Устройство обнаружения импульсных излучателей

Устройство обнаружения импульсных излучателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в радиотехнических системах. Известно устройство обнаружения импульсных излучателей, представленное в книге Ю.М. Казаринов. Радиотехнические системы. 1990, стр. 187. В нем с помощью антенны фиксируется наличие импульсного сигнала, антенна может быть и широконаправленная. Однако для определения дальности и направления требуются громоздкие передающие и приемные узлы. Известно устройство обнаружения импульсных излучателей, представленное в вышеупомянутом источнике на стр. 185. В нем осуществляется прием электромагнитной энергии от импульсного излучателя с помощью трех разнесенных широконаправленных антенн. Выходы каждой из антенн соединены с соответствующими приемниками, где осуществляется преобразование электромагнитной энергии в электрические сигналы. Далее определяются дальность и направление до излучателей разностно-дальномерным методом. Однако точность определения дальности и направления не всегда достаточны при уменьшенных базовых расстояниях. С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения дальности и направления до излучателей без увеличения базовых расстояний. Дальность и направление отображаются на индикаторе. Достигается это введением трех селекторов по длительности сигнала, двух блоков определения малого временного рассогласования, вычислителя и блока вторичной обработки, при этом выход третьего приемника соединен через третий селектор по длительности сигнала с первым входом второго блока определения малого временного рассогласования, имеющего второй вход, соединенный со вторым входом первого блока определения малого временного рассогласования, и через второй селектор по длительности сигнала с выходом второго приемника, к тому же этот второй блок определения малого временного рассогласования имеет группу выходов, соединенную через второе постоянное запоминающее устройство со второй группой входов вычислителя, имеющего группу выходов и первую группу входов, соответственно соединенную через блок вторичной обработки с группой входов индикатора и через первое постоянное запоминающее устройство с группой выходов первого блока определения малого временного рассогласования, имеющего первый вход, соединенный через первый селектор по длительности сигнала с выходом первого приемника.

На фигуре 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1, 2, 3 - широконаправленные антенны;

4, 5, 6 - приемники;

7, 8, 9 - селекторы по длительности сигнала;

10, 11 - блоки определения малого временного рассогласования;

12, 13 - постоянные запоминающие устройства;

14 - вычислитель;

15 - блок вторичной обработки;

16 - индикатор;

при этом выход широконаправленной антенны 3 соединен через приемник 6, через селектор по длительности сигнала 9 с первым входом блока определения малого временного рассогласования 11, имеющего второй вход, соединенный со вторым входом блока определения малого временного рассогласования 10 и через селектор по длительности сигнала 8 через приемник 5 с выходом широконаправленной антенны 2, к тому блок определения малого временного рассогласования 10 имеет первый вход и группу выходов, соответственно соединенных: через селектор по длительности сигнала 7, через приемник 4 с выходом широконаправленной антенны 1 и через постоянное запоминающее устройство 12 с первой группой входов вычислителя 14, имеющего вторую группу входов и группу выходов, соответственно соединенных: через постоянное запоминающее устройство 13 с группой выходов блока определения малого временного рассогласования 11 и через блок вторичной обработки 15 с группой входов индикатора 16.

Устройство работает следующим образом.

С помощью трех разнесенных друг относительно друга, например, на 500 м широконаправленных антенн 1, 2, 3, имеющих поле зрения, например, 90°, осуществляется прием электромагнитной энергии от излучателя, который может быть и импульсным. Антенны размещены на прямой линии АД. Электромагнитная энергия преобразуется в электрическую в приемниках 4, 5, 6, где в каждом приемнике выделяются импульсные сигналы. Выходы каждого приемника соединены с входами соответствующих селекторов по длительности сигнала 7, 8, 9, где в каждом селекторе ограничивается длительность сигнала до величины, необходимой для дальнейшей обработки. Выходы селекторов 7, 8 соответственно соединены с первым и вторым входами блока определения малого временного рассогласования 10, а выходы селекторов 8, 9 соответственно соединены с входами блока определения малого временного рассогласования 11. Пример конкретного исполнения блока определения малого временного рассогласования представлен, например, в книге Васин В.В., Степанов Б.М. Справочник-задачник по радиолокации. M., 1977, стр. 248, а также в патентах автора №2501036 и №2195686. На фигуре 2 представлена примерная функциональная схема блока 10. Она работает следующим образом. Укороченный сигнал с первого выхода селектора 7 поступает через первый вход блока 10, через элемент или 19 в блок последовательно соединенных линий задержек 20. Сигнал с элемента или 19 также поступает на вход счетчика 21. Общая задержка сигнала в блоке последовательных линий задержек 20 должна быть равна времени переброса счетчика 21 из одного положения в другое, то есть счетчик срабатывает к моменту выхода сигнала из блока 20, поступающего также и на второй вход элемента или 19. Выход каждой линии задержки соединен с соответствующим элементом совпадения блока параллельных элементов совпадения 17. На другие входы элементов совпадения поступает сигнал с селектора 8. Таким образом, в зависимости от величины временного рассогласования между двумя сигналами счетчик будет показывать определенное значение и сработают определенные элементы совпадения блока 17, и информация после прихода второго сигнала с селектора 8 также проходит через линию задержки 18 и устанавливает счетчик 21 в исходное состояние. Аналогично работает блок определения малого временного рассогласования 11, выдающий код в постоянное запоминающее устройство 13. В нем так же, как и в постоянном запоминающем устройстве 12, для определенных кодов защиты соответствующие угрубленные направления. Группы выходов постоянных запоминающих устройств 12 и 13 соединены соответственно с первой и второй группой входов вычислителя 14, определяющего уточненные значения дальности и направления. Для пояснения воспользуемся фиг. 3, где в точках А, С и Д размещены разнесенные широконаправленные приемные антенны, принимающие электромагнитную энергию от излучателя, размещенного в точке О. Наклон биссектрисы ОВ угла АОС характеризует временное рассогласование между приходами сигналов в точках А и С, и чем это рассогласование больше, тем больше наклон отрезка ОВ и меньше угол ОВА. Необходимо отметить что при нахождении излучателя в точках О, Ο₁ и О₂, размещенных на прямой ОВ, являющейся биссектрисой угла АОС, на расстоянии от точки В, превышающем базу АС, временные рассогласования между приходами сигналов в точки А и С будут иметь сходственные величины независимо от дальности. Следовательно, эти рассогласования характеризуют направления на излучатель. Направления также характеризует отношение отрезков ВС к АВ. Следовательно, от величины этих отношений зависит угол ОВА. Таким образом, при известной базе АС определяется и длина каждого из отрезков ВС и АВ, и независимо от дальности угол ОВА имеет практически постоянное значение, следовательно, величина отрезков ВС и АВ зависит от угла ОВА. Далее определяется длина отрезка BE, которая меняется при изменении направления, а углы ABO и СЕО определяются в постоянных запоминающих устройствах 12, 13 на основании информации с блоков 10 и 11, поступающей в эти устройства. Таким образом, в треугольнике ВОЕ и известным углам и основании BE определяется длина биссектрис ОВ ОЕ, а в треугольнике АОВ, ВОС, СОЕ и ЕОД определяется длина отрезков OA, ОС и ОД, характеризующих уточненные дальности, а также углы ОАВ, ОСВ и ОДЕ, характеризующие уточненные направления, определяемые в вычислителе 14 на основании информации об углах ОВА и ОЕС, поступающей с постоянных запоминающих устройств 12 и 13. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки и вычислителя представлен в книге Пестряков и др. Радиотехнические системы. 1985, стр. 219. Возможен вариант применения двух групп антенн по две антенны в каждой группе. Причем база между группами может превышать базу между антеннами в каждой группе. Предлагаемое устройство может быть использовано для определения дальности и направления до многих импульсных излучателей находящихся в широком поле зрения без использования громоздких узлов. Приведем пример конкретного исполнения. Пусть три антенны установлены неподвижно на одной линии, имеют поле зрения 90° и разнесены друг относительно друга на 500 м. Тогда до импульсного излучателя, находящегося на расстоянии 50 км, точность определения дальности может составлять 30 м, а точность определения направления 20 минут.

Устройство обнаружения импульсных излучателей, состоящее из трех разнесенных широконаправленных антенн, трех приемников и индикатора, где выход первой, выход второй и выход третьей широконаправленной антенны соответственно соединены с входом первого, входом второго и входом третьего приемника, отличающееся тем, что введены: три селектора по длительности сигнала, два блока определения малого временного рассогласования, два постоянных запоминающих устройства, вычислитель и блок вторичной обработки, при этом выход третьего приемника соединен через третий селектор по длительности сигнала с первым входом второго блока определения малого временного рассогласования, имеющего второй вход, соединенный с вторым входом первого блока определения малого временного рассогласования, и через второй селектор по длительности сигнала с выходом второго приемника, к тому же этот второй блок определения малого временного рассогласования имеет группу выходов, соединенную через второе постоянное запоминающее устройство со второй группой входов вычислителя, имеющего группу выходов и первую группу входов, соответственно соединенную через блок вторичной обработки с группой входов индикатора и через первое постоянное запоминающее устройство с группой выходов первого блока определения малого временного рассогласования, имеющего первый вход, соединенный через первый селектор по длительности сигнала с выходом первого приемника.