Патент на изобретение №2192654
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УГЛОВОЙ СЕЛЕКТОР ДЛЯ ОБЗОРНОГО МОНОИМПУЛЬСНОГО РАДИОЛОКАТОРА
(57) Реферат: Изобретение относится к угловым селекторам радиолокационных целей и служит для уменьшения угловой неоднозначности обзорного моноимпульсного радиолокатора (ОМРЛК) в режиме сопровождения целей на проходе. Угловой селектор для обзорного моноимпульсного радиолокатора включает в себя блок оценки пеленгационной чувствительности (ОПЧ), два пороговых решающих блока (ПPБ1 и ПРБ2) и логический элемент И с инверсным и прямым входами, причем блок ОПЧ своими входами подключен к выходам ОМРЛК для сигнала угловой ошибки и угла поворота антенны, а своим выходом через ПPБ1 и ПРБ2 соединен с инверсным и прямым входами логического элемента И, имеющего выход для сигнала индикации цели в рабочем диапазоне углов и за его пределами. Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение селектирующей способности путем формирования и использования текущих сглаженных оценок значений пеленгационной чувствительности во всем диапазоне угловых рассогласований. 4 ил. Изобретение относится к угловым селекторам (УС) радиолокационных целей и служит для уменьшения угловой неоднозначности (многозначности) обзорного моноимпульсного радиолокатора (ОМРЛК) в режиме сопровождения целей на проходе. Указанная неоднозначность ОМРЛК обусловлена многолепестковостью диаграмм направленности (ДН) антенны и пеленгационной характеристики (ПХ) (см., например, Вакин С. А. , Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. – М.: Сов. радио, 1968, рис.4.3 и 4.4 на с. 171 и 172). Известен УС для ОМРЛК, содержащий радиолокационные каналы с основной и вспомогательной антеннами, выходы которых через блок сравнения соединены с сигнальным входом порогового решающего блока (ПРБ) для формирования сигнала индикации цели в рабочем диапазоне углов или за его пределами (см., например, Защита от радиопомех под ред. Максимова М.В. – М.: Сов. радио, 1976, рис.5.15 на с. 214 и др.). Однако оптимальные для угловой селекции соотношения уровней сигналов от основной и вспомогательной антенн во всем диапазоне угловых рассогласований как в круговом, так и в радиальных направлениях относительно равносигнального направления (РСН) труднодостижимы, в частности для антенн типа ФАР с электронным сканированием луча из-за изменения соотношения уровней ДН обеих антенн, что снижает селектирующую способность данного устройства. Кроме того, наличие дополнительного радиолокационного канала ведет к увеличению потребляемой мощности, массогабаритных параметров, загрузки бортового вычислителя, что нежелательно особенно в бортовых радиолокаторах из-за жестких ограничений по указанным параметрам. Более близким по совокупности существенных признаков является УС для ОМРЛК, основанный на данных лишь моноимпульсных измерений и использующий априорно известные различия в пеленгационной чувствительности (крутизне ПХ  ) по главному и боковым РСН (патент 3943512 US, МКИ G 01 S 9/22 (НКИ 343-7.4), 1976, который описан также Андреевой Т.М. Помехозащищенность моноимпульсных угломерных координаторов. -М.: ВНИИПЭ, серия Специальная электроника, 1989, рис.24 на с. 52).
Данное устройство (фиг.1) содержит блок оценки углового смещения (блок 2) с задатчиком углового смещения   з, блок оценки приращения сигнала угловой ошибка (СУО) U* – 3 (ОПС – 3) для заданного значения з, задатчик эталонного напряжения Uэ, величина которого связана с з через значение крутизны ПХ по главному РСН: Uэ = эз. Устройство содержит также вычитатель – 4, определитель модуля – 5 и пороговый решающий блок – 6 (ПРБ – 6), включенные по функциональной схеме на фиг.1. Блоки оценки углового смещения (блок 2) и ОПС – 3 своими управляющими входами и выходами связаны сигналами  н фиксации момента совмещения РСН (главного или бокового) с направлением на цель и к – момента, когда угол между ними равен заданному значению з. ПРБ – 6 формирует сигнал индикации цели в рабочем диапазоне углов ( =0) или за его пределами (= 1) в зависимости от соотношения измеряемого значения U* (или *) с эталонным Uэ (или э), а именно или с учетом U* = *з и Uэ = эз: Недостатком известного УС для ОМРЛ является снижение его селектирующей способности (увеличение угловой неоднозначности) за счет влияния случайной составляющей измеряемого СУО. Так, в известном устройстве случайная составляющая U*, а следовательно, и разброс измеряемых значений для фиксированного углового смещения з в пределах эффективной ширины луча антенны значительно возрастает (в 2-3 раза) по сравнению с РСН (например, Бартон Д., Вард Г. Справочник по радиолокационным измерениям. -М.: Сов. радио, 1976, рис. 2.12 на с. 57), что ухудшает селектирующую способность устройства в боковых равносигнальных зонах (РСЗ). Однако известный угловой селектор по составу элементов и их функциональным связям исключает возможность сглаживания указанной составляющей сигнала U* по разовым отсчетам.
В известном устройстве угловую информацию извлекают из сигнала U* лишь для з= const по одну из сторон от каждого из РСН, при этом информация для промежуточных значений углов смещения цели, а также для угловых смещений по другую сторону от РСН теряется, что также снижает селектирующую способность известного устройства.
Технической задачей, решаемой данным изобретением, является устранение указанного недостатка, а именно повышение селектирующей способности путем формирования и использования текущих сглаженных оценок значений пеленгационной чувствительности во всем диапазоне угловых рассогласований. Указанный технический результат достигается тем, что угловой селектор для ОМРЛК включает блок оценки пеленгационной чувствительности – 7 (ОПЧ – 7), два пороговых решающих блока (ПPБ1 – 61 и ПРБ2 – 62) и логический элемент И с инверсным и прямым входами (блок 8), причем блок ОПЧ – 7 своими входами подключен к выходам ОМРЛК – 1 для СУО и угла поворота антенны, а своим выходом через ПPБ1 – 61 и ПРБ2 – 62 соединен с инверсным и прямым входами логического элемента И (блок 8), имеющего выход для сигнала индикации цели в рабочем диапазоне углов и за его пределами. Функциональные схемы известного и предложенного угловых селекторов для ОМРЛК изображены на фиг.1 и 2 соответственно. Принцип работы известного и предложенного измерителей и достигаемый положительный эффект поясняются графически на фиг.3.1 и 3.2 соответственно. На фиг.3.2 жирной линией выделены участки ПХ по главному “0” и боковому “0б” РСН в пределах установленных порогов по крутизне ПХ (1 и 2).
ОМРЛК – 1 с выходом для СУО U и угла поворота антенны известен, например, из (П.И. Дудник, Ю.И. Чересов. Авиационные радиолокационные устройства. Изд. ВВИА им. Жуковского, 1986 г., рис. 10.9 на стр. 297 и др.).
Блок ОПЧ – 7 в виде дискретного инерционно-дифференцирующего звена выполняет следующие функции где N – количество отсчетов Ui и i для получения каждого из значений  , выбирается, исходя из требуемой точности (см., например, Кузьмин И.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. – М.: Сов. радио, 1974, выражение 6.3.20 на с. 216).
ПРБ1,2 (блоки 61,2) выполняют операцию принятия решения о превышении сигналом оценки крутизны соответствующих пороговых значений 1 и 2, т.е.
 ПPБ1,2 (блоки 61,2) могут быть заимствованы из научно-технической литературы (например, Проектирование радиолокационных приемных устройств. Под ред. Соколова М.А. -М.: Высшая школа, 1984, рис. 1.36 на с. 42). Логический элемент И с прямым и инверсным входами (блок 8) является типовым элементом цифровых устройств (например, Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. – М.: Радио и связь, 1982, с. 43, рис.2.1). Предложенный угловой селектор для ОМРЛК – 1 работает следующим образом. При сопровождении целей на проходе с ОМРЛК – 1 на входы блока ОПЧ – 7 поступают сигналы угловой ошибки U и значение угла поворота антенны . Блок ОПЧ – 7 формирует сглаженные оценки крутизны  в соответствии с выражением 1, которые в ПРБ1 – 61 и ПРБ2 – 62 сравниваются с пороговыми значениями, соответствующими максимальному 1/ и минимальному 2 значениям в рабочем диапазоне углов главной РСЗ ПХ, как показано на фиг.3.2. При этом дисперсия сглаженных по формуле 1 значений  уменьшается в [12/Т0 2n(n2-1)] +[6/n(n+1)T0] раз по сравнению с одиночным замером (например, Кузьмин И.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. – М.: Сов. радио, 1974, выражение 6.3.30 на с. 220). Соответственно уменьшается и разброс значений крутизны ПХ в рабочем диапазоне углов по сравнению с разбросом в известном устройстве, как показано на фиг.3.1 и 3.2.
Выходные сигналы 1 и 2 блоков 61 и 62 образуются при сравнении сглаженных значений с пороговыми 1 и 2, далее значения 1 и 2 подаются на инверсный и прямой входы логического элемента И (блок 8) соответственно.
Признаком наличия цели в рабочем диапазоне главной РСЗ (когда  ) или за его пределами (когда  или  ) служит значение выходного сигнала =1 или =0 соответственно, формируемое на выходе логического элемента И.
Уменьшение разброса значений  в рабочем диапазоне углов обеспечивает существенное сокращение размеров боковых РСЗ, а следовательно, повышение селектирующей способности предложенного устройства. Выигрыш в селектирующей способности предложенного устройства в сравнении с прототипом характеризуется соотношением исходных размеров боковых РСЗ “0б” (фиг.3.1) и размеров неселектируемых зон (фиг.3.2) и составляет не менее 3-5 раз.
Указанный эффект достигается по данным лишь моноимпульсных измерений и в сравнении с техническим аналогом, используемым в серийной аппаратуре (на основе дополнительного радиолокационного канала), обеспечивается существенный выигрыш по массогабаритным параметрам и потребляемой мощности, что особенно важно для бортовой аппаратуры ввиду жестких ограничений по указанным параметрам.
Формула изобретения
 или за его пределами, когда  или  служит значение выходного сигнала = 1 или = 0 соответственно, формируемое на выходе логического элемента И, где 1,2 – максимальное и минимальное пороговые значения крутизны пеленгационной характеристики (ПX) в рабочем диапазоне углов, – сглаженное значение оценки крутизны ПX.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
