Система управления в радиозоне (стр. 1 из 3)
| Курсовой проект по дисциплине «Радиосистемы управления» на тему «Система наведения в радиозоне» |
Рязань, 2008 |
Оглавление
Общая характеристика системы управления..
Выбор основных технических характеристик системы..
Структура и спектр группового сигнала..
Контур управления и его анализ..
Расчет энергетического потенциала радиолинии..
Разработка и описание функциональной схемы радиолинии..
Блок-схема и описание передатчика:.
Блок-схема и описание приемника..
Общая схема устройства..
Заключение..
Список литературы..
Общая характеристика системы управления.
Система наведения по радиозоне обеспечивает движение снаряда в заданной вертикальной плоскости. В системе используется радиолиния с амплитудной модуляцией при непрерывном режиме излучения.
Пусть в пункте управления (ПУ) расположена передающая антенна, диаграмма направленности которой с максимумом, развернутым на угол φ от оси Z, периодически с частотой манипуляции Fmhпереключается из положения «1» в положение «2», находясь в обоих положениях одинаковое время, равное Тмн/2. Амплитудное равносигнальное направление, формируемое в плоскости OZ, называется радиозоной. В пределах радиозоны амплитуда несущего колебания, излучаемого передатчиком ПУ, не меняется при переключении диаграммы направленности антенны из положения «1» в положение "2". Чтобы определить направление отклонения ЛА от радиозоны, сигналы, излучаемые антенной в положении «1» и «2» ее диаграммы направленности, имеют характерные отличия, «окраску». «Окраска» сигналов обеспечивается амплитудной модуляцией несущего колебания поднесущими частотами FП1 и FП2.
Выбор основных технических характеристик системы.
Выбор несущей частоты. Антенна бортового приемника находится в хвостовой части ЛА, поэтому диапазон радиоволн должен быть таким, чтобы он попадал в диапазон прозрачности (сантиметровый диапазон).
Выбор угловой чувствительности антенны.
Увеличить угловую чувствительность антенны можно увеличить двумя способами: увеличением
, либо уменьшением 
. Но при этом надо учитывать, что уменьшение приведет к тому, что возрастает вероятность потери ЛА. Увеличение приводит к уменьшению отношения сигнал/шум при полете снаряда. В данной курсовой при расчете возьмем максимальный угол отклонения снаряда 30° при глубине модуляции 80%. Хотя реально такой угол отклонения без потери ЛА может быть только на начальном участке полета.| Название параметра | Значение параметра |
| Частота несущей |  |
| Частота манипуляции |  |
| Частота первой поднесущей |  |
| Частота второй поднесущей |  |
Полоса сигнала при таких параметрах
(без учета боковых лепестков). Уровень переходных помех, возникающих в приемнике из-за перекрывающихся АЧХ полосовых фильтров, достаточно низкий.Структура и спектр группового сигнала.
Временная структура сигнала, принимаемого летательным аппаратом (ЛА) при различных его положениях относительно равносигнальной зоны, и соответствующий спектральный состав приведены на нижеследующих рисунках.
В общем случае в состав спектра принимаемого сигнала входят три группы частот:
–
;–
;–
.Схематическое изображение спектров:
Спектры и сигналы, полученные при моделировании системы с помощью программы SystemVue (для простоты моделирования вместо
используется частота 
): 
При нахождении ЛА в радиозоне принимаемый сигнал модулирован только, поднесущими частотами. Вспектре отсутствуют боковыесоставляющие первой группы частот, а мощности гармоник по второй и третьей группам частот одинаковы. При отклонении ЛА от радиозоны принимаемый сигнал оказывается дополнительно промодеулированным по амплитуде прямоугольными колебаниями частоты манипуляции диаграммы направленности антенны. При этом в спектре сигнала появляются боковые частоты в окрестностях частоты несущего колебания и изменяется относительный уровень спектральных составляющих, обусловливаемых частотами поднесущих.
Итак, информация о местоположении ЛА в принимаемом на его борту сигнале заключена:
1) в глубине амплитудной модуляции несущего колебания сигналом частоты манипуляции FMH и в фазе этого сигнала; при этом значение коэффициента амплитудной модуляции mA характеризует величину углового отклонения ЛА от радиозоны, а фаза огибающей – направление отклонения;
2) в соотношении мощностей по второй и третьей спектральным группам сигнала; при этом значение коэффициента мощностной модуляции mPхарактеризует величину углового отклонения ЛА от радиозоны, а знак «±» коэффициента mP указывает направление отклонения.
Информационные параметры сигнала mP и mA связаны с угловым отклонением
ЛА от радиозоны следующими зависимостями: 
где
– коэффициент чувствительности равносигнальной зоны.В данной курсовой работе будет разработана схема, где инормационным параметром является mA.
Контур управления и его анализ.
Командный сигнал
, формируемый на борту ЛА, связан с угловым отклонением от радиозоны зависимостью: 
,где
– коэффициент передачи фазового детектора, 
– коэффициент усиления канала сигнала ошибки, 
– уровень опорного напряжения, 
– входное сопротивление приемной антенны, 
– мощность передатчика ПУ, 
– коэффициент направленного действия передающей антенны ПУ, 
– эффективная площадь приемной антенны ЛА, 
– максимальное удаление ЛА от ПУ, на которое рассчитано управление.Исходя из принципа работы системы и ее функционального построения, можно построить структурную схему замкнутого контура (рис. 6).
Направление полета ЛА определено равносигнальной зоной, и управление подчинено условию
. Фактическое направление движения ЛА характеризуется углом отхода , являющимся ошибкой управления. Угловая ошибка управления подается на радиозвено РЗ, связывающее угловое отклонение ЛА от радиозоны с командным напряжением 
. Эта связь осуществляется так.