ствуют. Имеют место ошибки вследствие разноса частей антенны в пространстве. Если, например, используются два вертикальных вибратора для получения в горизонтальной плоскости диаграммы направленности в виде восьмерки, то расстояние между ними должно быть много меньше длины волны. В противном случае возникают заметные искажения диаграммы направленности и появляются ошибки пеленгации. Ошибки разноса зависят от соотношения расстояния между вибраторами антенны d и длины волны X, а также от направления .прихода радиоволны. При d0,2X ошибки разноса не превышают 1°. Среднеквадратичное значение рассматриваемой ошибки в реальных устройствах можно принять равным 0,1°.

Ошибки измерения угловых координат возникают также вследствие искажения диаграммы направленности антенн близко расположенными предметами - строениями, складками рельефа, металлическими частями самолета, корабля и т. д. Подобная ошибка, так называемая радиодевиация, может достигать 15-20°. Радиодевиацию можно оценить и ё большой степени скомпенсировать. Среднеквадратичное значение нескомпенсированной случайной составляющей раднодевиации можно считать равным 1-2°.

В радиолокации иа точность измерения угловых координат цели могут существенно повлиять размеры целей. В результате интерференции фазовый фронт волны, отражаемой реальной сложной целью, приобретает искривленную форму и существенно отличается от сферы. Любая приемная антенна направленного действия указывает направление нормали к фазовому фронту волны; при искажении фронта в реальных условиях нормаль к нему может проходить в стороне от цели, тем самым будут создаваться ошибки в определении направления на цель. Расчеты показывают, что среднеквадратичное значение линейного отклонения линии пеленга от цели может в 2 и более раза превышать линейный размер цели. При больших дальностях целей соответствующая угловая ошибка пренебрежимо мала, но при уменьшении дальности- (например, в процессе самонаведения ракеты на цель) с этими ошибками приходится, считаться.

Разрешающая способность по угловым координатам оценивается по формуле (25-10); потенциальная составляющая разрешающей способности выражена формулой (25-13).

Амплитудные методы

Амплитудные методы пеленгации основаны на использовании направленных свойств антенны. Амплитудные методы характеризуются тем, что измерение угловой координаты цели связано с оценкой амплитуды сигнала на выходе антенны.

Ъ настоящее время находят применение следующие амплитудные методы: 1) метод

максимума, 2) метод минимума, 3) метод сравнения, 4) равносигнальный метод.

В радиолокации в основном применяется первый и четвертый методы, а в радионавигации - второй и третий.

Пеленгация по методу максимума. При пеленгапии по методу максимума использу-ется антенна с явно выраженным максимумом диаграммы направленности (рис. 25-

Рис. 25-29. К пеленгации по методу максимума.

Приемник

Рнтенна

Измеритель выходного напряжения

Указатель полвжвжя антенны

Измерительное устройство Рис 25-30. Пеленгационное устройство.

ивых

Рис. 25-31. Пеленгационная характеристика угломерного устройства при пеленгации по максимуму.

29). Антенна поворачивается в пространстве. относительно начала отсчета Ох. В какой-то момент источник излучения - цель - оказывается в пределах диаграммы направленности и в антенну начинают поступать сигналы. При вращении антенны амплитуда принимаемых сигналов будет изменяться в соответствии с формой диаграммы направленности антенны.

Задача приемника (рис. 25-30) сводится к выделению огибающей принимаемых (от-

раженных) колебаний с7вмк. Можно считать, что пеленгационная характеристика угломерного устройства при симметрии диаграммы направленности антенны повторяет последнюю (рис. 25-31):

*/вых(<р) = W(<P). (25-54)

Отсчет угловой координаты производится в тот момент, когда амплитуда сигналов на выходе приемника достигает максимума (ф = фц).

в приведенной на рис. 25-30 упрощенной схеме пеленгатора измерительное уст-

Вспвмогатепькыа канал

Схеме

воЧиШанцЯ

ненаправленная антенна

мврчаляъ Выходного напряженно

Указатель полсменой антэниы

Измерительное устройство

Рис. 25-32. Пеленгацнонное устройство вых лепестков.

с компенсацией боко-

роиство содержит измеритель амплитуды выходного напряжения приемника и указатель положения антенны.

Достоинствами метода являются простота его технической реализации и возможность приема сигналов с наибольшей амплитудой в момент пеленга цели. Основной недостаток метода состоит в относительно низкой точности измерения угловой координаты, так как пеленгационная чувствительность мала вблизи направления максимума диаграммы направленности. Практически метод максимума целесообразно использовать только в диапазоне УКВ, где можно создать остронаправленные антенны и, следовательно, обеспечить достаточно высокие точность и разрешение по угловым координатам.

В принципе при пеленгации по методу максимума возможна неоднозначность пеленга цели, так как сигнал может поступать в приемник по боковым лепесткам диаграммы направленности (см. рис. 25-29). Если речь идет о приеме слабых отраженных от целей сигналов, то указанный недостаток практически отсутствует: принятые по боковым лепесткам отраженные сигналы в подавляющем большинстве случаев настолько малы, что их можно ие принимать во внимание. Но в системах с активным ответом, где принимается прямое излучение маяка, ответчика или ретранслятора, сигнал и по

боковому лепестку может быть достаточно велик. Таким образом, возникает реальная возможность ложного пеленга.

Для обеспечения однозначности в системах с активным ответом пеленгационное устройство усложняется. В нем используется дополнительный канал, содержащий ненаправленную антенну, приемник и схему вычитания сигналов вспомогательного канала из сигналов основного канала (рис. 25-32). Коэффициент усиления сигналов во вспомогательном канале выбирается таким образом, чтобы амплитуда сигналов на его выходе ссп несколько превышала максимальное значение амплитуды, сигналов, принятых по первому боковому лепестку в основном канале. При этом через схему вычитания к измерителю смогут проходить только те сигналы, которые приняты по главному лепестку антенны основного канала; неоднозначность пеленга исключается.

Пеленгация по методу минимума -основывается на использовании антенны с явно выраженным минимумом диаграммы направленности, например кардиоиды (рис. 25-33), широко используемой в радионавигационных устройствах (см. т. 1, стр. 297).

Для определения угловой координаты цели антенное устройство поворачивают до тех пор, пока направление нулевого приема не совпадает с направлением на цель (ф=фц). В тот момент, когда выходное напряжение становится равным нулю, производится отсчет угловой координаты по положению антенны. Функциональная схема пеленгационного устройства соответствует рис. 25-30.

При пеленгации по методу минимума пеленгационная чувствительность велика [см. формулу (25-52)], что способствует повышению точности измерения углов. Но вследствие того, что абсолютное значение амплитуды сигнала вблизи направления пеленга очень мало, т. е. мало отношение сигнал/шум, метод находит применение только при пеленгации источников достаточно мощного собственного излучения (в радионавигации).

Если говорить об использовании для пеленгапии по минимуму антенной системы с диаграммой направленности в виде кор-диоиды, то разрешение по угловой координате [см. формулу (25-13)] практически отсутствует, так как ширина диаграммы направленности равна почти 360°. Для разрешения источников излучения нужно использовать другой параметр, например частоту излучаемых колебаний. Применение кардиоиды позволяет получить однозначность пеленга.

Пеленгация по методу сравнения. Существо метода состоит в том, что пеленга-

ция источника излучения осуществляется при неподвижном антенном устройстве путем сопоставления амплитуд сигналов, образующихся на выходе двух раздельных антенн.

При, пеленгации по методу сравнения используется двухантенное пеленгационное

Рис. 25-33. Пеленгация но методу минимума X

Рис. 25-34. Пеленгация по методу сравнения, (ф) = Icos ч>1; F2 (ф) == sin Ф1.

устройство; диаграмма направленности каждой из антенн в плоскости пеленгации имеет форму восьмерки (рис. 25-34). Приемное устройство имеет два раздельных идентичных канала (рис. 25-35). В обоих каналах детекторы отсутствуют и поэтому на выходе образуются высокочастотные напряжения (например, на промежуточной частоте), амплитуда которых зависит от направления прихода волны (ф=фд): £/i((p) = = &Fi(<p)=Rcos<Pi,; £/2(ф) =й/Гг(ф) = ==&sin фц. Относительный фазовый сдвиг двух сигналов зависит от того, с какой стороны приходит волиа; он равен либо нулю, либо 180°; нарис. 25-34 знаки + условно соответствуют нулевой фазе сигналов, а знаки - -изменению их фазы на 180°.

Выходные напряжения из обоих каналов подводятся к отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, играющей роль измерителя. Одно .из напряжений отклоняет луч по вертикали, а другое - по горизон-

тали. На экране образуется яркая линия, угловое положение которой позволяет определить пеленг цели:

с учетом изменения фаз сигналов угол 0 однозначно соответствует углу фд(0 = фц) в пределах 180°. Таким образом, описанное устройство позволяет автоматически определить пеленг источника излучения в пределах 180°. Сторона, с которой приходит сигнал, ие определяется, т. е. имеет место неодно-

UfCBSwt

Рис. 25-35. Пеленгационное устройство при использовании метода сравнения.

значность пеленга, которую можно устранить при использовании амплитудно-фазового метода (см. далее).

Существенным недостатком метода является изменение точности пеленгации в зависимости от угла прихода волны: резко меняются и пеленгационная чувствительность, и соотношение сигнал/шум.

В рассмотренном примере разрешение по угловой координате отсутствует, так как прием сигналов одновременно осуществляется в пределах сектора 360°.

Пеленгация равиосигиальным методом. При пеленгации равносигнальным методом сопоставляются амплитуды сигналов, принимаемых либо одной антенной при различных положениях ее диаграммы направленности, либо разнесенными антеннами; пеленг цели определяется по положению антенного устройства в момент равенства амплитуд сравниваемых сигналов.

Использование одной антенны при пеленгации равносигнальным методом (рис. 25-36). Диаграмма направленности антенны поочередно занимает два положения: I к II. В общем случае при изменении положения диаграммы меняется и амплитуда выходного сигнала Ushix (рис. 25-37). И если только цель находится на направлении 00 (равносигнальное направление), то в обоих положениях диаграммы направленности амплитуда выходного сигнала будет одинаковой.

Для пеленгации цели нужно сориентировать антенну в пространстве таким образом, чтобы ось ОО оказалась направленной