ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА РАДИОЛОКАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА

Полезная модель относится к учебно-техническим средствам и устройствам радиолокации и может быть использована для обучения и тренировки операторов радиолокационных комплексов (РЖ) с имитацией радиолокационной обстановки, адекватной реальным условиям, и позволяет повысить навыки личного состава РЛК.
Известен имитатор радиолокационной обстановки по патенту РФ на полезную модель №52196, 2005 г., МПК G01S 7/40, опубл. Бюл. №7, 2006 г., содержащий блок управления, радиолокатор, первый и второй генераторы промежуточной частоты, первый и второй электронные ключи и сумматор, при этом выходы первого и второго генераторов соединены с первыми входами первого и второго электронных ключей, управляющие входы которых соединены с первым и вторым выходами блока управления соответственно, а их (ключей) вторые выходы - с первым и вторым входами сумматора соответственно, выход сумматора соединен с входом радиолокатора, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, а его (радиолокатора) второй выход - со вторым входом блока управления.
Известный прибор обеспечивает имитацию радиосигналов, как от движущихся, так и от неподвижных целей, но имеет недостатки - малая функциональность из-за невозможности имитации параметров более двух движущихся целей, например траектории движения, скорости, типа и эффективной площади рассеивания цели и различных климатических условий, состояния водной поверхности, при размещении его на корабле.
Решаемой задачей является расширение функциональных возможностей путем обеспечения имитации различных климатических условий (температура, ветер, осадки и т.д.) и состояние водной поверхности (волнение, боковая и килевая качка, подводные течения и т.д.).
Существующие приборы подобной конструкции позволяют имитировать цели только для простых импульсных радиолокационных станций, поскольку использование всего двух аппаратных каналов не позволяет производить одновременную имитацию более двух целей с одного элемента дистанции, одна из которых неподвижна, с нулевой доплеровской скоростью, а вторая - подвижная, имитируемая доплеровским смещением частоты, а также отсутствует возможность динамического изменения смещения доплеровской частоты, поэтому у всех имитируемых подвижных целей должна быть одна и та же скорость и все они должны приближаться или удаляться. Кроме того, не предусмотрена возможность имитации радиолокационных объектов в станциях со сложным законом изменения амплитуды или фазы зондирующего сигнала, а также не реализована имитация окружающей обстановки, например береговой черты, буев, мостов и прочих объектов, получаемых с использованием картографической информации, параметров подвижных целей - траектории движения, скорости, типа и эффективной площади рассеивания (ЭПР) и различных климатических условий, состояния водной поверхности и т.п.
Для реализации поставленной задачи целесообразно обучение и тренировку операторов производить на реальном РЛК, с созданием условий, при которых оператор не видит разницы между реальными и имитируемыми сигналами на радаре пульта управления, т.е. в штатных условиях работы.
Сущность полезной модели заключается в том, что в тренажере оператора радиолокационного комплекса (РЛК), содержащем блок управления и индикации (БУИ) и сумматор, дополнительно введены блок гальванической развязки (БГР), блок умножения частоты (БУЧ), по меньшей мере, одна линия задержки и цифрового синтеза частоты (ЛЗЦСЧ), цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), дифференциальный усилитель (ДУ) и фильтр низких частот (ФНЧ), при этом сигналы от устройства формирования и обработки сигналов (УФОС) приемника антенны РЖ поступают на входы БГР, где происходит гальваническая развязка сигналов, с выходов БГР сигналы поступают в ЛЗЦСЧ, одновременно с генератора передатчика антенны РЖ сигнал опорной частоты поступает на вход БУЧ, где происходит преобразование сигнала частоты, и далее в упомянутую ЛЗЦСЧ, где совместно с сигналами от УФОС и БГР формируются радиолокационные отклики, с выходов ЛЗЦСЧ преобразованные сигналы поступают на входы сумматора, где они объединяются в общий сигнал на промежуточной частоте (ПЧ), с выхода сумматора общий сигнал поступает на вход ЦАП, в котором формируется дифференциальный аналоговый сигнал (ДАС), затем ДАС поступает в ДУ, где усиливается, и далее - в ФНЧ для фильтрации, после чего синтезированный сигнал поступает на вход блока ПЧ приемника антенны РЖ, где реальный сигнал подменяется на сигнал с реальной навигационной обстановкой и имитируемыми целями на фоне активных и пассивных помех для отображения на рабочем пульте оператора РЛК, причем управление формированием радиолокационных откликов и их отображение осуществляется БУИ.
Сущность полезной модели поясняется структурной схемой, где:
1 - блок гальванической развязки;
2 - линия задержки и цифрового синтеза частоты;
3 - блок умножения частоты;
4 - сумматор;
5 - цифро-аналоговый преобразователь;
6 - дифференциальный усилитель;
7 - фильтр низкой частоты;
8 - блок управления и индикации.
Работа на тренажере оператора радиолокационного комплекса (ТРЛК) осуществляется следующим образом.
*
*)
*
*
*
*
Создают упражнение на ТРЛК из заранее сформированного списка, путем выбора района плавания. Для создания нового района плавания с помощью средств ввода/вывода ТРЛК ( на схеме не показан, здесь и далее), после чего от корабельного карт-сервера (ККС) запрошенная катрографическая информация поступает в ТРЛК. Сформированный на основании поступившей информации район плавания в виде цифровой базы храниться в энергонезависимой памяти ТРЛК. Далее задают радиолокационную обстановку с учетом района плавания и радиолокационной наблюдаемости, надводные цели и траектории их движения. Для каждой имитированной цели задают координаты - пеленг, дистанцию и курс, тип (выбирают из списка), параметры маневра и скорость цели, а также уровень активных и пассивных помех - уровень баллов взволнованной водной поверхности, гидрометеорологические образования, перемещающиеся в заданном направлении, береговую черту, навигационные ориентиры фарватеров (вехи, буи, бакены и т.д.), информация о которых поступает от ККС. По введенным данным ТРЛК формирует имитированный эхо-сигнал на промежуточной частоте (ПЧ) от надводных целей и навигационных ориентиров на фоне собственного шума приемника, активных и пассивных помех. При имитации радиолокационного объекта (РЛО) также генерируются сообщения об имитируемых текущих характеристиках собственного движения носителя, например корабля и направления антенны активного канала РЖ, и передают на пульт оператора, за которым находится обучаемый.
*
*
*
*
*
*
*
Сигналы амплитудной и частотной модуляции от устройства формирования и обработки сигналов (УФОС) приемника антенны РЛК поступают на входы БГР 1, где происходит гальваническая развязка сигналов, с выходов БГР 1 сигналы поступают в ЛЗЦСЧ 2, одновременно с генератора передатчика антенны РЛК сигнал опорной частоты (ОЧ) поступает на вход БУЧ 3, где происходит умножение сигнала ОЧ в несколько раз, и далее в упомянутую ЛЗЦСЧ 2, где используя многоканальную схему задержек, совместно с сигналами модуляции от УФОС и БГР 1 формируются радиолокационные отклики в полной разрядной сетке и аттенюирутся в соответствии с установленными значениями эффективной площади рассеивания (ЭПР) и удаленности от РЖ и складываются на промежуточной частоте (ПЧ), с выходов ЛЗЦСЧ 2 преобразованные сигналы поступают на входы сумматора 4, где они объединяются в общий сигнал на ПЧ, с выхода сумматора общий сигнал поступает на вход ЦАП 5, в котором формируется дифференциальный аналоговый сигнал (ДАС), затем ДАС поступает в ДУ 6, где усиливается, и далее - в ФНЧ 7 для фильтрации, после чего синтезированный сигнал поступает на вход блока ПЧ приемника антенны РЖ, где реальный сигнал подменяется на сигнал с реальной навигационной обстановкой и имитируемыми целями на фоне активных и пассивных помех для отображения на рабочем пульте оператора РЖ, причем управление формированием радиолокационных откликов и их отображение осуществляется БУИ 8.
Технический результат от использования полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения формирования имитированных эхо-сигналов на ПЧ от надводных целей и навигационных ориентиров на фоне собственного шума приемника, активных помех (несинхронных и хаотически импульсных помех от радиоэлектронных средств, работающих в X-диапазоне радиоволн) и пассивных помех (взволнованная водная поверхность, гидрометеорологические образования, береговая черта, навигационные ориентиры фарватеров), отображения карты района действия, интерактивное размещение целей на этой карте, координаты целей, ЭПР, тип целей, варианты маневра и независимую скорость целей, при этом количество имитируемых целей может составлять не менее 128 на азимут.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно дополнительным введением в состав ТРЛК блока гальванической развязки (БГР), блока умножения частоты (БУЧ), по меньшей мере, одной линии задержки и цифрового синтеза частоты (ЛЗЦСЧ), цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), дифференциального усилителя (ДУ) и фильтра низких частот (ФНЧ).
Представленные описание и схема заявляемого тренажера позволяют, используя известные в приборостроении материалы, технологии и покупные изделия, изготовить его промышленным способом и использовать для обучения и тренировки операторов радиолокационных комплексов (РЖ) с имитацией радиолокационной обстановки, адекватной реальным условиям, с целью повышения навыков и боеготовности личного состава РЛК.