Дальномерный канал РСБН

Принцип измерения дальности с помощью дальномерного канала РСБН осно­ван на импульсном (временном) методе дальнометрии и заключается в следу­ющем (рис. 6.3).

Генератор 1, расположенный в бортовой аппаратуре дальномерного канала РСБН, вырабатывает импульс запроса ИЗ-1, который подается на бортовое ра­диопередающее устройство 2. В данном радиопередающем устройстве указан­ный импульс запроса заполняется радиочастотой f₁ после чего излучается в про­странство.

Наземное радиоприемное устройство 3, находящееся на радиомаяке, т. е. входящее в состав наземной аппаратуры дальномерного канала РСБН, принима­ет импульс запроса (этот импульс на выходе радиоприемного устройства обозна­чен как ИЗ-2) и подает его на формирователь импульса ответа 4. Импульс ответа ИО-1 вырабатывается на выходе формирователя по истечении заранее заданного временного интервала _Ф с момента поступления на формирователь импульса запроса ИЗ-2.

Сформированный импульс ответа ИО-1 далее в наземном радиопередающем устройстве 5 переносится на радиочастоту заполнения f₂, после чего излучается в пространство.

Отметим, что использование радиочастоты f₂ (другой в отличие от частоты f₁ формируемой бортовой аппаратурой) обусловлено требованием к радиомаяку не принимать излученные им же радиосигналы, которые, отразившись от мест­ных объектов (строения вблизи радиомаяка, находящиеся невдалеке самолеты, линии электропередачи и т. п.), поступают на данный радиомаяк.

Рис. 6.3. Структурная схема дальномерного канала РСБН (а) и временная диаграмма за один измерительный цикл (б):

1 — генератор импульса запроса; 2 — бортовое радиопередающее устройство; 3 — наземное ра­диоприемное устройство; 4 — формирователь импульса ответа; 5 — наземное радиопередающее устройство; 6 — бортовое радиоприемное устройство; 7 — измеритель временного интервала <_ИЗМ; 8 — вычислитель дальности R; ИЗ — импульс запроса; ИО — импульс ответа

Данный радиоимпульс, поступивший на вход бортового радиоприемного уст­ройства 6, далее подается (как импульс ответа ИО-2) на измеритель временного интервала t_изм 7, который (рис. 6.3,б) вычисляется по формуле:

t_изм = 6.1)

где R — расстояние между самолетом и радиомаяком; С — скорость распрост­ранения электромагнитных радиоволн (3 • 10⁸ м/с); — величина временной за­держки (заранее известная) в формирователе 4.

Наконец, значение t_ИЗМ, выраженное в цифровом коде, вводится в вычислитель дальности R 8, функционирующий в соответствии с соотношением:

r= (t_изм )* > (6.2)

полученным из выражения (6.1), в результате чего данный вычислитель выраба­тывает цифровое значение величины дальности R.

Таков общий принцип измерения дальности, реализуемый в дальномерном ка­нале РСБН.

Рассмотрим работу измерителя дальности, входящего в состав дальномерно­го канала РСБН, более подробно.

Структурная схема этого измерителя и эпюры, поясняющие его функциониро­вание, представлены на рис. 6.4. При этом, поскольку данный измеритель вхо­дит в состав структурной схемы, изображенной на рис. 6.3,а, то нумерация уз­лов на рис. 6.4,а не является самостоятельной, а продолжает нумерацию узлов, показанных на рис. 6.3,а.

Рис. 6.4. Структурная схема измерителя дальности (входящего в состав дальномерного канала РСБН) (а) и временны е диаграммы в отдельных точках этого измерителя (б):

9 — генератор тактовых импульсов; 10 — электронный ключ; 11 — генератор счетных импульсов; 12 — счетчик; 13 — схема сравнения кодов; 14 — генератор селектирующих импульсов; 15 — уст­ройство формирования кода дальности; 16 — первое устройство совпадения; 17 — устройство передачи кода дальности; 18 — второе устройство совпадения

Работа измерителя дальности РСБН заключается в следующем.

Каждый цикл функционирования начинается с того, что генератор тактовых импульсов 9 вырабатывает достаточно протяженный во времени тактовый им­пульс (его длительность равна ), который представлен на диаграмме 1. Этот импульс открывает электронный ключ 10 на интервал , в результате чего счет­ные импульсы (следующие с малым периодом повторения Т_СЧ), вырабатываемые генератором счетных импульсов 11, начинают подаваться на счетчик 12. В тот же

самый момент счетчик 12, включаясь в режим подсчета счетных импульсов, одно­временно формирует импульс запуска ИЗ-1₃ (см. диаграмму 2), который далее поступает на генератор импульса запроса ИЗ-1 1. Таким образом, результатом начала цикла функционирования является излучение запросного радиоимпульса.

Следует отметить, что за время одного цикла функционирования Т_зп на вход бортовой аппаратуры дальномерного канала РСБН могут поступить не один, а не­сколько ответных радиоимпульсов, соответствующих одному и тому же запросно­му радиоимпульсу. При этом запаздывание первого из них, характеризующееся соотношениями (6.1) и (6.2), будет соответствовать кратчайшему (истинному) расстоянию между самолетом и радиомаяком, а запаздывания последующих бу­дут обусловлены переотражениями от местных предметов. Поэтому структура бортового измерителя дальности, входящего в дальномерный канал РСБН спро­ектирована так, чтобы выполнять оценку дальности по первому принятому радио­импульсу. Именно этот критерий селекции импульса ответа ИО-2 реализуется как в режиме поиска (когда дальномерный канал РСБН самолета, влетающего в зону действия наземного радиомаяка, только начинает устанавливать требуемый кон­такт с радиомаяком), так и в режиме слежения (т. е. при поддержании указанного контакта в процессе пребывания самолета в зоне действия наземного радиомаяка).

Возможны и более сложные случаи — когда, например, в зоне действия дан­ного радиомаяка одновременно находятся несколько самолетов (в этом случае на вход бортовой аппаратуры помимо «своего» ответного радиоимпульса посту­пают также и ответные радиоимпульсы, предназначенные для других самолетов), либо возникает напряженная помеховая обстановка (которая приводит к возник­новению дополнительных радиоимпульсов, мешающих измерению дальности). Однако поскольку отмеченные факторы имеют случайный, а иногда и достаточно быстротечный характер, то в большинстве практических случаев структура изме­рителей дальности не ориентируется на ситуации такого рода. Это означает, что критерий селекции импульса ИО-2, заложенный в бортовой аппаратуре дально­мерного канала РСБН, не изменяется.

Продолжим рассмотрение функционирования измерителя дальности (рис. 6.4).

На диаграмме 3 представлены различные комбинации импульсов, которые могут поступать на данный измеритель с выхода бортового радиоприемного уст­ройства 6. Для реализации критерия селекции первого пришедшего импульса в рассматриваемом измерителе предусмотрены схема сравнения кодов 13, вы­рабатывающая сигнал для генератора селектирующих импульсов 14 в момент ра­венства кодов в счетчике 12 и устройстве формирования кода дальности 15; генератор селектирующих импульсов 14, который вырабатывает два селектиру­ющих импульса: узкий фиксированной длительности — диагр. 4 и широкий пере­менной длительности — диагр. 5; первое устройство совпадения 16, регистриру­ющее факт попадания импульса, поступившего от бортового радиоприемного ус­тройства 6 в пределы узкого селектирующего импульса (данная операция выпол­няется на интервале существования тактового импульса длительности т_Т, т. е. до появления сигнала, представленного на диаграмме 7); устройство передачи кода дальности 17, пересылающее код дальности из счетчика 12 в устройство форми­рования кода дальности по сигналу 15, выработанному первым устройством со­впадения 16; и второго устройства совпадения 18, пропускающее на электронный ключ 10 первый из поступивших от бортового радиоприемного устройства им­пульсов 6 (возникших не ранее передних фронтов узкого и широкого селектиру­ющих импульсов).

Принцип функционирования указанных узлов согласно критерию селекции первого пришедшего импульса заключается в следующем.

Интервал времени t_i (диаграмма 3) между передним фронтом тактового им­пульса (диаграмма 1) и первым импульсом, пришедшим (диаграмма 3) от борто­вого радиоприемного устройства 6 и совпавшим при этом с широким селектиру­ющим импульсом (диаграмма 5), выраженный соответствующим количеством счетных импульсов (диаграмма 6) в данном цикле работы измерителя дальности РСБН, переносится в неизменном виде на следующий цикл работы данного изме­рителя, воплощаясь как интервал между передними фронтами следующих такто­вого и селектирующих импульсов. Аналогично — интервал t₂, измеренный в сле­дующем цикле, переносится, соответственно, на положение селектирующих им­пульсов в еще более дальнем (непосредственно примыкающем к следующему) цикле. Наконец, рано или поздно, импульс ИО-2 ответа начинает совпадать во времени с узким селекторным импульсом.

Данное совпадение означает, что время запаздывания импульса ответа ИО-2 относительно импульса запроса ИЗ-1 (или, что то же, ИЗ-1_З) равняется величине И_М, определяемой согласно соотношению (6.1).

Факты этих совпадений (в каждом цикле) фиксируются первым устройством совпадения 16 и подсчитываются (за несколько циклов) в устройстве формирова­ния кода дальности 15. Когда, указанных совпадений наберется заранее обуслов­ленное количество (например, 3 совпадения за 4 цикла работы), измеритель дальности перейдет из режима поиска ИО-2 в режим слежения за ИО-2. Режим слежения за ИО-2 осуществляется с помощью тех же узлов измерителя дальности.

Одной из особенностей режима слежения является возможное пропадание импульсов ответа ИО-2. Данное пропадание обычно обусловлено чрезмерно рез­кими воздушными эволюциями самолета, заходящего на посадку. В таком случае совпадения узкого селектирующего с ИО-2, разумеется, не происходит, однако, значение дальности на выходе устройства формирования кода дальности 15 ос­тается неизменным в течение заранее рассчитанного интервала времени (обычно 8...12 с). Если по истечении данного интервала совпадения ИО-2 с узким селек­тирующим импульсом не происходит, измеритель дальности переходит снова в режим поиска.

Поиск по сайту: