УГЛОВОЙ СЕЛЕКТОР ДЛЯ ДВУХДИАПАЗОННОГО МОНОИМПУЛЬСНОГО РАДИОЛОКАТОРА Российский патент 2002 года по МПК G01S3/22 G01S13/44 G01S13/52 

Изобретение относится к угловым селекторам радиолокационных целей и служит для устранения угловой неоднозначности (многозначности) двухдиапазонных моноимпульсных радиолокаторов. Двухдиапазонность относится к длинам волн (частотам) радиолокационных сигналов (например: мм-см, см-дм и другие диапазоны).

Указанная неоднозначность двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора обусловлена многолепестковостью диаграмм направленности антенны и пеленгационных характеристик (например, С. А. Вакин, Л. Н. Шустов. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки, М. , Сов. радио, 1968 г. , рис. 4.3 и 4.4 на стр. 171, 172).

Известен угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора (патент RU 2032914 С1 по заявке 5040129/09, G 01 S 7/36 от 27.04.92), функциональная схема которого изображена на фиг. 1 прилагаемых чертежей. Данное устройство содержит первый и второй двухпороговые решающие блоки 1 и 2, сигнальные входы которых являются входами устройства для сигналов угловых ошибок U₁ и U₂ первого и второго диапазонов, соответственно, а выходы их объединены логическим элементом И 7, выход которого является выходом устройства для сигнала γ₇, значения которого 1; 0 служат признаками наличия цели в рабочем диапазоне значений U₁ и U₂ или за их пределами, как показано на фиг. 3 а, б и в прилагаемых чертежей.

где γ₁ и γ₂ - выходные сигналы блоков 1 и 2 соответственно, a ±P₁ и ±Р₂ - значения порогов блоков 1 и 2, соответствующие границам рабочих диапазонов пеленгационных характеристик для сигналов U₁ и U₂.

Как видно, наличие порогов для U₁ и U₂ уменьшает угловые размеры боковых равносигнальных зон пеленгационных характеристик и их угловую неоднозначность. Однако одновременно сокращается рабочий диапазон главной равносигнальной зоны. В результате при нулевом значении порогов рабочий диапазон известного устройства отсутствует и оно оказывается неработоспособным. Наличие порогов ±P₁ и ±Р₂ обеспечивает взаимное обужение угловых размеров боковых равносигнальных зон пеленгационных характеристик, как показано на фиг. 3 прилагаемых чертежей.

Недостатком известного устройства является наличие неоднозначности из-за того, что в нем не используется угловая информация, содержащаяся в соотношениях знаковых параметров (полярностях) входных сигналов U₁ и U₂, находящихся в пределах пороговых значений ±Р₁ и ±Р₂ соответственно. Так, пеленгационные характеристики для U₁ и U₂ вблизи главного равносигнального направления (РСН "0") всегда имеют одинаковую полярность, что нарушается с увеличением углового рассогласования α, ввиду разных угловых размеров их боковых лепестков, их случайной деформации и углового смещения боковых РСН, как показано на фиг. 3 а и б прилагаемых чертежей.

Однако, состав элементов, их функциональные связи, а также наличие биполярных порогов ±P₁ и ±P₂ не обеспечивают использования указанных знаковых различий U₁ и U₂ для уменьшения угловой неоднозначности.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является устранение указанного недостатка, а именно уменьшение угловой неоднозначности за счет использования знаковых различий в соотношениях входных сигналов U₁ и U₂ в рабочем диапазоне углов и за его пределами.

Поставленная задача решается тем, что угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора содержит первый и второй двухпороговые решающие блоки, сигнальные входы которых являются входами устройства для сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов соответственно, и отличается тем, что в него дополнительно введены первый и второй пороговые решающие блоки каждый с нулевым пороговым напряжением, логический элемент определения равнозначности, а также трехвходовый логический элемент И, причем сигнальные входы первого и второго решающих блоков соединены с входами устройства для сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов соответственно, а выходы соединены со входами логического элемента определения равнозначности, выходы первого и второго двухпороговых решающих блоков и логического элемента определения равнозначности подключены к входам трехвходового логического элемента И, выход которого является выходом данного устройства.

Введенные отличия обеспечивают использование априорно известных различий в соотношениях знаков входных сигналов U₁ и U₂ в рабочем диапазоне углов α и за его пределами.

Функциональная схема предлагаемого устройства изображена на фиг. 2. Принцип работы известного и предлагаемого устройства и достигаемые при их реализации технические результаты поясняются графически на фиг. 3.

Предлагаемое устройство содержит два двухпороговых решающих блока 1 и 2, два пороговых решающих блока 3 и 4 каждый с нулевым пороговым напряжением, логический элемент определения равнозначности 5, трехвходовый логический элемент И 6, причем первые двухпороговый и пороговый решающие блоки объединены своими сигнальными входами со входом устройства для сигнала угловой ошибки первого диапазона, а вторые двухпороговый и пороговый решающие блоки объединены своими сигнальными входами со входом устройства для сигнала угловой ошибки второго диапазона, выходы обоих двухпороговых решающих блоков непосредственно, а выходы обоих пороговых решающих блоков через логический элемент определения равнозначности подключены к трехвходовому логическому элементу И, выход которого является выходом данного устройства.

Блоки 1-6 являются типовыми элементами радиоприемных устройств и описаны в технической литературе. Так, блоки 1-4 описаны в книге "Проектирование радиолокационных приемных устройств" под ред. М. А. Соколова, М. , Высшая школа, 1984 г. , рис. 1.36 на стр. 42, блок 5 - в книге А. Г. Алексенко, И. И. Шагурин. Микросхемотехника. М. , Радио и связь, 1982, 3.3, стр. 129, рис. 3.14, и блок 6 - в книге Каган Б. М. Электронные вычислительные машины и системы. - М. , Энергия, 1979, стр. 70, рис. 3.6.

Пороговые решающие блоки 3 и 4 с нулевым пороговым напряжением идентичны и выполняют операцию принятия решения о превышении входными сигналами U₁ и U₂ нулевого уровня, т. е.

Логический элемент определения равнозначности 5 выполняет операцию

Трехвходовый логический элемент И выполняет операцию

Предлагаемое устройство работает следующим образом. На сигнальные входы двухпороговых решающих блоков 1 и 2 поступают сигналы угловых ошибок U₁ и U₂ двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора соответственно. Одновременно сигналы U₁ и U₂ поступают на сигнальные входы пороговых решающих блоков 3 и 4 с нулевыми пороговыми напряжениями.

Для значений входных сигналов U₁ и U₂ в пределах порогов ±P₁ и ±Р₂ соответственно, блоки 1 и 2 формируют на своих выходах сигналы γ₁= γ₂= 1. При этом в случае одинаковой полярности U₁ и U₂ (т. е. в зоне главного равносигнального направления) блоки 3 и 4 формируют на своих выходах сигналы γ₃ и γ₄ одинаковых значений, т. е.

для которых логический элемент определения равнозначности 5 формирует выходной сигнал γ₅= 1. В результате, для указанных значений сигналов γ₁= γ₂= γ₅= 1, логический элемент И 6 формирует выходной сигнал γ = 1, что служит признаком наличия цели в рабочем диапазоне углов α, как показано на фиг. 3 г.

В случае разной полярности U₁ и U₂ (т. е. в зоне боковых равносигнальных направлений), где γ₃≠ γ₄, блок 5 формирует выходной сигнал γ₅= 0. В результате, для указанных значений сигналов γ₁= γ₂= 1 и γ₅= 0, логический элемент И 6 формирует выходной сигнал γ = 0, что служит признаком наличия цели за пределами рабочего диапазона углов α, как показано на фиг. 3 г.

Из сравнения зависимостей γ₇(α) и γ(α) фиг. 3 в и г, соответственно, видно, что использование указанных знаковых различий сигналов угловых ошибок первого U₁ и второго U₂ диапазонов обеспечивает существенное сокращение угловых размеров боковых равносигнальных зон пеленгационных характеристик, т. е. уменьшение угловой неоднозначности без сокращения угловых размеров рабочего диапазона главной равносигнальной зоны.

Указанный положительный эффект от реализации предлагаемого устройства достигается за счет формирования и использования нового информационного признака (знаковых различий сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов), и, таким образом, отпадает необходимость в использовании дополнительных информационных каналов, что особенно важно применительно к бортовой аппаратуре.

Сущность изобретения заключается в том, что угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора содержит два двухпороговых решающих блока, два пороговых решающих блока с нулевым пороговым напряжением, логический элемент определения равнозначности и трехвходовый логический элемент И, причем первые двухпороговый и пороговый решающие блоки объединены своими сигнальными входами со входом устройства для сигнала угловой ошибки первого диапазона, а вторые двухпороговый и пороговый решающие блоки объединены своими сигнальными входами со входом устройства для сигнала угловой ошибки второго диапазона, выходы обоих двухпороговых решающих блоков непосредственно, а выходы обоих пороговых решающих блоков через логический элемент определения равнозначности подключены к трехвходовому логическому элементу И, выход которого является выходом данного устройства. Достигаемым техническим результатом является устранение угловой неоднозначности, обусловленной многолепестковостью диаграмм направленности антенны и пеленгационных характеристик. 3 ил.

Угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора, содержащий первый и второй двухпороговые решающие блоки, сигнальные входы которых являются входами сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов соответственно, отличающийся тем, что в него дополнительно введены первый и второй пороговые решающие блоки каждый с нулевым пороговым напряжением, логический элемент определения равнозначности, а также трехвходовый логический элемент И, причем сигнальные входы первого и второго пороговых решающих блоков соединены с входами сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов соответственно, а выходы соединены с входами логического элемента определения равнозначности, выходы первого и второго двухпороговых решающих блоков и логического элемента определения равнозначности подключены к входам трехвходового логического элемента И, выход которого является выходом данного устройства.