ДОПЛЕРОВСКОЕ РАДИОЛОКАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1994 года по МПК G01S13/52 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в авиационных доплеровских радиолокационных системах для обнаружения и сопровождения самолетов с турбореактивными двигателями при их наблюдении с передней полусферы на малых высотах в условиях действия активных имитирующих зеркально переотраженных от земной (водной) поверхности помех радиолокационной станции.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности доплеровских радиолокационных устройств.

На фиг. 1 изображена структурная схема доплеровского радиолокационного устройства с повышенной помехозащищенностью; на фиг. 2 - структурная схема анализатора помех; на фиг. 3 - структурная схема блока предупреждения.

Доплеровское радиолокационное устройство с повышенной помехозащищенностью (см. фиг. 1) содержит передатчик 1, антенный переключатель 2, антенну 3, первый 4, второй 9 смесители, усилитель 6 промежуточной частоты, возбудитель 5 передатчика, стробируемый каскад 7, балансный смеситель 8, дополнительный перестраиваемый гетеродин 10, фильтр 11 доплеровский частот, автоселектор 12 скорости, временной различитель 13, блок управления 14, анализатор 15 помех, синхронизатор 16, генератор 17 селекторных импульсов, генератор 18 строба, индикатор 19, блок 20 разделения селекторных импульсов и импульсов запуска, блок 21 целеуказания по частоте, блок 22 углового сопровождения.

Анализатор помех (см. фиг. 2) содержит нормирующий усилитель 23, первый 24, и второй 25 аналого-цифровые преобразователи, генератор 26 тактовых импульсов, первый 27 и второй 28 вычитатели, постоянное запоминающее устройство 29, дешифратор 30.

Блок 20 предупреждения затенения (см. фиг. 3) содержит первый 31, второй 37, третий 42, четвертый 52 RS-триггеры, счетчик 32, реверсивный счетчик 49, счетчик 45 с делением на два, первый 41 и второй 57 генераторы счетных импульсов, первый 35, второй 46, третий 49, четвертый 53, пятый 55 вычитатели, первое 36, второе 50, третье 56 постоянные запоминающие устройства, первый 34, второй 48, третий 54 регистры, первый 38 и второй 43 элементы И, элемент ИЛИ 51, инвертор 44, блок 48 взятия модуля, цифроаналоговый преобразователь 40.

Доплеровское радиолокационное устройство с повышенной помехозащищенностью работает следующим образом.

При обнаружении целей доплеровское радиолокационное устройство с повышенной помехозащищенностью работает в соответствии со следующим алгоритмом. Импульсы передатчика 1 несущей частотой f_о + f_пр, где f_о - несущая частота, f_пр - промежуточная частота, через антенный переключатель 2 излучаются антенной 3 в пространство, отраженные импульсы принимаются антенной 3 и через антенный переключатель 2, а также первый смеситель 4, где происходит перенос спектра на частоту f_пр, подаются на усилитель 6 промежуточной частоты. Опорным сигналом для работы смесителя 4 служит сигнал частотой f_о с возбудителя 5 передатчика. После усиления сигнал подается на стробируемый каскад 7 и на временной различитель 13. Стробируемый каскад 7 открывается только на время длительности строба, поступающего с генератора 18 строба. Положение строба на оси времени жестко связано с размещением селекторных импульсов раннего U_р и позднего U_п и изменяется под воздействием напряжения, вырабатываемого блоком управления 14.

Со стробируемого каскада 7 сигнал подается на балансный смеситель 8, на второй вход которого поступает сигнал со смесителя 9. Этот сигнал имеет частоту, выбранную из расчета обеспечения наилучших условий выделения модуляционной составляющей, обусловленной отражением сигнала от вращающейся турбины двигателя, фильтром 11 доплеровских частот. Полоса пропускания фильтра 11 доплеровских частот выбирается из условий наилучшего выделения модуляционной составляющей спектра, учитывая конкретные условия применения радиолокационного устройства. После прохождения фильтра 11 доплеровских частот импульсы растянутся на весь период следования, поступают на автоселектор скорости 12. Автоселектор скорости 12 производит поиск и захват сигнала в области настройки фильтра 11 доплеровских частот. С третьего выхода автоселектора 12 скорости команда о произведенном захвате поступает на индикатора 19, а с четвертого выхода на вход блока 15 анализатора помех поступает напряжение, пропорциональное доплеровской частоте сигнала, захваченного автоселектором 12 скорости.

Выход временного различителя 13 связан с блоком управления 14, который формирует напряжение перемещения импульсов генератора 18 строба и генератора 17 селекторных импульсов, а также напряжение, пропорциональное скорости сближения с целью, которое подается на второй вход анализатора 15 помех. Синхронизация работы блоков передатчика 1, генераторов 18 строба и 17 селекторных импульсов, блока 20, блока углового сопровождения 22 осуществляется блоком 16 синхронизатора, с выхода которого на эти блоки поступают импульсы запуска. Период следования импульсов запуска с синхронизатора 16 жестко связан с величиной напряжения, поступающего на его вход с второго выхода блока 20. Блок 20 следит за временным положением селекторных импульсов с выхода генератора 17 и импульсов запуска с выхода синхронизатора 16 и предотвращает их наложение путем изменения периода следования последних. С этой целью на первый вход блока 20 подается ранний селекторный импульс с генератора 17 селекторных импульсов. Если цель приближается, то происходит периодическое уменьшение периода следования импульсов запуска, если удаляется - то увеличение. Таким образом, предотвращается затенение и стробы всегда остаются между импульсами запуска. На время изменения периода следования импульсов запуска с блока 20 на третий вход индикатора 19 подается команда на прекращение индикации параметров цели.

Использование: в авиационных доплеровских радиолокационных системах. Сущность изобретения: устройство содержит передатчик 1, антенный переключатель 2, антенну 3, два смесителя 4, 9, возбудитель передатчика 5, усилитель промежуточной частоты 6, стробируемый блок 7, балансный смеситель 8, дополнительный перестраиваемый гетеродин 10, фильтр доплеровских частот 11, автоселектор скорости 12, временной различитель 13, блок управления 14, анализатор помех 15, синхронизатор 16, генератор 17 селекторных импульсов, генератор строба 18, индикатор 19, блок 20 разделения селекторных импульсов и импульсов запуска, блок 21 целеуказания по частоте, блок 22 углового сопровождения, что позволяет обнаружить и сопровождать самолеты с турбореактивными двигателями на встречных курсах, на малых высотах в условиях действия активных имитирующих переотраженных от земной поверхности помех. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. ДОПЛЕРОВСКОЕ РАДИОЛОКАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее антенну, соединенную через антенный переключатель с выходом передатчика и первым входом первого смесителя, при этом первый вход передатчика соединен с первым выходом возбудителя передатчика, второй выход которого соединен с вторым входом первого смесителя, выход которого соединен с входом усилителя промежуточной частоты (УПЧ), первый выход которого соединен с первым входом стробируемого блока и первым входом временного различителя, выходом балансного смесителя, выход балансного смесителя через фильтр доплеровской частоты соединен с входом автоселектора скорости, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами временного различителя третий выход автоселектора скорости соединен с первым входом индикатора, выход временного различителя соединен с входом блока управления, синхронизатор, выход которого соединен с вторым входом передатчика, генератор строба выход которого соединен с вторым входом стробируемого блока, генератор селекторных импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с четвертым и пятым входами временного различителя, отличающееся тем, что введены анализатор помех, блок разделения селекторных импульсов и импульсов запуска, блок целеуказания по частоте, блок углового сопротивления, перестраиваемой гетеродин и второй смеситель, причем выход фильтра доплеровских частиц соединен с первым входом блока углового сопровождения, выход которого соединен с вторым входом антенны, первый вход анализатора помех соединен с четвертым выходом блока управления, первый, второй и третий выходы анализатора помех соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока целеуказания по частоте, выход которого соединен с входом перестраиваемого гетеродина, выход которого соединен с первым входом второго смесителя, второй вход которого соединен с третьим выходом возбудителя передатчика, выход второго смесителя соединен с вторым входом балансного смесителя и шестым входом временного различителя, первый выход блока управления соединен с первыми входами генератора селекторных импульсов и генератора строба, выход синхронизатора соединен также с вторыми входами генератора селекторных импульсов, генератора строба, блока углового сопровождения и с первым входом блока разделения селекторных импульсов и импульсов запуска второй вход которого соединен с первым выходом генератора селекторных импульсов, первый выход блока разделения селекторных импульсов и импульсов запуска соединен с вторым входом индикатора, второй выход блока разделения селекторных импульсов и импульсов запуска соединен с входом синхронизатора. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что анализатор помех содержит нормирующий усилитель, вход которого является первым входом анализатора помех, а выход соединен с информационным входом первого аналого-цифрового преобразователя (АЦП), M-выходов которого подключен к соответствующим M-инверсионным входам первого вычитателя, вторая группа M-прямых входов первого вычитателя соединена с соответствующими M-входами второго АЦП, информационный вход которого является вторым входом анализатора помех, управляющие входы первого и второго АЦП соединены с выходом генератора тактовых импульсов, M-выходов первого вычитателя соединены с M-инверсионными входами второго вычитателя, M-прямых входов которого соединены с M-выходами запоминающего блока, знаковые выходы первого и второго вычитателей соединены соответственно с первым и вторым входом дешифратора, три выхода которого являются выходами анализатора помех. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок разделения селекторных импульсов и импульсов запуска содержит первый RS-триггер, прямой вход которого является первым входом блока разделения селекторных импульсов и импульсов запуска, а прямой выход соединен с управляющим входом счетчика, прямой счетный вход которого соединен с выходом первого генератора счетных импульсов (ГСИ) M-выходов счетчика соединены с M-входами первого регистра, управляющий вход записи которого и нулевой вход первого RS-триггера объединены и являются вторым входом блока разделения селекторных импульсов и импульсов запуска M-выходов первого регистра соединены с M-инверсными входами первого, второго вычитателей и с (M -1)-инверсными входами четвертого вычитателя, вторая группа M-прямых выходов первого вычитателя соединена с M-выходами первого постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), знаковый выход первого вычитателя соединен с единичным входом второго RS-триггера и с первым входом элемента ИЛИ, прямой выход второго RS-триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго ГСИ, выход первого элемента И соединен с инверсным счетным входом реверсивного счетчика, прямой счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый и второй входы которого соединен соответственно с прямым выходом третьего RS-триггера, и выходом второго ГСИ, M-выходов реверсивного счетчика, соединены с М-информационными входами цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), выход которого является первым выходом блока разделения селекторных импульсов и импульсов запуска, второй вход которого соединен также с управляющими входами записи второго и третьего регистров и с входом инвертора, выход которого соединен с управляющим входом счетчика с делением на два, прямой счетный вход которого соединен с первым ГСИ, M-выходов счетчика с делением на два соединены с M-прямыми входами второго и четвертого вычитателей, M-выходов второго вычитателя соединены с M -входами блока взятия модуля, M-выходов которого соединены с M-входами второго регистра, M-выходов которого соединены с M-инверсными входами третьего вычитателя, вторая группа M-прямых входов которого соединена с M-выходами второго ПЗУ, знаковый выход третьего вычитателя соединен с нулевыми входами второго, третьего и четвертого RS-триггеров, M-выходов четвертого вычитателя соединены с M-входами третьего регистра, M-выходов которого соединены с M-инверсными входами пятого вычитателя, вторая группа M-прямых входов которого соединена с M-выходами третьего ПЗУ, знаковый выход пятого вычитателя соединен с единичным входом третьего RS-триггера и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом четвертого RS-триггера, прямой выход четвертого RS-триггера является вторым выходом блока разделения селекторных импульсов и импульсов запуска.