РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ТРЕНАЖЕР Советский патент 2014 года по МПК G01S7/40 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в имитаторах и тренажерах РЛС и радиолокационных комплексов.

Известны радиолокационные тренажеры, использующие в качестве счетно-решающего устройства цифровые вычислительные машины (ЦВМ). Одно из таких устройств, описанное в книге В.Ю. Ралль и др. "Тренажеры и имитаторы ВМФ", М., Воениздат, 1969, стр.162-166, предназначено для имитации радиолокационных сигналов.

Блок-схема тренажера, выбранного в качестве прототипа, приведена на фиг.1.

Работа устройства подробно описана в книге В.Ю. Ралль и др. "Имитаторы и тренажеры ВМФ".

Устройство содержит ЦВМ (в книге - устройство считывания с перфоленты Д, П, ε), имитатор параметров РЛС (в книге - устройство моделирования параметров РЛС), устройство вычитания (в книге - регистр П), регистр ε, два сравнивающих устройства, три схемы "И", смеситель-модулятор и устройство индикации.

Недостатками прототипа является большой аппаратурный объем и низкое качество имитации радиолокационных целей. Низкое качество имитации вследствие того, что модулятор в прототипе общий для всех целей и расположен после смесителя. Такое размещение модулятора не позволяет учитывать индивидуальные радиолокационные характеристики целей, например, эффективную площадь рассеяния.

Целью настоящего изобретения является сокращение объема аппаратуры и улучшение качества имитации путем формирования видеосигналов целей с учетом их индивидуальных радиолокационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в тренажер, содержащий ЦВМ и последовательно соединенные имитатор параметров РЛС, смеситель и устройство индикации, соединенное с имитатором параметров РЛС, устройство вычитания, подключенное к ЦВМ и имитатору параметров РЛС, и формирователь импульсов дальности, подключенный к ЦВМ и имитатору параметров РЛС, введены последовательно соединенные дешифратор, формирователь нормированного видеосигнала и амплитудный модулятор, при этом один вход дешифратора подключен к устройству вычитания, второй - к формирователю импульсов дальности, второй вход амплитудного модулятора подключен к ЦВМ, а выход - к одному из входов смесителя.

Сущность изобретения заключается во введении в известное устройство дешифратора и формирователя нормированного видеосигнала, вместо регистра Е, двух сравнивающих устройств и трех схем "И", в результате чего значительно сократился аппаратурный объем тренажера. Введение модулятора в каждый канал формирования видеосигнала цели увеличивает аппаратурный объем, однако в результате такого включения модуляторов амплитуду видеосигнала каждой цели изменяют в зависимости от ее радиолокационных характеристик, благодаря чему повышается качество имитации и, следовательно, повышается эффективность обучения и тренировки.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства-прототипа, на фиг.2 представлена блок-схема предлагаемого устройства и на фиг.3 представлены временные диаграммы сигналов на выходах различных устройств.

Радиолокационный тренажер (см. фиг.2) состоит из последовательно соединенных ЦВМ (1), устройства вычитания (2), дешифратора (3), формирователя нормированного видеосигнала (4), амплитудного модулятора (5), смесителя (6), устройства индикации (7), а также формирователя импульсов дальности (8), подключенного к ЦВМ (1) и второму входу дешифратора (3) и имитатора параметров РЛС (9), соединенного со вторыми входами устройства вычитания (2), формирователя импульсов дальности (8), смесителя (6), устройства индикации (7).

При работе радиолокационного тренажера в устройство вычитания (2) из ЦВМ (1) в виде кода поступают значения пеленга имитируемой цели - П_ц, а из имитатора параметров РЛС (9) тоже в виде кода текущее значение угла поворота антенны РЛС - ω. Разность кодов значений угла поворота антенны и пеленга цели Δ=|ω-П_ц| из устройства вычитания (2) поступает в дешифратор (3), содержащий информацию о ширине диаграммы направленности антенны - θ₁, θ₂, θ₃ на различных уровнях (см. фиг.3, а).

На второй вход дешифратора (3) из формирователя импульсов дальности (8) поступают импульсы дальности, задержанные относительно синхронизирующих импульсов нулевой дальности, поступающих из имитатора параметров РЛС (9), на время, пропорциональное дальности до цели.

Значение дальности до цели поступает в формирователь импульсов дальности (8) из ЦВМ (1). С выхода дешифратора (3) только в период облучения цели, т.е. в интервале времени t₁-t₆ (см. фиг.3, а), импульсы дальности поступают в формирователь нормированного видеосигнала (4). Причем в интервалах t₁-t₂ и t₅-t₆ (см. фиг.3, б) пакеты импульсов дальности поступают в формирователь нормированного видеосигнала (4) с выхода уровня 1 дешифратора (3), в интервалах t₂-t₃ и t₄-t₅ - с выхода уровня 2 и в интервале t₃-t₄ - с выхода уровня 3. Количество уровней обуславливается необходимой точностью имитации диаграммы направленности (см. фиг.3, а). Точность имитации может быть не хуже цены младшего разряда кодов, поступающих на устройство вычитания (2). Формирователь нормированного видеосигнала (4) осуществляет изменение амплитуды импульсов дальности в пакетах, поступающих из дешифратора (3), в соответствии с их уровнем (см. фиг.3, д, е, ж), и суммирует их, в результате чего получают пакет импульсов, имеющий форму огибающей диаграммы направленности - нормированный видеосигнал цели (см. фиг.3, з), который поступает в амплитудный модулятор (5). Здесь амплитуду нормированного видеосигнала цели изменяют пропорционально значению сигнала, поступающего из ЦВМ (1) и зависящего от дальности и индивидуальных радиолокационных характеристик цели, и получают видеосигнал имитируемой цели (см. фиг.3, и).

Видеосигнал имитируемой цели из амплитудного модулятора (5) поступает в смеситель (6), где смешивается с видеосигналами других имитируемых целей, формируемыми аналогичным образом формирователями видеосигналов целей №2…№n, и с видеошумами и видеосигналами помех, поступающими из имитатора параметров РЛС (9).

Результирующий видеосигнал, содержащий информацию о радиолокационной обстановке (целях, шумах и помехах), из смесителя (6) поступает в устройство индикации (7) для отображения на индикаторах РЛС в виде радиолокационных отметок целей, шумов, помех. Устройство индикации (7) синхронизируется с помощью синхроимпульсов, поступающих из имитатора параметров РЛС (9).

Предлагаемый радиолокационный тренажер дает возможность сократить объем аппаратуры каждого формирователя видеосигнала цели на 50% и повысить качество имитации и, следовательно, повысить эффективность обучения и тренировки.

Разработка радиолокационного тренажера вызвана необходимостью сокращения сроков и стоимости обучения и сохранения ресурса боевых средств.

Предлагаемый радиолокационный тренажер, обеспечивающий имитацию, например, 20 радиолокационных целей имеет объем аппаратуры, меньший (примерно на 20%) объема аппаратуры устройства-прототипа и более высокое качество имитации.

Испытания макетов подтвердили положительные качества предлагаемого устройства.

Изобретение относится к области радиолокационной техники. Достигаемый технический результат - сокращение объема аппаратуры при сохранении точности имитации. Указанный результат достигается за счет того, что радиолокационный тренажер содержит цифровую вычислительную машину (ЦВМ) и последовательно соединенные имитатор параметров радиолокационной станции (РЛС), смеситель-модулятор и устройство индикации, соединенное с имитатором параметров РЛС, устройство вычитания, подключенное к ЦВМ и имитатору параметров РЛС, формирователь импульсов дальности, подключенный к ЦВМ и имитатору параметров РЛС, содержит также последовательно соединенные дешифратор и формирователь нормированного видеосигнала, при этом входы дешифратора подключены к выходам устройства вычитания и формирователя импульсов дальности, а выход формирователя нормированного видеосигнала подключен к смесителю-модулятору. 3 ил.

Радиолокационный тренажер, содержащий цифровую вычислительную машину (ЦВМ) и последовательно соединенные имитатор параметров радиолокационной станции (РЛС), смеситель-модулятор и устройство индикации, соединенное с имитатором параметров РЛС, устройство вычитания, подключенное к ЦВМ и имитатору параметров РЛС формирователь импульсов дальности, подключенный к ЦВМ и имитатору параметров РЛС, отличающийся тем, что, с целью сокращения объема аппаратуры при сохранении точности имитации, в него введены последовательно соединенные дешифратор и формирователь нормированного видеосигнала, при этом входы дешифратора подключены к выходам устройства вычитания и формирователя импульсов дальности, а выход формирователя нормированного видеосигнала подключен к смесителю-модулятору.