ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ КОРАБЕЛЬНЫХ ПАССИВНЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ Советский патент 2015 года по МПК G09B9/00 

Предлагаемое устройство относится к области тренажеростроения и может быть использовано для повышения уровня профессиональной подготовки операторов управлению корабельной пассивной радиолокационной системы (ПРЛС) в сложной радиолокационной обстановке.

Рассматриваемое устройство представляет собой тренажер для подготовки операторов ПРЛС, в состав которого входит вычислитель, реализуемый на базе ЭВМ или микропроцессорного комплекта.

Одним из важных вопросов, который необходимо решать разработчикам тренажеров, является обеспечение высокой степени адекватности моделей внешней среды, объекта и их взаимодействия реальным в условиях переотражения излучаемых сигналов РЛС вероятного противника от линии береговой черты, что является характерным при эксплуатации корабельных ПРЛС. Переотражение сигналов РЛС от береговой черты является причиной формирования на индикаторах ПРЛС наряду с истинными ложных целей, которые существенно затрудняют профессиональную деятельность оператора. В такой сложной радиолокационной обстановке, характеризующейся наличием как истинных, так и ложных целей, оператору необходимо умение по выявлению истинных целей с последующей выдачей информации о них в оружие. Поэтому использование тренажера корабельных ПРЛС, в котором реализована возможность имитации формирования ложных целей за счет переотражения сигналов излучения от береговой черты, является актуальной задачей в плане боевой подготовки личного состава ВМФ.

Известен тренажер РЛС для обучения операторов наведению и ручному сопровождению целей по а.с. №525999, МКИ G09B 9/00, 7/02, бюл. №31 от 25.08.1976 г. Тренажер содержит индикатор наведения, блок формирования угловой развертки, блок формирования развертки дальности, блок формирования вертикальной метки, блок формирования горизонтальной метки, блок имитации антенной системы, соединенный со штурвалом углового перемещения антенны, блок формирования импульсов начала сектора сканирования, блок формирования импульсов конца сектора сканирования, блоки измерения координат левой и правой границ сектора сканирования соответственно блок формирования импульсов биссектрисы сектора сканирования, триггер управления, конъюнктор отсчета угловых координат, блок отсчета угловых координат внутри сектора сканирования, триггер дальности, генератор импульсов-меток дальности, конъюнктор дальности, блок отсчета координаты дальности, блок определения положения горизонтальной метки, блок преобразования углового перемещения штурвала в код, штурвал ручного сопровождения, блок согласования, ЭВМ, блок переключения кодов, блок ручного сопровождения.

Перед началом работы тренажера в оперативную память ЭВМ вводится программа траекторий движения целей и помех. Задача операторов РЛС наведения и ручного сопровождения целей заключается в том, чтобы по данным целеуказания, т.е. координатам цели, навести антенную систему так, чтобы биссектриса сектора сканирования пересекала цель. Воздушную обстановку оператор наблюдает по индикатору наведения с растровой разверткой, подобной телевизионной. Растр создается за счет сканирования луча диаграммы направленности (ДН) антенны.

Оператор совмещает отметку следящей системы дальности (горизонтальную метку) с целью (в результате цель оказывается в перекрестки биссектрисы сектора сканирования и горизонтальной метки дальности) и переводит систему управления антенной и следящую систему дальности в режим ручного сопровождения, стремясь удержать цель в перекрестии биссектрисы сектора сканирования и горизонтальной метки дальности.

Тренажер РЛС для обучения операторов наведению и ручному сопровождению целей по а.с. №525999 обеспечивает:

- отображение на экране индикатора с растровой разверткой отметки цели;

- отображение на экране индикатора горизонтальной и вертикальной меток следящей системы;

- ручное сопровождение обнаруженной цели с помощью следящей системы;

- измерение точностных и временных характеристик операторской деятельности;

- выдачу результатов на устройство печати.

К недостаткам тренажера РЛС для обучения операторов наведению и ручному сопровождению целей по а.с. №525999 следует отнести:

- невозможность обучения операторов практическим навыкам обнаружения и сопровождения источников излучения на предельных загоризонтных дальностях;

- невозможность обучения операторов практическим навыкам обнаружения и сопровождения источников излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу;

- невозможность обучения операторов практическим навыкам боевого использования реальной системы в условиях ДТР радиоволн;

- невозможность обучения операторов практическим навыкам обнаружения и сопровождения источников излучения в сложном радиолокационном поле, характеризующемся наличием как истинных, так и ложных целей, сформированных в результате имитации переотражения излучаемых сигналов РЛС вероятного противника от береговой черты.

Известен тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (ЯВ1.079.003Т0), обеспечивающий:

- отображение на экранах индикаторов имитируемой радиолокационной и радиотехнической обстановки;

- отображение на экране индикатора с горизонтальной разверткой вторичных сигналов в виде соответствующих импульсов-маркеров;

- возможность обучения операторов практическим навыкам обнаружения источников излучения на предельных, загоризонтных дальностях;

- возможность обучения операторов практическим навыкам обнаружения источников излучения с детерминированной несущей частотой в условиях ДТР радиоволн;

- измерение точностных и временных характеристик операторной деятельности в процессе обучения;

- выдачу результатов обучения на АЦПУ (алфавитно-цифровое печатающее устройство).

Тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (ЯВ1.079.003Т0) включает в себя ЭВМ, буферное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, устройство знаковой индикации, устройство управления, устройство формирования первого и второго маркера, первый и второй преобразователи напряжения в код, первую, вторую и третью схемы сравнения, первую и вторую логические схемы "ИЛИ", имитатор текущего изложения антенны, содержащий четвертую схему сравнения и третью логическую схему "ИЛИ", триггер, первую логическую схему "И", двоичный счетчик, а также имитатор радиолокационных сигналов, устройство индикации видеоимпульсов и анализа, вторую логическую схемы "И".

Перед началом процесса обучения операторов в оперативную память ЭВМ с помощью устройства ввода и регистрации вводится программа расчета траектории движения целей. При этом траектории движения целей задаются на плоскости в прямоугольной системе координат с центром, вынесенным из точки стояния пассивной системы на максимальную дальность действия пассивной РЛС как по координате X, так и по координате Y.

Имитация работы супергетеродинных приемных устройств пассивной РЛС в заданных условных частотных диапазонах I и II осуществляется генераторами линейно изменяющихся напряжений, входящими в состав аппаратуры устройства управления. В устройстве управления формируются импульсы запуска горизонтальных разверток I и II устройства индикации видеоимпульсов. Пилообразные напряжения I и II, снимаемые с генераторов, через усилители пилообразного тока I и II поступают в отклоняющие катушки, и световые пятна отклоняются на всю длину экрана ЭЛТ.

Имитируемые радиолокационные сигналы излучения в виде видеоимпульсов, поступая в устройство индикации видеоимпульсов, образуют информационную модель радиотехнической обстановки. В процессе обучения оператор может осуществить полуавтоматический съем данных информационной модели. Полуавтоматический съем реализуется с помощью устройства управления, устройства формирования маркера I и устройства формирования маркера II.

Как уже отмечалось, имитация радиолокационных сигналов в тренажере осуществляется на видеочастоте. При этом учитываются ряд параметров сигналов излучения и изменения этих параметров (амплитуды, количества импульсов и др.) на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов в зависимости от дальности трассы источник излучения - пассивная РЛС, условий распространения сигналов по трассе, амплитудно-частотной характеристики приемного устройства, диаграммы направленности (ДН) пеленгационной антенны.

В условиях функционирования корабельной пассивной РЛС большое воздействие на уровень входной мощности принимаемых сигналов оказывает тропосфера. Влияние тропосферы на уровень входной мощности при имитации радиолокационных сигналов обычно характеризуется функцией ослабления, которая определяется средним значением и флюктуациями. Изменения среднего уровня сигналов обусловлены такими метеорологическими причинами, как изменение интенсивности атмосферных флюктуаций, прохождения атмосферных фронтов, изменение температурного режима тропосферы и др. Значение среднего уровня и среднеквадратичного отклонения медленных флюктуации в тренажере выбираются по данным статистической обработки большого количества экспериментальных реализаций автокорреляционной функции и записываются в постоянное запоминающее устройство, входящее в состав имитатора ДТР.

Помимо устройства индикации видеоимпульсов в состав тренажера входит устройство знаковой индикации, состоящее из дешифратора знака, усилителя подсвета, ЭЛТ, формирователя огибающей, усилителя постоянного тока, распределителя и формирователя адреса. На экране ЭЛТ устройства знаковой индикации в процессе работы тренажера в буквенно-цифровом виде отображаются формуляры (совокупность радиотехнических параметров плюс текущие значения координат) обнаруженных источников излучения в заданном секторе сканирования пеленгационной антенны.

В результате анализа формуляров обнаруженных источников излучения оператор пассивной РЛС осуществляет вручную набор на устройстве управления соответствующего признака - номера цели и производит выдачу формуляра данных необходимому потребителю корабельной пассивной РЛС.

Для имитации вращения пеленгационной антенны в заданном секторе сканирования в тренажере используется имитатор текущего положения антенны, состоящий из вращающегося трансформатора, датчика текущего азимута, двух дисков с прорезями, трех фотоэлементов, двигателя, коммутирующего устройства, двух триггеров, двух схем "И", двух двоичных счетчиков, двух схем "ИЛИ", двух сумматоров и двух блоков констант.

Обучение операторов на тренажере для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (ЯВ1.079.003Т0) предполагает такие этапы: восприятие, принятие решения и исполнение принятого решения с функцией временных характеристик.

Этап восприятия начинается с информационного поиска, в результате которого оператор обнаруживает источники излучения в заданном секторе сканирования антенны.

Следующий этап связан с анализом и переработкой полученной информации для принятия решения. После процесса принятия решения наступает заключительный этап - исполнительные действия оператора с помощью органов управления для принятия соответствующих решений.

Недостатки тренажера для подготовки операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (ЯВ1.079.003Т0) заключаются в следующем:

- невозможность обучения операторов практическим навыкам обнаружения и сопровождения источников излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу;

- невозможность учета случайного характера поля в апертуре пеленгационной антенны в условиях ДТР радиоволн, приводящего к потерям усиления антенны,

- невозможность обучения практическим навыкам обнаружения и сопровождения источников излучения в сложном радиолокационном поле, характеризующемся наличием как истинных, так и ложных целей, полученных в условиях имитации переотражения излучаемых сигналов от береговой черты.

В рассматриваемом тренажере реализована модель движения источников излучения, которая представляет собой совокупность участков с прямолинейным движением и участком маневра. Это так называемая номинальная модель движения. Она основана на представлении процесса изменения координат на ограниченном участке наблюдения в виде полинома. (см. А.Н. Романов. Тренажеры для подготовки операторов РЛС с помощью ЭВМ. - М: Воениздат, 1980, стр. 34-38).

После включения тренажера обучаемый оператор с помощью формирователя текстовых импульсов и формирователя импульсов запуска I и II осуществляет имитацию работы супергетеродинных устройств пассивной РЛС в I и II заданных условных частотных диапазонах, а также индицирует горизонтальные развертки на экране двухлучевой ЭЛТ. Перечисленные устройства входят в состав пульта оператора пассивной РЛС.

Радиолокационные сигналы, имитируемые в тренажере блоком имитации видеоимпульсов, в аналоговой форме поступают на соответствующие электроды ЭЛТ, где они воспроизводятся в виде отметок. Здесь же, на экране ЭЛТ индицируются прямоугольные импульсы-маркеры, которые формируются в блоке индикаторных устройств.

Таким образом, отображаемые на экране ЭЛТ блока индикаторных устройств радиолокационные сигналы излучения на видеочастоте и вторичные сигналы в виде прямоугольных импульсов заданной длительности образуют информационную модель радиолокационной обстановки в зоне действия пассивной РЛС.

В процессе обучения оператор может осуществить полуавтоматический съем данных информационной модели радиолокационной обстановки. С этой целью обучаемый оператор совмещает импульсы-маркеры с отметками цели в виде видеоимпульсов. Изменение положения светящихся маркеров на экране ЭЛТ осуществляется с помощью пульта оператора пассивной РЛС и блока индикаторных устройств.

Обучаемый оператор с помощью пульта оператора пассивной РЛС и блока фиксации несущей частоты сигналов излучения осуществляет обнаружение источников излучения с детерминированной несущей частотой. При этом оценивается временной интервал, затраченный оператором в процессе обнаружения источников излучения. Результат оценки выдается на печать в буквенно-цифровом виде.

В состав тренажера для обучения операторов корабельных пассивных РЛС входит устройство знаковой информации, состоящее из дешифратора знака, усилителя подсвета, ЭЛТ, формирователя огибающей, усилителя постоянного тока, распределителя, формирователя адреса. На экране ЭЛТ устройства знаковой индикации в буквенно-цифровом виде отображаются формуляры обнаруженных источников излучения. С этой целью в буферное запоминающее устройство с первого выхода вычислителя при выполнении подпрограммы формирования радиотехнической обстановки, поступают формуляры источников излучения, сигналы которых не попадают в пределы зоны затенения от палубных надстроек корабля и введенные в вычислитель для организации процесса обучения. Буферное запоминающее устройство функционирует совместно с оперативным запоминающим устройством, формуляры целей в которое переписываются при наличии двоичного кода П_{тек.ант} - углового положения пеленгационной антенны. Необходимым условием наличия кода П_{тек.ант} является одновременное поступление на первый и второй входы логической схемы "И" сигналов с выходов блока имитации текущего положения антенны и блока имитации приемного устройства. Рассмотренное условие эквивалентно приему сигналов излучения главным лепестком ДН при работе супергетеродинных приемных устройств пассивной РЛС.

Для имитации обнаруженных радиолокационных сигналов в тренажере используется блок имитации видеосигналов. Так как при работе корабельной пассивной РЛС, реализующей амплитудный метод пеленгования, информация об объекте наблюдения поступает в виде непрерывной последовательности видеоимпульсов, флюктуирующих по амплитуде, то формируемые видеосигналы представляют собой последовательность прямоугольных импульсов, амплитуда которых флюктуирует. При этом средний уровень мощности излучаемого сигнала изменяется обратно пропорционально второй степени дальности в соответствии с основным уравнением радиолокации.

Итак, блок имитации видеосигналов осуществляет имитацию радилокационных сигналов на видеочастоте с учетом дальности, условий распространения сигналов, амплитудно-частотной характеристики приемного устройства в условных диапазонах частот I и II.

В условиях функционирования корабельных пассивных РЛС большое воздействие на уровень мощности принимаемых сигналов оказывает тропосфера. Механизм образования поля при ДТР радиоволн таков, что поле в апертуре пеленгационной антенны имеет резко флюктуационный характер и статистические эффекты сильно выражены. Случайный характер для поля в апертуре антенны приводит к смещению интенсивности поля в фокусе, т.е. к снижению коэффициента направленного действия антенны $$(-\Delta \overline{G})$$ . Величина $$(-\Delta \overline{G})$$ зависит от большого числа факторов - протяженности трассы, метеорологических условий, времени суток и года, размеров антенны и др. Данные о потерях усиления пеленгационной антенны заносятся во внешние запоминающие устройства перед началом процесса обучения. В работе тренажера осуществляется выборка величин $$(-\Delta \overline{G})$$ , которые преобразуются из дискретного в аналоговый вид и суммируются с амплитудами принимаемых пассивной РЛС сигналов, и тем самым учитывается эффект потери усиления коэффициента направленного действия пеленгационной антенны. В конечном итоге увеличивается степень подобия имитируемых сигналов реальным в условиях ДТР радиоволн. Все это реализуется в блоке имитации дальнего тропосферного распространения сигналов.

В процессе обнаружения источников излучения с детерминированной несущей частотой за время контакта главного лепестка ДН пеленгационной антенны с целью на каждом частотном поиске супергетеродинное приемное устройство успевает принять серию (пакет) излученных сигналов. Они засвечивают экран ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов, входящего в состав блока индикационных устройств, в одном и том же месте. Вследствие этого энергия, возбуждающая экран в том месте, которое соответствует отметке цели, возрастает пропорционально числу импульсных сигналов в пакете. Поле свечения экрана обеспечивает сохранение отметки цели (пакета видеоимпульсов) до завершения частотного поиска, после чего новый пакет обнаруженных сигналов вновь засвечивает экран, создавая отметку цели.

В случае работы супергетеродинных приемных устройств блок имитации приемного устройства имитирует работу устройства компенсации сигналов излучения, принятых по боковым лепесткам ДН пеленгационной антенны.

Если имитируется обнаружение источников излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу, то компенсация приема сигналов излучения по боковым лепесткам ДН пеленгационной антенны принципиально исключена. Так как в этом случае работает приемник прямого усиления, обладающий возможностью одновременного приема сигналов излучения во всем частотном диапазоне и с любых направлений.

Имитация работы приемника прямого усиления в тренажере для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем осуществляется с помощью блока имитации приемного устройства. При этом из буферного запоминающего устройства в оперативное запоминающее устройство осуществляется выборка формуляров данных всех источников излучения заданного диапазона частот, находящихся в секторе сканирования пеленгационной антенны пассивной РЛС. Одновременно с этим исключается возможность полуавтоматического съема информации с помощью импульсов-маркеров с устройства индикации видеоимпульсов в случае обнаружения источников излучения с детерминированной несущей частотой. И это справедливо, так как при работе источников излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу появление видеосигналов на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов обусловлено заданным законом перестройки несущей частоты и законом перестройки приемного устройства. Появление и расположение таких видеоимпульсов от развертки к развертке оказывается случайным. Корреляционная зависимость их по времени отсутствует, они появляются хаотически в различных местах экрана, в то время как видеоимпульсы от источников излучения с детерминированной несущей частотой располагаются с некоторым разбросом из-за ошибок измерений в определенном месте экрана и вполне компактной группой.

Обучаемый оператор, наблюдая визуально за экраном ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов, в случае решения задачи обнаружения источников излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу не может выделить компактный пакет видеоимпульсов. Тогда он включает приемник прямого усиления.

Одновременно с операцией включения приемника прямого усиления обучаемый оператор с помощью блока имитации текущего положения антенны осуществляет пространственную переориентацию пеленгационной антенны в направление предполагаемого местоположения источника излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу. В качестве критерия правильного пространственного ориентирования пеленгационной антенны в тренажере выбрано условие индикации хаотически появляющихся видеоимпульсов с максимальной амплитудой. В дальнейшем, когда координата (пеленг) источника излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу, хранимая в памяти вычислителя, окажется внутри строба $${П}_{тек.ант}\pm \raisebox{1ex}{${\theta }_{о}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.$$ , где θ_о - ширина главного лепестка ДН пеленгационной антенны по уровню половинной мощности, вычислитель переходит на подпрограмму перезаписи признака (П) источника излучения с перестраиваемой несущей частотой в формуляр данных, характеризующих данный источник излучения.

В процессе обучения оператора формуляр данных с признаком П отображается на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации, входящего в состав блока индикаторных устройств. Факт появления в составе формуляра данных признака свидетельствует об обнаружении источника излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу.

Имитация изменения несущей частоты от импульса к импульсу источника излучения осуществляется в тренажере блоком имитации изменения несущей частоты.

В блоке имитации изменения несущей частоты хранятся в определенной последовательности величины изменения несущей частоты импульсных сигналов (±Δf). Последовательность величин (±Δf) задается априори перед началом процесса обучения. В процессе работы тренажера при обнаружение источников излучения с перестраиваемой несущей частотой происходит изменение несущей частоты имитируемых сигналов излучения от импульса к импульсу по заданному закону.

Установление факта обнаружения источника излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу осуществляется по результату совместного наблюдения за видеосигналами, появляющимися на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов, и формуляром данных с признаком П на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации. Для этого производится операция описания источника излучения, которая выполняется набором на пульте оператора пассивной РЛС кода номера цели - признака цели, формуляр данных которой имеет признак П. При наличии кода номера цели вычислитель переходит на подпрограмму оценки быстроты действий оператора при обнаружении источника излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу в условиях ДТР радиоволн.

Итак, при обучении личного состава ВМФ на тренажере для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем можно достичь повышения степени выучки операторов практическим навыкам обнаружения источников излучения как с детерминированной, так и с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу, а также максимального подобия имитируемых сигналов реальным в условиях ДТР радиоволн.

Целью предлагаемого изобретения является повышение уровня профессиональной подготовки операторов управлению пассивной радиолокационной станцией путем имитации в зоне действия и отображения на индикаторных устройствах ложных отметок, полученных за счет переотражения радиолокационных сигналов источников от береговой черты.

Поставленная цель достигается тем, что в тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем, включающий последовательно соединенные пульт оператора пассивной РЛС, блок имитации текущего положения антенны, вычислитель, буферное запоминающее устройство, последовательно соединенные блок индикаторных устройств, блок фиксации несущей частоты сигналов излучения, блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, блок имитации видеосигналов и блок фиксации времени обнаружения целей, а также последовательно соединенные блок имитации приемного устройства и логический элемент "И", при этом второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, и восьмой выходы пульта оператора пассивной РЛС подключены соответственно к второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому входам блока индикаторных устройств, девятый, десятый и одиннадцатый выходы пульта оператора пассивной РЛС подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока имитации видеосигналов, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый выходы пульта оператора пассивной РЛС подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения, пятнадцатый выход пульта оператора пассивной РЛС подключен к второму входу блока фиксации времени обнаружения целей, выход блока имитации текущего положения антенны подключен также к второму входу логического элемента "И", первому входу блока имитации приемного устройства и пятому входу блока имитации видеосигналов, второй и третий, четвертый и пятый входы вычислителя подключены соответственно к второму и третьему входам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения, первому выходу блока фиксации времени обнаружения целей и второму выходу блока имитации приемного устройства, второй, третий, четвертый и пятый выходы вычислителя подключены соответственно к пятому входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения, второму входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, второму входу блока имитации приемного устройства и третьему входу блока фиксации времени обнаружения целей, девятый и десятый входы блока индикаторных устройств подключены соответственно к второму и третьему выходам блока имитации видеосигналов, четвертый и пятый выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения подключены соответственно к третьим входам блока имитации приемного устройства и блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, второй и третий выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения также подключены к четвертому и пятому входам блока имитации приемного устройства, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов подключены соответственно к шестому, седьмому, восьмому и девятому входам блока имитации видеосигналов, десятый вход и четвертый выход которого подключены соответственно к четвертому выходу вычислителя и четвертому входу блока фиксации времени обнаружения целей, - введены последовательно соединенные дешифратор, блок памяти, решающее устройство и первый логический элемент "ИЛИ"; последовательно соединенные счетчик, второй логический элемент "ИЛИ", а также блока анализа, при этом второй, третий, …, n-й выходы дешифратора соединены со вторым, третьим, …, n-м входами блока памяти, второй вход и выход первого логического элемента "ИЛИ" соединены соответственно с выходом оперативного запоминающего устройства и с первым входом блока индикаторных устройств, вход дешифратора подключен к выходу блока имитации текущего положения антенны, вход и выход счетчика подключены соответственно к тринадцатому выходу пульта оператора пассивной радиолокационной станции и первому входу второго логического элемента "ИЛИ", второй вход и выход второго логического элемента "ИЛИ" соединены соответственно с выходом логического элемента "И" и со вторым входом буферного запоминающего устройства, вход, первый и второй выходы блока анализа подключены соответственно к выходу буферного запоминающего устройства, к входу оперативного запоминающего устройства и к второму входу решающего устройства, первый выход блока имитации текущего положения антенны подключен соответственно к третьему входу решающего устройства и второму входу счетчика, а второй вход блока анализа подключен к выходу счетчика.

Такое построение тренажера, позволяет создавать динамические и информационные модели, в которых осуществляется имитация излучения сигналов РЛС, переотражение излучаемых сигналов от линии береговой черты, пространственный и частотный поиск, прием и обнаружение как истинного, так и ложного, полученного путем переотражения от береговой черты, излучения в зоне действия ПРЛС, а также их классификации и отображение в виде отметок на индикаторных устройствах.

Таким образом, вновь введенные устройства и связи в совокупности с устройствами и связями прототипа дают возможность создать на индикаторных устройствах тренажера ПРЛС сложное радиолокационное поле, включающее в себя наряду с истинными ложные цели, полученные за счет переотражения радиолокационных сигналов источников излучения от береговой черты. Тем самым оператор получает возможность повысить качество обученности и в более сложных радиотехнических условиях по выявлению истинных целей на фоне ложных.

В конечном итоге это приводит к повышению степени выучки операторов корабельных пассивных РЛС практическим навыкам по их управлению в различных ситуациях.

Авторам неизвестны тренажеры, обладающие свойствами, совпадающими со свойствами предложенного тренажера. Поэтому предложенный тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем по сравнению с известными тренажерами такого назначения обладает существенными отличиями.

На чертеже фиг. 1а, б представлена блок-схема тренажера для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем.

На чертеже фиг. 2 представлена блок-схема пульта оператора (1).

На чертеже фиг. 3 представлена блок-схема блока имитации текущего положения антенны (2).

На чертеже фиг. 4 представлена блок-схема вычислителя (3).

На чертеже фиг. 5 представлена блок-схема блока индикаторных устройств (5).

На чертеже фиг. 6 представлена блок-схема блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6).

На чертеже фиг. 7 представлена блок-схема блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7).

На чертеже фиг. 8 представлена блок-схема блока имитации видеоимпульсов (8).

На чертеже фиг. 9 представлена блок-схема блока фиксации времени обнаружения целей (9).

На чертеже фиг. 10 представлена блок-схема блока имитации приемного устройства (10).

На чертеже фиг. 11 представлена блок-схема решающего устройства (15).

На чертеже фиг. 12 представлена блок-схема блока анализа (19).

Предлагаемый тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (фиг. 1а, б) состоит из последовательно соединенных пульта оператора пассивной РЛС (1), блока имитации текущего положения антенны (2), вычислителя (3), буферного запоминающего устройства (4); последовательно соединенных блока индикаторных устройств (5), блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), блока имитации видеосигналов (8) и блока фиксации времени обнаружения целей (9); последовательно соединенных блока имитации приемного устройства (10) и логического элемента "И" (11), а также оперативного запоминающего устройства (12), кроме того последовательно соединенных дешифратора (13), блока памяти (14), решающего устройства (15) и первого логического элемента "ИЛИ" (16); последовательно соединенных счетчика (17), второго логического элемента "ИЛИ" (18), а также блока анализа (19), при этом второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы пульта оператора пассивной РЛС (1) подключены соответственно к второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому входам блока индикаторных устройств (5), девятый, десятый и одиннадцатый выходы пульта оператора пассивной РЛС (1) подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока имитации видеосигналов (8), двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый выходы пульта оператора пассивной РЛС подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), пятнадцатый выход пульта оператора пассивной РЛС (1) подключен к второму входу блока фиксации времени обнаружения целей (9), выход блока имитации текущего положения антенны (2) подключен к второму входу логического элемента "И" (11), первому входу блока имитации приемного устройства (10), пятому входу блока имитации видеосигналов, третьему входу решающего устройства (15), второму входу счетчика и первому входу дешифратора (13), второй, третий, четвертый и пятый входы вычислителя (3) подключены соответственно второму, третьему выходу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), первому выходу блока фиксации времени обнаружения целей (9) и второму выходу блока имитации приемного устройства (10), второй, третий, четвертый и пятый выходы вычислителя (3) подключены соответственно к пятому входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), второму входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), второму входу блока имитации приемного устройства (10) и третьему входу блока фиксации времени обнаружения целей (9), выход буферного запоминающего устройства (4) подключен к входу блока анализа (19), девятый и десятый входы блока индикаторных устройств (5) подключены соответственно к второму и третьему выходам блока имитации видеосигналов (8), второй и третий выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) подключены соответственно к четвертому и пятому входам блока имитации приемного устройства (10), четвертый и пятый выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) подключены соответственно к третьему входу блока имитации приемного устройства (10), и третьему входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), второй, третий, четвертый и пятый выходы блока имитации блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7) подключены соответственно к шестому, седьмому, восьмому и девятому входам блока имитации видеосигналов (8), десятый вход и четвертый выход которого подключены соответственно к четвертому выходу вычислителя и четвертому входу блока фиксации времени обнаружения целей, второй, третий, …, n-й выходы дешифратора соединены соответственно со вторым, третьим, …, n-м входами блока памяти (14), второй вход и выход первого логического элемента "ИЛИ" (16) соединены соответственно с выходом оперативного запоминающего устройства (12) и с первым входом блока индикаторных устройств (5), вход дешифратора (13) подключен к выходу блока имитации текущего положения антенны (2), вход и выход счетчика (17) подключены соответственно к тринадцатому выходу пульта оператора пассивной радиолокационной станции (1) и первому входу второго логического элемента "ИЛИ" (18), второй вход и выход второго логического элемента "ИЛИ" (18) соединены соответственно с выходом логического элемента "И" (11) и со вторым входом буферного запоминающего устройства (4), вход, первый и второй выходы блока анализа (19) подключены соответственно к выходу буферного запоминающего устройства (4), к входу оперативного запоминающего устройства (12) и к второму входу решающего устройства (15).

Перечисленные выше блоки и схемы, входящие в состав аппаратуры тренажера для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (блок-схема тренажера приведена на фиг. 1а, б) выполняются следующим образом.

1). Пульт оператора пассивной РЛС (1) предназначен для ручного управления пассивной радиолокационной системой обучаемым оператором в процессе тренировок на тренажере. Он обеспечивает координацию работы всех имитируемых функциональных устройств с помощью синхронизирующих и управляющих последовательностей сигналов.

Блок-схема пульта оператора пассивной РЛС (1) приведена на фиг. 2. Пульт оператора пассивной РЛС (1) включает в себя схему установки сектора сканирования (20), формирователь тактовых импульсов (21), формирователь импульсов запуска 1 и 2 (22), генератор пилообразного напряжения 1 (23), генератор пилообразного напряжения 2 (24), формирователь управляющего напряжения 1 (25), формирователь кодовой последовательности (26), формирователь управляющего напряжения 2 (27) и формирователь признаков (26). Схема установки сектора сканирования (20) состоит из штурвала, соединенного механически с вращающимся трансформатором. Выход вращающегося трансформатора подключен к входу блока имитации текущего положения антенны (2).

Формирователь тактовых импульсов (21) состоит из последовательно соединенных кварцевого генератора, двоичного счетчика и дешифратора. Первый, второй, третий и четвертый выходы дешифратора подключены соответственно к единичному и нулевому входам триггера 1 и триггера 2, входящим в состав формирователя импульсов запуска 1 и 2 (22). Пятый выход дешифратора, который входит в формирователь тактовых импульсов (21), подключен соответственно к восьмому входу блока индикаторных устройств (5) и второму входу блока фиксации временного интервала решения задачи (9). Выходы триггера 1 и триггера 2 подключены соответственно к входам генератора пилообразного напряжения 1 (23) и генератора пилообразного напряжения 2 (24). Выход генератора пилообразного напряжения 1 (23) одновременно подключен к второму входу блока индикаторных устройств (5) и второму входу блока имитации видеосигналов (8), а выход генератора пилообразного напряжения 2 (24) одновременно подключен к четвертому входу блока индикаторных устройств (5) и третьему входу блока имитации видеосигналов (8).

Генераторы пилообразного напряжения 1 (23) и 2 (24) выполнены на лампе обратной волны (ЛОВ).

Формирователь управляющего напряжения 1 (25) и формирователь управляющего напряжения 2 (27) представляют собой переменные резисторы. Выходы переменных резисторов являются соответственно третьим входом блока индикаторных устройств (5), вторым входом блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), пятым входом блока индикаторных устройств (5) и четвертым входом блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6).

Формирователь кодовой последовательности (26) состоит из N электрических целей, каждая из которых представляет собой последовательно соединенные кнопку, формирователь одиночного импульса, линию задержки, триггер и буферный регистр, при этом вторые входы триггеров также подключены к выходам формирователей одиночного импульса, второй, третий, …, N-й входы буферного регистра подключены к выходам триггеров, (N+1)-й вход буферного регистра также подключен к пятому выходу дешифратора который входит в формирователь тактовых импульсов (21). Выход буферного регистра, который управляется дешифратором, входящим в формирователь тактовых импульсов (21), подключен одновременно к третьему входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) и входу счетчика (17).

Формирователь признаков (28) состоит из двух электрических целей, каждая из которых представляет собой последовательно соединенные кнопку, формирователь одиночного импульса, линию задержки, триггер и буферный регистр, при этом вторые входы триггеров также подключены к выходам формирователей одиночного импульса, второй вход буферного регистра подключен к выходу триггера, третий вход буферного регистра подключен также к пятому выходу дешифратора, входящего в формирователь тактовых импульсов (21).

Рассмотренные блоки и схемы выполнены на известных элементах аналоговой и дискретной техники. См. 1. Мартынов В.А. и др. Панорамные приемники и анализаторы спектра. Под ред. Г.Д. Завирина - М.: Изд-во "Сов. радио", 1964, стр. 201-205. 2. Справочник радиолюбителя-конструктора. Под ред. Р.М. Малинина - М.: Изд-во "Энергия", 1973, стр. 344-345. 3. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974 г., стр. 282-291. 4. М.И. Филькенштейн. Основы радиолокации - М.: Изд-во "Сов. радио", 1973, стр. 383-387. 5. С.В. Самсоненко. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов. - М.: Изд-во "Воениздат", 1968.

2). Блок имитации текущего положения антенны (2) выполняет преобразование угла поворота пеленгационной антенны пассивной РЛС в двоичный код, фиксирует границы заданного сектора сканирования пеленгационной антенны и определяет текущий азимут, биссектрису сектора сканирования.

Блок-схема блока имитации текущего положения антенны (2) приведена на фиг. 3.

Блок имитации текущего положения антенны (2) включает в себя вращающийся трансформатор (29), механически связанный с диском 1 (30), в свою очередь диск 1 (30) механически связан с датчиком текущего азимута (31), диск 2(32), механически связанный с двигателем (33), который подключен коммутирующему устройству (34), последовательно соединенные фотоэлемент 1 (35), логический элемент "И₁" (36), двоичный счетчик 1 (37), логический элемент "ИЛИ" (38) и сумматор 1 (39), а также фотоэлемент 2 (40), фотоэлемент 3 (41), триггер 1 (42), триггер 2 (43), логический элемент "И₂" (44), двоичный счетчик 2 (45), блок констант 1 (46), блок констант 2 (47), логический элемент "ИЛИ₂" (48) и сумматор 2 (49), при этом выход фотоэлемента 2 (40) подключен к единичному входу триггера 1 (42), выход фотоэлемента 3 (41) подключен к нулевому входу триггера 1 (42), а выход триггера 1 (42) подключен к второму входу логического элемента "И₁" (36), нулевой выход триггера 1 (42) подключен к первому входу коммутирующего устройства (34), выход фотоэлемента 1 (35) также подключен к первому входу логического элемента "И₂" (44), выход фотоэлемента 2 (40) также подключен к нулевому входу триггера 2 (43) и к второму входу двоичного счетчика 2 (45), выход фотоэлемента 3 (41) также подключен к второму входу двоичного счетчика 1 (37) и единичному входу триггера 2 (43), единичный выход триггера 2 (43) подключен к второму входу логического элемента "И₂" (4), а нулевой выход триггера 2 (43) подключен к второму входу коммутирующего устройства (34), выход двоичного счетчика 2 (45) подключен к второму входу логического элемента "ИЛИ₁" (38), выход логического элемента "И₁" (36) и логического элемента "И₂" (44) подключены также к входам блока констант 1 (46) и блока констант 2 (47), выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам логического элемента "ИЛИ₂" (48), выходы датчика текущего азимута (31) и логического элемента "ИЛИ₂" (48) подключены соответственно к первому и второму информационным входам сумматора 2 (49), а выход сумматора 2 (42) подключен к второму входу сумматора 1 (39), выход сумматора 1 (39) подключен соответственно к первому входу вычислителя (3), второму входу логического элемента "И" (11), пятому входу блока имитации видеосигналов (8), первому входу блока имитации приемного устройства (10), первому входу дешифратора (13), третьему входу решающего устройства (15) и второму входу счетчика (17).

Работа блока имитации текущего положения антенны (2) происходит следующим образом. Оператор, управляя вращающимся трансформатором (29), устанавливает диск 1 (30) в соответствующее положение и тем самым задает границы сектора сканирования пеленгационной антенны, так как на диске 1 (30) заданный сектор сканирования (ΔС) отмечен двумя прорезями. По периферии диска 1 (30) также располагаются прорези так, что их число соответствует дискретности отсчета азимута. Диск 1 (30) механически подключен к датчику текущего азимута (31), с выхода которого на второй вход сумматора 2 (49) поступает двоичный код биссектрисы сектора сканирования (П_БИС). Согласно с диском 1 (30) устанавливается диск 2 (32), в котором сделаны спектральные прорези для формирования импульсов начала и конца сектора сканирования и счета азимута меток. С другой стороны диска 2 (32) размещаются источники света, создающие узкие лучи света, которые в каждый момент времени засвечивают только одну прорезь в диске 2 (32). Диск 2 (32) механически соединен с двигателем (33), направление вращения вала которого коммутируется с помощью изменения фазы питающего напряжения. Коммутация осуществляется коммутирующим устройством (34). Фотоэлемент 1 (35), фотоэлемент 2 (40) и фотоэлемент 3 (41) преобразуют световые импульсы, проникающие через прорези диска 2 (32) при его вращении двигателем (33) в импульсы электрического тока. При этом на единичный вход триггера 1 (42) поступает импульс начала сектора сканирования, вырабатываемый фотоэлементом 2 (40) в момент прохождения направления начальной границы, и устанавливающий триггер 1 (42) в единичное состояние. Тем самым открывается логический элемент "И₁" (36) и последовательность импульсов с фотоэлемента 1 (35) считывания азимутальных меток поступает в двоичный счетчик 1 (37), выход которого подключен к первому входу логического элемента "ИЛИ₁" (38) и на вход блока констант 1 (46).

Одновременно с этим импульс с выхода фотоэлемента 2 (40) поступает на нулевой вход триггера 2 (43), переводя его в нулевое состояние, и на второй управляющий вход двоичного счетчика 2 (45), обнуляя его. Триггер 1 (42) своим нулевым выходом управляет коммутирующим устройством (34). В конце сектора сканирования импульс конца, формируемый фотоэлементом 3 (41), поступает на нулевой вход триггера 1 (42), возвращая его в исходное состояние, и на второй вход двоичного счетчика 1 (37), обнуляя его. Одновременно с этим импульс конца с выхода фотоэлемента 3 (41) поступает на единичный вход триггера 2 (43), который открывает логический элемент "И₂" (44) для прохождения через него на входы двоичного счетчика 2 (45) и блока констант 2 (47) последовательности импульсов с фотоэлемента 1 (35). Выход двоичного счетчика 2 (45) подключен к второму входу логического элемента "ИЛИ₁" (38). Нулевой выход триггера 2 (43) аналогично анулевому выходу триггера 1 (42) соединен с вторым входом коммутирующего устройства (34), которое управляет работой двигателя (33). В сумматоре 2 (40) осуществляются следующие операции: $${П}_{БИС}\pm \frac{\Delta С}{2}$$ , где $$\left(-\frac{\Delta С}{2}\right)$$ хранится в блоке констант 1 (46) и $$\left(+\frac{\Delta С}{2}\right)$$ хранится в блоке констант 2 (47), а в сумматоре 1 (39) осуществляются такие операции:

$${П}_{БИС}\pm \frac{\Delta С}{2}\pm {П}_{тек.ант}$$ ,

где двоичный код (+ П_{тек. ант.}) вырабатывается двоичным счетчиком 1 (37) и двоичный код (- П_{тек. ант.}) вырабатывается двоичным счетчиком 2 (45).

Таким образом, в блоке имитации текущего положения антенны (2) формируется двоичный код $${П}_{тек.ант.}={П}_{БИС}\pm \frac{\Delta С}{2}\pm {П}_{тек.ант.}^{\text{'}}$$ , который используется при работе тренажера.

Назначение отдельных блоков и элементов, входящих в состав блока имитации текущего положения антенны (2), и их построение подробно изложены в специальной технической литературе. См. 1. С.В. Самсоненко. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов. - М.: Воениздат, 1968, стр. 108-112. 2. А.А. Романов. Тренажеры для подготовки операторов РЛС с помощью ЭВМ. - М.: Воениздат, 1980, стр. 70-74.

3). Вычислитель (3) в рассматриваемом тренажере представляет собой ЭВМ ЕС-1030 и предназначен для преобразования радиолокационной и радиотехнической информации по заданной программе, управления вычислительным процессом и взаимодействия блоков, схем, оценки качества подготовки обучаемых операторов и фиксации их ошибочных действий при управлении пассивной РЛС в процессе решения учебных задач. Кроме того, вычислитель (3) фиксирует временные компоненты процесса обучения операторов на тренажере.

Блок-схема вычислителя (3) приведена на фиг. 4.

Вычислитель (3) включает в себя процессор ВС-2030 (50) с основной оперативной памятью, соединенный с селекторным каналом СК1 (51), селекторным каналом СК2 (52), селекторным каналом СК3 (53) и мультиплексным каналом МК (54), устройство управления НМД ЕС-5551 (55), НМД ЕС-5056 (56), устройство управления НМЛ ЕС-5517 (57), НМЛ ЕС-5017 (58), интерфейс ввода-вывода (59), устройство УВУ (60), коммутирующее устройство (61), устройство ввода и регистрации (62), состоящее из пишущей машины с блоком управления ЕС-7070 (63), АЦПУ ЕС-7032, устройства вывода на перфокарты ЕС-7012 (65) и устройства ввода с перфокарт ЕС-6012 (66), при этом селекторный канал СК1 (51) последовательно соединен с устройством управления НМД (55) и НМД (56), селекторный канал СК2 (52) последовательно соединен с устройством управления НМЛ (57) и НМЛ (58), селекторный канал СК3 (53) последовательно соединен с интерфейсом ввода-вывода (59), устройством УВУ (60) и коммутирующим устройством (61), мультиплексный канал МК (54) одновременно соединен с пишущей машиной (63), АЦПУ (64), устройством вывода на перфокарты (65) и устройством ввода с перфокарт (66). Первый, второй, третий, четвертый и пятый входы коммутирующего устройства (61) подключены соответственно к выходу блока имитации текущего положения антенны (2), второму и третьему выходу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), выходу блока фиксации временного интервала решения задачи (9) и первому выходу блока имитации приемного устройства (10). Первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы коммутирующего устройства (61) подключены соответственно к первому входу буферного запоминающего устройства (4), пятому входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), второму входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), одновременно к десятому входу блока имитации видеосигналов (8) и второму входу блока имитации приемного устройства (10), третьему входу блока фиксации временного интервала решения задачи (9).

В вычислитель (3) исходные подпрограммы вводятся с помощью устройства ввода и регистрации (62) через мультиплексный канал МК (54) в процессор (50). С оперативной памяти процессора (50) введенные подпрограммы через селекторный канал СК1 (51) и селекторный канал СК2 (52) перезаписываются на НМД (56) и НМЛ (58). В процессе работы тренажера исходные подпрограммы с НМД (56) и НМЛ (58) в определенной последовательности вводятся в процессор (50) вычислителя (3). Информация, подлежащая регистрации, поступает через мультиплексный канал МК (54) в устройство ввода и регистрации (62).

Оперативная информация, которая используется вычислителем (3) в процессе работы тренажера, поступает от блоков и схем, входящих в состав тренажера, и выдается в эти устройства через селекторный канал СК3 (53), интерфейс ввода-вывода (59), устройство УВУ (60) и коммутирующее устройство (61).

Организация вычислительного процесса и обмена через каналы с аппаратурой тренажера, состав и назначение отдельных устройств вычислителя (3), их аппаратурное построение, требования к построению интерфейса ввода-вывода (59), устройства УВУ (60), коммутирующего устройства (61) достаточно подробно изложены в специальной технической литературе. См. 1. Е.А. Дроздов и др. Электронные вычислительные машины единой системы. - М.: Изд-во "Машиностроение", 1976 г., 2. Б.С. Хусаинов. Программирование ввода-вывода в ОСЕС ЭВМ на языке Ассемблера. М.: "Статистика", 1980. 3. ЕС ЭВМ, Интерфейс ввода-вывода. Структура и состав. Требования к функциональным характеристикам. ОСТ Ц 50.000.020 НИИ ЦВТ, 1969 г. 4. В.И. Грубов и др. Устройства электронной вычислительной техники. - К.: Изд-во "Вища школа", 1980.

4). Буферное запоминающее устройство (4) согласовывает работу пульта оператора ПРЛС (1), блока имитации текущего положения антенны (2), вычислителя (3) и блока имитации приемного устройства (10). Первый и второй входы буферного запоминающего устройства (4) подключены соответственно к первому выходу вычислителя (3) и выходу второго логического элемента "ИЛИ" (18). Выход буферного запоминающего устройства (4) является входом блока анализа (19).

Буферное запоминающее устройство (4) содержит ячейки памяти (ЯП), каждая из которых имеет номер-адрес и служит для хранения машинного слова определенной длины, представляющее число или другой вид информации. Ячейка памяти состоит из совокупности элементов памяти (ЭП), каждый из которых может находиться в нескольких устойчивых состояниях и предназначен для фиксации (записи) и хранения одной цифры (бита) или разряда числа. Ячейки памяти составляют куб памяти. Кроме того, в состав буферного запоминающего устройства (4) входят регистр адреса (Р₂ А), регистр слов (Р₂ Сл), узел коммутации (Уз К), узел считывания (Уз Сч), узел записи (Уз З) и узел управления (Уз У).

По способу организации обращения к заданной ЯП буферное запоминающее устройство (4) является матричным запоминающим устройством со структурой ЗД. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во ″Техника″ 1974 г., стр. 282-291.

5). Блок индикаторных устройств (5) предназначен для индикации буквенно-цифровой информации в табличной форме и видеосигналов обнаруженных источников излучения в зоне действия пассивной РЛС.

Блок-схема индикаторных устройств (5) приведена на фиг. 5.

Блок индикаторных устройств (5) включает в себя устройство знаковой индикации (67), устройство индикации видеоимпульсов (68), устройство формирования маркера 1 (69) и устройство формирования маркера 2 (70), при этом первый и второй входы устройства знаковой индикации (67) подключены соответственно к выходу первого логического элемента "ИЛИ" (16) и восьмому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы устройства индикации видеоимпульсов (68) подключены соответственно к выходу устройства формирования маркера 2 (70), второму выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), четвертому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), второму выходу блока имитации видеосигналов (8) и третьему выходу блока имитации видеосигналов (8), первый и второй входы устройства формирования маркера 1 (69) подключены соответственно к третьему и пятому выходам пульта оператора пассивной РЛС (1), первый и второй входы устройства формирования маркера 2 (70) подключены соответственно к шестому и седьмому выходам пульта оператора пассивной РЛС (1), первый вход устройства знаковой индикации (67) является одновременно первым выходом, который подключен к первому входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6).

Устройство знаковой индикации (67) включает в себя дешифратор знака, усилитель подсвета, формирователь огибающей, усилитель постоянного тока, распределитель, формирователь адреса и ЭЛТ.

Организация отображения буквенно-цифровой информации, назначение отдельных устройств знаковой индикации и их аппаратурное построение изложены в специальной технической литературе. См. 1. И.И. Литвак и др. Основы построения аппаратуры отображения в автоматизированных системах - М.: Изд-во "Сов. радио", 1975, стр. 154-159. 2. Н.Г. Катуков и др. Унифицированное знаковое табло с запоминающим экраном для корабельных радиолокационных комплексов - Вопросы кораблестроения, серия Радиолокация, выпуск 23, 1976 г, стр. 71-74.

Устройство индикации видеоимпульсов (68) включает в себя ЭЛТ, расширитель импульсов 1, генератор пилообразного напряжения 1, усилитель пилообразного напряжения 2, усилитель пилообразного тока 2, схему подсвета прямого хода развертки 1, схему подсвета прямого хода развертки 2, блок смесителя 2, схему регулировки яркости 1, схему регулировки фокуса 2, первую и вторую отклоняющие катушки ЭЛТ, шесть управляющих электродов ЭЛТ и две фиксирующие катушки ЭЛТ.

Формирование горизонтальной развертки на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов (68) происходит следующим образом.

Так как длительность прямого хода развертки больше длительности импульса запуска, то перед генератором пилообразного напряжения включают расширитель импульсов, например ждущий мультивибратор. Его отрицательные импульсы через каждый период следования импульсов запуска запирают на время прямого хода развертки лампу генератора пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение развертки, снимаемое с генератора через усилитель пилообразного тока, поступает в отклоняющую катушку и световое пятно отклоняется на всю длину экрана ЭЛТ. Схема подсвета изменяет импульсы расширителя по полярности и амплитуде таким образом, чтобы эти импульсы, будучи приложенными к управляющему электроду ЭЛТ, вызывали необходимое свечение экрана при прямом ходе развертки.

Техническая реализация устройства индикации видеоимпульсов (68) не вызывает затруднений. См. 1. А.Н. Романов. Тренажеры для подготовки операторов РЛС с помощью ЭВМ. - М.: Воениздат, 1980, стр. 59-64. 2. И.И. Литвак и др. Основы построения аппаратуры отображения в автоматизированных системах. - М.: Изд-во "Сов. радио", 1975 г.

Устройство формирования маркера 1 (69) и 2 (70) представляют собой последовательно соединенные компаратор и ждущий мультивибратор. На один из входов компаратора подают заданное напряжение, а на другой - линейно-нарастающее напряжение. В момент равенства амплитуд производится считывание результата. Такое преобразование называют интегрированием с одним углом наклона. Простейшим компаратором является дифференциальный усилитель с большим коэффициентом усиления, построенный на основе транзисторов или операционных усилителей. Ждущие мультивибраторы формируют прямоугольные импульсы заданной длительности и амплитуды (маркеры), которые с их выходов поступают на первый и второй входы устройства индикации видеоимпульсов (68).

Аппаратурное построение устройства формирования маркера достаточно подробно приведено в специальной технической литературе. См. 1. П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники, Том I. Перевод с англ. под. ред. Гальперина - М.: Изд-во "Мир", 1983, стр. 212-214. 2. М.И. Филькенштейн. Основы радиолокации - М.: Изд-во "Сов. радио", 1973, стр. 383-387.

6). Блок фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) предназначен для фиксации имитируемой несущей частоты сигналов обнаруженных источников излучения в зоне действия пассивной РЛС.

Блок-схема фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) приведена на фиг. 6.

Блок фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) включает в себя последовательно соединенные первый преобразователь напряжения в код (71) и первую схему сравнения (72), второй преобразователь напряжения в код (73) и вторую схему сравнения (74), а также схему анализа и третью схему сравнения, при этом вход первого преобразователя напряжения в код подключен к двенадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), вход второго преобразователя напряжения в код (76) подключен к четырнадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), вход схемы анализа (75) подключен к второму выходу вычислителя (3), первый выход схемы анализа (75) подключен одновременно к второму входу первой схемы сравнения (72) и первому входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), второй выход схемы анализа (75) подключен одновременно к второму входу второй схемы сравнения (74) и третьему входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), выход второй схемы сравнения (74) подключен одновременно к третьему входу вычислителя (3) и пятому входу блока имитации приемного устройства (10), выход первой схемы сравнения (72) подключен к второму входу вычислителя (3), первый и второй входы третьей схемы сравнения (76) подключены соответственно к первому выходу блока индикаторных устройств (5) и тринадцатому выходу пульта операторов пассивной РЛС (1).

Первая, вторая и третьи схемы сравнения (72, 74, 76) выполняют операцию сравнения, при которой устанавливается факт выполнения одного из условий

X=Y; X>Y; X<Y

где $$X={\displaystyle \sum _{i=1}^n{X}_i\cdot 2^{i-1}}$$ , $$Y={\displaystyle \sum _{i=1}^n{Y}_i\cdot 2^{i-1}}$$

Операция сравнения заключается в том, что из одного числа вычитают второе и по знаку остатка судят о выполнении двух последующих из указанных выше условий. Выполняется такая операция на сумматоре, к которому дополнительно подключается схема для фиксации нулевого кода остатка, который соответствует выполнению первого условия. См. К.Г. Самофалов и др. Электронные цифровые вычислительные машины - К.: Изд-во "Вища школа", 1976, стр. 159-165.

Первый и второй преобразователи напряжения в код (71, 73) используются для преобразования непрерывных величин в дискретные. Преобразование аналоговой величины в цифровой код является измерительным процессом и происходит путем выполнения ряда операций сравнения измеряемой величины с набором эталонных дискретных величин, имеющих одинаковую природу с преобразуемой аналоговой. Преобразователи напряжения в код (71, 73) состоят из нуль-органа, выполняющего операцию сравнения измеряемой U_x и компенсирующей (уравновешивающей) U_к величин, источника опорного напряжения E_оп, цифрового делителя напряжения, включающего сетку сопротивлений и ключи, цифрового автомата, реализующего один из алгоритмов уравновешивания, генератора тактовых импульсов, синхронизирующего работу всех узлов. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974, стр. 379-389.

7). Блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7) предназначен для имитации воздействия тропосферы на уровень мощности принимаемых сигналов излучения.

Блок-схема блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7) приведена на фиг. 7.

Блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7) включает в себя последовательно соединенные первый логический элемент "И" (77), первое внешнее запоминающее устройство (78) и первый преобразователь кода в напряжение (79), второй логический элемент "И" (80), второе внешнее запоминающее устройство (81) и второй преобразователь кода в напряжение (82), при этом первый вход первого логического элемента "И" (77) подключен одновременно к первому выходу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) и седьмому входу блока имитации видеосигналов (8), первый вход второго логического элемента "И" (80) подключен одновременно к пятому выходу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) и восьмому входу блока имитации видеосигналов (8), вторые входы первого логического элемента "И" (77) и второго логического элемента "И" (80) подключены одновременно к третьему выходу вычислителя (3) и девятому входу блока имитации видеосигналов (8), выходы первого преобразователя кода в напряжении (79) и второго преобразователя кода в напряжение (82) подключены соответственно к первому и шестому входам блока имитации видеосигналов (8).

Первый и второй преобразователи кода в напряжение (79, 82) предназначены для выдачи в аналоговой форме управляющих воздействий на соответствующие устройства. Они состоят из регистра, в который заносится и хранится двоичный код величины, подлежащий преобразованию в аналоговую величину, источника стабильного напряжения и цифрового делителя напряжения, состоящего из декодирующей сетки сопротивлений и прециозных ключей.

Подробное описание преобразователей кода в напряжение дано в специальной технической литературе. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Технiка", 1974, стр. 392-394.

Первое и второе внешние запоминающие устройства используются как датчики необходимой информации. Данные устройства - трансформаторного типа, построенные на П-образных, линейных ферритовых сердечниках. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Технiка", 1974, стр. 322-329.

8). Блок имитации видеосигналов предназначен для имитации принимаемых пассивной РЛС сигналов излучения обнаруженных целей на низкой частоте (видеочастоте) с учетом ряда их характерных параметров и изменения этих параметров (амплитуды, угловой протяженности на экране индикатора и др.) в зависимости от дальности трассы источник излучения - пассивная РЛС, условий распространения сигналов по трассе, амплитудно-частотной характеристики приемного устройства.

Блок-схема блока имитации видеосигналов (8) приведена на фиг. 8.

Блок имитации видеосигналов (8) включает в себя последовательно соединенные имитатор радиолокационных сигналов (83) и первый сумматор (84), имитатор изменения несущей частоты (85) и второй сумматор (86), а также третий сумматор (87) и четвертый сумматор (88), при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы имитатора радиолокационных сигналов (89) подключены соответственно к выходу второго сумматора (86), выходу четвертого сумматора (88), десятому и девятому выходам пульта оператора пассивной РЛС (1), пятому выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), выходу блока имитации текущего положения антенны (2) и четвертому выходу вычислителя (3), первый выход имитатора радиолокационных сигналов (83) также подключен к первому входу блока фиксации временного интервала решения задачи (9), а второй выход имитатора радиолокационных сигналов (89) подключен одновременно к первому входу третьего сумматора (87) и четвертому входу блока фиксации временного интервала решения задачи (9), второй вход которого, в свою очередь, подключен к третьему выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), а выход третьего сумматора (87) подключен к десятому входу блока индикаторных устройств (5), второй вход и выход первого сумматора (84) подключены соответственно к первому выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7) и девятому входу блока индикаторных устройств (5), второй вход второго сумматора (86) подключен к четвертому выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), второй выход и вход имитатора изменения несущей частоты (85) подключен соответственно к первому входу четвертого сумматора (88) и одиннадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), а второй вход четвертого сумматора (88) подключен к второму выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7).

Имитатор радиолокационных сигналов (83) включает в себя четыре схемы сравнения, четыре логических элемента "И", два имитатора диаграммы направленности антенны, четыре модулятора, два генератора тактовых импульсов, два имитатора дальнего тропосферного распространения радиоволн, два триггера Шмитта, два преобразователя напряжения в код.

Работы имитатора радиолокационных сигналов (83) заключается в следующем. С четвертого выхода вычислителя (3) и выхода блока имитации текущего положения антенны (2) на первый и второй входы первой и третьей схем сравнения поступают соответственно коды пеленга источника излучения и текущего азимутального положения пеленгационной антенны. В случае совпадения поступивших кодов первая и третья схемы сравнения вырабатывают управляющие сигналы, открывающие первый и третий логические элементы для прохождения через них кода текущего азимутального положения пеленгационной антенны на входы первого и второго имитаторов диаграммы направленности антенны (ДНА). Первый и второй имитаторы ДНА с учетом кода текущего азимутального положения пеленгационной антенны формируют сигналы, амплитуды которых соответствуют формат огибающих ДН антенны в I и II условных частотных диапазонах. С выходов первого и второго имитаторов ДНА сигналы поступают соответственно на первые входы первого и третьего модуляторов, на вторые входы которых поступают соответственно сигналы с выходов второго и четвертого логического элемента "И". С выходов первого и третьего модуляторов промодулированная последовательность сигналов поступает на первые входы соответственно второго и четвертого модуляторов. На вторые входы второго и четвертого модуляторов поступают сигналы с выходов соответственно первого и второго имитаторов дальнего тропосферного распространения радиоволн (ДТР). Имитаторы ДТР предназначены для формирования уровней амплитуд сигналов излучения с учетом их ослабления при распространении по загоризонтной трассе, т.е. учетом средних значений уровня ослабления сигналов в зависимости от длины трассы и условий радионаблюдаемости. Промодулированные сигналы с выходов второго и четвертого модуляторов поступают соответственно на входы первого сумматора (84) и третьего сумматора (87).

Имитатор изменения несущей частоты (85) включает в себя два двоичных счетчиков, два постоянных запоминающих устройства и два буферных регистра.

Работа имитатора изменения несущей частоты (85) происходит следующим образом. В постоянные запоминающие устройства, состоящие из регистра адреса, дешифратора, формирователей, блока памяти, усилителя считывания, закладываются в определенной последовательности изменения несущей частоты импульсов излучения со своим знаком (±Δf) путем создания жесткой монтажной схемы. Данные последовательности соответствуют заданным законам изменения несущей частоты источников излучения в I и II условных частотных диапазонах. Адрес величины (±Δf), которую необходимо считать с блока памяти, записывается в регистр адреса с двоичного счетчика. Показания двоичных счетчиков с заданными коэффициентами пересчета формируются с помощью синхроимпульсов, поступающих на входы данных двоичных счетчиков с одиннадцатого выхода пульта оператора пассивной РЛС (1). Адрес величины (±Δf) расшифровывается с помощью дешифратора. Сигнал на выходе возбужденной шины дешифратора поступает в блок формирователей, где он формируется по амплитуде и длительности, после чего подается в избранную ячейку блока памяти. Кодовые сигналы выбранного (±Δf) усиливаются усилителями считывания и поступают на буферный регистр числа.

Таким образом, с помощью дешифратора и блока памяти, выполняющего функции шифратора, осуществляется преобразование кода адреса в код считываемого (±Δf). Двоичный код (±Δf) далее с выхода соответствующего буферного регистра поступает на первый вход соответствующего второго и четвертого сумматоров (86, 88).

Узлы и блоки, входящие в состав имитатора изменения несущей частоты (85), подробно описаны в специальной технической литературе. См. 1. Е.А. Дроздов и др. Многопрограммные цифровые вычислительные машины - М.: Воениздат, 1974, стр. 212-220. 2. Е.А. Дроздов и др. Электронные цифровые вычислительные машины - М.: Воениздат, 1968, стр. 244-262. 3. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Технiка". 1974, стр. 96-108. 4. М.И. Филькенштейн. "Основы радиолокации" - М.: Изд-во "Сов. радио", 1973, стр. 303-387.

Первый, второй, третий и четвертый сумматоры (84, 86, 87, 88) предназначены для суммирования n-разрядных величин и состоят из n-одноразрядных сумматоров, число которых равно числу разрядов слагаемых с учетом знаковых разрядов, с соединением выхода, на котором получается сигнал переноса данного разряда, с входом для сигнала переноса соседнего, более старшего разряда.

Техническая реализация сумматоров подробно описана в технической литературе. См. 1. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского. - К.: Изд-во "Техника", 1974, стр. 182-200. 2. С.В. Самсоненко. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов. М.: Воениздат, 1968, стр. 38-43.

9). Блок фиксации времени обнаружения целей (9) предназначен для фиксирования времени выполнения операций управления пассивной РЛС в процессе обнаружения источников излучения в заданном пространственном секторе.

Блок-схема блока фиксации времени обнаружения целей приведена на фиг. 9.

Блок фиксации времени обнаружения целей (9) включает в себя последовательно соединенные логический элемент "ИЛИ" (89), триггер (90), логический элемент "И" (91) и двоичный счетчик (92), при этом первый и второй входы логического элемента "ИЛИ" (89) подключены соответственно к первому и четвертому выходам блока имитации видеосигналов (8), второй вход логического элемента "И" (91) подключен к пятнадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), вторые входы триггера (90) и двоичного счетчика (92) подключены одновременно к пятому выходу вычислителя (3), а выход двоичного счетчика (92) подключен к четвертому входу вычислителя (3).

Двоичный счетчик (92) с двоичным позиционным кодированием представляет узел, состоящий из последовательно соединенных триггерных ячеек, управляемых по счетному входу. Максимальное количество состояний n-разрядного двоичного счетчика можно определить по соотношению N=2ⁿ, а емкость счетчика S_n=2ⁿ-1. Числовое выражение текущего состояния двоичного счетчика $$S_{к}={\displaystyle \sum _{i=0}^{к}{2}^i\cdot y^i}$$ , где yⁱ - логическое значение прямого выхода триггера i-го разряда. Выход двоичного счетчика (92) подключен к четвертому входу вычислителя (3). См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Технiка", 1974, стр. 176.

Триггер (90), выполняющий коммутирующую функцию, является самым распространенным элементом дискретной техники. См. М.И. Филькенштейн. Основы радиолокации - М.: Изд-во "Сов. радио", 1973, стр. 333-387.

10). Блок имитации приемного устройства (10) предназначен для имитации работы приемника прямого усиления, используемого в пассивной РЛС.

Блок-схема блока имитации приемного устройства (10) приведена на фиг. 11.

Блок имитации приемного устройства (10) включает в себя последовательно соединенные схему сравнения (93) и первый логический элемент "ИЛИ" (94), схему формирования управляющего сигнала (95), логический элемент "НЕ" (96), логический элемент ″И″ (97) и второй логический элемент ″ИЛИ″ (98), а также третий логический элемент "ИЛИ" (99), при этом первый и второй входы схемы сравнения (93) подключены соответственно к выходу блока имитации текущего положения антенны (2) и четвертому выходу вычислителя (3), второй вход и выход первого логического элемента "ИЛИ" (94) подключены соответственно к выходу схемы формирования управляющего сигнала (95) и входу логического элемента "И" (11), первый, второй входы и выход третьего логического элемента "ИЛИ" (99) подключен соответственно к второму, третьему выходам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) и второму входу логического элемента "И" (97), второй вход и выход второго логического элемента "ИЛИ" (98) подключены соответственно к четвертому выходу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) и пятому входу вычислителя (3).

Схема формирования управляющего сигнала (95) предназначена для формирования признака работы приемника прямого усиления и включает в себя последовательно соединенные источник питания, кнопку, формирователь одиночного импульса 1 и триггер, а также формирователь одиночного импульса 2, при этом вход формирователя одиночного импульса 2 подключен к входу формирователя одиночного импульса 1, а выход формирователя одиночного импульса 2 подключен к нулевому входу триггера. При включении кнопки замыкается электрическая цепь и формирователь одиночного импульса 1 формирует одиночный импульс, устанавливающий триггер в единичное состояние. При выключении кнопки размыкается электрическая цепь и формирователь одиночного импульса 2 формирует одиночный импульс, устанавливающий триггер в нулевое состояние. Таким образом, формируется управляющий сигнал соответствующий включению приемника прямого усиления. См. К.Г. Самофалов и др. Электронные цифровые вычислительные машины - К.: Изд-во "Вища школа", 1976 г.

Логический элемент "НЕ" реализует функцию инверсии. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.H. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974 г., стр. 96-108.

11). Первый и второй входы логического элемента "И" (11) подключены соответственно к выходу блока имитации приемного устройства (10) и блока имитации текущего положения антенны (2), a выход - к второму логическому элементу "ИЛИ" (18).

Логический элемент "И" (11) реализует переключательную функцию конъюнкции и представляет собой многополюсник с двумя входами и одним выходом. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974 г., стр. 96-108.

12). Оперативное запоминающее устройство (12) построено по схеме аналогичной буферному запоминающему устройству (4). Техническая реализация оперативного запоминающего устройства не вызывает затруднений. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974 г., стр. 322-329.

13). Дешифратор (13) предназначен для расшифровки адреса по входному значению текущего положения антенны. Вход дешифратора (13) подключен к первому выходу блока имитации положения антенны (2), а второй, третий, …, n-й выходы дешифратора соединены со вторым, третьим, …, n-м входами блока памяти (14). Техническая реализация дешифратора (13) не вызывает затруднений. Это один из распространенных элементов дискретной техники. См. 1. К.Г. Самофалов и др. Электронные цифровые вычислительные машины. - К.: "Вища школа", 1976 г. 2. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: "Техника", 1974 г., стр. 282-291.

14). Блок памяти (14) предназначен для длительного хранения констант, необходимых для организации процесса имитации переотражения излучения РЛС от линии береговой черты.

Блок памяти (14) состоит из n-регистров, в которых хранятся константы, m-логических элементов "ИЛИ", соединенных между собой соответствующим образом. При этом вход каждого из n-регистров соединен с одним из n-выходов дешифратора (13). Выход блока памяти (14) совпадает с выходом m-й логической схемы "ИЛИ" и соединен с входом решающего устройства (15).

Техническая реализация блока памяти не вызывает затруднений. См. 1. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского. - К.: Техника, 1974. 2. К.Г. Самофалов и др. Электронные цифровые вычислительные машины. - К.: Вища школа, 1976.

15). Решающее устройство (15) предназначено для принятия решения о том, возможна ли имитация ложной цели в результате переотражения излучения РЛС от линии береговой черты, и формирования формуляра ложной цели в случае положительного решения.

Решающее устройство (15) состоит из входного регистра (100), первого регистра констант (101), первой схемы сравнения (102), первого логического элемента "И" (103), второго регистра констант (104), второй схемы сравнения (105), второго логического элемента "И" (106), логического элемента "ИЛИ" (107) и выходного регистра (108). При этом вход решающего устройства (15) является входом входного регистра (100) и подключен к блоку памяти (14), второй вход первой схемы сравнения (102) подключен к выходу первого регистра констант (101), второй вход первого логического элемента "И" (103) подсоединен к выходу входного регистра (100), второй вход второй схемы сравнения (105) подключен к выходу второго регистра констант (104), второй вход второго логического элемента "И" (106) соединен с выходом блока анализа (19), второй вход логического элемента "ИЛИ" (107) подсоединен к выходу блока имитации текущего положения антенны (2), выход выходного регистра (108) подключен к входу первого логического элемента "ИЛИ" (16).

Техническая реализация элементов, составляющих решающее устройство, достаточно подробно описана в специальной технической литературе. См. 1. Самофалов и др. Электронные цифровые вычислительные машина. - К.: Вища школа, 1976. 2. П. Хоровиц, У. Хилл, Искусство схематики. Том I. с англ. под ред. М.В. Гальперина. - М.: Мир, 1983, 3. Ю.Г. Чугаев и др. Электронные и цифровые вычислительные машины. - М.: Воениздат, 1962, 4. В.И. Грубов и др. Устройства электронной вычислительной техники. - К.: Вища школа, 1980.

16). Первый логический элемент "ИЛИ" (16) предназначен для согласования информации поступающей с оперативного запоминающего устройства (12) и решающего устройства (15), и передачи ее на блок индикаторных устройств (5). Реализация первого логического элемента "ИЛИ" не вызывает затруднения. Это широко распространенный элемент вычислительной техники. См. Справочник по вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Техника, 1974.

17). С помощью счетчика (17) формируется адрес РЛС, излучение которой в результате переотражения от линии береговой черты может дать ложную цель. Счетчик (17) запускается с пульта оператора ПРЛС (1), а обнуляется при поступлении текущего кода положения антенны (2).

Счетчик (17) состоит из n-триггеров, соединенных соответствующим образом. Выход счетчика (17) подключен к первому входу второго логического элемента "ИЛИ" (18).

Техническая реализация двоичного счетчика (17) не представляет трудностей. См. 1 Б.И. Грубов и др. Устройства электронной вычислительной техники. - К.: Вища школа, 1980. 2. Ю.Г. Чугаев и др. Электронные и цифровые вычислительные машины. - М.: Воениздат, 1962.

18). Второй логический элемент "ИЛИ" (18) согласовывает информацию, поступающую из блока имитации текущего положения антенны (2), блока имитации приемного устройства (10) и двоичного счетчика (17) в буферное запоминающее устройство (4). Техническая реализация логического элемента не составляет затруднений. См. Справочник по вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Техника, 1974.

19). Блок анализа (19) предназначен для отделения истинных целей от ложных на основе сравнения текущего адреса РЛС, поступающего из буферного запоминающего устройства (4) с адресом РЛС, излучение которой может дать ложную цель в результате переотражения от линии береговой черты, при этом адрес такой РЛС поступает из счетчика (17), а также последующей передачи формуляра данных истинной цели в оперативное запоминающее устройство (12) и формуляра данных ложной цели в решающее устройство (15).

Блок анализа (19) состоит из последовательно соединенных: первой схемы сравнения (109), первого логического элемента "И″ (110), второй схемы сравнения (111), второго логического элемента "И" (112), первого логического элемента "ИЛИ" (13); первого логического элемента "НЕ" (114), третьего логического элемента "И" (115), третьей схемы сравнения (116), четвертого логического элемента "И" (117), второго логического элемента "НЕ" (118), пятого логического элемента "И" (119), второго логического элемента "ИЛИ" (120), а также регистра констант (121), при этом выход буферного запоминающего устройства (4) подключен к входу первой схемы сравнения (109) и вторым входам первого (110), второго (112), третьего (115), четвертого (117) и пятого (119) логических элементов "И", выход двоичного счетчика (17) подсоединен к второму входу первой схемы сравнения (109), выход первой схемы сравнения (109) подсоединен к первому входу логического элемента "НЕ" (114), выход регистра констант (121) подключен к вторым входам второй (111) и третьей (116) схем сравнения, выход четвертого логического элемента "И" (117) подключен к второму входу первого логического элемента "ИЛИ" (113), выход которого подключен к входу оперативного запоминающего устройства (12), второй вход и первый выход второго логического элемента "ИЛИ" (120) соответственно соединены с первым выходом второго логического элемента "И" (112) и выходом решающего устройства (15).

Техническая реализация элементов, поставляющих блок анализа, достаточно подробно описана в специальной технической литературе. См. 1. П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. Том. I. Пер. с англ. под ред. М.В. Гальперина. - М.: Мир, 1983. 2. В.И. Грубов и др. Устройства электронной вычислительной техники. - К.: Вища школа, 1980.

Рассмотрим функционирование тренажера для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем, представленного на чертежах фиг. 1а, б, в который введены предлагаемые устройства, схемы и связи.

Перед началом тренажа руководитель обучения с помощью устройства перфокарт вводит в оперативную память вычислители совокупность следующих данных:

- информацию об источниках как с перестраиваемой, так и неперестраиваемой несущей частотой;

- формуляры основных радиотехнических параметров заданных источников излучения;

- координаты местоположения источников излучения относительно пассивной РЛС;

- параметры движения источников излучения и носителя пассивной РЛС;

- условия распространения сигналов излучения при ДТР радиоволн;

- программы, имитирующие непрерывную или паузную работу заданных источников излучения в учебной задаче;

- признак имитации переотражения сигналов РЛС от линии береговой черты.

Введенная информация через селекторные каналы (51, 52) с помощью устройства управления НМД (55) и устройства управления НМЛ (57) дальше фиксируется на НМД. Перечисленные устройства входят в состав вычислителя (3). Через селекторный канал (53) поступает информация, которая необходима для имитации конкретной радиотехнической обстановки. Работу селекторного канала (53) регламентируют интерфейс ввода-вывода (59), устройство УВУ (60) и коммутирующее устройство (61), входящие также в состав вычислителя (3).

Информационная часть заданной радиотехнической обстановки в процессе работы тренажера формируется такими устройствами: пультом оператора пассивной РЛС (1), блоком имитации текущего положения антенны (2), вычислителем (3), буферным запоминающим устройством (4), блоком индикаторных устройств (5), блоком фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), блоком имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), блоком имитации видеосигналов (8), блоком фиксации времени обнаружения целей (9), блоком имитации приемного устройства, логическим элементом "И" (11) и оперативным запоминающим устройством (12).

При реализации радиотехнической обстановки траектории движения источников излучения задаются на плоскости в прямоугольной системе координат, за начало которой принимается местоположение ФК. Модель движения носителей источников излучений, составляющих типовый ордер, представляет собой совокупность участков с прямолинейным движением и участков маневра. Эта модель - номинальная модель движения, основанная на представлении процесса изменения координат на ограничительном участке наблюдения в виде полинома.

Имитируемые радиолокационные сигналы источников излучения заданного типового ордера на видеочастоте поступают со второго и третьего выходов блока имитации видеосигналов (8) на девятый и десятый входы блока индикаторных устройств (5), которые являются первыми информационными входами блоков смесителей. Со второго выхода блока имитации видеосигналов (8) поступают видеосигналы I условного частотного диапазона, а с третьего выхода того же блока - видеосигналы II условного частотного диапазона. Далее видеосигналы с выходов блоков смесителей, входящих в состав устройства индикации видеоимпульсов (68), поступают на электроды ЭЛТ. На экране ЭЛТ, входящей в состав устройства индикации видеоимпульсов (68), имитируемые радиолокационные сигналы воспроизводятся в виде соответствующих отметок. На вторые информационные входы блоков смесителей поступают прямоугольные импульсы-маркеры, формируемые соответственно устройствам формирования маркера I (69) и устройством формирования маркера II (70), входящими в состав блока индикаторных устройств (5).

Таким образом, индицируемые на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов (68), видеоимпульсы радиолокационных сигналов источников излучения заданного в обстановке типового ордера и вторичные сигналы в виде прямоугольных импульсов заданной длительности образуют модель радиолокационной обстановки в зоне действия пассивной РЛС при выполнении обучаемым оператором учебной боевой задачи.

В процессе обучения оператор пассивной РЛС осуществляет полуавтоматический съем данных с ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов (68). С этой целью он совмещает импульсы-маркеры с отметками целей. Изменение положений маркеров на экране ЭЛТ осуществляется путем изменения постоянного напряжения в первом формирователе управляющего напряжения (25) и втором формирователе управляющего напряжения (27), входящих в состав пульта оператора пассивной РЛС (1). Управляющие напряжения с третьего и пятого выходов пульта оператора пассивной РЛС (1) поступают соответственно на вторые входы первого устройства формирования маркера (69) и второго устройства формирования маркера (70). Одновременно с этим управляющие напряжения с двенадцатого и четырнадцатого выходов пульта оператора пассивной РЛС (1) поступают на второй и четвертый входы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), которые являются входами соответственно первого преобразователя напряжения в код (71) и второго преобразователя напряжения в код (73). На первые входы устройств формирования маркеров (69, 70) поступают пилообразные напряжения с выходов первого (23) и второго генератора пилообразного напряжения (24), которые входят в состав пульта оператора пассивной РЛС (1). В момент равенства напряжений производится запуск ждущих мультивибраторов, формирующих прямоугольные импульсы-маркеры.

С выходов преобразователей ПНК (71, 73) постоянное напряжение в двоичном коде поступает на первые входы первой и второй схем сравнения (74), на вторые входы которых поступают двоичные коды несущей частоты радиолокационных сигналов источников излучения соответственно с первого и второго выходов схемы анализа (75). Схема анализа (75) выполняет функцию определения условного частотного диапазона, к которому принадлежит имитируемый радиолокационный сигнал излучения, и совместно с первой и второй схемами сравнения (72, 74) входит в состав блока фиксации несущей частоты сигналов излучения. В схему анализа (75) двоичные коды несущей частоты радиолокационных сигналов излучения поступают со второго выхода вычислителя (3), который по программе заданной учебной задачи имитирует основные радиотехнические параметры сигналов излучения.

При совмещении маркеров с отметками целей в первой и второй схемах сравнения (72, 74) формируются управляющие сигналы, которые со второго и третьего выходов блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) поступают на первый и второй входы третьего логического элемента "ИЛИ" (99) и дальше с его выхода на второй вход логического элемента "И" (97), на первый вход которого поступает сигнал с выхода логического элемента "НЕ" (96). Логический элемент ″НЕ″ (96) инвертирует управляющий сигнал. В момент одновременного поступления сигналов на входы логического элемента "И" (97) на его выходе формируется управляющий сигнал "снять показание двоичного счетчика". Управляющий сигнал поступает на первый вход второго логического элемента "ИЛИ" (98) и дальше с его выхода на пятый вход вычислителя (3). Таким способом оценивается время обнаружения источников излучения с детерминированной несущей частотой, что является важным фактором в подготовке операторов пассивных РЛС.

Указанные выше логические элементы "ИЛИ" (98, 99), "НЕ" (96) и "И" (96) входят в состав блока имитации приемного устройства (10).

Получив сигнал "снять показание двоичного счетчика", вычислитель (3) переходит на подпрограмму перезаписи показаний двоичного счетчика (92), входящего в состав блока фиксации времени обнаружения целей (9). Результат выдается в устройство АЦПУ (64), входящее в вычислитель (3), где печатается в буквенно-цифровом виде на бумажном носителе.

Работа двоичного счетчика (92) регламентируется логическим элементом "ИЛИ" (89), триггером (90) и логическим элементом "И" (93), которые также входят в состав блока фиксации времени обнаружения целей (9). Обнуление двоичного счетчика (92) и изменение состояния триггера (90) осуществляется управляющим сигналом "обнуление", формируемым вычислителем (3) и поступающим на вторые входы данных устройств с пятого выхода вычислителя (3). Первый и второй входы логического элемента "ИЛИ" (89) подключены соответственно к первому и четвертому выходам блока имитации видеосигналов (8), а второй вход логического элемента "И" (91) подключен к пятнадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1). Такая функциональная связь логических элементов "ИЛИ" (89), "И" (91), триггера (90) и двоичного счетчика (92) обеспечивает нормальное функционирование по своему назначению блока фиксации времени обнаружения целей (9).

В состав блока индикаторных устройств (5) входит устройство знаковой индикации (67), состоящее из дешифратора знака, усилителя подсвета, ЭЛТ, формирователя огибающей, усилителя постоянного тока, распределителя, формирователя адреса. С помощью перечисленных устройств на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации (67) отображаются в буквенно-цифровом виде формуляры основных радиотехнических параметров плюс пеленги обнаруженных источников излучения, в том числе и ложных источников излучения. Для этого с первого выхода вычислителя (3) в буферное запоминающее устройство (4), поступают формуляры основных радиотехнических параметров источников излучения, которые введены в оперативную память вычислителя (3). Объем памяти буферного запоминающего устройства (4) рассчитан на максимальное количество формуляров. Буферное запоминающее устройство функционирует совместно с оперативным запоминающим устройством (12) и блоком анализа (19), формуляры данных в которые переписываются при наличии сигнала П_{тек.ант.} - двоичного кода текущего положения пеленгационной антенны. Двоичный код П_{тек.ант.} является адресом ячейки, откуда осуществляется перезапись информации из буферного (4) в оперативное запоминающее устройство (12) и блок анализа (19). Необходимым условием наличия двоичного кода П_{тек.ант.} на выходе логического элемента "И" (11) является одновременное поступление на первый и второй входы логического элемента "И" (11) сигналов с выхода блока имитации текущего положения антенны (2) и второго выхода блока имитации приемного устройства (10), являющегося выходом первого логического элемента "ИЛИ" (94). Первый вход первого логического элемента "ИЛИ" (94) подключен к выходу схемы сравнения (93), в которой формируется управляющий сигнал при выполнении условия: $${П}_{ц}-\raisebox{1ex}{${\theta }_{о}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.\le {П}_{тек.ант.}\le {П}_{ц}+\raisebox{1ex}{${\theta }_{о}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.$$ , где П_ц - пеленг на цель; θ_о - ширина главного лепестка ДН антенны пассивной РЛС. Рассмотренное условие эквивалентно приему сигналов излучения главным лепестком ДН антенны, а схема сравнения (93) имитирует работу устройства компенсации сигналов излучения, принятых блоковыми лепестками ДН антенны в случае работы супергетеродинного приемника.

В процессе работы двоичный код П_{тек.ант.} с выхода блока имитации текущего положения антенны (2) поступает на первый вход схемы сравнения (93), а на второй вход этой же схемы поступает двоичный код П_ц четвертого выхода вычислителя (3).

С помощью схемы формирования управляющего сигнала (95), входящей в состав блока имитации приемного устройства (10), осуществляется имитация включения обучаемым оператором приемника прямого усиления, когда компенсация приема сигналов излучения боковыми лепестками ДН антенны пассивной РЛС отсутствует.

Устройство знаковой индикации (67) представляет оператору возможность при выполнении им учебной задачи визуально определить факт обнаружения источника излучения типового ордера. Работа данного устройства регламентируется синхроимпульсами, формируемыми в пульте оператора пассивной РЛС (1) и поступающими с его восьмого выхода на восьмой вход блока индикаторных устройств (5).

Анализируя формуляры данных, характеризующего истинные и ложные источники излучения и отображаемые на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации (67), обучаемый оператор осуществляет набор с помощью формирователя кодовой последовательности (26), входящего в состав пульта оператора пассивной РЛС (1), двоичный код N_ц. Далее двоичный код N_ц с выхода буферного регистра входящего в состав формирователя кодовой последовательности (26), управляемого дешифратором, входящего в состав формирователя тактовых импульсов (21), поступает на первый вход третьей схемы сравнения (105), на второй вход которой поступает двоичный код с первого выхода блока индикаторных устройств (5), который является выходом оперативного запоминающего устройства (12).

Дешифратор, входящий в состав формирователя тактовых импульсов (21) и буферный регистр формирователя кодовой последовательности (26) входят в состав пульта оператора пассивной РЛС (1), а третья схема сравнения (76) - блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6). В случае совпадения двоичных кодов N_ц и $$N_{ц}^{*}$$ с выхода третьей схемы сравнения (76) на второй вход второго логического элемента "ИЛИ" (98) поступает управляющий сигнал, который дальше с его выхода в виде сигнала "снять показание двоичного счетчика" попадает на пятый вход вычислителя. По наличию данного сигнала вычислитель (3) переходит на подпрограмму перезаписи показаний двоичного счетчика (92) для фиксации времени обнаружения источника излучения с учетом его основных радиотехнических параметров излучения. Если оператора набрал N_ц ложного источника излучения, то фиксируется время его обнаружения. Это ошибка обучаемого оператора.

Имитация радиолокационных сигналов в тренажере осуществляется блоком имитации видеосигналов (8). Работа блока имитации видеосигналов (8) в I условном частотном диапазоне происходит следующим образом. С выхода блока имитации текущего положения антенны (2) и четвертого выхода вычислителя (3) соответственно на пятый и десятый входы блока имитации видеосигналов (8), которые являются одновременно первым и вторым входами схемы сравнения, входящей в состав имитатора радиолокационных сигналов (83), поступают двоичные коды П_ц и П_{тек.ант.}. В случае совпадения двоичных кодов П_ц и П_{тек.ант.} в схеме сравнения вырабатывается управляющий сигнал который открывает первый логический элемент "И" для прохождения через него двоичного кода П_{тек.ант.} на вход первого имитатора ДН антенны. Имитатор ДН антенны с учетом кода П_{тек.ант.} формирует сигналы, амплитуда которых соответствует форме огибающей ДН антенны в I условном частотном диапазоне. С выхода первого имитатора ДН антенны промодулированные сигналы поступают на первый вход первого модулятора, на второй вход которого поступают сигналы с выхода второго логического элемента "И". В свою очередь на первый вход второго логического элемента "И" поступают сигналы с выхода первого триггера Шмитта, а на второй вход - с выхода первого генератора тактовых импульсов. Первый триггер Шмитта управляется второй схемой сравнения, на первый и второй входы которой поступают сигналы соответственно с выходом первого преобразователя напряжения в код и второго сумматора (86). Преобразователь напряжения в код преобразует пилообразное напряжение, соответствующее работе супергетеродинного приемника, в двоичный код. Пилообразное напряжение поступает на вход первого преобразователя напряжения в код с девятого выхода пульта оператора пассивной РЛС (1).

Указанные выше первая схема сравнения, первый и второй логические элементы "И", первый имитатор ДН антенны, первый модулятор и первый преобразователь напряжения в код входят в состав имитатора радиолокационных сигналов (83).

В первом модуляторе последовательность прямоугольных импульсов, вырабатываемая первым генератором тактовых импульсов, моделируется ДН пеленгационной антенны и дальше поступает на первый информационный вход второго модулятора. Второй модулятор предназначен для формирования уровня амплитуд сигналов с учетом их ослабления при ДТР. С этой целью на второй информационный вход второго модулятора с четвертого выхода вычислителя поступает среднее значение уровня ослабления сигналов в зависимости от длины трассы и условий радионаблюдаемости. Промодулированные сигналы с выхода второго модулятора поступают на первый вход первого сумматора (84), который входит в состав блока имитации видеосигналов (8). Генератор тактовых импульсов и модуляторы входят в состав имитатора радиолокационных сигналов (83).

Работа блока имитации видеосигналов (8) по имитации видеосигналов во II условном частотном диапазоне происходит по схеме, аналогичной работе в I условном частотном диапазоне.

Итак, блок имитации видеосигналов (8) осуществляет имитацию радиолокационных сигналов на видеочастоте в зависимости от дальности расположения источника излучения, условий распространения сигналов, амплитудно-частотной характеристики приемника.

В процессе имитации радиотехнической обстановки большая роль отводится блоку имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7). Необходимость введения в состав тренажера блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7) обусловлена необходимостью учета потерь усиления пеленгационной антенны, представленных в виде зависимости величины $$(-\Delta \overline{G})$$ для заданных размеров антенны и условного частотного диапазона. Данные зависимости заносятся в первое (78) и второе внешнее запоминающее устройство (81). Выборка величин $$(-\Delta \overline{G})$$ осуществляется таким образом. На первые входы первого (74) и второго логического элемента "И" (80) с третьего выхода вычислителя (3) поступает двоичный код дальности до источника излучения типового ордера, а на вторые входы первого (77) и второго логического элемента "И" (80) соответственно с первого и пятого выходов блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (6) поступают сигналы, соответствующие заданному частотному диапазону работы приемника пассивной РЛС. Эти сигналы открывают первый (77) и второй логический элемент "И" (80), через которые на входы первого (78) и второго внешнего запоминающего устройства (81) поступают двоичные коды дальности до источника излучения. Двоичный код дальности является адресом ячейки, откуда осуществляется выборка необходимой величины $$(-\Delta \overline{G})$$ . Величины $$(-\Delta \overline{G})$$ через первый (79) и второй преобразователь кода в напряжение (82) дальше поступают на вторые входы аналоговых первого сумматора (84) и третьего сумматора (87), где они суммируются с амплитудами имитируемых радиолокационных сигналов и тем самым учитывается эффект потери усилителя пеленгационной антенны.

Первый (77) и второй логический элемент (80), первое (78) и второе внешнее запоминающее устройство (81), первый (79) и второй преобразователь кода в напряжение (82) входят в состав блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7).

Следует отметить такие особенности имитации работы приемных устройств пассивной РЛС. В случае работы супергетеродинного приемника схема сравнения (93), входящая в состав блока имитации приемного устройства (10), имитирует работу устройства компенсации сигналов излучения, принятых боковыми лепестками ДН антенны. В случае работы приемника прямого усиления компенсация приема сигналов излучения, принятых боковыми лепестками ДН антенны, принципиально исключена. Приемник прямого усиления обладает возможностью одновременного приема сигналов излучения во всем частотном диапазоне и с любых направлений по азимуту. Имитация работы приемника прямого усиления в тренажере осуществляется следующим образом. Обучаемый оператор с помощью схемы формирования управляющего сигнала (95) формирует управляющий сигнал, который постоянно поступает на второй вход первого логического элемента "ИЛИ" (94). На первый вход первого логического элемента "ИЛИ" (94) с выхода схемы сравнения (93) поступает двоичный код П_{тек.ант.}, совпадающий с кодом П_ц. С выхода первого логического элемента "ИЛИ" (94) двоичный код П_{тек.ант.} поступает на второй вход логического элемента "И" (11) и тем самым открывает его для прохождения на второй управляющий вход буферного запоминающего устройства (4) двоичного кода П_{тек.ант.} с выхода блока имитации текущего положения антенны (2). Двоичный код П_{тек.ант.} является адресом ячейки, откуда осуществляется выборка формуляра данных обнаруженного источника излучения из буферного запоминающего устройства (4) в оперативное запоминающее устройство (12).

Таким образом, в оперативном запоминающем устройстве (12) в процессе работы тренажера хранятся формуляры всех источников излучения типового ордера, обнаруженных в зоне действия пассивной РЛС.

Обучаемый оператор, наблюдая визуально за хаотически появляющимися видеоимпульсами на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов (68) в случае обнаружения источников излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу, не может выделить компактный пакет видеоимпульсов. В такой ситуации он вынужден включить приемник прямого усиления, признаком работы которого будет управляющий сигнал, формируемый схемой формирования управляющего сигнала (95) и поступающий на входы логического элемента "И" (97) и первого логического элемента "ИЛИ" (94).

Одновременно с имитацией включения приемника прямого усиления обучаемый оператор с помощью блока имитации текущего положения антенны (2) осуществляет пространственную переориентацию пеленгационной антенны в направление предполагаемого местонахождения источника излучения с перестраиваемой несущей частотой. Критерием правильного пространственного ориентирования пеленгационной антенны является условие индикации хаотически появляющихся видеоимпульсов с максимальной амплитудой.

В процессе выполнения пространственного поиска, когда азимут носителя источника излучения с перестраиваемой несущей частотой окажется внутри строба $${П}_{тек.ант.}\pm \raisebox{1ex}{${\theta }_{о}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.$$ , вычислитель (3) переходит на подпрограмму перезаписи признака (П) перестройки несущей частоты в формуляр данных, который в дальнейшем отображается на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации (67). Индикация формуляра данных с признаком П свидетельствует о факте обнаружения источника излучения с перестраиваемой несущей частотой.

Имитация изменения несущей частоты от импульса к импульсу осуществляется имитатором изменения несущей частоты (85), входящим в состав блока имитации видеосигналов (8). В имитаторе изменения несущей частоты (85) хранятся в определенной последовательности величины (±Δf) изменения несущей частоты. Данная последовательность величин (±Δf) задается априори перед началом процесса обучения. Имитатор изменения несущей частоты (85) включает в себя первый и второй двоичные счетчики, первое и второе запоминающие устройства, первое и второе буферные регистры. Постоянные запоминающие устройства состоят из регистра адреса, дешифратора, формирователя, блока памяти и усилителя считывания. Работа имитатора изменения несущей частоты (85) регламентируется синхроимпульсами, поступающими с одиннадцатого выхода пульта оператора пассивной РЛС (1) на соответствующие входы первого и второго двоичных счетчиков, где формируются коды адресов величин (±Δf). Двоичные коды величин (±Δf) с выходов двоичных сметчиков записываются в регистр адресов и далее расшифровываются с помощью дешифраторов. Сигналы с выходов возбужденных шин дешифраторов поступают в блоки формирователей, где они формируются по амплитуде и длительности, после чего они поступают в определенные ячейки блоков памяти. Кодовые сигналы выбранных величин (±Δf) усиливаются усилителями считывания и поступают в буферные регистры. С буферных регистров двоичные коды величин (±Δf) поступают на первые входы второго сумматора (86) и четвертого сумматора (88), где к среднему значению несущей частоты сигнала (f_с) досуммируются величины (±Δf) и таким образом осуществляется изменение несущей частоты сигналов излучения по определенному закону. С выходов второго сумматора (86) и четвертого сумматора (88) сигналы f_с±Δf поступают на первый и второй входы имитаторов радиолокационных сигналов (83) для обеспечения имитации заданной радиотехнической обстановки.

После того как пеленгационная антенна пассивной РЛС будет сориентирована в заданном направлении, обучаемый оператор с помощью блока имитации текущего положения антенны (2) задает биссектрису сектора сканирования и размер сектора сканирования пеленгационной антенны. Как только будет принято решение об обнаружении источника излучения с перестраиваемой несущей частотой, обучаемый оператор производит операцию описания цели с помощью набора на клавишном поле пульта оператора пассивной РЛС (1) соответствующего признака - номера цели (N_ц), формуляр данных которой имеет признак П. Двоичный код N_ц с тринадцатого выхода пульта оператора пассивной РЛС поступает на первый вход третьей схемы сравнения (76), на второй вход которой поступает код N_ц с первого выхода блока индикаторных устройств (5). Первый код N_ц входит в состав формуляра данных. Формуляр данных поступает на второй вход третьей схемы сравнения (76) с выхода оперативного запоминающего устройства (12). В случае совпадения сравниваемых кодов N_ц с выхода третьей схемы сравнения (76) на второй вход второго логического элемента "ИЛИ" (98) поступает управляющий сигнал. При наличии данного управляющего сигнала с выхода второго логического элемента "ИЛИ" (98) на пятый вход вычислителя (3) выдается сигнал "снять показание двоичного счетчика". Вычислитель (3) переходит на подпрограмму перезаписи показаний двоичного счетчика (92) для фиксации времени обнаружения источника излучения с перестраиваемой несущей частотой.

Итак, пульт оператора пассивной РЛС (1), блок имитации текущего положения антенны (2), вычислитель (3), буферное запоминающее устройство (4), блок индикаторных устройств (5), блок фиксации несущей частоты сигналов излучения (6), блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (7), блок имитации видеосигналов (8), блок фиксации времени обнаружения целей (9), блок имитации приемного устройства (10), логический элемент "И" (11) и оперативное запоминающее устройство (12) позволяют выработать у обучаемого оператора практические навыки управления пассивной РЛС при обнаружении источников излучения с детерминированной и перестраиваемой несущей частотой в условиях ДТР в части задания пространственного и частотного поисков, задания критериев стабильного приема излучений обнаруженных источников, выдачи данных целеуказания в систему обмена информацией, принятия решения об окончании работы.

В процессе обучения оператора на тренажере возможно научить его анализировать сложившиеся радиолокационную и радиотехническую обстановки, решать учебные задачи по определению координат обнаруженных источников излучения, управлять режимами работы пеленгационной антенны и приемного устройства пассивной РЛС, определять количество обнаруженных целей и сопровождать их в течение решения задачи целеуказания. Наиболее типичными условиями работы оператора пассивной РЛС является такая радиотехническая обстановка, которая будет характеризоваться наличием ложных РЛС, сформированных за счет переотражения сигналов реальных РЛС от линии береговой черты. На экране индикатора пассивной РЛС наряду с отображением формуляров данных истинных РЛС присутствуют формуляры данных ложных РЛС. Оператор пассивной РЛС должен из всей совокупности отображаемых формуляров РЛС выбрать истинные для дальнейшей обработки. Это один из самых важных этапов профессиональной деятельности оператора. Ошибка при выборе вместо истинной РЛС ложной цели может привести к непредсказуемым последствиям при решении той или иной оперативно-тактической задачи. Поэтому возможность имитации ложных РЛС, сформулированных за счет переотражения сигналов реальных РЛС от линии береговой черты имеет первостепенное значение при создании тренажеров для обучения операторов пассивных РЛС.

В рассматриваемом тренажере процесс формирования ложных РЛС вышеуказанного типа осуществляется следующим образом.

С тринадцатого выхода пульта оператора пассивной РЛС (1) на вход счетчика (17) поступает признак имитации переотражения сигналов РЛС от линии береговой черты, который формируется с помощью наборного поля пульта оператора ПРЛС (1) в процессе задания исходной радиотехнической обстановки, и запускает его, а с выхода блока имитации текущего положения антенны (2) поступает текущее значение пеленга антенны П_а, которое обнуляет счетчик (17). На выходе счетчика (17) формируется адрес i-й реальной РЛС, излучение которой, переотразившись от линии береговой черты, может дать ложную цель на индикаторных ПРЛС, и через второй логический элемент "ИЛИ" (18) поступает на второй вход буферного запоминающего устройства (4), где выбирается формуляр данных i-й реальной РЛС, представляющий собой перечень закодированных в двоичном коде параметров излучения реальной РЛС и пеленг на нее. На первый вход буферного запоминающего устройства (4) из вычислителя (3) поступает адрес j-й реальной РЛС, для которой также выбирается аналогичный формуляр данных i-й и j-й реальных РЛС и поступают на первый вход первой схемы сравнения (109) блока анализа (19). Сюда же, на второй вход первой схемы сравнения (109) с выхода счетчика (17) поступает адрес i-й реальной РЛС, излучение которой после переотражения от линии береговой черты может дать ложную цель на индикаторах ПРЛС. Если адрес j-й РЛС совпадает с адресом i-й РЛС, то первый логический элемент "И" (10), входящий в состав блока анализа (19), открывается для прохождения через него формуляра данных i-й РЛС на первый вход второй схемы сравнения (111), входящей в состав блока анализа (19). На второй вход второй схемы сравнения (111) из регистра констант (121), входящего в состав блока анализа (19), выбираются пределы пространственного сектора обзора пассивной РЛС для сравнения с пеленгом П_i i-й РЛС. Второй логический элемент "И" (112), входящий в состав блока анализа (19), открывается для прохождения через него формуляра данных i-й РЛС на первый вход первого логического элемента "ИЛИ" (113), выход которого является первым выходом блока анализа (19) и на второй вход второго логического элемента "ИЛИ" (120), выход которого является вторым выходом блока анализа (19). Все это происходит, если П_i i-й РЛС по своему значению входит в пределы пространственного сектора обзора. Первый и второй выходы блока анализа (19) соединены соответственно с первым входом оперативного запоминающего устройства (12) и вторым входом решающего устройства (15). Таким образом, в рассмотренном случае формуляр данных i-й РЛС является исходным для формирования данных как ложной цели, так и истинной. При этом решающая роль отводится решающему (15) и оперативному запоминающему (12) устройствам.

Далее рассмотрим случай не совпадения адресов i-й РЛС и j - РЛС, когда первый логический элемент "И" (110) оказался закрытым после прохождения формуляра данных j-й РЛС через первую схему сравнения (109) блока анализа (19). В этом случае первый логический элемент "НЕ" (114) интвертирует управляющий сигнал, пришедший на его вход с выхода первой схемы сравнения (109), и открывается третий логический элемент "И" (115) для прохождения через него формуляра данных j-й РЛС на первый вход третьей схемы сравнения (116), входящей в состав блока анализа (19). На второй вход третьей схемы сравнения (116) поступают пределы пространственного сектора обзора ПРЛС, хранящиеся в регистре констант (121) блока анализа (19), для сравнения с пеленгом П_j j-й РЛС. Если П_j j-й РЛС находится в пределах пространственного сектора обзора, четвертый логический элемент "И" (117) открывается для прохождения через него формуляра данных j-й РЛС на второй вход первого логического элемента "ИЛИ" (113) и далее на вход оперативного запоминающего устройства (12). Таким образом, в рассмотренном случае формуляр данных j-й РЛС может быть исходным для формирования формуляра данных только истинной РЛС.

И наконец, рассмотрим случай совпадения адресов i-й и j-й РЛС, не попадания П_j в границы пространственного сектора обзора, когда второй логический элемент "И" (112) закрытый для прохождения через него формуляра i-й РЛС. В этом случае второй логический элемент "НЕ" (118) блока анализа (19) инвертирует управляющий сигнал, пришедший на его вход с выхода второй схемы сравнения (111), и открывает пятый логический элемент "И" (119) для прохождения через него формуляра данных i-й РЛС на первый вход второго логического элемента "ИЛИ" (120) блока анализа (19) и далее на второй вход решающего устройства (15). А это означает, что в рассмотренном случае формуляр i-й РЛС может быть исходным для формирования формуляра данных только ложной РЛС.

Таким образом, блок анализа (19) обеспечивает выделение формуляров данных истинных РЛС на фоне ложных, формируемых в результате переотражения от линии береговой черты излучения реальных РЛС.

Рассмотрим далее процесс формирования формуляра ложной цели, полученной в результате переотражения от линии береговой черты излучения реальной РЛС.

С выхода блока имитации текущего положения антенны (2), текущее значение положения антенны П_а поступает на вход дешифратора (13), где формируется адрес ячейки блока памяти (14). По этому адресу блока памяти (14), предназначенному для хранения констант, выбирается константа, представляющая собой закодированное в двоичном коде суммарное значение дальности Д_∑i местоположения точки береговой черты относительно носителя ПРЛС и реальной i-й РЛС. Выбранное значение Д_∑i поступает во входной регистр (100) решающего устройства (15). В первом (101) и втором (104) регистрах констант, входящих в состав решающего устройства (15), соответственно хранятся закодированные в двоичном коде Д_∑min и Д_∑max - минимальное и максимальное возможные значение суммарной дальности. Значение Д_∑min из первого регистра констант (101) поступает на второй вход первой схемы сравнения (102), входящей в состав решающего устройства (15), а значение Д_∑max из второго регистра констант (104) поступает на второй вход второй схемы сравнения (105) решающего устройства (15). При этом первый логический элемент "И" (103) открывается для прохождения через него значения Д_∑i с выходного регистра (100) на первый вход второй схемы сравнения (105) при выполнении условия

Д_∑i>Д_∑min,

а второй логический элемент "И" (106) открывается для прохождения через него формуляра данных реальной РЛС со второго выхода буферного запоминающего устройства (4) на первый вход логического элемента "ИЛИ" (107), выход которого соединен с входом выходного регистра (108) решающего устройства (15). Это выполняется при условии, что Д_∑i<Д_∑max. Одновременно с этим на второй вход логического элемента "ИЛИ" (107) с выхода блока имитации текущего положения антенны (2) поступает значение П_а и далее с его (107) выхода - на вход выходного регистра (108). Значение П_а является пеленгом на точку переотражения от береговой черты излучения реальной РЛС. Итак, в выходном регистре (108) решающего устройства (15) находится формуляр данных ложной РЛС, сформированный за счет переотражения от береговой черты, в котором пеленг реальной РЛС заменен на пеленг ложной, а именно П_а. Выход входного регистра (108) является выходом решающего устройства (15) и соединен с первым входом первого логического элемента "ИЛИ" (16). Затем, после прохождения через первый логический элемент "ИЛИ" (16), формуляр данных ложной РЛС поступает на первый вход блока индикаторных устройств (5) и отображается на индикаторах пассивной РЛС наряду с формулярами данных истинных РЛС.

Таким образом, при обучении личного состава ВМФ на предлагаемом тренажере можно достичь высокой степени адекватности имитируемой радиотехнической обстановки реальной путем моделирования процесса обнаружения пассивной РЛС как истинных РЛС вероятного противника, так и ложных РЛС, сформированных за счет переотражения сигналов истинных РЛС от линии береговой черты, что является характерным для работы корабельных ПРЛС, и тем самым значительно повысить уровень обученности операторов решению боевых задач в сложной радиотехнической обстановке на МТВД.

Функционирование тренажера было проверено на испытаниях, проведенных в лабораторных условиях на макете. Предлагаемый тренажер для обучения операторов корабельных ПРЛС по сравнению с известными тренажерами обладает рядом преимуществ:

- по сравнению с тренажером для обучения операторов корабельных ПРЛС (ЯР1.079.003Т0), предлагаемый тренажер позволяет повысить степень выучки операторов практическим навыкам обнаружения РЛС вероятного противника в условиях ДТР радиоволн с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу и получить оценку их подготовки по управлению корабельной ПРЛС в таких условиях;

- предлагаемый тренажер позволяет повысить степень адекватности имитируемой радиотехнической обстановки реальной путем моделирования наряду с излучением истинных РЛС вероятного противника излучения ложных РЛС, сформированных за счет переотражения сигналов истинных РЛС от линии береговой черты, и тем самым значительно повысить уровень подготовки операторов корабельных ПРЛС методам управления такими системами в сложной радиотехнической обстановке.

Все это достигается благодаря вновь введенным устройствам, блокам, элементам и связям. Вновь введенные устройства просты, дешевы и технически легко реализуемы на базе известных элементов дискретной и аналоговой техники.

Предлагаемый тренажер предполагается установить в учебном центре ВМФ и использовать в плане подготовки высококвалифицированных кадров по обслуживанию сложных корабельных радиолокационных систем, находящихся на вооружении подводных кораблей различного класса.

При использовании предлагаемого тренажера для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем ожидается значительное повышение боевой подготовки личного состава ВМФ за счет обеспечения полноты и точности использования динамических и информационных моделей ожидаемых условий работы пассивных РЛС, контроля профессиональной деятельности обучаемых операторов.

В конечном итоге это дает возможность научить операторов более эффективному использованию вверенной им боевой техники за счет квалифицированного ее обслуживания.

Испытания макета предлагаемого тренажера для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем подтвердили его высокую эффективность с точки зрения моделирования внешней радиотехнической обстановки, максимально приближенной к реальной.

Изобретение относится к учебно-техническим средствам и может быть использовано для подготовки операторов радиолокационных систем (РЛС). Тренажер для обучения операторов корабельных пассивных РЛС содержит пульт оператора пассивной РЛС с пятнадцатью выходами, блок индикаторных устройств с десятью входами и одним объединенным входом с выходом, блок фиксации несущей частоты сигналов излучения с четырьмя входами и пятью выходами, блок имитации текущего положения антенны с одним входом и выходом, блок фиксации времени обнаружения целей с четырьмя входами и одним выходом, блок имитации приемного устройства с пятью входами и двумя выходами, блок имитации тропосферного распространения сигналов с тремя входами и пятью выходами, блок имитации видеосигналов с десятью входами и четырьмя выходами, дешифратор с одним входом и тремя выходами, счетчик с двумя входами и одним выходом, вычислитель с пятью входами и четырьмя выходами, оперативное запоминающее устройство с одним входом и выходом, блок анализа с двумя входами и выходами, буферное запоминающее устройство с двумя входами и одним выходом, блок памяти с тремя входами и одним выходом, блок принятия решения с тремя входами и одним выходом, элемент «И» с двумя входами и одним выходом, первый элемент «ИЛИ» с двумя входами и одним выходом, второй элемент «ИЛИ» с двумя входами и одним выходом. Изобретение позволяет максимально приблизить имитационные условия к реальным. 13 ил.

Тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем, содержащий последовательно соединенные пульт оператора пассивной радиолокационной системы, блок имитации текущего положения антенны, вычислитель и буферное запоминающее устройство, последовательно соединенные блок фиксации несущей частоты сигналов излучения, взаимосвязанный с блоком индикаторных устройств, блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, блок имитации видеосигналов и блок фиксации времени обнаружения целей, последовательно соединенные блок имитации приемного устройства и элемент И, а также оперативное запоминающее устройство, при этом второй, третий …, пятнадцатый выходы пульта оператора пассивной радиолокационной станции подключены соответственно к второму, третьему …, восьмому входам блока индикаторных устройств, второму, третьему и четвертому входам блока имитации видеосигналов, ко второму, третьему и четвертому входам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения и ко второму входу блока фиксации времени обнаружения целей, выход блока имитации текущего положения антенны подключен ко второму входу элемента И, первому входу блока имитации приемного устройства и пятому входу блока имитации видеосигналов, шестой, седьмой, …, девятый входы которого соединены соответственно со вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, второй, третий, четвертый и пятый входы вычислителя подключены соответственно ко второму и третьему выходам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения, выходу блока фиксации времени обнаружения целей и второму выходу блока имитации приемного устройства, второй, третий, четвертый и пятый выходы вычислителя подключены соответственно к пятому входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения, второму входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, второму входу блока имитации приемного устройства и третьему входу блока фиксации времени обнаружения целей, девятый и десятый входы блока индикаторных устройств подключены соответственно ко второму и третьему выходам блока имитации видеосигналов, четвертый и пятый выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения подключены соответственно к третьим входам блока имитации приемного устройства и блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, второй и третий выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения подключены к четвертому и пятому входам блока имитации приемного устройства, десятый вход и четвертый выход блока имитации видеосигналов соединены с четвертым выходом вычислителя и четвертым входом блока фиксации времени обнаружения целей, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня профессиональной подготовки операторов управлению пассивной РЛС в сложной радиотехнической обстановке путем имитации в зоне действия системы и отображения на индикаторах ложных отметок, полученных за счет переотражения радиолокационных сигналов источников излучения от береговой черты, в него введены блок анализа, последовательно соединенные дешифратор, блок памяти, блок принятия решения и первый элемент ИЛИ и последовательно соединенные счетчик и второй элемент ИЛИ, при этом второй, третий, …, n-й выходы дешифратора соединены со вторым, третьим, …, n-м входами блока памяти, первый вход счетчика подключен к тринадцатому выходу пульта оператора пассивной радиолокационной системы, вторые входы счетчика и блока принятия решения соединены с выходом блока имитации текущего положения антенны, выход первого элемента ИЛИ соединен с одиннадцатым входом блока индикаторных устройств, а его второй вход - с выходом оперативного запоминающего устройства, вход которого соединен через блок анализа с выходом буферного запоминающего устройства, второй вход которого через второй элемент ИЛИ подключен к выходу элемента И, причем второй вход и второй выход блока анализа соединены с выходом счетчика и третьим входом блока принятия решения соответственно.