Одноканальные методы автосопровождения по угловым координатам

Системы автоматического сопровождения по угловым координатам в ряде радиолокационных систем являются основными. Это в космической локации, в системах наведения оружия и т.д.

Автоматическое сопровождение целей производится по каждой угловой координате раздельно либо одновременно по двум. Раздельное сопровождение обеспечивается, например, при линейном развертывании диаграммы направленности антенны, одновременное – при коническом развертывании.

Системы углового автосопровождения при линейном развертывании чаще всего лежит метод сравнения площадей под огибающей пачки принятых импульсов. Стробирование выбранной цели по дальности и угловой координате позволяет при этом вести автосопровождение без прекращения обзора пространства, что в ряде случаев является несомненным достоинством. Вторым достоинством следует считать возможность одновременного автосопровождения нескольких целей. Для этого в составе аппаратуры достаточно предусмотреть несколько следящих систем. Для автосопровождения по двум угловым координатам радиолокатор должен иметь два приемо-передающих канала и соответственно две антенны, осуществляющие линейное развертывание в двух ортогональных плоскостях.

Рис. 13.1. Коническое развертывание диаграммы направленности. – угол отклонения ДН от равносигнальной оси; – угловое положение цели в картинной плоскости

В отличие от рассмотренного метода, одновременное автосопровождение по двум угловым координатам при коническом развертывании требует прекращения обзора пространства, позволяет сопровождать только одну цель, но отличается простотой – осуществимо при наличии только одного приемного устройства.

При коническом развертывании диаграммы направленности, которое в простейшем случае достигается вращением облучателя, смещенного из фокуса параболической антенны, создается равносигнальное направление.

При смещении цели с равносигнального направления происходит амплитудная модуляция отраженных импульсов с частотой вращения диаграммы направленности антенны . Глубина модуляции определяется величиной отклонения цели от равносигнального направления , а фаза огибающей – угловым положением цели в «картинной» плоскости, перпендикулярной равносигнальному напряжению.

При небольших угловых отклонениях огибающая принятого сигнала модулируется по гармоническому закону:

, (13.1)

где А – линейный коэффициент пеленгационной чувствительности, зависящий от формы результирующей диаграммы направленности и положения рабочей точки ,

 

и характеризующий величину относительного изменения амплитуды сигнала при изменении на единицу углового смещения.

Второе слагаемое в (13.1) называется сигналом ошибки

.(13.2)

Для управления положением антенны в процессе автосопровождения сигнал ошибки (13.2) разлагают на ортогональные составляющие и . Разложение производят с помощью умножителей-усреднителей (фазовых детекторов), на которые подаются опорные напряжения и , изменяющиеся с частотой вращения облучателя (рис. 13.1). Снимаемые составляющие сигнала ошибки:

 

используются для совмещения равносигнальной оси антенны с направлением на цель.

Рис. 13.2. Структурная схема углового автосопровождения при коническом развертывании диаграммы направленности

Генератор опорных напряжений

Система управления антенной

Детектор сигнала ошибки

Приемник

Умножитель-усреднитель

Интегратор

Интегратор

Умножитель - усреднитель

Умножитель-усреднитель

Наряду с коническим развертыванием применяют метод переключения диаграмм направленности, который, по существу, не отличается от рассмотренного. Переключение может быть реализовано с помощью зеркальной антенны, имеющей четыре симметрично смещенных из ее фокуса облучателя, которые, например, поочередно подключаются к приемному устройству.

Структурная схема углового автосопровождения при коническом развертывании диаграммы направленности приведена на рис 13.2.