Модернизация канала формирования импульсов запуска блока Т-17М

Средства воздушного нападения. Обоснование необходимости модернизации канала формирования импульсов запуска блока Т-17М радиолокационной станции за счет применения новой элементной базы. Разработка структурной и функциональной схемы системы синхронизации.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 14.05.2012
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Таким образом, работа схемы обеспечивает формирование импульса запуска I с переменной частотой повторения от 3650 до 4750 Гц.

Для исследования работоспособности разработанного устройства использована система схемотехнического моделирования Electronics Workbench Multisim, которая показала возможность технической реализации разработанного устройства для формирования импульса запуска I (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Внешний вид окна программы Electronics Workbench Multisim

Выводы:

Для технической реализации системы синхронизации разработана ее структурная схема, которая содержит формирователи импульсов запуска I, импульсов запуска II, импульсов запуска передатчика, ЧПК, ТРУ, строб-импульсов. В качестве опорного напряжения используется сигнал формирователя эталонного напряжения 300 кГц. Таким образом, предложенная структура соответствует логике работы существующих систем СДЦ и измерения дальности при формировании синхронизирующих импульсов: формирование импульса запуска I - формирование импульса запуска II - формирование импульса запуска ЧПК, ТРУ и ПРД - формирование строб-импульсов.

При разработке функциональной схемы синхронизатора основное внимание было уделено выработке первого синхронизирующего импульса - импульса запуска I, частота формирования которого определяет режим работы РЛС (штатный или вобуляции частоты повторения). В основу работы схемы положен принцип, использованный в системе синхронизации РЛС 1РЛ144М.

Разработанная принципиальная схема канала формирования импульса запуска I, реализованная на элементах цифровой техники, обеспечивает формирование импульсов запуска I с частотой 4750 Гц в штатном режиме работы станции, а в режиме вобуляции частоты повторения импульс запуска I формируется с частотой, лежащей в пределах от 3650 до 4750 Гц.

Для исследования работоспособности разработанного устройства использована система схемотехнического моделирования Electronics Workbench Multisim, которая показала возможность технической реализации разработанного устройства для формирования импульса запуска I.

3. Исследование возможности применения модернизированного устройства для синхронизации работы импульсных устройств РЛС 1РЛ33М3

Модернизированный в дипломном проекте канал формирования импульсов запуска I используется для обеспечения согласованной работы во времени всех импульсных устройств РЛС 1РЛ33М3 как в штатном режиме работы путем формирования первичных синхронизирующих импульсов запуска I с частотой 4750 Гц, так и в режиме вобуляции частоты повторения в диапазоне от 3650 до 4750 Гц. При реализации устройства синхронизации на цифровых элементах существенно сокращается количество органов управления, которые используются для контроля и настройки синхронизирующих импульсов.

Например, для установки режимов работы и проверки импульсов запуска I в РЛС 1РЛ33М3 имеются следующие органы контроля:

тумблер В37-10 ВОБУЛЯЦИЯ-ВЫКЛЮЧЕНО - предназначен для управления режимами работы формирователя импульсов запуска I (штатный режим и режим вобуляции частоты повторения);

потенциометр R17-5 ШТАТНЫЙ - используется для установки номинального значения частоты повторения в штатном режиме (постоянная частота повторения), при этом движок потенциометра ставится в такое положение, чтобы частота повторения импульса запуска I составляла 4500-4750 Гц;

потенциометр R17-2 ВЧП - служит для установки среднего значения частоты повторения импульсов запуска I при работе в режиме вобуляции (переменной частоты повторения);

потенциометр R17-9 УСТАНОВКА ЧАСТОТЫ - используется для установки уровня ограничения максимальной частоты повторения импульса запуска I, при этом движок потенциометра устанавливается в такое положение, чтобы частота повторения не превышала 4750 Гц;

потенциометр R17-6 ВЧП-I - предназначен для установки пределов изменения частоты повторения импульсов запуска I при работе в режиме с переменной частотой повторения, особенностью действия данной регулировки является то, что при совместном использовании потенциометров ВЧП и ВЧП-I устанавливаются пределы изменения частоты вобуляции от 3650 до 4750 Гц;

контрольное гнездо ИМП. ЗАП. I необходимо для контроля напряжения на выходе генератора импульсов запуска I.

Исходя из анализа физического смысла перечисленных регулировок следует, что выполнение операций настройки требуемой частоты повторения импульсов запуска I как в штатном режиме, так и в режиме вобуляции занимает значительное время, отличается громоздкостью и требует наличия специальных знаний, изложенных в технической документации. Опыт показывает, что в подавляющем большинстве подразделений, вооруженных ЗСУ-23-4МЗ, отсутствуют средства технического обслуживания комплекса, а также эксплуатационная (техническая) документация, в которой приведена методика проверки и настройки различных систем аппаратуры ЗСУ.

Следует учесть, что для проверки остальных синхронизирующих импульсов и эталонных напряжений, а также для их настройки в процессе ремонта или технического обслуживания в составе РЛС 1РЛ33М3 имеется целый ряд органов управления, контроля и регулировок, в том числе для выполнения операций используется встроенная осциллографическая приставка (блок Т-23А).

Анализируя разработанную схему канала формирования импульса запуска I, можно сделать вывод, что для переключения схемы в штатный режим работы или в режим вобуляции, а также для проверки характеристик выходного сигнала (импульса запуска I) необходимы переключатель (кнопка) ШТАТНЫЙ-ВОБУЛЯЦИЯ и контрольное гнездо (разъем) для подключения измерительных приборов. Так как в работе схемы используется кварцевый генератор, формирующий импульсы с высокой стабильностью частоты, и используются элементы цифровой техники для формирования выходных сигналов, необходимости в других регулировках нет. Следовательно, количество органов управления и регулировок канала формирования импульсов запуска I уменьшается в три раза, при этом существенно упрощается ремонт и техническое обслуживание устройства синхронизации РЛС.

Таким образом, одним из достоинств модернизированного канала является сокращение количества органов управления и регулировок, используемых при техническом обслуживании, что существенно упрощает его эксплуатацию.

Следует заметить, что для формирования импульсов синхронизации в РЛС 1РЛ33М3 необходимы напряжения +250 В, +120 В, а амплитуда выходных сигналов лежит в пределах 40-100 В. Это определяет значительные энергетические затраты на работу аппаратуры. Предложенное схемное решение функционирует при напряжениях не превышающих 5 В, обеспечивающих нормальную работу цифровых элементов устройства (микросхем). При модернизации существующей системы измерения дальности путем установки элементов, реализующих цифровую обработку сигналов, для сопряжения их с устаревшей элементной базой можно использовать ограничители амплитуды, усилители амплитуды и мощности, которые обеспечат нормальную работу различных участков схемы, реализованной на разнотипной элементной базе.

Реализация канала формирования импульсов запуска I на цифровых элементах существенно сократит объем, занимаемый всей аппаратурой системы синхронизации. В РЛС 1РЛ3М3 канал формирования импульсов запуска I размещается в блоке Т-17М, имеющем достаточно большой объем. При реализации формирователя импульсов запуска I на цифровых элементах он может быть размещен в одной панели, а вся система синхронизации может быть размещена в освободившемся пространстве блока Т-17М.

Применение цифровой элементной базы для проектирования и изготовления системы синхронизации существенно повысит надежность аппаратуры синхронизации за счет большего времени наработки на отказ компонентов, выполненных на микросхемах, а, следовательно, повысит коэффициент готовности радиолокационной аппаратуры, а также всей зенитной самоходной установки в целом. Использование элементной базы отечественного производства и достаточно простое схемное решение повысит ремонтопригодность системы синхронизации в случае выхода из строя элементов схемы.

Проведенный военно-экономический анализ предложенного технического решения по материалам открытой печати и оценке стоимости компонентов схем показал, что материальные затраты на изготовление канала формирования импульса запуска I с учетом сопряжения с компонентами устаревшей элементной базы не будут превышать 10 тысяч рублей, причем основные затраты придутся на изготовление генераторов эталонного напряжения и устройств сопряжения с компонентами устаревшей элементной базы.

Выводы:

Модернизированный с использованием современной элементной базы канал формирования импульсов запуска I имеет следующие преимущества перед имеющимся в составе РЛС 1РЛ33М3:

меньшее количество органов управления, контроля и регулировок, используемых для боевой работы и технического обслуживания, и простота схемной реализации, что облегчает эксплуатацию устройства;

меньшая потребляемая мощность для функционирования аппаратуры канала;

меньший объем, занимаемый модернизированным каналом по сравнению с имеющимся в составе РЛС 1РЛ33М3;

повышенная ремонтопригодность и надежность аппаратуры канала за счет применения элементов цифровой техники.

Модернизированный канал предлагается изготовить в виде панелей и разместить в блоке Т-17М. Другие элементы системы синхронизации можно разместить освободившемся объеме блока Т-17М. Для сопряжения канала с компонентами системы измерения дальности, выполненными на устаревшей элементной базе, следует использовать дополнительные элементы (ограничители амплитуды, усилители мощности и т.д.). Предполагаемая стоимость модернизации канала формирования импульсов запуска I оценивается примерно в 10 тысяч рублей.

Заключение

В данном дипломном проекте проанализирована работа систем СДЦ и измерения дальности РЛС 1РЛ33М3 при формировании импульсов синхронизации, обеспечивающих синхронную работу во времени всех импульсных устройств станции. Анализ выявил ряд недостатков систем:

частый выход из строя элементов, определяемый истечением срока службы составных компонентов систем;

трудности в их ремонте и эксплуатации, так как ЗИП, поставлявшийся промышленностью практически полностью израсходован;

громоздкость и сложность операций технического обслуживания и настроек системы, определяемых особенностями конструктивного исполнения;

значительные массогабаритные характеристики систем, которые занимают объем целого шкафа, и большая мощность, потребляемая аппаратурой.

Из анализа системы синхронизации, имеющейся в составе РЛС 1РЛ144М, следует, что она имеет существенные преимущества перед системой измерения дальности РЛС 1РЛ33М3 при схожих функциях:

расширенные возможности по формированию сигналов синхронизации;

улучшенные массогабаритные характеристики;

малая потребляемая мощность;

меньшее количество органов управления и контроля, задействованных при боевой работе и техническом обслуживании;

лучшая ремонтопригодность в силу наличия достаточного количества ЗИП и известной простоты схемной реализации;

уменьшенный объем проверок и настроек при различных видах технического обслуживания.

В дипломном проекте разработаны структурная, функциональная схемы системы синхронизации, выполненной на элементах цифровой техники, а также принципиальная схема канала формирования импульсов запуска I, реализующая выработку импульсов запуска в различных режимах работы станции (штатном, с постоянной частотой повторения и вобуляции частоты повторения). Для оценки работоспособности предложенной принципиальной схемы использована система схемотехнического моделирования Electronics Workbench Multisim, которая показала возможность технической реализации разработанного устройства для формирования импульса запуска I.

В проекте предложено место размещения элементов системы синхронизации в аппаратуре РЛС 1РЛ33М3 при ее модернизации, необходимые устройства для сопряжения устройства синхронизации с компонентами системы измерения дальности, изготовленными на элементах устаревшей базы, проведена экономическая оценка стоимости модернизации.

Список использованной литературы

1. Браммер Ю.А., Пащук И.Н. Цифровые устройства. - М.: Высшая школа, 2004. - 230 с.

2. Гаврилов А.Д., Жмурин С.А., Ребров А.С. Дипломное проектирование: Учебное пособие для курсантов. - Смоленск: Издательство ВА ВПВО ВС РФ, 2007. - 192 с.

3. Жмурин С.А., Кочнов В.В., Бирко Н.И. и др. Устройство и эксплуатация самоходных зенитных артиллерийских и зенитных пушечно-ракетных комплексов. Устройство и эксплуатация РЛС 1РЛ144М. - Смоленск: ВА В ПВО ВС РФ, 2008. - 210 с.

4. Жмурин С.А., Кочнов В.В., Калашников А.В. и др. Устройство и эксплуатация ЗАК и ЗРК ближнего действия. Устройство и эксплуатация ЗСУ-23-4МЗ. - Смоленск: ВА В ПВО ВС РФ, 2008. - 178 с.

5. ЗСУ-23-4МЗ. Изделие 1РЛ33М3. Техническое описание. ЦА2.076.019 ТО. - Москва: Воениздат, 1980. - 170 с.

6. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. - Москва: Телеком, 2005. - 356 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Описание работы блока управления привода Fm-Stepdrive по схеме электрической структурной, необходимость её модернизации. Расчет временных соотношений командного цикла и надежности модернизированной схемы блока управления, выбор её элементной базы.

    курсовая работа [573,5 K], добавлен 13.03.2014

  • Расчет схемы генератора линейно-изменяющегося напряжения. Схема блокировки устройства управления. Устройство синхронизации и запуска развертки. Определение параметров фазоинвертора, оконечного усилителя канала X. Расчет мощностей сопротивлений блока.

    курсовая работа [578,0 K], добавлен 17.02.2013

  • Обоснование необходимости разработки аналога блока контроля кренов. Принцип работы блока контроля кренов БКК-18 на самолете ТУ-154М. Анализ отказов и неисправностей. Обоснование выбора типа микроконтроллера в качестве элементной базы для разработки.

    курсовая работа [337,7 K], добавлен 11.01.2014

  • Разработка цифрового блока управления с датчиком формирователя импульсов, счетчиком импульсов с предустановкой, командным триггером и импульсным усилителем мощности. Формирование сигнала сброса, схема принципиальная фотоэлектрического импульсного датчика.

    контрольная работа [103,2 K], добавлен 03.03.2011

  • Устройство функционально-диагностического контроля системы управления лучом радиолокационной станции (РЛС) боевого режима с фазированной антенной решеткой. Принципы построения системы функционального контроля РЛС. Принципиальная схема электронного ключа.

    дипломная работа [815,8 K], добавлен 14.09.2011

  • Выбор электрической принципиальной, структурной и функциональной схемы источника питания. Расчёт помехоподавляющего фильтра. Моделирование схемы питания генератора импульсов. Выбор схемы сетевого выпрямителя. Расчёт стабилизатора первого канала.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.06.2013

  • Разработка приемного устройства системы связи с подвижными объектами, выбор и обоснование структурной схемы. Расчет базового блока радиотелефона, функциональной и принципиальной схемы приемника и передатчика, частотно-модулированного автогенератора.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 25.10.2011

  • Предназначение цифровой электронной техники и ее развитие. Принцип действия и классификация счётчиков, разработка принципиальной схемы. Составление структурной и функциональной схемы счётчика. Характеристика простейших одноразрядных счетчиков импульсов.

    курсовая работа [409,9 K], добавлен 26.05.2010

  • Определение основных параметров радиолокационной станции, ее оптимизация по минимуму излучаемой мощности и коэффициенту шума УВЧ приемника в диапазоне длин волн. Выбор и обоснование активного элемента передатчика. Разработка функциональной схемы станции.

    курсовая работа [511,3 K], добавлен 11.10.2013

  • Классификация счётчиков электронных импульсов. Составление таблицы функционирования счетчика, карт Карно, функций управления входов для триггеров. Выбор типа логики, разработка принципиальной схемы и блока индикации, временная диаграмма работы счётчика.

    контрольная работа [130,9 K], добавлен 10.01.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.