на исполнительное устройство (ИУ), с помощью последнего изменяется угловое положение равносигиального направления, так что угол 6 поддерживается достаточно малым (близким к нулю). Таким образом осуществляется непрерывное совме-

Рнс 22-55. Иллюстрация системы координат, используемой при пространственном сопровождении цели Ц по направлению.

00Ц - линия цели; 000 - равиосигнальное иаправ-ление.

щение равиосигнального направления с направлением, перпендикулярным фазовому фронту волны, т. е. направлению на цель. Исполнительное устройство может осуществлять поворот всей антенной системы или изменять электрическое состояние отдельных ее узлов. В результате образуется замкнутая следящая система, в которой осуществляется слежение за входным углом у. Выходной (регулируемой) величиной следящей системы является измеренное значение уи входного угла, причем угол уи с точностью до ошибок следящей системы будет равным входному углу у.

Разделение системы на пеленгационное и исполнительное устройство условно; оно удобно с точки зрения трактовки работы системы.

Структурная схема на рис. 22-54, б поясняет функционирование системы автоматического сопровождения по направлению. Здесь W - передаточная функция разомкнутой системы -- обозначает совокупность операций, которые осуществляются над угловым рассогласованием 0 для получения угла уи.

В реальной системе можно измерить только угол уи, в то время как угол у не отображается никакой электрической величиной, а угловое рассогласование 0 отображается лишь в виде напряжения на выходе пеленгациоиного устройства. В общем случае углы у, ув и 0 являются пространственными.

Один из наиболее, распространенных способов пространственного перемещения

равносигиального направления при слежении за целью в двух взаимно перпендикулярных направлениях х и у иллюстрируется рис. 22-55. Здесь изображены картинные плоскости /7Ц и 17, проходящие через цель Ц и точку установки системы соответст венно, и углы рассогласований 6Х и Qv, а также угол 6. В системе АСН имеются два раздельных исполнительных устройства, осуществляющих перемещение равносигиального направления вдоль осей х и у. Преобразование углового рассогласования 6 в напряжении п.ух и ып у у, пропорциональные угловым рассогласованиям 0* и ву, осуществляется в пеленгационном устройстве, имеющем два выхода. Одну из координатных осей х называют обычно азимутальной, другую у - угломестной (или наклонной).

Отметим две характерные особенности следящих систем автоматического сопровождения по направлению:

система одновременно может сопровождать только одну выбранную заранее цель;

система в принципе может быть непрерывной, поскольку информация об угловом положении цели поступает непрерывно.

В дальнейшем рассматриваются различные принципы построения пеленгацион-иых и исполнительных устройств систем АСН и приведены некоторые сведения по анализу отдельных составляющих ошибки воспроизведения для характерных управляющих и мешающих воздействий.

Общие характеристики пелеигационных устройств систем АСН

Пеленгационные характеристики и их особенности. Пеленгационной характеристикой называется зависимость выходного напряжения пеленгациоиного устройства от углового рассогласования: ып.у=/(6) (рис. 22-56). При 9=0, кп.у=0. Участок ab вблизи начала координат близок к линейному. Для него

Ид.у = /Сп.у ©,

- коэффициент передачи пеленгациоиного устройства, в/град.

Поскольку Д п.у является сомножителем общего коэффициента передачи системы АСН, необходимо принять меры для того, чтобы величина Кш.у менялась мало при колебаниях интенсивности радиосигнала на входе радиоприемника. Это достигается использованием систем АРУ, логарифмических усилителей или (где это возможно и целесообразно) амплитудных ограничителей. Ее ли не принять никаких мер по стабилизации /Сп.у, динамические характеристики системы АСН, которые определяются общим коэффициентом передачи системы, будут неконтролируемыми, т. е. будут определяться такими случайными величинами, как расстояние до

источника радиоизлучения, эффективная отражающая поверхность цели и т.д.

Величина Кп.у зависит от параметров антенны, а также от некоторых фиксированных параметров усилительного тракта пелен-гационвого устройства. Если Кп.у не зави-

ловом рассогласовании в одной плоскости имеет две разнесенные в пространстве точки фокусировки. Сигналы, сфокусированные в этих точках, обрабатываются и одновременно сравниваются между собой.

Поскольку информация об угловом рас-

Рис. 22-56. Пеленгационные характеристики систем АСН. .. с - без ложных равносигнальных направлений, 6Д - апертура, отсчитанная между уровнями 0,1 kMaKC -0,1 МЙИ: б -лучшая с точки зрения обеспечения избирательности по углу; е-с ложными равносигналзными направлениями О л.

сит от интенсивности радиосигнала, то крутизна пеленгационной характеристики не зависит от коэффициента усиления радиоприемника.

Важным параметром пеленгационной характеристики является ее раствор или апертура вд (рис. 22-56), которая определяет избирательность системы АСН по угловой координате. С точки зрения избирательности наиболее благоприятную форму будет иметь характеристика на рис. 22-56, б.

Во многих случаях пелеигациоиная характеристика может иметь несколько нулевых точек, так что образуются ложные рав-носигнальные направления Ол. Для того чтобы исключить возможность захвата и сопровождения источника радиоизлучения ложными равносигнальными направлениями, необходимо обеспечить малую крутизну пеленгационной характеристики в этих точках и малую протяженность этих участков. Заметим, что захват в точках Ол невозможен, поскольку здесь коэффициент передачи системы будет отрицательным.

Классификация пеленгационных устройств. Пеленгационные устройства с точки зрения построения систем АСН в соответствии со способом образования равносиг-нального направления удобно разделить на пеленгационные устройства с одновременным и последовательным сравнением сигналов.

Это разделение принято относить также к системе АСН в целом, поскольку в принципиальном отношении пеленгационное устройство является наиболее важным элементом системы, определяющим ее основные свойства.

Система с одновременным сравнением сигналов для получения информации об уг-

согласоваиии получается в таких системах сразу в результате сравнений, их называют также системами с мгновенной р а в -носигнальиой зоной или м о н о-импульсными. Последнее название означает, что информацию об угловом рассогласовании можно получить в принципе за время одного импульса; однако оно не относится к характеристике режима работы системы, поскольку системы с одновременным сравнением сигналов могут применяться как при импульсном, так и непрерывном режиме работы.

В системе АСН с одновременным сравнением сигналов могут использоваться различные способы обработки сигналов.

Система с последовательным, сравнением сигналов для получения информации об угловом рассогласовании имеет одну точку фокусировки, которая периодически перемещается, занимая последовательно различные положения в пространстве. Информация об угловом рассогласовании получается в результате сравнения сигналов, сфокусированных в различных точках пространства в различные моменты времени. Обычно точка вращается (коническое сканирование) .

Для получения напряжения, пропорционального угловому рассогласованию, необходимо время, равное нескольким периодам перемещения. Поэтому такие системы называют также системами с интегральной равносигнальной зоной.

Информация об угловом рассогласовании в может заключаться как в амплитудах, так и в фазах радиосигналов, поступающих от антенн пеленгационного устройства, т. е. при построении пеленгационных устройств можно использовать амплитудные и фазовые диаграммы направленности ан-

тенн. В соответствии с этим системы с одновременным и последовательным сравнением сигналов могут быть амплитудными (с амплитудной пеленгацией) и фазовыми (с фазовой пеленгацией).

В зависимости от того, как используются антенны пеленгациоиного устройства, различают пассивную (одностороннюю) и активную (двустороннюю) пеленгацию. В случае пассивной пеленгации антенны используются только для приема радиосигналов н напряжение на нагрузке антенны пропорционально величине нормированной диаграммы F(B) по полю (р- угол между максимумом диаграммы и направлением на источник излучения), а разность фаз (фазовый набег) определяется разницей расстояний между точками приема антенной системы.

Активная пеленгация применяется лишь при определении угловых координат пассивных целей, которые облучаются передатчиком системы АСН; при этом как облучение, так и прием колебаний должен осуществляться через одни и те же антенные системы. При активной пеленгации напряжение на нагрузке пропорционально диаграмме по мощности (т. е. F2(fi)), а фазовый набег удваивается по сравнению с пассивной пеленгацией.

Пеленгацнонные устройства

Амплитудная пеленгация с одновременным сравнением сигналов и логарифмической обработкой. Действие пеленгациоиного устройства рассмотрим на примере пассивной пеленгации в одной координатной плоскости (рис. 22-57). Максимумы диаграмм направленности I и II антенной системы расположены под углом 60 к линии ОО их взаимного пересечения. Сигналы, полученные в двух точках приема 1 и 2, после преобразовавня (Г-гетеродин, СМ - смесители) проходят логарифмические усилители промежуточной частоты Л У, и ЛУ2, амплитудные детекторы Дх и Д2, а затем амплитуды сигналов сравниваются в амплитудном различнтеле АР, осуществляющем операцию вычитания сигналов. Использование амплитудных различителен обусловлено необходимостью сделать коэффициент передачи Кн.? пеленгациоиного устройства не зависящим от амплитуды принятого радиосигнала. Напряжение на выходе пеленгациоиного устройства

п.у = Ла.р(с/д1- с/дп),

где Яа.р - коэффициент передачи ам-

плитудного различителя,

и дП - величины сигналов на выходе амплитудных детекторов.

Если направление на цель Ц отклонено на угол 6 от линии 0, (т. е. цель расположена под углом Зо-в относительно направления М максимума диаграммы Е(В)), то напряжения иу и и2 на входе смесителей равны соответственно:

ui = UmuF (Во - в) sin (at - <р±); (22-26) 2 = Um F (Ро + в) sin (cot - ф2), (22-27)

где Um0 - амплитуда напряжения в направлении максимума; Е(Р) - нормированная диаграмма направленности по полю (Е(0)=1). Характеристика логарифмического усилителя изображена на рис. 22-58. Если амплитуда сигнала на его входе превосходит некоторую величину UBXo, то амплитуда напряжения

£W = [ln° + l ],

где и0 - выходное напряжение в точке перехода логарифмического участка в линейный. Полагая логарифмические усилители ЛУх и ЛУ2 идентичными, для вапряжений С/д1 и с/дц можно в соответствии с приведенными формулами записать:

-.[ь.-±а+.].

где КД1 н Кд2 - коэффициенты передачи амплитудных детекторов, которые мы положим одинаковыми н равными /Сд. Следовательно, выходное напряжение пеленгациоиного устройства (пеленгационная характеристика)

Г, KCMt7mof (Ро-6) п. у = Ад со Аа.р Ш - -

. А~см Umo F (Ро + в)]

К Ц е ыРфо~

-K t/ Ka.plnF(po + e)

Рис. 22-57. Функциональная схема пеленгациоиного устройства системы АСН с одновременным сравнением сигналов и амплитудной пеленгацией (простая обработка).