Недостатки существующих неселективных систем вторичной радиолокации - раздел Информатика, ВТОРИЧНЫЙ РАДИОЛОКАТОР
Более Чем Тридцатилетний Опыт Эксплуатаций Классических Несел...
Более чем тридцатилетний опыт эксплуатаций классических неселективных систем вторичной радиолокации в гражданской авиации выявил ряд их существенных недостатков, особенно сильно проявившихся в последнее время. С ростом количества вторичных радиолокаторов (ВРЛ) и повышением интенсивности воздушного движения возрастает уровень внутрисистемных помех, снижая тем самым эффективность применения ВРЛ в автоматизированных и неавтоматизированных системах УВД. С увеличением интенсивности воздушного движения стал все сильнее проявляться такой недостаток неселективных систем, как малая информативность, особенно в части максимально возможного количества используемых индивидуальных кодов опознавания целей, объемов и видов получаемой от бортовых ответчиков информации. Кроме того, на качество функционирования вторичных систем непосредственное влияние оказывает сам принцип их построения и способы технической реализации этого принципа.
К числу недостатков традиционных вторичных радиолокационных систем и возникающих при их эксплуатации проблем следует отнести следующие.
Низкая по сравнению с первичными системами разрешающая способность и точность определения координат ВС по азимуту и дальности. Низкая разрешающая способность и точность по азимуту определяется недостаточно высокой частотой повторения ответных сигналов и тем обстоятельством, что остронаправленные свойства диаграммы направленности антенны (ДНА) наземного запросчика определяют азимутальную протяженность отметки цели не при передаче и приеме сигналов, а только при приеме сигналов. В результате пачка принимаемых сигналов будет содержать малое количество импульсов и характер огибающей пачки будет определяться не квадратичным законом изменения коэффициента усиления антенны запросчика по азимуту G2 (φ), а зависимостью первой степени G (φ). Следствием этого будет ухудшение разрешающей способности по азимуту из-за увеличения азимутальной протяженности отметок цели и ухудшение точности определения азимута цели в традиционных запросчиках из-за увеличения протяженности азимутальных дискретов отсчета начала и конца пачки принимаемых сигналов.
Снижение точности и разрешающей способности по дальности обуславливается потерями, которые имеют место при декодировании ответного сигнала с относительно большой временной базой (20,3 мкс для всех режимов RBS и 14, 11, 18 мкс для различных режимов УВД).
1.2. Моноимпульсный метод
Представляет собой метод, который позволяет измерять азимут цели по одному импульсу любого ответа приемоответчика. В результате можно значительно уменьшить частоту повторения импульсов(PRF), что позволяет улучшить работу ВОРЛ и снизить помехи. К тому же моноимпульсный метод является более точным, особенно при наличии помех. Моноимпульсный метод базируется на суммарно-разностном методе пеленгования.
При этом фактически объединяются два метода: метод максимума, когда имеем сумму синфазных сигналов разнесенной пары вибраторов и метод минимума. Известно что набег фазы при наличии разности расстояний в пробных точках пространства расположенных на расстоянии ( d - база ) равен 2pd/lsinq
Где q отсчитывается от нормали восстановленной к середине базы.
1.2.1. Метод максимума:
производится сложение синфазных сигналов.
U1 =U℮jj/2 и U2 = U℮-jj/2
Тогда амплитуда суммарного сигнала:
US =U1 +U2
US =2U(℮jj/2 +e -jj/2)/2 = 2 Ucosj/2 = 2 U cos (p d/l sin q).
У метода низкая угловая чувствительность так как при малых q зависимость амплитуды от угла носит квадратичный характер. Высокая точность возможна только при использовании антенн с широкой базой (раскрывом), что обеспечивает формирование узкой диаграммы направленности.
d
US
1.2.2. Метод минимума:
производится вычитание сигналов пробных антенн.
Up =(U1 –U2) = 2jU(ejj/2 – e-jf/2)/2j = 2 U sin (pd/lsinq)
При этом моменту пеленга соответствует минимум амплитуды приходящего сигнала.
В суммарно-разностном методе который являеться основой моноимпульсного метода испльзуется отношение Uр к US тогда пеленгационная характеристика
П(q) =Up/US = tg(pd/lsinq)
1.2.3. Достоинства суммарно-разностного метода:
a) Исключается влияние амплитуды входных сигналов.
b) Определяется сторона отклонения так как tg нечетная функция.
c) Высокая крутизна пеленгационной характеристики в рабочей области (q » 0)
П(q) = (pdq/l)
Sq = ½d П(q)/dq½ = pd/l
Крутизна растет с увеличением базы d и уменьшением длинны волны.
В результате суммарный сигнал обеспечит наблюдение объекта в момент пеленгования и измерение его дальности, а разностный обеспечивает высокоточное определение пеленга.
Рис 1.1
Рис 1.2
Рис 1.3.
1.2.3 Моноимпульсный приемник ( в соответствии с Doc 9684-AN/951)
Поскольку моноимпульсный приемник должен иметь широкий динамический диапазон, для сигналов, обрабатываемых с целью обнаружения цели и выделения кода, рекомендуется использовать приемник с логарифмическим усилителем сигнала. Для обеспечения точности измерений приемник должен иметь два тщательно согласованных канала (суммарный) и разностный, характеризующихся постоянным коэффициентом усиления и стабильными фазовыми характеристиками не только во всем динамическом диапазоне, но и также в возможной полосе частот принимаемых сигналов ( по крайней мере +/- 3 Мгц). Для ограничения ширины луча, в пределах которой осуществляется обработка сигналов, необходимо обеспечить подавление боковых лепестков в режиме приема (RSLS), что требует использования третьего канала в приемнике (управляющий канал).
1.2.4. Моноимпульсный процессор.
Выходной сигнал моноимпульсного приемника подается на моноимпульсный процессор, который определяет азимут ВС путем расчета угла прихода сигнала относительно оси диаграммы направленности антенны (OBA) и суммирования его с азимутом антенны. Рис 1.4. показывает возможную техническую реализацию моноимпульсной системы.
Рис 1.4
На Рис1.4 блок – схема возможной реализации моноимпульсного процессора, который обрабатывает половину угла и выдает однозначную функцию во всем диапазоне отношений суммарного и разностного сигналов. Выходной сигнал процессора приближенно описывается следующим выражением:
F(D,S) = 2arctg (D/S).
Рис 1.5
Все темы данного раздела:
НА ОСНОВЕ ВНЕДРЕНИЯ РЕЖИМА S
Содержание
1.Введение
2. Этапы внедрения и использования возможностей режима S
3. Особенно
Этапы внедрения и использования возможностей режима S
Система ВРЛ режима S была разработана для эволюционного наращивания возможностей существующей системы ВРЛ с целью повышение качества наблюдения ВС и обеспечения связи по каналам зем
Простое наблюдение
В период от 03.2003 до 03.2005 года существующие ответчики в подавляющем большинстве будут заменены адресными ответчиками как минимум уровня 2, которые обеспечивают передачу данных
Расширенное наблюдение
В период от 03.2005 до 03.2007 года адресные ответчики будут дооборудованы интерфейсами, обеспечивающими реализацию дополнительных возможностей режима S при расширенном наблюдении п
Модификация режимов запроса
Наряду с наблюдением ответчиков RBS и УВД, адресный ВРЛ должен иметь возможность обнаруживать ответчики режима S и в дальнейшем осуществлять их наблюдение, на основе использования избирательного ад
Стохастическое обнаружение и блокировка адресных ответчиков при первоначальном включении или перерыве в работе
В случаях, когда ВРЛ режима S возобновляет работу после перерыва, для устранения синхронных помех, обусловленных возможными наложениями ответов большого числа одновременно запрашива
Возможности по передаче данных
Одной из эксплуатационных целей внедрения системы вторичной радиолокации режима S является получение точной и надежной информации наблюдения для систем УВД с более высоким уровнем автоматизации. Эт
Особенности адресных ответчиков
По сравнению с ответчиками существующей системы ВРЛ, адресные ответчики работают с двумя антеннами (верхней и нижней). Это позволяет, путем осуществления функции “ответ в сторону запроса”, исключит
Дооборудование МВРЛ-СВК режимом S
Моноимпульсный вторичный радиолокатор МВРЛ-СВК может быть доработан до адресного ВРЛ путем
замены передающего устройства
· дополнения платами процессоров адресной работы
ПЕРЕЧЕНЬ ИЛЛЮСТРАЦИЙ
Лист
Рисунок 1-Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости RBS.............................. 9
Рисунок 2-Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости УВД...........
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
RBS
- Международный диапазон (режим) МВРЛ
АПЗЛ
- Антенна подавления заднего лепестка
ДН
- Диагр
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
3.1 Антенна работает на частоте (1030±10) МГц в передающем режиме и на частотах (1090±10) МГц и (740±10) МГц в приемном режиме.
3.2Поляриз
ПРИНЦИП РАБОТЫ
5.1На рисунок 4 представлена функциональная схема антенны, а на рисунок 5 показана ее пространственная компоновка.
33 блока излучателей, расположенных на передней стороне
Горизонтальное распределение на частоте 1090Мгц
№ Doc
Σ
Δ
Ω
Коэфф.
Коэфф., дБ
Фаза
КОНСТРУКЦИЯ АНТЕННЫ
Конструкция антенны представлена смотририсунок 5.
Конструктивно антенна выполнена из следующих основных частей:
а) устройство возбуждения, включающее в свой состав блоки СВЧ, усил
Технические характеристики
а) максимальное отклонение амплитудных распределений от заданных в диапазонах RBS и УВД не превышает:
1) для суммарных и разностных каналов - 1,5 дБ;
2) для каналов ПБЛ - 1,9 дБ;
Принцип работы
Принцип работы и функциональная схема устройства возбуждения (рис.6) для обоих диапазонов одинаковы.
В основе формирования суммарной и разностной диаграмм антенны находится система из пяти
Технические характеристики
В диапазонах частот RBS и УВД делители мощности имеют следующие характеристики:
а) максимальное отклонение амплитудных распределений от заданных не более 1,5 дБ;
б) потери в диапа
Принцип работы
Делители мощности (рисунки 7, 8) построены по параллельной схеме на основе делителей мощности на два направления с неодинаковым, делением и развязанными выходами.
В делителях мощности диап
Конструктивное построение
Делитель мощности диапазона УВД представляет собой крупногабаритную печатную полосковую схему с тринадцатью разъемами, один из которых является входным, а двенадцать - выходными.
Делитель
Технические характеристики
Блок СВЧ диапазона УВД:
а) максимальное отклонение амплитудных распределений от заданных не превышает 1,3 дБ;
б) КСВН входов (суммарного, разностного, подавления боковых лепестков
Принцип работы
Принцип работы блока СВЧ в целом изложен в разделе 7.4.
На рисунке 9 приведена функциональная схема блока СВЧ УВД. Сумматор суммарного канала образован делителями на два направления, анало
Конструктивное построение
Блок СВЧ диапазона УВД представляет собой крупногабаритную печатную полосковую схему с тремя входными и 12 выходными разъемами.
Блок СВЧ диапазона RBS также представляет собой крупногабари
Технические характеристики
Блок излучателей имеет следующие технические характеристики:
а) КСВН входов диапазона RBS и диапазона УВД не более 1.5;
б) диаграммы направленности в вертикальной плоскости блока
Принцип работы
Создание на входах излучателей требуемых амплитудно-фазовых распределений, формирующих квазикосекансные угломестные ДН, осуществляется в каждом из каналов RBS и УВД при помощи развязанных делителей
Конструктивное построение
Конструктивно блок излучателей выполнен в виде отдельной сборочной единицы.
Каждая из диаграммообразующих схем (диапазонов RBS и УВД) представляет собой крупногабаритную печатную полоскову
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
МВРЛ-СВК
Двухдиапазонный моноимпульсный вторичный радиолокатор
АМ
Антенный модуль
БНО
Блок напр
Распределительная коробка ТАЛМ.469447.002
Распределительная коробка предназначена для трансляции сигналов между контейнером (СКУ) и антенным модулем.
Схема электрическая принципиальная распределительной коробки представлена в опис
Назначение
ВЧ тракт предназначен для трансляции ВЧ сигналов от неподвижных приемо-передающих устройств к вращающейся антенне.
ВЧ тракт обеспечивает:
а) передачу сигналов к антенне по основно
Диапазон УВД (740Мгц)
Сигналы от антенны поступают на разъемы XW3 (S), XW5 (W), XW4 (D) 6-ти канального вращперехода (ТАЛМ.468566.040).
С разъемов XW10 (S), XW8 (W), XW9 (D) 6-ти канального вращперехода сигналы
Диапазон RBS
Каналы S и W диапазона RBS от антенны до циркулятора совмещены с передающими трактами запроса (S) и подавления (W). Сигналы от антенны поступают на разъемы XW1 (S), XW6 (W), XW2 (D) 6-ти канального
Работа тест-схем
Тест-схемы предназначены для ввода в тракт ВЧ тестов.
Выходы XW1...XW6 тест-схемы А (А16, ТАЛМ.468171.001) соединены с входами XW4 направленных ответвителей W1...W3, W21...W23. Выходы XW7.
Управление устройств ВЧ тракта
(смотри схему ТАЛМ.469141.001-01 Э4.2 в опись альбома ТАЛМ.469141.001-01 ОП, а так же схему ТАЛМ.462611.000-01 Э4.2 в опись альбома ТАЛМ.462611.000-01 ОП).
Коммутаторы СВЧ УВД, коммутаторы
Питание устройств ВЧ тракта
(смотри схему ТАЛМ.469141.001-01 Э4.1 опись альбома ТАЛМ.469141.001-01 ОП).
Питание подается с ЩР-АМ.
Комплект А:
а) с разъема XS14 питание подается на тест-схему А (А16)
Фильтр защиты УВД ТАЛМ.468854.003
Фильтры защиты RBS и УВД предназначены для защиты приемных устройств соответствующих диапазонов от мощных сигналов передатчиков и других мешающих сигналов.
Схематическое изображение фильтр
Фазовращатель ТАЛМ.467713.002
Фазовращатель предназначен для плавного изменения фазы приемного СВЧ сигнала диапазона RBS и УВД от 0 до 180°.
Фазовращатель используется для компенсации возможных рассогласований СВЧ сигн
Циркулятор ТАЛМ.468546.001
Циркулятор предназначен для обеспечения совместной работы передающего и приемного устройств диапазона RBS на общую антенну.
Циркулятор представляет собой трехплечное невзаимное устройство,
Фильтр ПВК ТАЛМ.468854.001
Фильтр подавления внеполосных колебаний (ПВК) предназначен для подавления внеполосного излучения передатчика.
Переход конусный ТАЛМ.468543.001
Переход конусный предназначен для соединения регулярных участков фидерных трактов одного волнового сопротивления, но различного поперечного сечения коаксиала.
Конструктивно переход конусны
Нагрузка коаксиальная ТАЛМ.468548.002
Нагрузка предназначена для поглощения СВЧ мощности. В антенном модуле нагрузки используются в блоках направленных ответвителей диапазонов RBS и УВД для согласования выходов БНО.
В качестве
Коммутатор СВЧ
В настоящем техническом описании изложены назначение, принцип действия, технические характеристики, состав коммутаторов СВЧ RBS ТАЛМ.434832.001 и УВД ТАЛМ.434832.002 и входящих в них элементов.
Конструкция
Коммутатор СВЧ выполнен в виде отдельного блока. На одной из торцевых сторон блока расположен входной ВЧ разъем XW1, на противоположной стороне блока - два выходных ВЧ разъема XW3 и XW4 и два ВЧ ра
Назначение
Устройства СВЧ предназначены для усиления высокочастотных сигналов, поступающих от антенн: суммы, разности и подавления, преобразования в сигналы промежуточной частоты 60 МГц и их предварительного
Элементы, входящие в состав каналов суммы, разности и подавления
3.15.5.1 Каждый из ограничителей ТАЛМ.468593.002 (устройство СВЧ УВД) и ТАЛМ.468593.001 (устройство СВЧ RBS) работает совместно с двумя диодами СВЧ ограничительными типа 2А522А-2 и предназначен для
Коммутатор ПЧ ТАЛМ.434832.005
Схема электрическая принципиальная коммутатора ПЧ представлена в описи альбома 3 ТАЛМ.469141.001-01 ОП.
Коммутатор ПЧ предназначен для коммутации входов аналоговых процессоров ТАЛМ.467481.
Устройство тест-сигналов ТАЛМ.468171.001
Устройство тест-сигналов предназначено для формирования тест-сигналов имитирующих выходы моноимпульсного приемного устройства, в режиме самоконтроля моноимпульсного радиолокатора.
ВЧ тест-
Назначение
Привод вращения является исполнительным механизмом силовой следящей системы и предназначен для синхронного и синфазного вращения антенны МВРЛ с антенной ПРЛ.
Схема электрическая принципиал
Работа привода вращения
Работа привода вращения заключается в следующем: информация об угловом положении антенны МВРЛ снимается с установки ЛИР-158Ж и преобразуется в импульсную последовательность “МАИ” и метки “Север” пр
Конструкция привода вращения
Конструкция привода вращения приведена на рисунок 4.1.
Привод выполнен как стальной разборный корпус, состоящий из 2-х частей (Поз.3 и 5), в котором размещены все элементы привода.
ПА-ЛИР ТАЛМ.466152.005
Схема электрическая принципиальная ПА-ЛИР приведена в опись альбома ТАЛМ.469141.001-01 ОП.
ПА-ЛИР предназначен для выделения из последовательности импульсов, поступающих от датчика ЛИР-158
Питание и управление привода вращения
Питание на двигатель М1 подается на разъем Х1 с ШП-УП (из контейнера), с разъема XS1 (смотри схему электрическую соединений ТАЛМ.462611.000-01 Э4.1).
Питание на преобразователи азимута под
ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЕ
Система жизнеобеспечения включает в себя аппаратуру обогрева, температурные датчики, вытяжную вентиляцию, пожаро-охранную сигнализацию, основное и дежурное освещение, розетки, аппаратуру светоограж
ЩР-АМ ТАЛМ.436114.031
6.3.1Назначение
ЩР-АМ предназначен для обеспечения электрической энергией переменного и постоянного токов аппаратуры, устройств и узлов системы жизнеобеспечения (СЖО) анте
Конструкция
Конструкция шита распределительного антенного модуля ( ЩР-АМ ) и входящих в него устройств ( в том числе, печатных плат) базируется на 19” системе построения в соответствии с международными стандар
УК-026 ТАЛМ.468361.027
6.5.1Назначение
УК-026 предназначено для:
а) электропитания постоянными напряжениями плюс 27 В 4-х установок СО;
б) автоматического переключения неисправ
Переговорное устройство ПУ-2
6.6.1Назначение
Переговорное устройство (ПУ-2) ТАЛМ.468626.002 обеспечивает акустическую связь между антенным модулем и контейнером с аппаратурой через ПУ-1 ТАЛМ.468626.00
Установка вентилятора
6.7.1Назначение
В антенном модуле применяются две установки вентилятора:
вытяжная ТАЛМ.635531.002-03 2 шт.
6.7.2Технические характеристи
КОНСТРУКТИВНОЕ ПОСТРОЕНИЕ АНТЕННОГО МОДУЛЯ
Антенный модуль, в верхней части которого на фланце привода вращения устанавливается антенна, представляет собой укороченный контейнер с аппаратурой.
Размеры антенного модуля по площади 24
Новости и инфо для студентов