Грозопеленгатор-дальномер Советский патент 1985 года по МПК G01S13/95 

рой счетчики, генератор, блок формирования отношения и решающий блок, причем первый вход дальномера соединен с первым полосовым фильтром, выход первого преобраззгющего фильтра через первый ФНП соединен с первыми входами первого и второго блоков триггеров, выход второго преобразующего фильтра через второй ФНП подключен к вторым входам первого и второго блоков триггеров и первым входам первого и второго блоков элементов И, выход третьего преобразующего фильтра через третий ФНП подключен к третьим входам первого и второго блоков триггеров и вторым входам первого и второго блоков элементов И, выход четвертого преобразующего фильтра через четвертый ФНП подключен к четвертым входам первого и второго блоков триггеровJ выход первого полосового фильтра соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого преобразующих фильтров, первый, второй, третий и четвертый выходы первого блока триггеров соединены с соответствующими входами третьего блока элементов И и решающего блока, выход которого является выходом дальномера, первый, второй и третий выходы второго блок триггеров соединены с соответствующими входами четвертого блока элементов И и с пятым, шестым, сед1змым входами третьего блока элементов И, первый, второй и третий выходы которого соединены через четвертый элемент ИЛИ с входом первого счетчи. ка, третьи входы первого и второго блоков элементов И соединены соответственно с первым и вторым выходами первого триггера, выход первого блока элементов И соединен через второй элемент ИЛИ с управляющим входом второго счетчика, а выход второго блока элементов И соединен через второй триггер с четвертым входом четвертого блока элементов И, первый, второй и третий выходы которого соединены через третий элемент ИЛИ с входом второго счетчика, первый, второй и третий выходы генератора соединены соответственно с восьмым, девятым, десятым входами третьего блока элементов И и с пятым, шестым, седьмым входами четвертого блока элементов И, второ

вход дальномера соединен с входом второго полосового фильтра, первый и второй входы первого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами дальномера выход первого элемента ИЛИ соединен с пятым входом первого блока триггеров и с первым входом первого триггера, выходы первого и второго счетчиков соединены с соответствующими входами блока формирования отношения, третий вход которого соединен с четвертым выходом генератора, выход блока формирования отношения соединен с пятым входом решающего блока, третий управляющий вход дальномера соединен с управляющим входом блока формирования отношения, четвертый управляющий вход дальномера соединен с первым управляющим входом решающего блока, а пятый управляющий вход дальномера соединен с-вторым, входом второго элемента ИЛИ, с вторыми входами первого и второго триггеров, с управляющими входами первого и второго блоков триггеров, с управляющими входами первого счетчика и с вторым управляющим входом решающего блока.

3. Грозопеленгатор-дальномер ПОП.1, отличающийся тем, что -блок управления состоит из , второго и третьего компараторов, третьего, четвертого и пятого триггеров, генератора, третьего элемента И и делителя частоты, причем первый, второй и третий входы блока управления соединены через соответствующий компаратор с певыми входами третьего, четвертого и пятого триггеров, выходы которых являются соответственно пятым, первым и вторым выходами блока управления, выход генератора соединен через последовательно соединенные третий элемент И и делитель частоты с вторыми входами третьего, четвертого и пятого триггеров, выход третьего триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, а второй и третий выходы делителя частоты являются соответственно третьим и четвертым выходами блока управления.

4.Гроэопеленгатор-дальномер по П.1, отличающийся тем, что пеленгатор состоит из первого, второго и третьего резонансных усилителей, фазовращателя, сумматора, вычитателя, фазометров грубого

и точного пеленга, пятого блока элементов И, третьего, четвертого и пятого счетчиков и первого коммутатора, причем первый вход пеленгатора соединен с последовательно соединенными первым резонансным усилителем и фазовращателем, выход которого подключен к первым входам сумматора и вычитателя, второй вход пеленгатора соединен через второй резонансный усилитель с вторьг ш входами сумматора и вычитателя, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами фазометра точного пеленга, третий вход пеленгатора соединен через третий резонансный усилитель с первьм входом фазометра грубого пеленга, второй вход которого соединен с выходо сумматора, выход фазометра грубого пеленга соединен через третий счетчик с первым входом пятого блока элментов И, второй вход которого подключен к второму выходу пятого счетчика, выход пятого блока элементов И соединен с первым входом первого коммутатораj выход фазометра точного пеленга соединен с входами четвертого и пятого счетчиков, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами первого коммутатора, выход которого является выходом пеленгатора, первы управляющий вход пеленгатора соединен с управлянщими входами фазометров точного и грубого пеленга, второй управляющий вход пеленгатора соединен с управляющим входом первого коммутатора, а третий управляющий вход пеленгатора соединен с управляющими входами третьего, четвертого и пятого счетчиков.

5.Грозопеленгатор-дальномер ПО П.1, отличающийся

тем, что амплитудный дальномер содержит последовательно соединенные четвертый полосовой фильтр, амплитудный детектор и усилитель, четвертый, пятый. Шестой и седьмой компараторы, шестой, седьмой, восьмой и девятый триггеры, шестой блок элементов И, шестой, седьмой, восьмой и девятый счетчики и второй коммутатор, причем входом амплитудного дальномера является вход четвертого полосового фильтра, выход усилителя подключен к входам четвертого, пятого, шестого и седьмого компараторов, выходы которых соединены соответственно через шестой, седьт мой, восьмой и девятый триггеры с первым, вторым, третьим, четвертым входами шестого блока элементов И, первьш, второй, третий и четвертый выходы шестого блока элементов И соединены соответственно через шестой, седьмой, восьмой и девятый счетчики с первым, вторым, третьим и четвертым входами второго коммутатора, пятый выход шестого : блока элементов И соединен с пятым входом второго коммутатора, выход которого является выходом амплитудного дальномера, первый и второй управляющие входы амплитудного дальномера соединены соответственно с управляющими входами шестого блока элементов И и второго коммутатора, третий управляющий вход соединен с вторыми входами шестого, седьмого восьмого и девятого триггеров, а четвертый управляющий вход соединен с управляющим входом шестого, седьмого, восьмого и девятого счетчиков

6. Грозопеленгатор-дальномер по П.1, отличающийся тем, что блок цифровой обработки содержит первый, второй и третий блоки памяти, блок сравнения, второй и третий делители частоты, формирователь импульсов сдвига и третий генератор, причем первый, второй, третий входы блока цифровой обработки соединены через первый блок памяти с соответствующими входами блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно через второй и третий блоки памяти с первым и вторым выходами блока дифровой обработки, выход третьего генератора соединен с входами формирователя импульсов сдвига и второго делителя частоты, выходом соединенного с четвертым входом блока сравнения и входом третьего делителя частоты, выход которого соединен с пятым входом блока сравнения, третий и четвертьй выходы блока цифровой обработки соединены соответственно с выходами

второго и третьего делителей частоты . вькод формирователя импульсов сдвига соединен с вторыми входами второго и третьего блоков памяти, первый и второй управляющие входы блока цифровой отработки соеденены соответствннно с управляющими входами первого блока памяти и второго, третьего блоков памяти.

7. Грозопеленгатор-дапьномер по п.2, о тличающийся тем, что,блок формирования отношения содержит седьмой и восьмой блоки элементов И, делитель, пятый и шее-, той элементы ИЛИ, ключ и десятый счетчик, причем первые входы седьмого и восьмого блоков элементов И являются соответственно первым и вторым входами блока формирования отношения, вторые входы седьмого и восьмого блоков элементов И соединены соответственно.с первым и вторым выходами делителя, первый вход которого подключен к выходу ключа, выходы седьмого блока элементов И соединены с входами пятого элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока формирования отношения, выходы восьмого блока элементов И соединены с входами шестого элемента ИЛИ, выходом соединенного через счетчик с первьм входом ключа, второй вход ключа соединен с третьим входом блока формирования отношения, а управляющий вход блока формирования отношения соединен с управляющими входами делителя и десятого счетчика.

1. ГРОЗОПЕЯЕНГАТОР-ДАЛЬНОМЕР, содержащий пеленгатор, индикатор, блок управления, электрическ5то антенну, соединенную с первым входом блока управления, и первую и вторую магнитные антенны, соединенные с первым и вторым входами пеленгатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения местоположения грозовьпс разрядов, введены импульсный Е-Н-дальномер, амплитудный дальномер и блок цифровой обработки, причем выход электрической антенны соединен с третьим входом пеленгатора и первыми входами амплитудного дальномера и импульсного Е-Н-дальномера, выходы первой и второй магнитных антенн соединены с вторым и третьим входами импульсного Е-Н-дальномера и с вторым и третьим входами блока управления соответственно, выходы импульсного Е-Н-дальномера, амплитудного дальномера и пеленгатора соединены соответственно с первым, вторым и треть им входами блока цифровой обработки, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с первым, вторым, третьим и четвертьм входами индикатора, первьй, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока управления соединены с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым управляющими входами импульсного Е-Н-дальномера, четвертый, третий и пятый выходы блока управления соединены соответственно с первым, вторьм и третьим управляющими входами амплитудного дальномеi ра и пеленгатора, четвертый выход блока управления соединен с первым (Л управляющим входом блока цифровой обработки, а выход индикатора соединен с четвертым управляющим входом амплитудного дальномера и вторым управляющим входом блока цифровой обработки. 2. Грозопеленгатор-дальномер по П.1, отличающийся тем, что, импульсный Е-Н-дальномер содержит первый полосовой фильтр, первый, второй, третий и четвертый преобразующие фильтры, первый,, второй, третий и четвертый формирователи нулевых переходов (ФНП), последовательно соединенные второй полосовой фильтр, пятый ФНП и первый элемент И, последовательно соединенные третий полосовой фильтр, шестой ФНП и второй элемент И, первый, второй, третий и четвертый элементы РШИ, первый и второй блоки триггеров, первый, второй, третий и четвертый блоки элементов И, первый и второй триггеры, первый и вто

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения местоположения грозовых очагов из одного пункта наблюдения.

Цель изобретения - повышение точности определения местоположения грозового разряда.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема грозопелен- гатора-дальномера на фиг. 2-4 временные диаграммы поясняющие его работу; на фиг. 5 - решающий блок.

Грозопеленгатор-дальномер (фиг.1 содержит электрическую антенну 1, первую и вторую магнитные антенны 2 и 3, импульсный Е-Н дальномер 4, блок 5 управления, пеленгатор 6, амплитудный дальномер 7, блок 8 цифровой обработкиj индикатор 9. Импульсный Е-Н дальномер 4 содержит первый, второй и третий полосовые фильтры 10-12, первый, второй, третий и четвертый преобразующие фильтры 13-16, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой формирователи 17-22 нулевых перепадов, первый и второй элементы И 23 и 24, первый, второй, третий и четвертьй элементы ИЛИ 25-28, первый и второй блоки 29 и 30 триггеров, первый, второй, третий и четвертый блоки

31-34 элементов И, первый и второй триггеры 35 и 36, первый генератор ,37. первый и второй счетчики 38 и .39, решающий блок 40, блок 41 формирования отношения. Блок 5 управления содержит первый, второй и третий компараторы 42-44, третий, четвертый и пятый триггеры 45-47, делитель 48 частоты, третий элемент И 49, второй генератор 50. Пеленгатор 6 содержит первый, второй и третий резонансные усилители 51-53, фазовращатель 54, вычитатель 55, сумматор 56, фазометр 57 грубого пеленга, фазометр 58 точного пеленга, пятый блок элементов И 59, третий, четвертый и пятый счетчики 60-62, первый коммутатор 63. Амплитудный дальномер 7 содержит полосовой фильтр 64, амплитудный . детектор 65, усилитель 66, четвертый, пятый, шестой и седьмой компараторы 67-70, шестой, седьмой, восьмой и девятый триггеры 71-74, шестой блок элементов И 75, шестой, седьмой, восьмой и девятьй счетчики 76-79 и второй коммутатор 80. Блок 8 цифровой обработки содержит первый, второй и третий блоки 81-83 памяти, блок 84 сравнения, второй и третий делители 85 и 86 частоты, формирователь 87 импульсов сдвига

31

и третий генератор 88. Блок 41 формирования отношения содержит седьмой и восьмой блоки элементов И 89 и 90, делитель 91, пятый и шестой элементы ИЛИ 92 и 93, ключ 94 и десятый счетчик 95, а решающий блок 40 содержит одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый счетчики 96-98, третий коммутатор 99 и логический блок 100.

Гроэопеленгатор-дальномер работает следующим образом.

Сигнал грозового разряда, принятый электрической антенной 1 с круговой диаграммой направленности и ортогонально направленными первой и второй магнитными антеннами 2 и 3 с синусной и косинусной диаграммами направленности, поступает на входы импульсного Е-Н дальномера 4, блока 5 управления и пеленгатора 6. Сигнал электрической антенны 1 поступает также на вход амплитудного дальномера 7. Измеренная импульс ным Е-Н дальномером 4 дальность R и измеренная амплитудным дальномером 7 дальность Rj вместе с оценкой пеленга § полученной пеленгатором 6, подается на блок 8 цифровой обработки, где запоминается в первом, втором и третьем блоках 81-83 памяти. Информация о координатах зарегистрированных разрядов опраши.вается с блока 8 цифровой обработки с частотой 50 Гц и высвечивается на

экране ЭЛТ индикатора 9. Каждый гро зовой разряд отображается в виде яркостной точки, расстояние которой от центра экрана в определенном масштабе обозначает дальность до источника разряда, а угол отклонения от направления на север - его пеленг.

импульсный Е-Н дальномер 4 работает следующим образом.

В основе оценки расстояния до источника грозовых разрядов лежит использование различных зависимостей электрической и магнитной составляющих поля от расстояния. В области низких частот (до 100 кГц) и малых расстояний (до 100-120 км) выражения для вертикальной составляющей электрического поля и горизонтальной составляющей магнитного поля могут быть записаны

E(jw) a oi +jwo :-to2j ;

CD

187120

H(iujJ ) ,

(2)

а и b - амплитудные множигдетели; (i c/R;c - скорость света,

R - дальность от точки наблюдения до источника излучения.

Если разделить выражение (2) на (1), приняв , поскольку амплитуды не влияют на процесс измерения, и , то получим вьфажение коэффициента передачи первого, второго, третьего и четвертого преобразующих фильтров 13-16

. K(i.)

СЗ)

р +ju),9-to

где R( дальность настройки фильтра.

При подаче на вход преобразующих фильтров сигнала Е для составляющей поля на его выходе имеем

иби)с, , (.,

p +lW/5-uj

Как видно из (4), при eL-ft получим (J(jio)( JU) с точностью до

амплитудных множителей.

Дальность до источника разряда оценивают по расхождению первых нулевых переходов выходных сигналов преобразующих фильтров, настроенных на различные дальности, и сигнала Н ( составляющей поля.

Если дальность до источника разряда и дальность настройки фильтра . совпадают (), то первые нулевые

переходы совпадут. При d р нулевой переход U(ju/) опережает нулевой переход H(ju)) при ci 7/5 наоборот, нулевой переход U(ju) отстает от нулевого перехода Н (jw)

На фиг.2 показаны сигналы Е соетавляющей поля с длительностью первой полуволны 50 МКС и выходные сигналы преобразующих фильтров, настроенных на дальность 12, 25,

50, 100 км (Е12, Е25, Е50, Е100 соответственно) с указанием изменения длительности t первой полуволны. Здесь же приводится сигнал Н| составляющей поля для дальности

км. Первые нулевые переходы откликов преобразующих фильтров с настройкой на 12,25 км опережают нулевой переход, сигнала Hi составляющей поля, в то время как нулевые переходы откликов преобразующих фильтров, настроенных на 50,100 км отстают от нулевого перехода сигнала HL составляющей поля. Аналогичную свйэь расхождения нулевых переходов можно установить для даль ностей, лежащих в других градациях Таким образом, закономерность черед вания первых нулевых откликов преобразующих фильтров и сигнала Е, составляющей поля дает основу к построению измерителя дальности,т.е устанавливающего интервал дальности, в котором произошел грозовой разряд. Кроме того, как видно из фиг.2, можно произвести оценку временного интервала нулевого перехода сигнала HIJ составляющей поля относительно нижней границы градации дальнос ти, которой принадлежит грозовой разряд. В данном случае нижней границей является R 25 км. Затем можно пересчитать этот временной интервал в расстояние и просуммировать с величиной дальности, соотве ствующей нижней границе установлен ной градации. Тем можно полу чить непрерывную оценку дальности до источника грозового разряда. I .. Электромагнитная волна, созданная молниевым разрядом, воспринима ется электрической и первой и второй магнитными антеннами 1-3. Наведенные сигналы подаются на первый, второй и третий полосовые фильтры 10-12 соответственно. С первого полосового фильтра 10 сигнал поступает на первый, второй, третий и четвертый преобразующие фильтры 13-16, настроенные на 12,25,50 и, 100 км. (Выходные сигналы преобразующих фильтров показаны на фиг.2). Далее сигналы первого, второго, третьего и четвертого прео разующих фильтров 13-16 следуют через первый, второй, третий и четвертый формирователи 17-20 нулевых переходов на первые входы четырех триггеров, входящих.в первый блок .29 триггеров. Сигналы первой и второй магнитных антенн 23 проходят через второй и третий полосовые фильтры 11 и 12, через пятый и шестой формирователи 21 и 22 нулевых переходов и поступают соответственно на первый и второй элементы И 23 и 24. Формирователи нулевых переходов могут быть выполнены в виде усилителей-ограничителей с. последующим формированием узкого импульса по фронту сигнала. Так как полезный сигнал первой или второй магнитных антенн 2 и 3 при пеленге б кратном 90,-отсутствует, введено управление прохождением сигналов нулевых переходов через первый и второй элементы И 23 и 24, которое исключает подачу сигнала на первьй элемент ИЛИ 25, в случае малой величины сигнала. Уровень сигнала в первой и второй магнитных антеннах 2 и 3 оценивается в блоке 5 управления, откуда управляющие сигналы подаются на первый и второй элементы И 23 и 24. Выходные сигналы первого и второго элементов И 23 и 24 поступают через первый элемент ИЛИ 25 на вторые входы четырех триггеров, входя1цих в первый блок триггеров 29. Начальная установка триггеров осуществляется сигналом Бланк, поступающим с блока 5 управления. Выходные сигналы триггеров, входящих в блок 29, определяют порядок следования нулевых переходов сигналов первой и второй магнитных антенн 2 и 3, нулевьгх переходов сигналов первого, второго, третьего и четвертого преобразующих фильтров 13-16 и подаются на вход четвертого блока 34 элементов И и решающий блок 40. На фиг. За показаны выходные сигналы первого блока 29 триггеров при разных дальностях до грозового разряда, принадлежащих различным градациям 0-12, 12-25, 25-50, 50-100 км. Значение дальности в. импульсном Е-Н дальномере 4 определяется по формуле нижняя граница выбранного интервала расстояния; момент времени перехода через нуль сигнала H(,

t- t. - моменты времени, перехода через нуль

сигналов U(jty) преобразующих фильтров, определяющих соответственно нижнюю и верхнюю границы градации, которой принадлежит грозовой разряд

Таким образом,, дальность складьшается- из дальности, соответствующей нижней границе градации, в которой лежит искомая дальность, шпос значения дальности, найденной в пределах градации.

Выходные сигналы первого, второго, третьего и четвертого формирователей 1.7-20 поступают также на второй блок 30 триггеров, включающий три триггера, где на их основе формируются сигналы временных интервалов (t- t|), соответствующих дальностям 12-25, 25-50, 50-100 (фиг. 36). Начальная установка этих триггеров осуществляется сигналом Бланк. Б третьем блоке 33 элементов И .производится заполнение интервалов (t,v -t ) импульсами частотой f , f2 2f или f3 2f2 соответственно.

Четвертый блок 34 элементов И, используя выходные -сигналы первого блока 29 триггеров (фиг.За) и вто рого блока 30 триггеров (фиг.36), производит вьщеление временного интервала tjj-t f дальности внутри градации (фиг.Зв), заполнение этого временного .интервача импульсами квантующей частоты f, f 2, ИЛРХ з для градаций II, III, IV соответственно. Частоты квантования f , 2f и 2f,j поступают на третий и четвертый .блоки 33 и 34 элементов И с первого генератора 37. Полученная таким образом пачка импульсов длительностью (ц-t,) подается через четвертый элемент ИЛИ 28 на первый счетчик 38, куда записывается код, соответствующий числу импульсов в пачке. Первый счетчик 38 устанавливается в исходное состояние сигналом Бланк. Для дальности 1-й градации, т.е. R 12 км, вьщеление указанного временного интервала не производится.

Назначение первого и второго триггеров.35 и 36, первого второго и третьего блоков 31-33 элементов И второго и третьего элементов ШШ 26 и 27 - обеспечить заполнение второго счетчика 39 импульсами градации дальности, которой принадлежит грозовой разряд. Причем перJ вый триггер 35, первый блок 31 элементов И и второй элемент ИЛИ 26 служат для установки в нулевое состояние второго счетчика 39, а третий блок 32 и второй триггер 36 выполняют задачу пропускания пачек импульсов длительностью (tj ) градаций II, III, IV через третий элемент ИЛИ 27 на второй счетчик 39, где фиксируется код градации дальности.

Если грозовой разряд произошел во второй градации дальности (12 R 25 км), то пачка импульсов II градации дальности с третьего блока -33 элементов И поступает через третий элемент ИЛИ i 27 на второй счетчик 39, фиксируя код, равный числу импульсов. Срабатывание первого триггера 35 от импуль5 са нулевого перехода сигнала Нц запрещает прохождение импульса нулевого перехода второго формирователя 18 через первый блок 31 элементов И и элемент ИЛИ 26 на сброс в

0 исходное состояние значений второго счетчика 39. Б то же время первый триггер 35 разрешает прохождение импульсов второго формирователя 18 через второй блок 32 элементов И на

, срабатывание второго триггера 36, который выходным сигналом запрещает прохождение пачек импульсов III и IV градации на второй счетчик 39. Таким образом во втором счетчике 39

Q сохраняется код второй дальности, необходимый для работы блока 41 формирования отношения. Б первом счетчике 38 при этом записывается код, соответствующий интервалу tj,-t,5 (фиг.Зв).,Если грозовой разряд произощел в третьей градации дальности (255 R-i 50 км), то пачка импульсов II градации проходит с третьего блока 33 элементов И через третий элемент ИЛИ 27 на второй счетчик 39. На первый триггер 35 выходным сигналом разрешает прохождение импульса нулевого перехода второго формирователя 18 через первый блок 31 элементов И и второй элемент ИЛИ 26 на сброс в нулевое состояние кода второго счетчика 39. Второй счет9чик 39 устанавливается в исходное состояние и затем вновь заполняется импульсами Ш-ей градации дальности. В этот период времени приходит импульс нулевого перехода сигнала Н., который опрокидывает первый триггер 35, вызывая, запрет установки в нулевое состояние второго счетчика 39. Выходной сигнал с втор го выхода первого триггера 35 разре шает прохождение импульса нулевого перехода с третьего формирователя 19 через второй блок 32 элементов И а второй триггер 36, которьй срабат вает и сохраняет, тем самым, код второго счетчика 39, соответствующий третьей градации дальности. Аналогично происходит работа при дальности до грозового разряда, лежащей в IV-ой градации (фиг.4в). Блок 5 управления работает следующим образом. Сигналы с выходов электрической и первой и второй магнитных антенн 1-3 подаются соответственно на первый, второй и третий компараторы 42-44, которые срабатывают при превышении заданного порогового уровня и опрокидьшают третий, четвертый и пятый триггеры 45-47. Выходные сигналы четвертого и пятого триггеров 46 и 47 управляют (разрешают или за прещают) в импульсном Е-Н дальномере 4 прохождением сигналов первой и второй магнитных антенн 2 и 3 на обработку. При срабатывании третьег триггера 45 формируется сигнал Бланк, устанавливающий время обработки сигналов. Для установки в исходное состояние третьего, четвертого и пятого триггеров 45-47, т.е. задания окончания сигнала Бланк, используется второй генератор 50 совместно с третьим элементом И 49 и делителем 48 частоты. Выходной сигнал третьег триггера 45 разрешает прохождение импульсов второго генератора 50 через третий элемент И 49. Длительность сигнала Бланк задается частотой второго генератора 50 и коэффициентом делителя 48 частоты и обычно равна 150-200 мс. Выходным сигналом делителя 48 частоты приводятся в исходное состояние третий, четвертый и пятый триггеры 45-47. На основе сигналов делителя 48 частоты формируются сигналы t и t . 010 Сигнал tj служит для выполнения операции измерения фазовых сдвигов в пелёнг.аторе: 6, формирования сигнала отношения в блоке 41 импульсного Е-Н дальномера 4 и записи дальности в шестой, седьмой, восьмой или девятый счетчики 76-79 амплитудного дальномера 7. Управляющий сигнал t. необходим для вьщачи сигналов пеленга б дальности R с решающего блока 40 и дальности R с третьего коммутатора 80, а также для записи данных в первый блок 81 памяти-блока 8 цифровой обработки. Пеленгатор 6 работает следующим образом. Кратковременный сигнал грозового разряда, принятый электрической антенной 1- и ортогонально направленными первой и второй магнитными антеннами 2 и 3 (фиг.З), возбуждает первый, второй и третий резонансные усилители 51-53, выходные сигналы которых можно описать выражениями U kUsinesinoot , UjjS kUcose sinujt; 5.5 , АДе k - коэффициент передачи резонансного усилителя, и - амплитуда .сигнала, - частота настройки резонансных усилителей, 6 - угол пеленга. Выходной сигнал первого резонансного усилителя 51 подается на фазовращатель 54, который сдвигает фазу на +17/2. Таким образом выходные сигналы фазовращателя 54 и второго резонансного усилителя 52 соответствуют вьфажениям: () U5.kU5ine5in Uj2 kUcos0sinco.t.(7) Коэффициент передачи фазовращателя равен единице. В результате суммирования и вычитания выходных сигналов фазовращателя 54 и второго резонансного усилителя 52 на выходах вычитателя 55 и сумматора 56 будем иметь: и55 )ид sin(u)t-e) ; sift( ) . 11 Выходные сигналы сумматора 56 и вычитателя 55 поступают на фазометр 58 точного пеленга, где измеряется мгновенная разность фаз, полученная в виде временного интервала fi пре образуется в пачку импульсов квантования частотой f, . Частота квантования fjj выбирается в соответствии с преобразованием расхождения сигналов (8) непосредственно в градусы. Как видим из (8), измеренная разность фаз между суммарным и разностным сигналами будет соответствовать удвоенному значению пеленга Искомая величина пеленга 0 опре деляется: . t/ U и --ii-JIL / 6 . (gj Однако при этом возникает-неоднозна i ность отсчета пеленга (J -If :. - 1 Д при - 2 - Ч. .+180 Р , где й суммарного и разностного сигналов.соответственно Неоднозначность отсчета пеленга уст раняется путем сравнения измеренных значений пеленга согласно (9) с однозначным, но грубым значением пеленга 8 f-p ) полученным как разность фаз () между суммарным и опор ным сигналами. Пеленг Эрр отличается от пеленга,рассчитанного соглас но (9), большой.погрешностью вследствие влияния несинфазности сигнало электрической и магнитных антенн, а также фазовой неидентичности изме рительных каналов. 1 - if Значение разности фаз , установленное фазометром 58 точного пеленга в виде.эквивалентного числа импульсов, записывается в четвертый и пятый счетчики 61 и 62. Причем в четвертом счетчике 61 постоянно установлен код 180 и происходит суммирование кодов. Таким образом, код записанньй в пятом счетчике 62, соответствует пеленгу , в свою очередь,- код, записанный в чет вертом счетчике 61, соответствует пеленгу В 180. На фазометр 57 грубого пеленга поступают сигналы с третьего резонансного усилителя 53 и сумматора 56. Измеренное фазометром 57 грубое 012 значение пеленга 9rp , в виде эквивалентного числа импульсов поступает в третий счетчик 60. Пятый блок элементов.И 59 производит анаЛИЗ состояния триггеров третьего счетчика 60 и пятого счетчика 62, т.е. сравнение кодов и выдачу управляющего сигнала на первый коммутатор 63. При установке кодов третьего и пятого счетчиков 60 и 62 (Nj-T-N55-45) 90 (11) значение пеленга будет меньше 180 и управляющий сигнал разрешает прохождение через первый коммутатор 63 на выход пеленгатора 6 кода, записанного в четвертом счетчике 61, т.е. значений в 180. В противном случае, при |Nj -N5j-45| 90 (12) пятый блок 59 элементов И формирует управляющий сигнал для пропуска на выход пеленгатора 6 кода четвертого счетчика 61, т.е. значений пеленга на источник разряда б 180°. Таким образом пеленгатор 6 устанавливает значение .пеленга на источник разряда 5Г, при е 180 V.r при 180; е 360 Работа пеленгатора задается сигналами блока 5 управления. АМПЛИТУДНЫЙ дальномер работает следующим образом. Распределение амплитуд сигналов в источнике (грозовом очаге) описыва;ется нормально-логарифмическим законом:(.) а зависимость амплитуд сигналов магниевых разрядов от расстояния до источника имеет вид (R/RO)K де и е пЕо, EJ - напряженность электричесого поля, нормированная.к модальому значению в точке, находящейся а удалении R,;

и - стандартное отклонение (параметр распределения для источника) ;

Ej - нормированнад напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии R от источника;

k - некоторый коэффициент, равный k 1,1-1,2 для зоны до 400 км и частот 40-80 кГц.

Амплитудный дальномер 7 по распределению количества принятых разрядов по дискретным пороговым уровням определяет какой градации расстояния соответствует данный гро зоной очаг.

Сигнал грозового разряда, наведенный в электрической антенне 1, подается на четвертый полосовой фильтр 64. На выходе которого формируется затухающий синусоидальный сигнал. Этот сигнал вьтрямляется амплитудным детектором 65, усиливается усилителем 66 и поступает на четвертый, пятый, шестой и седьмой компараторы 67-70 с пороговыми уровнями, настроенными на дальность 30 75, 200 и 400 км соответственно. При превышении входного сигнала заданного порогового уровня компараторы срабатывают и опрокидывают связанные с ним шестой, седьмой, восьмой или девятый триггеры 71-74, выходные сигналы которых подаются.на шестой блок 75 элементов И. В исходкое состояние триггеры устанавливаются задним фронтом сигнала Бланк, шестой блок 75 элементов И анализирует состояниеi триггеров и определяет какой града1щи дальности принадлежит грозовой разряд,, Логика анализа заключается в следующем: срабатывание седьмого компаратора 70 указывает дальность 200 RX400 км, срабатывание шестог и седьмого.компараторов 69 и 70 дальность 75 ;RC200 км, срабатывание пятого, шестого и седьмого компараторов 68-70 - дальность 30 R 75 км, срабатывание четверто го, пятого, шестого и седьмого компараторов 67, 68, 69, 70 - дальность О R 30 км.

Градациям дальности 0-30; 30-75j 75-200- 200-400 км соответствуют шестой, седьмой, восьмой и девятый счетчики 76-79 с постоянно записанными кодами 0; 30; 75; 200 соответственно. Установив градацию дальности, в которой произошел грозовой разряд, шестой блок 75 элементов И пропускает на соответствующий этой градации счетчик управляющий сигнал tj для регистрации разряда. За сеанс регистрации происходит накопление числа разрядов в счетчике каждой градации. Установка шестого, седьмого, восьмого и девятого счетчиков 76-79 в исходное состояние производится по сигналу Стирание, поступающего с индикатора 9. Код дальности зарегистрированного разряда, передается с соответствующего счетчика через второй коммутатор 80 на блок 8 цифровой обработки.

Блок 8 цифровой обработки работает следующим образом.

Поступающие коды пеленга 0 дальности R., измеренной импульсным Е-Н дальномером 4, дальности Rj измеренной амплитудным дальномером 7, записывается в первый блок 81 памяти. В блоке 84 сравнения производится сравнение кодов R, 0 и Rj, б первого блока 81 памяти с текущими кодами R и 9 задаваемыми третьим генератором 88 и вторым и третьим делителями частоты 85 и 86.

Второй делитель 85 частоты с коэффициентом деления сто двадцать восемь и третий делитель 86 частоты с коэффициентом деления сто восемьдесят формируют импульсы 2° и Север соответственно, поступающие на блок 84 сравнения и индикатор 9 для создания азимутальной шкалы, синхронизирующие работу блока цифровой обработки и индикатора.

Блок 84 сравнения включает счетчик текущей дальности К, на вход которого подается сигнал третьего генератора, а сброс осуществляется импульсами 2, счетчик, текущего пеленга Q; на вход которого подаются импульсы 2, а установка в исходное состояние выполняется -импульсами Север, блок элементов И для сравнения кодов дальности R первого блока 81 памяти с .текущимикодами дапьности R.,блок элементов И для сравнения кодов .дальности Rj первого блока 81 памяти с текущими кодами дальности , блок элементов И для сравнения кодов пеленга в первого блока 81 памяти с текущими пеленга fl.. 15, В момент совпадения кодов R, б и R , 0 с текущими кодами R 6 с блока 84 сравнения подаются импульсы в второй и третий блоки 82 83 памяти с целью записи информаци о дальности и пеленге. Записанная во втором и третьем блоках 82 и 83 памяти информация опрашивается с частотой 50 Гц и вы дается на индикатор 9 в виде импул сов в соответствующие моменты времени, синхронные с разверткой на индикаторе. Блок 41 формирования отношения работает следующим образом. Если подать на делитель 91 с пе вого генератора 37 через ключ 94 последовательность импульсов частотой fr,TO на выходе пятого элемента ИЛИ 92 будет последовательно импульсов, пропорциональная записа ному коду N .ц первого счетчика 38 f, f,,(16 а на выходе шестого элемента ИЖ 93- последовательность импульсов, пропорциональная коду N второго счетчика 39 .- ГПоследовательность импульсов с выхода шестого элемента ИЛИ 93 пос тупает на десятичньй счетчик 95 с коэффициентом счета тридцать два. Как только десятый счетчик 95 отсчитывает тридцать два импульса, о выходным сигналом с помощью ключа 94закрывает прохождение импульсов на делитель 91. Работа блока 41 формирования отношения прекращается. Время пересчета определяется 32JL (18) Т - x-f fr Ne и на выходе пятого элемента ИЛИ 92 за время работы Т появится число импульсов, равное 0 -Т.г- ,-,N,., из« -Y i .. .. -JZ NgN Таким образом, число импульсов c.f поступаю цих с выхода пятого элемента ИЛИ 92 и являющихся выходным сигналом блока 41 формирования отношения, прямо пропорционально расхождению первых нулевых переходов (t)j-t) сигнала составляющей поля и сигнала преобразующего фильтра, обозначающего нижнюю границу градации дальности, которой принадлежит грозовой разряд. Решающий блок 40- (фиг.5) работает следующим образом. На одиннадцатом, двенадцатом и тринадцатом счетчиках 96-98 устанавливается код двенадцать, двадцать пять и пятьдесят километров. Число импульсов поступающих с блока 41 формирования отношения, записывается в одиннадцатом, двенадцатом и тринадцатом счетчиках 96-98, где происходит суммирование кодов. Таким образом, код, записан- ный в одиннадцатом счетчике, соответствует дальности 1 2 ; R 25 км, код, записанный в двенадцатом счетчике 97, соответствует дальности 25 R 50 км, код, записанный в тринадцатом счетчике 98, соответствует дальности 50 R Ю км. В результате анализа вьпсодных сигналов логический блок определяет интервал дальности, в котором произошел грозовой разряд, и подаетi сигнал управления на третий коммутатор 99. По этому сигналу третий коммутатор 99 выдает на выход решающего блока 40 код дальности с одиннадцатого, двенадцатого или тринадцатого счетчика 96-98 в зависимости от сигнала градации дальности, поступающего с логического блока 100.

to 50 МКС

ttMKC

50 100км ФтМ

.S