УСТРОЙСТВО ОЦЕНКИ УГЛОВЫХ КООРДИНАТ ЦЕЛЕЙ ДЛЯ МОНОИМПУЛЬСНОГО РАДИОЛОКАТОРА С ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКОЙ Российский патент 2007 года по МПК G01S3/10 

Изобретение относится к устройствам оценки угловых координат целей и предназначено для моноимпульсного радиолокатора (МРЛК) с фазированной антенной решеткой (ФАР), осуществляющей безынерционное электронное управление положением равносигнального направления (РСН).

Известно устройство оценки угловых координат целей для МРЛК [1, рис.109 на с.297], выполненное в виде делителя и автономного источника калибровочного напряжения, причем делитель подключен своим первым входом к выходу МРЛК для сигнала ошибки (СО) - U, а своим вторым входом - к источнику калибровочного напряжения, выход делителя является выходом данного устройства для сигнала углового отклонения цели от РСН

Недостатком известного устройства является снижение точности оценки α_ц из-за отсутствия автоматической коррекции калибровочного напряжения μ в зависимости от углового отклонения цели от РСН, а также от углового отклонения РСН от направления нормали к апертуре ФАР [2, с.139, ф-ла 2.52, 4, с.186].

Более близким по составу элементов и функциональным связям является устройство оценки угловых координат цели для обзорного моноимпульсного радиолокатора по Патенту RU 2052831 C1, G01S 3/04 от 14.01.88.

Данное устройство содержит блоки оценки сигнала ошибки и пеленгационной чувствительности на скользящем интервале углов, которые имеют общие входы для сигнала ошибки U и угла РСН α₀, a выходы которых через делитель подключены к выходу устройства для сигнала оценки углового отклонения цели от РСН.

Недостатком известного устройства является снижение точности оценки угловых координат целей для обзорного МРЛК из-за существенного ограничения числа измерений значений U и μ на скользящем интервале, особенно применительно к ФАР с безынерционным управлением угловым положением РСН. Снижение точности обусловлено также динамической ошибкой запаздывания в оценке значений и в процессе изменения входных сигналов U и α₀ на проходе [2, с.385].

Точность оценки угловых координат целей может быть повышена при дискретном управлении положением РСН по ступенчатому закону, например, в моноимпульсных радиолокаторах с ФАР, когда значения оценок и могут формироваться на более протяженном интервале времени и при фиксированных угловых положениях РСН [3, с.327-330].

Однако состав элементов известного устройства, функциональные схемы блоков оценки и на скользящем интервале углов и их связи не обеспечивают реализации указанной возможности при указанном дискретном управлении положением РСН.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение точности оценки угловых координат целей путем оценки СО и пеленгационной чувствительности при фиксированных значениях углов РСН.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемое устройство оценки угловых координат целей для моноимпульсного радиолокатора (МРЛК) с ФАР введены задатчик фиксированных значений углов (РСН) по ступенчатому закону, индикатор цели на проходе, ключевой элемент (КЭ), а также генератор тактовых импульсов для синхронизации моментов съема выходных сигналов указанного задатчика, блока оценки СО и индикатора цели на проходе, причем блок оценки СО формирует среднее значение СО МРЛК для фиксированных значений углов РСН, выход указанного блока соединен с сигнальными входами индикатора цели на проходе и блока оценки пеленгационной чувствительности непосредственно, а с первым входом делителя через КЭ, выход индикатора цели на проходе соединен с управляющими входами КЭ и блока оценки пеленгационной чувствительности, который выполняет следующую функцию:

,

где - значения оценок СО в двух соседних фиксированных положениях РСН;

Δα - шаг по углу для ступенчатого закона управления РСН;

γ_j - сигнал индикации цели на проходе (γ_j=1) или ее отсутствия (γ_j=0)

Предлагаемая совокупность признаков для повышения точности оценки угловых координат целей формирует значения оценок сигналов ошибки и пеленгационной чувствительности при фиксированных значениях углов РСН.

На фиг.1 показана функциональная схема предлагаемого устройства. Принцип работы предлагаемого устройства и достигаемый технический результат поясняются графически на фиг.2, где

а) последовательность тактовых импульсов с интервалом Δt;

б) ступенчатый закон изменения углов РСН α₀;

в) пеленгационная характеристика МРЛК и значения оценок СО и углового отклонения цели от РСН _ц

Предлагаемое устройство содержит:

1 - моноимпульсный радиолокатор (МРЛК) с фазированной антенной решеткой (ФАР);

2 - блоки оценки сигнала ошибки (СО) для фиксированных значений углов равносигнального направления;

3 - индикатор цели на проходе;

4 - блок оценки пеленгационной чувствительности;

5 - делитель;

6 - ключевой элемент КЭ;

7 - задатчик фиксированных значений углов равносигнального направления;

8 - генератор тактовых импульсов.

МРЛК с ФАР - 1 своим выходом для сигнала ошибки (СО) U соединен со входом блока 2 оценки СО который своим выходом соединен с сигнальными входами индикатора цели на проходе 3, ключевого элемента КЭ-6 и блока 4 оценки пеленгационной чувствительности . Выход индикатора цели на проходе 3 соединен с управляющими входами блока 4 и КЭ-6, выходы которых соединены соответственно со вторым и первым входами делителя 5, выход которого является выходом устройства для сигнала оценки углового отклонения цели от РСН _ц.

Генератор тактовых импульсов 8 подключен к синхронизирующим входам блока 2 оценки СО индикатора цели на проходе 3 и задатчика 7.

Работа устройства.

При изменении посредством задатчика 7 угла РСН по ступенчатому закону α_0j=Δα·j, как показано на фиг.2б, измеряемые МРЛК с ФАР (блок 1) сигналы ошибки U поступают в блок 2, формирующий сглаженное значение входного сигнала для фиксированного значения угла РСН

где U и - входной сигнал ошибки (СО) и выходной сигнал оценки СО;

индекс i - номер тактового импульса;

индекс j - номер шага РСН по углу;

индекс m - число отсчетов при фиксированных значениях углов РСН.

При этом точность формирования пропорциональна .

Указанный сигнал поступает в блок 3 для индикации наличия цели на проходе (γ=1) или ее отсутствия (γ=0) в данном шаге изменения угла РСН

В случае, когда при изменении положения РСН на угол Δα значение меняет знак, например, выходной сигнал блока 3 γ=1 поступает на управляющий вход нормально разомкнутого ключевого элемента КЭ-6, который обеспечивает передачу сигнала на первый вход делителя 5.

Кроме того, поступает на сигнальный вход, a γ_j - на управляющий вход блока 4 оценки пеленгационной чувствительности который выполняет следующую функцию:

где шаг по углу Δα - константа для данного закона управления РСН, значение которой ограничено диапазоном угловой линейности пеленгационной характеристики.

поступает на второй вход делителя 5.

Делитель 5, ключевой элемент КЭ-6 и генератор (Г) тактовых импульсов являются типовыми элементами электронных схем, например [5, рис.1.35 на с.42, рис.1.12 на с.30 и рис.9.9 на с.244];

МРЛК с ФАР - 1 с выходом для сигнала ошибки известен, например [4, с.267-269].

Делитель 5 формирует следующую оценку углового отклонения цели от РСН как показано на фиг.2в.

Таким образом, совокупность признаков пеленгационного устройства обеспечивает оценку значений и при фиксированных значениях углов РСН, что повышает точность по сравнению с известным устройством с оценкой указанных параметров на скользящем интервале углов.

Литература

1. П.И.Дудник, Ю.И.Чересов. Авиационные радиолокационные устройства. Изд. ВВИА им. Жуковского, 1986.

2. A.M.Зуфрин. Методы построения судовых автоматических угломерных систем. Изд. Судостроение, - Л.: 1970.

3. Радиолокационные системы радиоуправления. Под ред. А.И.Канащенкова и др., т.2. - М.: Радиотехника, 2003.

4. А.А.Коростелев. Пространственно-временная теория радиосистем. - М.: Радио и связь, 1987.

5. Проектирование радиолокационных приемных устройств. Под ред. М.А.Соколова. - М.: Высшая школа, 1984.

Изобретение относится к области радиолокации и может использоваться для оценки угловых координат целей. Достигаемый технический результат - повышение точности оценки угловых координат целей путем оценки сигнала ошибки и пеленгационной чувствительности при фиксированных значениях углов при равносигнальном направлении. Устройство оценки угловых координат целей для моноимпульсного радиолокатора с фазированной антенной решеткой содержит блок оценки сигнала ошибки и блок оценки пеленгационной чувствительности, делитель, задатчик фиксированных значений углов по ступенчатому закону, индикатор цели на проходе, ключевой элемент, генератор тактовых импульсов. 2 ил.

Устройство оценки угловых координат для моноимпульсного радиолокатора (МРЛК) с фазированной антенной решеткой (ФАР), содержащее блоки оценки сигнала ошибки (СО) и пеленгационной чувствительности, выходы которых соединены, соответственно, с первым и вторым входами делителя, выход которого является выходом устройства для сигнала оценки углового отклонения цели от равносигнального направления (РСН), отличающееся тем, что в него дополнительно введены задатчик фиксированных значений углов (РСН) по ступенчатому закону, индикатор цели на проходе, ключевой элемент (КЭ), а также генератор тактовых импульсов для синхронизации моментов съема выходных сигналов указанных выше задатчика, блока оценки СО и индикатора цели на проходе, причем блок оценки СО формирует среднее значение СО МРЛК для фиксированных значений углов РСН, выход указанного блока соединен с сигнальными входами индикатора цели на проходе и блока оценки пеленгационной чувствительности непосредственно, а с первым входом делителя через КЭ, выход индикатора цели на проходе соединен с управляющими входами КЭ и блока оценки пеленгационной чувствительности

,

где _j, _j-1 - значения оценок СО в двух соседних фиксированных положениях РСН;

Δα - шаг по углу для ступенчатого закона управления РСН;

γ_j - сигнал индикации цели на проходе (γ_j=1) или ее отсутствия (γ_j=0).