Радиотехническая система связи (стр. 4 из 5)
Рис. 4. График зависимости вероятностиправильного обнаружения от отношения сигнал/шум.
Тогдамощность принимаемого сигнала, которая будет обеспечивать выбранное отношениесигнал/шум, равна
, 
Вт.Мощность передатчика наземной станции составляет [5]:
, 
Вт.4. Выборхарактеристик системы определения координат объекта
Радиоизмерительнаясистема ЦП осуществляет поиск объектов, их опознавание по ответному сигналу,измерение заданных параметров взаимного расположения ЦП и объекта, прием ихранение информации. Точность измерения и разрешения координат объекта не хуже1% от максимальной величины измеряемого параметра (угла или дальности), причемугловое или дальномерное разрешение измерителя в зоне поиска позволяет проводитьсеанс связи только с одним из объектов. Общее число объектов в зонеобслуживания не превышает тридцати единиц. Запросно-ответная радиолинияЦП–объект обеспечивает, заданную вероятность ложной тревоги F и выбранную вероятностьправильного опознавания объекта, равную надежности связи РН[5].
Наиболее частов РЛС используют последовательный метод обзора, при котором ДН антенны отклоняетсяв пределах заданного сектора (зоны) обзора. Обеспечение большой дальностидействия (при ограничении энергии излучаемого сигнала) и чувствительностиприемного устройства, а также повышение угловой разрешающей способности иточности системы возможно лишь за счет сужения ДН, что, в свою очередь,приводит к увеличению времени, необходимого для обзора заданного объемапространства [4].
Предположим,что минимальная высота объекта над земной поверхностью 5 км, а максимальная –не более 20 км. Тогда, выбрав винтовой способ обзора [1, 4], при котором каждаяточка ДН описывает линию, близкую к винтовой, пространство сканирования ограничитсякоординатами:
- по дальности, 
- по азимуту, 
- по углу места.Движение ДН представляет собой комбинацию круговоговращения по азимуту и постоянного подъема по углу места. Причем обратный ход поуглу места происходит значительно быстрее.
Рис. 5. Винтовой метод обзора пространства.
Для исключениявозможности пропуска целей обеспечивается двойное перекрытие ДН на смежныхвитках при отклонении по углу места.
Полагаем, чтоДН перемещается равномерно, и каждый элемент сектора обзора находится в равныхусловиях, а для надежного обнаружения и для определения координат целинеобходимо принять несколько сигнальных импульсов в пределах ДН, тогда скоростьеё отклонения должна быть снижена.
Дляопределения координат объекта на ЦП используется комбинированный угломерно-дальномерныйметод. Этот метод позволяет найти местоположение объекта из одной точки (и этоявляется большим преимуществом данного метода) и наиболее часто используется вРЛС, которые измеряют наклонную дальность R,азимут a и угол места b.
Рис. 6. Определение координат объекта.
Считаем, чтона станции установлен моноимпульсный измеритель угловых координат. Наиболее совершеннымявляется суммарно-разностный вариант моноимпульсного измерителя, так кактеоретически он позволяет исключить влияние изменений амплитуды и фазыпринимаемых сигналов на стабильность равносигнального направления и пеленгационнойхарактеристики и тем самым обеспечить наибольшую точность определения направления.При суммарно-разностной обработке сравниваются амплитуды сигналов. Дляисключения влияния неравенства и нестабильности коэффициентов усиления каналовсравнение амплитуд производится до приемных каналов непосредственно после облучателейантенны с помощью высокочастотных мостовых схем, выполняемых на волноводах иликоаксиальных линиях в зависимости от рабочего диапазона системы [4].
Слежение заобъектом ведется путем совмещения равносигнальной оси с направлением на объект.
Достоинствоммоноимпульсной суммарно-разностной системы является возможность принципиальногоустранения влияния флуктуаций амплитуды сигнала, с помощью сравнения амплитуд ифаз сигналов, принятых по нескольким каналам [1].
5. Описаниеструктурной схемы центральной станции
Центральнаяназемная станция состоит из двух связанных систем: угломерно-дальномерной исистемы приема информации с объекта. Угломерно-дальномерная система определяетугол места и азимут на объект, а также расстояние (наклонную дальность) до объекта.Структурная схема ЦП приведена в приложении 1.
При двумерномслежении по азимуту и углу места измеряются рассогласования по a b.Антенна имеет четыре излучателя, симметрично смещенных относительно фокуса зеркала.В измерителе три суммарно-разностных моста: два – для образования разностныхсигналов по a и b, третий – для формирования общего суммарного сигнала.Разносный выход третьего моста замкнут на поглощающую нагрузку. Приемноеустройство содержит соответственно три приемных канала: суммарный и дваразностных. Выделенные на выходе фазовых детекторов напряжения рассогласованияпо a и bс помощью следящих систем управляют положением равносигнальной оси, непрерывносовмещая ее с направлением на сопровождаемый объект [4].
Устройствоуправления антенной (УУА) служит для винтового обзора пространства. В качествеуглового датчика используется ФАР, выполняющая функцию пространственногофильтра.
Как былоотмечено выше, на ЦП используется импульсный режим излучения, поэтому в моментокончания очередного зондирующего радиоимпульса (ЗИ) антенна переключается отпередатчика (Прд) к приемнику (Прм) и используется для приема до началагенерации следующего зондирующего радиоимпульса, после чего антенна снова подключаетсяк передатчику и т.д. Эта операция выполняется переключателем прием-передача(ППП). Пусковые импульсы, задающие период повторения зондирующих сигналов и синхронизирующиеработу всех подсистем ЦП, генерирует устройство управления и синхронизации(УУС), от которого зависит также вся логика работы. Сигнал с Прм после цифровогоустройства селекции движущихся целей (ЦСДЦ) поступает на аппаратуру первичнойобработки информации (АПОИ), где выполняется обнаружение сигнала и измерение координат(ИК) объекта. Окончательно отметки целей формируются в устройстве ФО.Сформированные сигналы вместе с информацией об угловом положении антенны передаютсядля дальнейшей обработки, а также для контроля на индикатор обзора (ИО).
Такая станцияобычно ведет обработку информации в цифровой форме, для чего предусмотреноустройство преобразования сигнала в цифровой код (АЦП).
Система приема информации на ЦП имеет стандартнуюструктуру системы выделения информации с ВРК (приложение 1).
Сигналы собъекта через антенну поступают в приемное устройство дискретных сообщений(ПрУ), где производится предварительная фильтрация и усиление. Затем в ДМII для детектирования (снятие вторичной модуляции). Навыходе ДМ выделяется оценка группового сигнала. Выделенный групповой сигналподается на селектор синхроимпульсов (ССИ). ССИ может представлять собой,например, интегрирующую цепь (ИЦ) с пороговым устройством на выходе, срабатывающимпри действии на входе ИЦ синхроимпульса (ИС). Выделенные ИС поступают на генераторканальных селекторных импульсов (ГКСИ), имеющий Nканвыходов. ГКСИ вырабатывает последовательности канальных импульсов, открывающихсоответствующие временные канальные селекторы (КСi),представляющие собой схемы «И». Канальные сигналы поступают на канальныедемодуляторы (КДМi), где снимается первичнаямодуляция. На выходе КД формируются оценки переданных сообщений (снимаетсяпервичная модуляция), поступающие к получателям (Пi)[2, 3].
Для приемаданных приемник ЦП должен иметь системы ФАПЧ и БАРУ.
Обращение кобъекту осуществляется с помощью адреса.
6. Описаниеструктурной схемы объекта
Система сбора и передачи информации шар-зондасогласно ТЗ имеет структуру системы с ВРК (приложение 2).
Аналоговыйсигнал с датчиков через фильтр и усилитель согласующего устройства поступает наАЦП, где преобразуется в цифровой код.
Ритм работысистемы задается высокостабильным генератором тактовых импульсов (ГТИ).Тактовые импульсы поступают на генератор канальных импульсов (ГКИ), имеющий Nкан+1 выходов, где Nкан– число каналов. Канальные импульсы поступают соответственно на канальныемодуляторы (КМi), где модулируютсясообщениями, поступающими с коммутатора, а также на генератор синхронизирующихимпульсов (ГСИ). На выходах КМ формируются модулированные канальные сигналы(первая ступень модуляции КвАМн). Параметры модуляции выбраны так, чтобыимпульсы различных модулированных канальных сигналов (КС) не перекрывались. КСподаются на линейный сумматор (S)одновременно с последовательностью ИС, вырабатываемых ГСИ, которые необходимыдля синхронизации работы приемной части. На выходе сумматора образуетсягрупповой сигнал, состоящий из последовательности ИС и модулированных канальныхимпульсов. Групповой сигнал поступает на модулятор второй ступени (ОМ) имодулирует по амлитуде высокочастотную несущую (ОБП), вырабатываемуюпередатчиком (Прд).