Приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора

Приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора
Полезная модель относится к области радиолокации, а более конкретно к устройствам нриема локационных радиосигналов и может быть иснользовано, например, в информационных каналах системы управления беспилотными летательными аппаратами, в частности в активных головках самонаведения ракет и т.д.
Известно приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора, которое по технической сущности является наиболее близким к заявляемому (см. Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. - М. Сов. радио. 1970. с.22, рис. 1.9), выбранное в качестве прототипа предлагаемой полезной модели. Устройство-прототип содержит антенну, первый и второй выходы которой подключены к соответствующим входам суммарно-разностного преобразователя, к первому выходу которого подключены последовательно соединенные первый смеситель, первый усилитель промежуточной частоты и амплитудный детектор, а к второму выходу суммарно-разностного преобразователя подключены последовательно соединенные второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты и фазовый детектор. Объединенные вторые входы первого и второго смесителей соединены с выходом гетеродина. К выходу первого усилителя промежуточной частоты подключены вход блока автоматической регулировки усиления и второй вход фазового детектора. Выход блока автоматической регулировки усиления подключен к объединенным вторым входам первого и второго усилителей промежуточной частоты. На выходе фазового детектора образуется сигнал углового рассогласования между направлением па цель и равносигнальным направлением, а с выхода амплитудного детектора снимается сигнал, используемый для определения дальности до цели.
jOO:l- 09 0
Устройство - прототип обеспечивает захват и сопровождение целей, что является его несомпенным достоипством. Это качество позволяет использовать устройство - прототип в различных радиолокационных устройствах военного назначения (радиолокационных головках самонаведения ПКР, радиолокационных станциях зенитных ракетных комплексов и т.п.). Однако в устройстве - прототипе не предусмотрены специальные меры защиты от пассивных помех (ложных целей) в виде уголковых отражателей и дипольных облаков, неизбежных элементов радиоэлектронной борьбы противника в условиях современного боя.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении помехоустойчивости приемного устройства для моноимпульсного радиолокатора к пассивным помехам в виде уголковых отражателей и облаков дипольных отражателей путем совместной обработки информации от радиолокационного и лазерного каналов.
Сушность предлагаемой полезной модели заключается в том, что приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора содержит, так же как и прототип, антенну, первый и второй выходы которой подключены к соответствуюшим входам суммарноразностного преобразователя, к первому выходу которого подключены последовательно соединенные первый смеситель, первый усилитель промежуточной частоты и амплитудный детектор, а к второму выходу суммарно-разностного преобразователя подключены последовательно соединенные второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты и фазовый детектор, причем объединенные вторые входы первого и второго смесителей соединены с выходом гетеродина, к выходу первого усилителя промежуточной частоты подключены вход блока автоматической регулировки усиления и второй вход фазового детектора, при этом выход блока автоматической регулировки усиления подключен к объединенным вторым входам первого и второго усилителей промежуточной частоты. В отличие от прототипа в устройство введены последовательно соединенные преобразователь напряжение-код, вход которого подключен к выходу фазового детектора, первый
сумматор, первый блок сравнения, первый элемент И и первый управляемый коммутатор, выход которого является выходом сигнала ошибки по углу приемного устройства, последовательно соединенные второй сумматор и второй блок сравнения, включенные между входом первого сумматора и вторым входом первого элемента И, второй элемент И, первый вход которого является дополнительным входом устройства, а выход подключен к вторым входам первого и второго блоков сравнения и к третьему входу первого элемента И, последовательно соединенные блок измерения дальности, первый вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, а второй вход является вторым дополнительным входом устройства, и второй управляемый коммутатор, выход которого является выходом сигнала дальности приемного устройства, последовательно соединенные генератор константы, третий блок сравнения, выход которого является дополнительным выходом устройства, третий элемент И, второй вход которого является третьим дополнительным входом устройства, и четвертый элемент И, выход которого соединен с вторым входом второго управляемого коммутатора, третий и четвертый сумматоры, входы которых объединены с вторым входом третьего блока сравнения и подключены к выходу блока измерения дальности, четвертый и пятый блоки сравнения, первые входы которых подключены к выходам, соответственно, третьего и четвертого сумматоров, вторые входы - к выходу третьего элемента И, а выходы - к соответствующим входам пятого элемента И, выход которого подключен к вторым входам второго и четвертого элементов И, причем объединенные управляющие входы первого и второго управляемых коммутаторов являются управляющим входом устройства, а второй вход первого управляемого коммутатора подключен к выходу преобразователя напряжение-код.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема приемного устройства.
Г)
I -- J  3
суммарно-разностного преобразователя 2, к первому выходу которого подключены последовательно соединенные первый смеситель 3, первый усилитель промежуточной частоты 4 и амплитудный детектор 5, а к второму выходу суммарно-разностного преобразователя 2 подключены последовательно соединенные второй смеситель 6, второй усилитель промежуточной частоты 7 и фазовый детектор 8, причем объединенные вторые входы первого 3 и второго 6 смесителей соединены с выходом гетеродина 9. К выходу первого усилителя промежуточной частоты 4 подключен вход блока автоматической регулировки усиления 10 и второй вход фазового детектора 8, при этом выход блока автоматической регулировки усиления 10 подключен к объединенным вторым входам первого 4 и второго 7 усилителей промежуточной частоты. В отличие от прототипа в устройство введены последовательно соединенные преобразователь напряжение-код 11, вход которого подключен к выходу фазового детектора 8, первый сумматор 12, первый блок сравнения 13, первый элемент И 14 и первый управляемый коммутатор 15, выход которого является выходом сигнала ошибки по углу приемного устройства (точка А на схеме); последовательно соединенные второй сумматор 16 и второй блок сравнения 17, включенные между входом первого сумматора 12 и вторым входом первого элемента И 14, второй элемент И 18, первый вход которого является дополнительным входом устройства (точка Б на схеме), а выход подключен к вторым входам первого 13 и второго 17 блоков сравнения и к третьему входу первого элемента И 14; последовательно соединенные блок измерения дальности 19, первый вход которого подключен к выходу амплитудного детектора 5, а второй вход является вторым дополнительным входом устройства (точка В на схеме), и второй управляемый коммутатор 20, выход которого является выходом сигнала дальности приемного устройства (точка Г на схеме); последовательно соединенные генератор константы 21, третий блок сравнения 22, выход которого является дополнительным выходом устройства (точка Д на схеме), третий элемент И 23, второй вход которого является третьим дополнительным входом устройства (точка Е на схеме), и четвертый элемент И 24, выход
д г // - которого соединен с вторым входом второго унравляемого коммутатора 20; третий 25 и
четвертый 26 сумматоры, входы которых объединены с вторым входом третьего блока сравнения 22 и подключены к выходу блока измерения дальности 19; четвертый 27 и пятый 28 блоки сравнения, первые входы которых подключены к выходам, соответственно, третьего 25 и четвертого 26 сумматоров, вторые входы - к выходу третьего элемента И 23, а выходы - к соответствующим входам пятого элемента И 29, выход которого подключен к вторым входам второго 18 и четвертого 24 элементов И, причем объединенные управляющие входы первого 15 и второго 20 управляемых коммутаторов являются управляющим входом устройства (точка Ж на схеме), а второй вход первого управляемого коммутатора 15 подключен к выходу преобразователя напряжение-код 11.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Как и в устройстве - прототипе, принимаемые от цели сигналы с выхода антенны 1 поступают на входы суммарно-разностного преобразователя 2, где происходит их суммирование и вычитание. С выходов суммарно-разностного преобразователя 2 суммарный и разностный высокочастотные сигналы поступают на смесители 3 и 6 суммарного и разностного каналов соответственно, где они преобразуются в промежуточную частоту путем смешения с колебаниями, поступающими на объединенные вторые входы смесителей 3 и 6 с гетеродина 9. После усиления в усилителях промежуточной частоты 4 и 7 сигналы поступают на промежуточной частоте на соответствующие входы фазового детектора 8, на выходе которого образуется сигнал углового рассогласования между направлением на цель и равносигнальным направлением. С выхода усилителя 4 сигнал также поступает на вход блока автоматической регулировки усиления 10, выход которого объединен с вторыми входами усилителей 4 и 7, этим исключается зависимость сигнала ошибки от амплитуды принимаемых сигналов. Кроме того, сигнал с выхода усилителя промежуточной частоты 4 подается на вход амплитудного детектора 5.
в отличие от прототипа сигнал с выхода детектора 5 поступает на вход блока 19 измерения дальности. Блок 19 является типовым блоком, входящим в состав любого радиолокационного устройства, измеряющего дальность. На второй вход (точка В) блока 19 должны подаваться запускающие импульсы передатчика радиолокатора. Выработанный в блоке 19 сигнал дальности D в цифровой форме поступает на блок сравнения 22, на другой вход которого с генератора 21 поступает сигнал, соответствующий максимальному значению дальности работы лазерного канала Влм- Дальность действия радиолокатора значительно превышает дальность действия лазерного канала. По достижении дальности до цели заданной величины Вдм па выходе блока сравнения 22 формируется сигнал, поступающий на вход элемента И 23. Этот сигнал может быть также использован для включения аппаратуры лазерпого капала, для чего предусмотрен соответствующий дополнительный выход устройства (точка Д). Сигнал дальности D поступает также на входы сумматоров 25 и 26. В одном сумматоре производится увеличение дальности D на заданную величину AD, а в другом - уменьшение на такую же величину. Величина AD соответствует погрешности измерения дальности радиолокатором и устанавливается при проектировании устройства. В блоках сравнения 27 и 28 величина дальности DH, поступающая через открытый элемент И 23 от лазерного канала (точка Е), сравнивается с величинами дальностей D + AD и D - AD, поступающими с выходов сумматоров 25 и 26.
Лазерный канал, в принципе обладает меньшими погрешностями, чем радиолокационный. Поэтому, если выполняется условие
D + AD Dn D-AD
то, следовательно, лазерный канал следит за той же целью, что и радиолокатор и в качестве сигнала дальности следует использовать сигпал от лазерного канала. Это достигается тем, что при одповременном выполнении условий D - AD  Dn и D + AD  D на выходе элемента И 29 формируется разрешающий сигнал, открывающий элемент И 24, через который сигнал дальности D , полученный от лазерного канала, поступает (через управляемый коммутатор 20) на выход сигнала дальности устройства (точка Г). Одновременно разрешающий сигнал с выхода элемента И 29 ностунает на вход элемента И 18 канала слежения по углу.
Сигнал ошибки но углу, пронорциональный угловому отклонению ф цели от строевой оси ракеты, с выхода фазового детектора 8 ностунает на преобразователь напряжение - код 11 и далее в цифровом виде на сумматоры 12 и 16, на выходе которых формируются сигналы ф + Лф и ф - Аф. Значение Аф соответствует погрешности измерения угла ф (пеленга цели) радиолокатором и устанавливается при проектировании устройства. Сигналы ф + Аф и ф - Аф поступают на первые входы блоков сравнения 13 и 17, на вторые входы которых при наличии сигнала дальности Вд от лазерного канала через элемент И 18 поступает значение пеленга фл от лазерного канала (точка Б).
Аналогично работе элементов устройства для измерения дальности сигнал пеленга фл поступает с элемента И 14 через управляемый коммутатор 15 на выход сигнала ошибки но углу, то есть пеленга (точка А), только нри выполнении условия:
Ф - Аф  фл  ф + Аф.
Унравляемые коммутаторы 15 и 20 по специальному сигналу (например, от бортовой вычислительной машины системы управления ракеты или передаваемому по радиолинии связи с носителем), поступающему на управляющие входы (точка Ж) могут быть переведены во второе положение, при котором на выходы Г и А, как и в устройстве - прототипе, поступают соответственно сигналы дальности и пеленга, полученные радиолокационным каналом. Указанное переключение предусмотрено для случая, когда отсутствуют условия (например, метеоусловия) для нормальной работы лазерного канала.
Все вновь вводимые элементы широко известны, неоднократно описаны в научной и учебной литературе и их работа не нуждается в дополнительных пояснениях. ров отражателей, предназначенных для радиолокационных и лазерных устройств, при
этом отражатели, рассчитанные для радиолокационных устройств, не воспринимаются лазерными устройствами и наоборот. Это обеспечивает повышение помехоустойчивости приемного устройства для моноимпульсного радиолокатора к пассивным помехам в виде уголковых отражателей и облаков дипольных отражателей путем совместной обработки информации от радиолокационного и лазерного каналов.
Пользуясь сведениями, представленными в материалах заявки, предлагаемое устройство можно изготовить в производстве, используя известные материалы, элементы, узлы и технологию, что доказывает промышленную применимость полезной модели.
8