Система измерения дальности РЛС
Дальномер РЛС предназначен для измерения дальности до выбранной цели, информация о которой используется в счетно-решающих устройствах систем наведения летательных аппаратов, навигационных комплексах и др.
Принцип работы дальномера базируется на измерении сдвига между зондирующими импульсами, следуемыми через интервал времени Т, и импульсами, отраженными от цели. Отраженные от цели импульсы искажены шумами, поэтому непосредственное измерение дальности по времени задержки связано с большими ошибками. Для повышения точности измерения в дальномере формируются следящие импульсы, временное положение которых относительно зондирующих импульсов оказывается пропорциональным дальности до цели и незначительно зависит от шумов. На рис. 1.17 приведена упрощенная функциональная схема дальномера импульсной РЛС [17].
В режиме измерения дальности отраженный от цели импульс (ОИ) через приемник поступает на временной дискриминатор (ВД), на второй вход которого с генератора импульсов (ГИ) подаются на два следующих друг за другом следящих импульса. Во временном дискриминаторе вырабатывается напряжение, пропорциональное рассогласованию временного положения отраженного импульса относительно оси симметрии следящих импульсов:
u=kД(tR–tи )=kД Dt (1.28)
где Dt— рассогласование по времени между от и следящими импульсами; tR = 2R/c — время отраженного импульса относительно зондирующего;
tи — время задержки следящих импульсов; R — измеряемая дальность; с — скорость света.
На рис. 1.18 приведены эпюры напряжения, поясняющие принцип работы временного дискриминатора. Если временное рассогласование Dt не равно нулю, то во временном дискриминаторе вырабатываются два импульса, длительности которых
t1=t/2 - Dt;
t21=t/2 + Dt, (1.29)
где t — длительность отраженного импульса.
Импульсы длительностями t1 и t2 детектируются, разность полученных напряжений является выходным напряжением временного дискриминатора uД. На каждом периоде измерения дальности напряжение с выхода временного дискриминатора фиксируется экстраполятором (Э) и сбрасывается до нуля перед приходом следующей пары следящих импульсов. Напряжение с Э через ФНЧ подается на временной модулятор (ВМ), который зондирующим импульсом (ЗИ), задержанным на время, пропорциональное сигналу с ФНЧ, запускает ГИ, формирующий два следящих импульса. Таким образом, образуется замкнутый контур, в котором рассогласование сводится к минимальному значению, определяющему ошибку измерения дальности.
Для повышения точности работы в ФНЧ дальномера включают интегратор, при этом рассогласование Dt при измерении постоянного значения дальности сводится к нулю, а напряжение на выходе ФНЧ в установившемся режиме пропорционально измеряемой дальности:
(1.30)
где kвм — коэффициент передачи временного модулятора.
Для повышения точности измерения дальности в современных РЛС в ФНЧ дальномера включают два интегратора, в такой системе ошибка измерения дальности равна нулю при изменении расстояния до цели по линейному закону.
Описанные процессы поясняют работу дальномера в импульсной РЛС, здесь информация об измеряемой дальности может быть получена только в дискретные моменты времени, отстоящие на период повторения, поэтому рассмотренный дальномер относится к классу импульсных систем РА.
На рис. 1.19 показана структурная схема дальномера, в которой ключ характеризует импульсный характер сигнала, а звено с характеристикой F(e) соответствует временному дискриминатору (вид этой характеристики зависит от отношения сигнал/шум и длительности следящих импульсов); n(t) —случайная помеха, ухудшающая качество работы дальномера.
Дата добавления: 2015-07-30; просмотров: 1428;