приемника достигает максимума в главном лепестке. Выполнение системы пеленгации на цифровой платформе позволило достичь высоких показателей в скорости обработки и точности вычитаемых величин.

Проблема применения средств РЭБ наиболее актуальна, т.к. именно от качества радиоэлектронного подавления на этапе современного вооруженного воздействия начинается вооруженное вторжение. В связи с этим своевременное обнаружение ПАП, с заданной точностью, качеством и быстротой обнаружения, является наиболее приоритетной задачей.

Данная работа не дает окончательного решения этой проблемы, но предложенное решение при последующем детальном изучении может максимально приблизить к решению данной проблемы.

Чтобы люди начали думать над проблемой, ее нужно сформулировать и предложить ее решение(пусть даже спорное). В этом назначение и смысл моей работы. В науке и жизни постановка проблемы имеет не меньшую ценность, чем е решение. Решению всегда должна предшествовать постановка проблемы. Более того, если проблема трудна, то даже ошибочное ее решение способствует продвижению к истине. Так, концепция эфира, разлитого в мировом пространстве, созданная Лоуренсом, оказалась ошибочной, но, преодолевая теорию эфира, Эйнштейн сформулировал теорию относительности. Впрочем, современная наука склонна признать и теорию относительности, и присутствие эфира и черной материи в пространстве мироздания. Так что не сразу становится точно известно, что в науке ошибка а что истина. У идей своя непростая жизнь. И решения, и идеи решений не похожи на тротуар Невского проспекта, ни на мостовую Бродвея. Идея, представленная в данной работе, обнаружения средств РЭБ не нова и не явит собой прорыв в науке и технике. Но она представляет собой некий новый подход, который при дальнейшим развитии, возможно и станет именно тем самим необходимым решением.

Размещено на Allbest.ru