СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОМПЕНСАЦИОННОГО КАНАЛА САМОЛЕТНОГО РАДИОЛОКАТОРА Российский патент 2008 года по МПК G01S7/40 

Изобретение относится к средствам для проверки параметров радиотехнических устройств и может быть использовано при контроле компенсационного канала самолетного радиолокатора, устанавливаемого на самолете - перехватчике, после его производственного изготовления на заводе-изготовителе.

Известен способ контроля компенсационного канала самолетного радиолокатора, основанный на том, что в условиях антенного полигона снимают диаграммы направленности основной и компенсационной антенны радиолокатора, установленных на едином основании, путем формирования контрольного сигнала, имитирующего отраженный сигнал от цели на дальности соответствующей режиму обзора радиолокатора посредством СВЧ-генератора, излучении контрольного сигнала посредством антенны с игольчатой диаграммой направленности, размещенной на одном конце антенного полигона в направлении антенн радиолокатора, размещенных на другом конце антенного полигона. Далее определяют порог компенсации путем сравнения уровня сигнала от первого бокового лепестка диаграммы направленности основной антенны и уровня сигнала компенсационной антенны. После чего антенны перевозят на завод-изготовитель, устанавливают в контейнере радиолокатора и подключают его к рабочему месту проверки в камере завода-изготовителя. Далее формируют контрольный сигнал, переводят радиолокатор в режим обзора передней полусферы и проверяют работу компенсационного канала по виду отметки принятого контрольного сигнала на экране индикатора радиолокатора, при этом решение о правильной работе компенсационного канала принимают при отсутствии раздвоения отметки принятого контрольного сигнала на экране индикатора (Технологический процесс контроля радиолокатора FK03 ЮСТИ 461.131.007, издания Корпорации Фазотрон-НИИР, 2004 г.).

Недостаток известного способа заключается в том, что он позволяет лишь получить информацию о том, превысил ли сигнал компенсационной антенны сигнал от первого бокового лепестка основной антенны по факту отсутствия раздвоения отметки контрольного сигнала на экране индикатора. Такой способ контроля не позволяет определить величину порога компенсации и, как следствие, дать количественную оценку правильной работы компенсационного канала, что снижает достоверность контроля.

Задачей изобретения является разработка способа контроля, позволяющего дать количественную оценку правильной работы компенсационного канала, чем повысить достоверность контроля.

Решение поставленной задачи достигается тем, что контрольный сигнал формируют на входах приемников основного и компенсационного каналов посредством подключения к ним выходов генератора СВЧ через аттенюаторы основного и компенсационного каналов, на которых устанавливают максимальное затухание. При этом контрольный сигнал основного канала соответствует уровню первого бокового лепестка диаграммы направленности основной антенны, а контрольный сигнал компенсационного канала - уровню выходного сигнала компенсационной антенны. После перевода радиолокатора в режим обзора проверку работы компенсационного канала производят следующим образом: вначале определяют порог обнаружения сигнала основного канала посредством уменьшения затухания аттенюатора основного канала до появления отметки цели на экране индикатора. Далее определяют порог обнаружения сигнала компенсационного канала посредством уменьшения затухания аттенюатора компенсационного канала до пропадания отметки цели на экране индикатора. После чего определяют величину порога компенсации как разность показаний аттенюаторов основного и компенсационного каналов, при которых зафиксирован порог обнаружения сигнала, а решение о правильной работе компенсационного канала принимают в случае равенства разности показаний аттенюаторов порогу компенсации антенн радиолокатора, полученному при снятии их диаграмм направленности.

На фиг.1 представлена схема снятия диаграмм направленности основной и компенсационной антенн в условиях антенного полигона, на фиг.2 - поз.А и Б представлены диаграммы направленности основной и компенсационной антенн, на фиг.3 - схема, иллюстрирующая работу компенсационного канала радиолокатора, на фиг.4 - схема контроля компенсационного канала радиолокатора в камере завода-изготовителя.

В состав схемы снятия диаграмм направленности антенн (фиг.1) входят: генератор СВЧ 1, антенна 2 с игольчатой диаграммой направленности, регистратор 3, а также основная и компенсационная антенны 4 и 5, установленные на одном основании и закрепленные на поворотном стенде (показан на фиг.1 штриховыми линиями), при этом генератор СВЧ 1 и антенна 2 расположены на одном конце антенного полигона, а регистратор 3 и антенны 4 и 5 - на другом его конце.

В состав схемы (фиг.3) входят: генератор СВЧ 1, антенна 2 с игольчатой диаграммой направленности, имитирующие сигнал, отраженный от цели, основная и компенсационная антенны 4 и 5, приемники основного и компенсационного каналов 6 и 7, вычитающее устройство 8 и индикатор 9, входящие в состав радиолокатора 10.

В состав схемы контроля компенсационного канала в камере завода-изготовителя (фиг.4) входят: генератор СВЧ 1, основная антенна 4 и компенсационная антенна 5, приемники основного и компенсационного каналов 6 и 7, вычитающее устройство 8 и индикатор 9, входящие в состав радиолокатора 10, а также соединительные кабели 11, камера 12 завода-изготовителя, и аттенюаторы основного и компенсационного каналов 13 и 14.

В схемах, представленных на фиг.3 и 4, выход основной антенны 4 через приемник основного канала 6 соединен с первым входом вычитающего устройства 8, выход которого подключен к входу индикатора 9, а выход компенсационной антенны 5 через приемник компенсационного канала 7 подключен ко второму входу вычитающего устройства 8

В процессе перехвата воздушных целей при приеме отраженного сигнала в процессе обзора передней полусферы радиолокатор работает по двухканальной схеме (фиг.3). По первому - основному каналу, отраженный сигнал, имитируемый генератором СВЧ 1 и антенной 2, принимается антенной 4 и после усиления и преобразования в приемнике 6 через вычитающее устройство 8 подается на индикатор 9, по которому пилот перехватчика формирует атаку воздушной цели. Второй канал - компенсационный, состоит из антенны 5 и приемника 7 и служит для подавления отраженного сигнала принимаемого первым боковым лепестком диаграммы направленности основной антенны 4 для исключения раздвоения отметки цели на экране индикатора 9. Раздвоение отметки цели появляется в случае уменьшения сигнала компенсационного канала (фиг.2 - поз.С - штриховая линия). В этом случае при обзоре основная антенна 4 при изменении углового положения зеркала (показано стрелками на фиг.1) принимает контрольный сигнал как основным, так и первым боковым лепестком диаграммы направленности.

Для исключения подобного явления диаграмму направленности компенсационной антенны 5 формируют уплощенной формы (фиг.2 поз.Б), уровень принимаемого сигнала которой превышает уровень принимаемого сигнала от первого бокового лепестка антенны 4 на величину, называемую порогом компенсации (фиг.2 отрезок EF). Сигналы с выхода антенн 4 и 5 усиливаются приемниками основного 6 и компенсационного 7 каналов и после вычитающего устройства 8 их разность, в случае правильной работы компенсационного канала, должна быть равна порогу компенсации. Порог компенсации должен сохранять постоянным свое значение в реальных условиях работы радиолокатора. Поэтому проверка величины порога компенсации, как одного из основных параметров радиолокатора, на заводе-изготовителе производится в камерах влажности, температуры, давления и других (далее по тексту просто в камере).

Применение известного из прототипа способа определения порога компенсации посредством снятия диаграмм направленности основной и компенсационной антенн в условиях камеры 12 завода-изготовителя связано с большими ошибками ввиду больших искажений фазового фронта падающей волны, вызванных ограниченным объемом камеры, и по этой причине применим быть не может. Поэтому в предложенном способе величина порога компенсации определяется по величинам порогов обнаружения сигнала основного и компенсационного каналов.

Способ контроля компенсационного канала радиолокатора 10 осуществляют следующим образом: на первом этапе производят снятие диаграмм направленности основной и компенсационной антенны в условиях антенного полигона для чего посредством генератора СВЧ 1 (фиг.1) формируют контрольный сигнал, имитирующий отраженный сигнал от цели на дальности соответствующей режиму обзора радиолокатора, подают его на вход антенны 2 с игольчатой диаграммой направленности, размещенной на одном конце антенного полигона, и излучают его в направлении антенн 4 и 5, установленных на другом конце антенного полигона. Сигнал излученный антенной 2 принимается как основной 4, так и компенсационной 5 антеннами, и фиксируются регистратором 3. Далее изменяют угловое положение антенн 4 и 5 относительно положения антенны 2 путем изменения углового положения поворотного стенда и производят снятие их диаграмм направленности (фиг.2, поз.А и Б), из сравнения которых определяют порог компенсации (отрезок EF на фиг.2).

Далее антенны перевозят на завод-изготовитель, на котором производится сборка радиолокатора и проверка всех его параметров, в том числе проверка правильности работы компенсационного канала как в нормальных условиях, так и в условиях камерных испытаний при воздействии различной температуры, влажности и давления.

Антенны 4 и 5 устанавливают в контейнере радиолокатора 10, который подключают к рабочему месту его проверки в камере 12. После чего на входах приемников основного 6 и компенсационного 7 каналов формируют контрольные сигналы, соответствующие уровню первого бокового лепестка диаграммы направленности основной антенны и уровню выходного сигнала компенсационной антенны, посредством подключения к ним выходов генератора СВЧ 1 через соединительные кабели 11 и аттенюаторы основного 13 и компенсационного 14 каналов, величины затухания которых устанавливают максимальными. После чего радиолокатор 10 переводят в режим обзора и производят проверку правильности работы компенсационного канала по величинам порогов обнаружения сигнала.

Для определения порога обнаружения сигнала по основному каналу плавно уменьшают затухание аттенюатора 13. При плавном уменьшении затухания аттенюатора 13 сигнал, поступающий от генератора СВЧ 1 на вход приемника основного канала 6, увеличивается и при превышении уровня поступающего сигнала порога обнаружения он через первый вход вычитающего устройства 8 поступает на индикатор 9, формируя на его экране отметку цели, при этом фиксируют величину затухания А1 аттенюатора 13, равную

где A_max1 - значение угла поворота аттенюатора 13 соответствующее его максимальному значению,

A₁ - угол поворота аттенюатора 13, при достижении которого определен порог обнаружения сигнала основного канала,

K₁ - крутизна аттенюатора 13,

U_вх1 - величина входного сигнала, соответствующая уровню первого бокового лепестка основной антенны.

Далее определяют порог обнаружения сигнала компенсационного канала для чего начинают плавно уменьшать величину затухания аттенюатора 14, формируя на втором входе вычитающего устройства 8 компенсационный сигнал до тех пор, пока он не сравняется с сигналом на его первом входе. При равенстве сигналов на входах вычитающего устройства 8 отметка цели на экране индикатора 9 пропадает, то есть определяется порог обнаружения сигнала по компенсационному каналу, при котором фиксируют величину затухания аттенюатора 14, равную А₂

где А_max2 - значение угла поворота аттенюатора 14, соответствующее его максимальному значению,

А₂ - угол поворота аттенюатора 14, при котором определен порог обнаружения сигнала компенсационного канала,

K₂ - крутизна аттенюатора 14,

U_вх2 - величина входного сигнала, соответствующая уровню сигнала компенсационной антенны.

А их разность при А_max1=A_max2; K₁=K₂=K и одинаковых значениях порогов обнаружения сигналов основного и компенсационного каналов будет равна

Поскольку величины U_вх1 и U_вх2 определяют уровни сигналов от первого бокового лепестка основной антенны и уровень сигнала компенсационной антенны, разность показаний аттенюаторов 13 и 14 будет однозначно определять величину порога компенсации. Решение о правильной работе компенсационного канала принимают в случае равенства разности показаний аттенюаторов порогу компенсации антенн радиолокатора, полученному при снятии их диаграмм направленности.

Новое выполнение двух операций способа: формирование контрольного сигнала на входах приемников основного и компенсационного каналов и определение численного значения порога компенсации позволяют дать количественную оценку правильности работы компенсационного канала радиолокатора, чем повысить достоверность контроля.

Предложенные приемы способа, такие как формирование контрольного сигнала посредством генератора СВЧ и аттенюаторов, а также определение порогов обнаружения приемных каналов являются типовыми, и не вызывают трудностей при реализации предложенного способа в полном объеме.

Изобретение относится к средствам для проверки параметров радиотехнических устройств и может быть использовано при контроле компенсационного канала самолетного радиолокатора. Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение достоверности контроля. Сущность изобретения заключается в том, что контрольный сигнал формируют на входах приемников основного и компенсационного каналов посредством подключения к ним выходов генератора СВЧ через аттенюаторы основного и компенсационного каналов, переводят радиолокатор в режим обзора и определяют порог обнаружения сигнала по основному каналу, определяют порог обнаружения сигнала компенсационного канала, после чего определяют порог компенсации как разность показаний аттенюаторов основного и компенсационного каналов, при которых зафиксирован порог обнаружения сигнала, а решение о правильной работе компенсационного канала принимают в случае равенства разности показаний аттенюаторов порогу компенсации антенн радиолокатора. 4 ил.

Способ контроля компенсационного канала самолетного радиолокатора, основанный на том, что в условиях антенного полигона снимают диаграммы направленности основной и компенсационной антенны радиолокатора путем формирования контрольного сигнала, имитирующего отраженный сигнал от цели на дальности, соответствующей режиму обзора, посредством генератора СВЧ, и излучении контрольного сигнала посредством антенны с игольчатой диаграммой направленности, размещенной на одном конце антенного полигона, в направлении антенн радиолокатора, установленных на едином основании и размещенных на другом конце антенного полигона, после чего определяют порог компенсации путем сравнения уровня первого бокового лепестка диаграммы направленности основной антенны и уровня сигнала компенсационной антенны, после чего антенны перевозят на завод-изготовитель, устанавливают в контейнере радиолокатора, подключают его к рабочему месту проверки в камере завода-изготовителя, формируют контрольный сигнал, переводят радиолокатор в режим обзора передней полусферы и производят проверку работы компенсационного канала, отличающийся тем, что контрольный сигнал формируют на входах приемников основного и компенсационного каналов посредством подключения к ним выходов генератора СВЧ через аттенюаторы основного и компенсационного каналов, на которых устанавливают максимальное затухание, при этом контрольный сигнал основного канала соответствует уровню первого бокового лепестка диаграммы направленности основной антенны, а контрольный сигнал компенсационного канала - уровню выходного сигнала компенсационной антенны, при этом проверку работы компенсационного канала производят следующим образом: сначала определяют порог обнаружения сигнала основного канала, уменьшая затухания аттенюатора основного канала до появления отметки цели на экране индикатора, затем определяют порог обнаружения сигнала компенсационного канала, уменьшая затухание аттенюатора компенсационного канала до пропадания отметки цели на экране индикатора, после чего определяют порог компенсации как разность показаний аттенюаторов основного и компенсационного каналов, при которых зафиксирован порог обнаружения сигнала, а решение о правильной работе компенсационного канала принимают в случае равенства разности показаний аттенюаторов порогу компенсации антенн радиолокатора, полученному при снятии их диаграмм направленности.