Устройство для проверки параметров радиолокационных станций

Полезная модель относится к автоматизированной контрольно-проверочной технике и может быть использована для проверки работоспособности радиоэлектронной аппаратуры сложных объектов, к которым, в частности, относятся радиолокационные станции (РЛС), оборудованные вычислительными комплексами. Заявляемое устройство может использоваться на различных стадиях жизненного цикла сложных объектов от разработки до технического обслуживания, а также ремонта сложных объектов в процессе их эксплуатации.
Из уровня техники известна автоматизированная система контроля (Патент RU №2248028, МПК: G05B 23/02, опубликован 10.03.2005), содержащая блок управления, блок памяти, блок вызова программ контроля, блок сопряжения, блок источников питания, измерительный блок, блок тестовых воздействий, коммутатор входных и выходных сигналов, блок распределения сигналов, N объектов контроля, N блоков согласования и N блоков программ контроля. При этом каждый из блоков программ контроля содержит блок оценки и два блока памяти. Недостатком данной системы является невозможность обеспечения проверки работоспособности РЛС с вычислительными комплексами.
В качестве прототипа для заявляемого технического решения выбрано устройство автоматизированного контроля (Патент RU №171563, МПК: G05B 23/02, опубликован 06.06.2017), позволяющее выполнять проверку работоспособности РЛС с вычислительными комплексами. Данное устройство содержит блок управления и коммутации, блок питания, устройство ввода команд, устройство индикации, а также связанное с ними устройство связи и управления, состоящее из управляющей электронно-вычислительной машины, адаптера видеоинформации, адаптера мультиплексного канала информационного обмена и адаптера радиального канала информационного обмена. При этом вход блока управления и коммутации соединен с выходом блока питания, а его выход предназначен для соединения с ним входа питания объекта контроля. Первый вход-выход блока управления и коммутации предназначен для подключения к нему управляющего входа-выхода объекта контроля, второй его вход-выход соединен с первым входом-выходом адаптера мультиплексного канала информационного обмена, а третий его вход-выход соединен с первым входом-выходом адаптера радиального канала информационного обмена. Вторые входы-выходы адаптера мультиплексного канала информационного обмена и адаптера радиального канала информационного обмена соединены со вторым и третьим входами-выходами управляющей электронно-вычислительной машины соответственно. При этом первый вход-выход управляющей электронно-вычислительной машины соединен с входом-выходом адаптера видеоинформации, вход которого предназначен для подключения к нему видеовыхода объекта контроля. Кроме этого, с входом управляющей электронно-вычислительной машины соединен выход устройства ввода команд, а к ее выходу подключен вход устройства индикации.
Техническая проблема, решаемая созданием данной полезной модели, заключается в отсутствии возможности проверки работоспособности РЛС путем имитации отраженных от целей радиосигналов для последующей проверки алгоритмов их обработки устройствами РЛС.
Технический результат направлен на создание устройства для проверки параметров РЛС с возможностью имитации отраженных от целей радиосигналов с последующей проверкой алгоритмов обработки данных радиосигналов устройствами РЛС.
Технический результат достигается тем, что устройство для проверки параметров радиолокационных станций содержит блок управления и коммутации, блок питания, устройство ввода команд, устройство индикации и устройство связи и управления. При этом вход блока управления и коммутации соединен с выходом блока питания, а его выход является выходом питания и предназначен для соединения с ним первого входа объекта контроля. Первый вход-выход блока управления и коммутации предназначен для подключения к нему управляющего входа-выхода объекта контроля, второй его вход-выход соединен с первым входом-выходом устройства связи и управления, первый вход которого является видеовходом и предназначен для подключения к нему первого выхода объекта контроля. Второй вход устройства связи и управления соединен с выходом устройства ввода команд, а к его выходу подключен вход устройства индикации. Кроме этого, устройство дополнительно содержит генератор высокой частоты, вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом устройства связи и управления, выход предназначен для соединения с ним второго входа объекта контроля, а его вход предназначен для соединения с ним второго выхода объекта контроля.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства для проверки параметров РЛС.
Устройство для проверки параметров РЛС содержит блок управления и коммутации (БУК) 1, блок питания 2, устройство ввода команд 3, устройство индикации 4, устройство связи и управления (УСУ) 5 и генератор высокой частоты (ГВЧ) 6. При этом БУК 1, УСУ 5 и ГВЧ 6 выполнены с возможностью подключения к ним объекта контроля 7, которым в данном случае является РЛС с вычислительным комплексом.
Вход БУК 1 является входом питания и соединен с выходом блока питания 2, а его выход является выходом питания и предназначен для соединения с ним первого входа объекта контроля 7. Первый вход-выход БУК 1 предназначен для подключения к нему управляющего входа-выхода объекта контроля 7. Второй вход-выход БУК 1 соединен с первым входом-выходом УСУ 5, первый вход которого является видеовходом и предназначен для подключения к нему первого выхода объекта контроля 7. Второй вход УСУ 5 соединен с выходом устройства ввода команд 3, а к его выходу подключен вход устройства индикации 4. При этом второй вход-выход УСУ 5 соединен с входом-выходом ГВЧ 6, выход которого предназначен для соединения с ним второго входа объекта контроля 7, а его вход предназначен для соединения с ним второго выхода объекта контроля 7.
Устройство для проверки параметров РЛС работает следующим образом.
Перед проведением проверки работоспособности объекта контроля 7 оператор посредством устройства ввода команд 3 вводит команды в УСУ 5, осуществляя тем самым выбор соответствующей программы, предназначенной для проверки данного объекта контроля.
Посредством устройства ввода команд 3 из совокупности тестов, содержащихся в программе УСУ 5, выбирается тест, необходимый для данного этапа проверки объекта контроля 7. Информация о выборе теста отображается на устройстве индикации 4 также, как и сигналы отклика объекта контроля 7 и ГВЧ 6. Видеоинформация с первого выхода объекта контроля 7 поступает на первый вход УСУ 5 и далее на устройство индикации 4, обеспечивая тем самым визуализацию объективного контроля.
Проверка объекта контроля 7 проводится поэтапно в режиме реального времени.
По командам от УСУ 5 устанавливается режим работы объекта контроля 7. Объект контроля 7 в соответствии с выбранным режимом выдает со второго выхода на вход ГВЧ 6 импульсный видеосигнал для модуляции гармонического сигнала генератора ВЧ. Импульсный видеосигнал объекта контроля 7 содержит импульсы запуска передатчика РЛС. Передатчик РЛС при этом отключен. По командам от УСУ 5 устанавливается режим работы ГВЧ 6. Команды, поступающие из УСУ 5 в ГВЧ 6 содержат:
- значение временной задержки для формируемых ГВЧ 6 радиоимпульсов;
- значение несущей частоты с учетом доплеровской частоты;
- значение уровня мощности выходного сигнала ГВЧ 6;
- указание на вид модуляции: импульсный.
ГВЧ 6 приходящим импульсным видеосигналом из объекта контроля 7 модулирует гармонический сигнал, формируя радиоимпульсы, имитирующие отраженные от целей радиосигналы, которые поступают затем в приемный канал объекта контроля 7.
Объект контроля 7 с помощью вычислительного комплекса определяет параметры имитированных отраженных от целей сигналов: скорость, дальность, угловые координаты. Данные об имитированных отраженных от целей радиосигналах из объекта контроля 7 поступают через БУК 1 в УСУ 5 и в виде меток целей белого цвета отображаются на устройстве индикации 4. Количество формируемых меток имитируемых целей зависит от технических возможностей ГВЧ 6 и объекта контроля 7.
При выборе режима селекции движущихся целей в канал промежуточной частоты объекта контроля 7 может быть подан гармонический низкочастотный сигнал, который затем смешивается с сигналом промежуточной частоты, содержащим информацию о целях. Гармонический низкочастотный сигнал имитирует сигнал от земной поверхности, на фоне которого происходит селекция имитированных движущихся целей. При этом метки движущихся целей на экране устройства индикации 4 меняют цвет с белого на зеленый при движении от объекта контроля 7 (дальность меток периодически увеличивается) или меняют цвет с белого на красный при движении к объекту контроля 7 (дальность меток периодически уменьшается).
В качестве устройства индикации 4, обеспечивающего визуализацию происходящих процессов в объекте контроля 7, может использоваться, например, монитор FPM-317G ADVANTECH. В качестве устройства ввода команд 3 может использоваться, например, клавиатура МК-КТР5 AB-RS IEI с сенсорным манипулятором, подключаемая к УСУ 5 через переходник PS/2-PS/2 KEY, PS/2 MOUSE. Питающее напряжение на объект контроля 7 транслируется через БУК 1 с блока питания 2, который выполнен с возможностью подключения к внешней сети 220 В. В состав блока питания 2 целесообразно включить источник питания (например, MEAN WELL SP-320-27), преобразователь (например, ПНБА13-2/115/400-03К) и стабилизатор (например, Lider PS2000W-50). При этом источник питания будет использоваться для обеспечения питания объекта контроля 7 по цепи постоянного напряжения, преобразователь - для обеспечения питания по цепи переменного напряжения, а стабилизатор - для обеспечения стабильности работы источника питания и преобразователя.
В качестве ГВЧ 6 выбран генератор со следующими функциями:
- возможность управления генератором с помощью электронно-вычислительной машины (ЭВМ), входящей в УСУ 5;
- генерирование гармонических сигналов (несущих) с частотами, находящимися в диапазоне рабочих частот приемных каналов РЛС;
- наличие динамического диапазона выходной мощности генератора, соответствующего динамическому диапазону приемных каналов радиолокационной станции по мощности;
- модулирование несущих частот генератора импульсными видеосигналами, приходящими из объекта контроля 7, для получения радиоимпульсов, имитирующих отраженные от целей сигналы;
- возможность введения задержки по времени импульсных видеосигналов, приходящих из объекта контроля 7, для изменения дальности в имитированных отраженных от целей сигналах;
- возможность перестройки несущей частоты генератора в диапазоне, соответствующем диапазону доплеровских частот отраженных сигналов, с которыми работает РЛС, для изменения скорости в имитированных отраженных от целей сигналах.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить проверку работоспособности РЛС путем имитации отраженных от целей радиосигналов с последующей проверкой алгоритмов обработки данных радиосигналов устройствами РЛС. Для обеспечения мобильности все составляющие части устройства выполнены в едином корпусе. Промышленная применимость определяется тем, что заявляемое устройство может быть собрано из стандартных электронных блоков и устройств.