Система стабилизации антенны мобильной радиолокационной системы обнаружения

 

Изобретение относится к системам регулирования направления и, в частности, может быть использовано для стабилизации положения луча диаграммы направленности антенны радиолокационной системы обнаружения. Целью изобретения является повышение точности стабилизации антенны за счет компенсации динамической ошибки запаздывания следящего привода антенны при высоких значениях скорости обзора по азимуту. Компенсация указанной ошибки достигается за счет того, что в систему стабилизации, содержащую задатчик угла стабилизации, датчик угла наклона продольной оси основания антенны и датчик угла наклона поперечной оси основания, подключенные соответственно к первому и третьему входам функционального преобразователя координат, следящий привод, выход которого является выходом системы, а также датчик азимутального положения, дополнительно введены дифференцирующее устройство, задатчик времени запаздывания, множительное устройство, сумматор, задатчик коэффициента передачи и масштабный усилитель, причем выход сумматора подключен к четвертому входу функционального преобразователя координат, а выход датчика азимутального положения подключен к входу дифференцирующего устройства и к первому входу сумматора, второй вход сумматора подключен к выходу множительного устройства, первый вход множительного устройства соединен с выходом дифференцирующего устройства, а второй вход - с выходом задатчика времени запаздывания, первый вход масштабного усилителя подключен к выходу функционального преобразователя координат, второй вход - к выходу задатчика коэффициента передачи, а выход - к входу следящего привода. 1 ил.

Изобретение относится к системам регулирования направления, в частности, может быть использовано для стабилизации положения луча диаграммы направленности антенны (ДИА) радиолокационной системы обнаружения (РЛСО).

Известна система стабилизации углового положения антенны РЛС [1] Функциональная схема этой системы стабилизации антенны мобильной радиолокационной системы обнаружения содержит задатчик угла стабилизации, датчик угла наклона поперечной оси основания антенны, датчик угла наклона продольной оси основания антенны, датчик азимутального положения антенны, блок функционального преобразования координат, следящий привод, выход которого является выходом системы, причем выходы задатчика и датчика подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам функционального преобразователя координат, выход которого подключен к последовательно соединенным приводу и антенне. Эта система стабилизации построена по принципу косвенной стабилизации, характеризуемому тем, что стабилизируется положение луча диаграммы направленности антенны, а не основания, на котором установлена антенна [2] Управляющее воздействие положением луча формируется блоком функционального преобразования координат. Блок реализует функциональную зависимость, получаемую на основании теории линейных преобразований, линейных пространств [3] [4] Недостатком известной системы является то, что при высоких значениях скорости обзора по азимуту ошибки привода в отработке управляющего воздействия значительны. Используемые в прототипе решения по снижению ошибки в виде повышения добротности и порядка астатизма ограничены [5] Это делает невозможным применение прототипа для стабилизации углового положения антенны радиолокационной системы обнаружения с такими скоростями обзора, так как при этом не обеспечивается требуемая точность стабилизации по углу места.

Таким образом, целью изобретения является повышение точности за счет компенсации динамической ошибки.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемой системы стабилизации антенны мобильной радиолокационной системы обнаружения.

Она содержит задатчик 1 угла стабилизации, датчик угла наклона 2 поперечной оси основания антенны и датчик угла наклона 3 продольной оси основания антенны, датчик азимутального положения 4, функциональный преобразователь координат 5 с первым, вторым и третьим входами блока, следящий привод 6, выход которого является выходом системы, дифференцирующее устройство 8, задатчик времени запаздывания 9 следящего привода, множительное устройство 10, сумматор 11, задатчик коэффициента передачи 12 и масштабный усилитель 13, причем выход сумматора 11 подключен к четвертому входу функционального преобразователя координат 5, а выход датчика азимутального положения 4 подключен к входу дифференцирующего устройства 8 и к первому входу сумматора 11, второй вход сумматора 11 подключен к выходу множительного устройства 10, первый вход множительного устройства соединен с выходом дифференцирующего устройства 8, а второй вход с выходом задатчика времени запаздывания 9, первый вход масштабного усилителя 13 подключен к выходу функционального преобразователя координат 5, второй вход к выходу задатчика коэффициента передачи 12, а выход к входу следящего привода 6.

Система стабилизации углового положения луча диаграммы направленности антенны мобильной радиолокационной системы обнаружения работает следующим образом.

Дифференцирующее устройство 8 формирует текущее значение скорости изменения угла обзора (положения антенны по азимуту). По текущим значениям скорости и исходно установленному на выходе задатчика 12 времени запаздывания Т_з, вносимому следящим приводом 6, множительное устройство 10 на выходе формирует текущее значение компенсирующей поправки отставания Т_з, которое поступает на первый вход сумматора 11, где суммируется с текущим значением угла q_н азимутального положения антенны, поступающим на второй вход с выхода датчика азимутального положения 4. На выходе сумматор 11 формирует упрежденное значение текущего угла положения антенны по азимуту, реализуя зависимость вида q^к_н= q_н- T_з (1).

Текущее скомпенсированное значение положения антенны по азимуту поступает на вход блока функционального преобразования координат 5, на выходе которого формируется управляющее воздействие ΔE_ант. Текущее значение управляющего воздействия ΔЕ_ант. при фиксированных значениях углов Ψ,Θ наклона основания антенны по выходу масштабного усилителя 13 может быть аппроксимировано зависимостью ΔE_ант= E_уст- E_н- 1/K sin (q_н-T_з) (2) где 1/К устанавливаемый коэффициент передачи масштабного усилителя 13.

Компенсирующие поправки 1/К _и -T_зТ_з соответственно амплитудных и фазовых искажений определяются по амплитудно-фазовым частотным характеристикам привода на частоте изменения управляющего воздействия, определяемой скоростью обзора, и устанавливаются с помощью задатчиков 12 и 9 соответственно так, чтобы в процессе отработки текущего значения управляющего воздействия вида 1 следящим приводом 5 ориентированное положение луча диаграмм направленности антенны 7 по углу места точно соответствовало задаваемому значению E_уст, независимо от значений углов Ψ,Θ в рабочем диапазоне их изменения, а также независимо от текущего значения углового положения q_н антенны по азимуту. При этом текущее угловое положение ΔЕ_ант выходной оси привода, на вход которого воздействует управляющее воздействие вида 1, должно иметь вид: ΔΕ_ант= sinq_н (3) Использование изобретения позволит повысить точность системы стабилизации углового положения луча диаграммы направленности мобильной антенны радиолокационной системы обнаружения за счет компенсации динамической ошибки запаздывания следящего привода.

Формула изобретения

СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ АНТЕННЫ МОБИЛЬНОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ, содержащая задатчик угла стабилизации, датчик угла наклона продольной оси основания антенны и датчик угла наклона поперечной оси основания, подключенные соответственно к первому, второму и третьему входам функционального преобразователя координат, следящий привод, выход которого является выходом системы, а также датчик азимутального положения, отличающаяся тем, что в нее введены дифференцирующее устройство, задатчик времени запаздывания, множительное устройство, сумматор, задатчик коэффициента передачи и масштабный усилитель, причем выход сумматора подключен к четвертому входу функционального преобразователя координат, а выход датчика азимутального положения подключен к входу дифференцирующего устройства и первому входу сумматора, второй вход сумматора подключен к выходу множительного устройства, первый вход множительного устройства соединен с выходом дифференцирующего устройства, а второй вход с выходом задатчика времени запаздывания, первый вход масштабного усилителя подключен к выходу функционального преобразования координат, второй вход к выходу задатчика коэффициента передачи, а выход к входу следящего привода.

РИСУНКИ

Рисунок 1