Угловых координат

Получившие широкое распространение одноканальные методы пеленгации, отличаясь сравнительной простотой, не всегда обеспечивают достаточную точность измерения. Основной причиной являются искажения огибающей пачки отраженных импульсов за счет флюктуации вторичного излучения. Этот недостаток одноканальных методов устраняется при переходе к многоканальным. При этом для измерения каждой угловой координаты используется несколько самостоятельных приемных каналов, чаще всего два. Многоканальные методы и системы пеленгации делят на амплитудные и фазовые. В них используются зависимости амплитуд или фаз принимаемых колебаний от направления прихода радиоволн, неодинаковые для различных каналов приема.

На рис. 13.3 представлена простейшая двухканальная амплитудная система пеленгации.

Приемник

Схема сравнения амплитуд

Счетно- решающее устройство

Рис. 13.3. Структурная схема двухканальнго амплитудного пеленгатора

На приемные каналы поступают колебания от сдвинутых из фокуса зеркала антенны облучателей. Различным каналам соответствуют смещенные на некоторый угол оси диаграммы направленности рис 13.4,а. Продетектированные импульсы с выхода приемников первого и второго каналов поступают на схему сравнения амплитуд, которая определяет их отношение. График зависимости отношения амплитуд от положения цели относительно оси антенной системы для смещенных диаграмм направленности каналов и показан на рис. 13.4,б. В соответствии с этим графиком по величине отношения амплитуд может быть найдено смещение цели относительно равносигнального направления Угловая координата цели определяется при этом алгебраической суммой измеренной величины и угла поворота антенны , который вводится в счетно-решающее устройство.

Рис. 13.4. Диаграммы направленности (а) и зависимость отношения амплитуд от углового положения цели (б)

В отличие от одноканального амплитудный двухканальный метод позволяет измерять угловую координату по одному принятому импульсу и вместе с другими многоканальными методами (применительно к случаю импульсного зондирования пространства) относится к классу моноимпульсных методов пеленгации. Наиболее важным их достоинством является нечувствительность к флюктуациям амплитуд отраженного сигнала, что для схемы рис. 13.3 непосредственно вытекает из принципа их сравнения в один и тот же момент времени.

Задача сравнения амплитуд облегчается, если в приемнике используются усилители с логарифмическими амплитудными характеристиками. Схема сравнения сводится в этом случае к вычитающему устройству, поскольку .

Другой способ сравнения амплитуд связан с использованием автоматической регулировки усиления (АРУ) колебаний промежуточной частоты обоих каналов. Если в качестве регулирующего используется одно и то же напряжение, а усилители идентичны, то амплитуды их выходных напряжений и пропорциональны амплитудам входных, причем коэффициент пропорциональности (коэффициент усиления k) в обоих случаях одинаков. Пусть регулирующее этот коэффициент напряжение выбирается из условия практического постоянства амплитуды выходного напряжения второго канала. В этом случае амплитуда выходного напряжения первого канала оказывается пропорциональной отношению амплитуд напряжений на входе первого и второго каналов.

На рис. 13.5 показана моноимпульсная амплитудная система с рядом парциальных каналов, перекрывающих сектор обзора по одной из угловых координат, например по углу места. Сама антенная система может при этом поворачиваться, например, по другой координате, осуществляя обзор (сканирование). Сканирование может производиться также электрическим путем без перемещения антенной системы. Продетектированные напряжения приемных парциальных каналов поступают на схему сравнения амплитуд. В этой схеме направление на цель грубо определяется по номеру парциального канала, выходной сигнал которого имеет наибольшую амплитуду. Для уточнения и устранения неоднозначности отсчета могут использоваться значения амплитуд соседних каналов.

Решение об измеренной координате может выдаваться в результате аналоговой или цифровой обработки. В последнем случае значения амплитуд напряжений на выходе канальных приемников квантуются и переводятся в цифровую форму.

Перейдем к рассмотрению фазовых методов многоканальной пеленгации. На рис. 13.6 показана двухканальная фазовая система пеленгации, в которой используется разнос приемных антенн на величину d, называемую базой. Принимаемые колебания приходят в антенны со сдвигом фаз .

Приемник 1

Приемник 2

ФД

СРУ

Рис. 13.6. Структурная схема двухканального фазового приемника

Далее колебания усиливаются приемниками и поступают на фазометр, который измеряет разность фаз, зависящую от угловой координаты цели. Как и амплитудная, фазовая система многоканальной пеленгации позволяет определять угловое положение цели по одному принятому импульсу и относится к классу моноимпульсных. Она практически нечувствительна к флюктуациям отраженного сигнала. Поскольку разность определяется с точностью до слагаемого, кратного , возможна неоднозначность отсчета. Неоднозначность устраняется за счет высокой направленности антенн, когда для углов в пределах главного лепестка диаграммы направленности разность фаз не превышает . Для расширения сектора однозначного отсчета можно ввести третий антенно-приемный канал с уменьшенной базой между ним и одним из двух других каналов. По разности фаз сигналов, принятых антеннами 1 и 2, угловая координата цели определяется с высокой точностью, но неоднозначно. Измерив разность фаз сигналов, принятых антеннами 2 и 3, можно устранить неоднозначность отсчета, подобно тому, как неоднозначность точного отсчета времени с помощью минутной стрелки устраняется отсчетом с помощью часовой.