Э-г-

Датчан -j угла поворота антенны

Яятеиный переключатель

±

Приемник

Ге нерп тор Высокой частоты

нвинато

Модулятор

Смеситель

Передатчик

Передающая станция радиолинии

Значения угла поборота антенны

Приемник

Приемная станция радиолинии

*

6 I I!

Рис. 25-124. Функциональная схема системы о непосредственной трансляции радиолокацией

ных сигналов.

Тк 1

Тобл

где Т0 л- время облучения цели, N - число отраженных импульсов в пачке, получаем окончательно:

/макс = -- = ~- (25-148) 2тн N 2N у

Очевидно, что полоса пропускания Д/ канала должна быть не Менее /макс и

= (25-149)

1 2N

Таким образом, полоса пропускания канала теоретически может быть сужена в 2Л* раз по сравнению со случаем непосредственной трансляции сигналов длительностью Тс.

Системы с непосредственной трансляцией радиолокационных сигналов (рис 25-124). В таких системах транслируются: видеоимпульсы целей; импульсы синхронизации; напряжения, характеризующие угловое положение антенны РЛС; отметки опознавания целей; масштабные метки.

В передающей станции все перечисленные выше напряжения от узлов РЛС поступают в смеситель (устройство сложения сигналов) и модулируют передатчик. На

выходе приемника трансляционной линии имеется анализатор, осуществляющий разделение всех принятых сигналов, после чего оии по различным цепям направляются к индикатору. Сигналы положения антенны дополнительно проходят преобразование в преобразователе, который выполняется различно в зависимости от метода передачи угла поворота. Известны три метода передачи угла поворота (рис. 25-123): метод скорости вращения, метод сдвига фаз, метод синуса и косинуса.

Метод скорости вращения заключается в том, что с валом вращения антенны связывают генератор низкой (звуковой) частоты, причем значение частоты пропорционально скорости вращения. Эти колебания в смесителе модулируют колебания вспомогательной поднесущей частоты. В анализаторе приемника колебания поднесущей выделяются путем частотной селекции и демодулируются. Полученные колебания низкой частоты, пропорциональные скорости вращения антенны, подаются на синхронный мотор, вращающий отклоняющую катушку ИКО. Начальное фазирование положений катушки и антенны осуществляется трансляцией специальных меток угла. Описанный метод прост, но годен лишь для РЛС кругового обзора с непрерывным и равномерным вращением антенны.

Метод сдвига фаз основан на сравнении фаз двух напряжений, второе напряжение оказывается сдвинутым по фазе: опорного, и такого же напряжения, но прошедшего через фазовращатель, ротор которого механически связан с валом вра-

сигнала в телекамере и в телеприемнике, из-за быстро падающей контрастности изображения на экране индикатора к концу периода обзора РЯС. Полоса занимаемых частот при этом способе шире, чем это определяется выражением (25-149), из-за не-

Индикатор

Телевизионная камере

Телевизионный передатчик

Телевизионный индикатор

Телевизионный, приемник

Планшет С дополнительными данными

Рис. 25-J25, Блок-схема телевизионной системы трансляции.

щения антенны. Эти напряжения передаются в приемник трансляционной линии. Разность фаз напряжений, равная текущему углу поворота антенны, выделяется фазовым детектором в виде пропорционального напряжения и служит для управления разверткой угла. Метод этот не требует пере--дачи специальных фазирующих сигналов и может быть использован как при круговом вращении, так и при секторном качании антенны РЛС.

Метод синуса и косинуса получил наибольшее распространение, так как он пригоден при любом характере углового перемещения антенны, а в случае кругового обзора позволяет непосредственно использовать передаваемые 1 напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота антенны, для создания развертки кругового обзора. (Датчиками таких напряжений в РЛС могут быть и сельсин-трансформаторы и круговые потенциометры с двумя щетками, сдвинутыми на я/2.) Эти напряжения модулируют высокочастотные колебания, которые передаются в приемник. В анализаторе происходит их демодуляция, и полученные огибающие используются для формирования развертки угла.

Системы с предварительным преобразованием радиолокационных сигналов. При этом методе по трансляционному каналу передаются напряжения, имеющие узкий спектр, что позволяет в некоторых случаях использовать для трансляции обычные телефонные линии.

Наиболее проста телевизионная система с телекамерой, установленной перед экраном РЛС (рис. 25-125). Световые отметки целей на экране индикатора преобразуются в телевизионные электрические сигналы и передаются по каналу связи на телевизионный приемник. При этом методе имеются широкие возможности передачи дополнительной информации, которая может представляться в виде данных, нанесенных иа прозрачные пленки или бумагу, которые налагаются на экран индикатора РЛС. Однако этот метод дает плохое каче ство изображения из-за ухудшений, вносимых дополнительными преобразованиями

обходимое иметь период кадра телевизи- , онного изображения значительно меньшим периода обзора.

Лучшие токазатели имеет система сна-копительной трубкой (графеко ном), включаемой непосредственно на выход видеоусилителя РЛС. На мишени гра-фекона записывается потенциальный рельеф, соответствующий радиолокационному изображению на экране индикатора, причем одновременно происходит интегрирование пачек сигналов. Считывание производится телевизионным растром при малой скорости считывающего луча. При этом сигналы приобретают большую длительность и могут быть переданы по узкополосным радиоканалам к телевизионному приемнику. Качество изображения получается значительно лучшим, чем в предыдущем случае, так как исключаются указанные ранее промежуточные преобразования в телекамере, потенциальный рельеф сохраняется достаточно долго и время его существования может быть регулируемо в пределах от нескольких секунд до нескольких минут; изображение получается ярким и контрастным. Полоса занимаемых частот приближается к минимально допустимой (25-149).

При цифровом методе трансляции сигналы РЛС предварительно интегрируются и кодируются двоичным кодом так, как это происходит в выходных устройствах сопряжения РЛС с ЦВМ. Кодированные сигналы поступают в блок памяти ЦВМ, где подвергаются вторичной обработке и затем в кодированном виде передаются по узкополосным каналам связи в приемник трансляционной линии. Там они декодируются с сохранением информации о дальности и об угловых координатах и подаются иа индикатор. При обычных условиях рабо- -ты РЛС кругового обзора и большом количестве целей (более ста) скорость передачи не превышает 1 500 двоичных знаков в секунду, что позволяет использовать для трансляции обычную телефонную линию. Качество изображения получается весьма удовлетворительным, и система считается перспективной, хотя она более сложна по сравнению с описанными,.

25-8. РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СТАНЦИИ

Основные типы РЛС и принципы их работы

Радиолокационные станции в настоящее время находят широкое применение как в народном хозяйстве, так и в военном деле. РЛС обеспечивают воздушную и морскую навигацию, управление движение в районе аэродромов и портов, позволяют вести метеорологическую разведку грозовых фронтов .и очагов турбулентности атмосферы. Радиолокационные станции являются основными датчиками информации в системах слежения за искусственными спутниками Земли и приносят большую пользу при исследовании планет и звезд.

Решение задач противоракетной, противовоздушной и противолодочной обороны, опознавание государственной принадлежности объектов, бомбометание по оптически невидимым целям, управление ракетами, дальняя разведка местности и сил противника - все это было бы немыслимо без участия РЛС различных типов.

Особенности построения, основные показатели и технические параметры РЛС определяются ее назначением. Поэтому в основу классификации РЛС целесообразно положить именно этот признак.

По назначению РЛС могут быть разделены на следующие основные группы: 1) РЛС дальнего обнаружения воздушных и космических целей; 2) РЛС обнаружения целей и наведения на них своих поражающих средств; 3) РЛС управления артиллерийским огнем и ракетами класса поверхность-воздух , .воздух. - воздух -, 4) РЛС навигации разведки наземных и морских целей и бомбометания; 5) РЛС управления движением в районе аэродромов и морских портов и навигационные судовые радиолокаторы; 6) аппаратура активного ответа в системах управления воздушным движением и опознавания государственной и индивидуальной принадлежности объектов; 7) РЛС метеослужбы для обнаружения грозовых фронтов и др.

РЛС дальнего обнаружения воздушных целей предназначены для обнаружения воздушных целей противника на больших расстояниях и представляют собой сложные стационарные наземные установки. Они, как правило, измеряют две координаты - дальность и азимут, имеют круговой обзор веер-ным лучом, узким б горизонтальной и широ- ким в вертикальной плоскости. В некоторых случаях размещения достаточным бывает обзор.в секторе ~180°.

Основное требование к РЛС этого типа - большая дальность действия, в то время как требования к точности и разрешающей способности невелики. Большая дальность действия достигается за счет применения антенн больших размеров, передатчиков с высокой энергией зондирующих

сигналов и высокочувствительных приёмников, имеющих иа входе усилители высокой частоты с малым коэффициентом шума. В РЛС этого типа используется, как правило, импульсный метод работы.

Информация от РЛС передается на командные пункты ПВО и используется для целеуказания станциям обнаружения и наведения.

Известно, что предельная дальность обнаружения в диапазоне УКВ (при неземном расположении РЛС) ограничивается высотой полета цели § 25-1. Для увеличения дальности обнаружения низколетящих целей позиции стационарных РЛС выбирают как можно ближе к территории противника и поднимают их аитеиную систему на возможно большую-высоту (например, американские техасские вышки , установленные на мелководье побережья Атлантического океана).

Наряду с наземными станциями применяют РЛС обнаружения, устанавливаемые на специальных самолетах радиолокационного дозора, барражирующих в воздухе. Последняя мера наиболее эффективна с точки зрения повышения дальности обнаружения иизколетящих целей, хотя и сопряжена с большими экономическими затратами. РЛС дальнего обнаружения воздушных целей устанавливают также и на кораблях ВМФ. Корабельные РЛС ие имеют особых отличий от наземных установок; их специфическая особенность - необходимость стабилизации пространственного положения антенны при качке корабля. Дальность действия РЛС этого типа 400-500 км [Л. 6], точность и разрешающая способность по дальности - около 1 км, а по азимуту - около 1°. Точность определения этих координат характеризуется -примерно такими же цифрами. РЛС работают в сантиметровом и дециметровом диапазонах, передающее устройство имеет импульсную мощность в несколько Мет, приемное устройство обладает высокой чувствительностью.

РЛС дальнего обнаружения баллистических ракет и спутников имеют некоторые особенности построения, связанные с закономерностью траекторий целей. Траектории имеют эллиптический характер, а размеры целей и пространственное положение трубки (места взлета) можно приблизительно определить при учете возможных мест и направлений пуска с территории противной стороны. Это позволяет вести обнаружение целей такого рода барьерными лучами 1. 2, 3 (рис. 25-126), сканирующими (качающимися) в горизонтальной плоскости в довольно узком секторе. Станции этого типа предназначаются для определения траектории ракеты или спутника. Траектория как пространственная кривая второго порядка характеризуется шестью параметрами (величины главных полуосей эллипса, три угла, определяющие положение нормали к плоскости траектории в пространстве, и текущий угол радиуса-вектора цели относительно отсчетного направления). Их можно