Розрахунок технічних параметрів радіолокаційної станції (РЛС) (стр. 8 из 9)

Когерентно-імпульсні РЛС з СРЦ підрозділяються на дійсно когерентні та псевдокогерентні [5]. Неоднаковість цих систем полягає в способі побудови передавального пристрою та способі отримання опорної когерентної напруги.

На рис.5.1, а зображено варіант укрупненої структурної схеми дійсно когерентної РЛС. У цій системі передавач побудовано за багатокаскадним принципом. Гармонічні стабільні коливання зада-вального генератора ЗГ з частотою

пере-множуються за частотою в помножувачі ПЧ1 до величини, що дорівнює несучій частоті РЛС . Коливання частоти надходять на підсилювач потужності ПП, де здійснюється імпульсна модуляція та підсилення коливань за потужністю. Модулятор керується від подільника частоти ДЧ з коефіцієнтом ділення , який шляхом ділення часто-ти ЗГ формує короткі імпульси з частотою повторення . Модулятор М формує імпульси тривалістю , які прямують з частотою . Прийнятий сигнал з виходу антенного перемикача АП подається на змішувач ЗМ, куди одночасно надходить коливання задавального генератора після помноження його частоти в помножувачах ПЧ2 та ПЧ3. Частота коливання з виходу ПЧ3 відрізняється від частоти на величину проміжної частоти . Відбитий сигнал з виходу змішувача ЗМ потрапляє до лінійного радіопідсилювача РП, якого настроєно на проміжну частоту, і далі на когерентний детектор КД. Одночасно на детектор КД надходить опорний сигнал, який отримано шляхом помноження частоти задавального генератора в помножувачі ПЧ2 до значення . Сигнал з виходу детектора КД надходить до пристрою черезперіодної компенсації (ЧПК). Сигнали з виходу пристрою ЧПК після перетворення в однополярні потрапляють до відеопідсилювача ВП, а з нього - на пристрій виявлення та вимірювання координат цілей.

На рис.5.1, б зображена укрупнена структурна схема псевдокогерентної РЛС з СРЦ, у якій за передавач використовується підсилювач потужності ПП з імпульсною модуляцією, а опорний сигнал формується за допомогою стабільного генератора СГ гармонічних коливань з частотою

. Сигнал генератора СГ подається на когерентний детектор КД як опорний. Він же надходить до змішувача ЗМ1, куди одночасно подається сигнал від місцевого гетеродина МГ, який генерує гармонічні коливання на частоті або . Коливання з виходу ЗМ1 на частоті надходить до підсилювача ПП, в якому здійснюється його підсилення та імпульсна модуляція. На виході підсилювача ПП утворюються радіочастотні імпульси потрібної потужності та тривалості, які прямують з частотою . Ці імпульси через антенний перемикач АП надходять до антени А. У режимі приймання сигнали з виходу перемикача АП надходять до змішувача ЗМ2, куди одночасно подається коливання від гетеродина МГ. Сигнали проміжної частоти з виходу змішувача ЗМ2 надходять до радіопідсилювача РП і далі до когерентного детектора КД. Подальше проходження сигналів не відрізняється від викладеного для дійсно когерентної схеми.

На рис 5.1, в наведено укрупнену структурну схему псевдокогерентної РЛС з однокаскадним передавачем на магнетроні. У цьому випадку генератор високочастотних коливань ГВЧ працює в режимі самозбудження при модуляції імпульсами з частотою повторення РЛС. Опорний когерентний сигнал формується когерентним гетеродином КГ, який генерує стабільні гармонічні коливання з частотою

та синхронізується за фазою імпульсами генератора ГВЧ, які перетворені на проміжну частоту. Схема керування СК призначена для зміни режиму роботи когерентного гетеродина перед початком фазування з метою підвищення його ефективності. Синхрогенератор СГ генерує послідовність відеоімпульсів з частотою повторення РЛС. По суті робота цієї схеми не відрізняється від роботи розглянутих раніше схем.

Для простих зондуючих сигналів (

) можна використовувати як дійсно когерентну, так і псевдокогерентні схеми побудови РЛС. У цьому випадку вибір структурної схеми визначається тим, який з типів високочастотних ламп, що освоєні промисловістю, задовольняє вимоги проектованої РЛС за несучою частотою, потужністю, коефіцієнтом корисної дії, тривалістю (шириною спектра) зондуючого сигналу, вартістю та ін. РЛС зі складними сигналами реалізуються за дійсно когерентною схемою або псевдокогерентною з підсилювачем потужності.

Обираємо дійсно когерентну РЛС

Рис 5.2 Структурна схема когерентно-імпульсної РЛС

Огляд роботи РЛС УВД

РЛС управління повітряним рухом використовуються для управління рухом літаків у повітрі в районі аеродрому і на землі після посадки. Такі станції дозволяють виявляти літаки, що прибувають, здійснювати їх індивідуальне розпізнання, направляти літаки в зони очікування і контролювати рух в цих зонах, послідовно виводити літаки на посадочний курс і спостерігати за виконанням посадки. Стежити за пересуванням літаків і автотранспорту по льотному полю.

Основні тактичні вимоги до РЛС формулювалися на міжнародних конференціях з повітряної навігації [1] з урахуванням специфіки руху літаків у районі аеродрому. Вважається, що віддаль дії РЛС спостереження за повітряною обстановкою в районі аеродрому повинна бути 150-200 км. Така віддаль забезпечує можливість отримання необхідної інформації про виявлений літак за час його наближення до аеродрому. Одночасно вона дозволяє організувати зону очікування для досить великої кількості літаків.

Огляд по азимуту цими станціями повинен здійснюватися в межах 360°, огляд по куту місця - від 1-2° до 25-30°. Помилка у визначенні віддалі не повинна перевищувати 0,4 км. Припустима помилка вимірювання азимута складає 1°. Визначення висоти польоту літаків на відстані до 40 км,на висотах до 3000 м і при кутах місця від 2 до 25° повинно здійснюватися з точністю не гірше за 300 м. Роздільна здатність по віддалі повинна бути не гірше за400 м,а по азимуту - не гірше за 2°. Період огляду не повинен перевищувати 15 с. Дуже важливими є вимоги індивідуального розпізнавання цілей, автоматичного попередження аварійних ситуацій і забезпечення працездатності системи УВС у самих різних метеоумовах.

РЛС управління повітряним рухом призначені для вирішення приблизно тих же завдань, що і РЛС виявлення і наведення, тобто виявлення літаків і визначення їх координат. Тому природно, що структура РЛС обох типів має багато спільного. Зараз за кордоном вважається перспективним використання для цілей управління повітряним рухом (УПР) РЛС ППО. Проте для станцій вказаних типів характерні істотні відміни, обумовлені перш за все тим, що РЛС УПР взаємодіють зі своїми літаками. Після виявлення літака з ним встановлюється двосторонній радіозв'язок, який дозволяє одержати важливу інформацію про літак та його траекторію, включаючи відомості, наприклад, про висоту польоту. Таким чином, РЛС УПР може не вимірювати висоти цілей.

На своїх літаках можуть встановлюватися відповідачі для використання при спостереженні за цілями методом активної відповіді. Це дозволяє у декілька разів підвищити віддаль виявлення (тобто істотно знижуються вимоги до РЛС виявлення), дуже просто здійснити індивідуальне розпізнавання цілей (кодування сигналів відповідача), забезпечити надійну роботу системи в поганих метеоумовах, а також передавати з борту літака на землю додаткову інформацію (наприклад, про висоту польоту). Природно, що застосування активної відповіді створює деякі додаткові труднощі: потрібна спеціальна апаратура на борту літаків, необхідно боротися із запуском відповідачів по бічних пелюстках діаграми РЛС виявлення, потрібна спеціальна наземна апаратура для прийому й індикації сигналів бортових відповідачів.

Як правило, сучасні РЛС управління повітряним рухом є імпульсними і некогерентними. Вважається перспективним також застосування в них режимів когерентної роботи (при забезпеченні внутрішньої або зовнішньої когерентності), що дозволяє краще виділяти літаки на фоні гідрометеорів і місцевих предметів [2]. Випромінювані імпульси мають малу тривалість (

= 0,5-2 мкс); рекомендується застосовувати частотну модуляцію випромінюваних коливань з подальшим стиском сигналів у часі. Скорочення тривалості сигналів сприяє поліпшенню спостереження сигналів на фоні гідрометеорів. Для підвищення завадостійкості системи при запиті відповідачів передавачі РЛС випромінюють кодовані сигнали.