Угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора

 

Изобретение относится к угловым селекторам радиолокационных целей и служит для устранения угловой неоднозначности двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора. Достигаемый технический результат - уменьшение угловой неоднозначности за счет использования различий в значениях разности сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов в пределах соответствующих пороговых значений. Угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора содержит три двухпороговых решающих блока, масштабирующий усилитель, вычитатель, трехвходовой логический элемент И. 3 ил.

Изобретение относится к угловым селекторам радиолокационных целей и служит для устранения угловой неоднозначности (многозначности) двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора. Двухдиапазонность относится к длинам волн (частотам) (например, мм-см, см-дм и другие диапазоны) радиолокационного сигнала. Указанная неоднозначность обусловлена многолепестковостью диаграмм направленности антенны и пеленгационных характеристик (например, С.А. Вакин, Л.Н. Шустов Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки М., Сов. , радио, 1968 г., рис.4.3 и 4.4 на стр.171, 172) и проявляется в том, что каждому измеренному значению сигнала угловой ошибки (СУО) по многолепестковой пеленгационной характеристике соответствует множество возможных значений угловых координат.

Известен угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора (патент RU 2032914 С1 по заявке 5040129/09, G 01 S 7/36 от 27.04.92), содержащий первый и второй двухпороговые решающие блоки 1 и 2, сигнальные входы которых являются входами устройства для сигналов угловых ошибок первого U₁ и второго U₂ диапазонов соответственно, а выходы их объединены логическим элементом И 7, выход которого является выходом устройства, как показано на фиг.1 прилагаемых чертежей.

Известное устройство формирует выходной сигнал γ₇, значения которого служат признаками наличия цели в рабочем диапазоне значений U₁ и U₂ (γ₇=1) или за их пределами (γ₇= 0), что уменьшает размеры боковых лепестков (равносигнальных зон), как показано на фиг.3 а, б и в прилагаемых чертежей.

где γ₁ и γ₂ - выходные сигналы блоков 1 и 2 соответственно, a ±P₁ и ±P₂ - значения порогов блоков 1 и 2, соответствующие границам рабочих диапазонов пеленгационных характеристик для сигналов U₁ и U₂.

Недостатком известного устройства является наличие угловой неоднозначности из-за того, что в нем не используются априорно известные различия между значениями СУО первого U₁ и второго U₂ диапазонов (т.е. значение разности ΔU₁ = U₁-U₂ в пределах пороговых значений ±P₁ и ±Р₂ в главной и боковых равносигнальных зонах пеленгационных характеристик.

Указанные различия обусловлены тем, что боковые равносигнальные направления для U₁ и U₂ "0_1б" и "0_2б" соответственно в отличие от главных "0₁" и "0₂" оказываются смещеными друг относительно друга.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является уменьшение угловой неоднозначности, т.е. угловых размеров боковых равносигнальных зон за счет использования различий в значениях разности сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов ΔU₁ = U₁-U₂ в пределах соответствующих пороговых значений: ±P₁ и ±Р₂.

Поставленная цель достигается тем, что в угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора, содержащий первый и второй двухпороговые решающие блоки, сигнальные входы которых являются входами устройства для сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов, дополнительно введены масштабирующий усилитель, вычитатель, третий двухпороговый решающий блок, а также трехвходовый логический элемент И, причем вычитатель своим первым входом соединен со входом устройства для сигнала угловой ошибки первого диапазона через масштабирующий усилитель, а своим вторым входом вычитатель соединен непосредственно с входом устройства для сигнала угловой ошибки второго диапазона, а своим выходом соединен с сигнальным входом третьего двухпорогового решающего блока, выходы всех трех двухпороговых решающих блоков объединены трехвходовым логическим элементом, выход которого является выходом устройства.

Введенные отличия (блоки 3, 4, 5, 6 и их функциональные связи) служат для угловой селекции с использованием дополнительного информационного признака, основанного на различиях между значениями U₁ и U₂ в главной и боковых равносигнальных зонах пеленгационных характеристик.

На фиг.1 и 2 изображены функциональные схемы известного и предлагаемого устройств, принцип работы которых и достигаемый технический результат поясняются графически на фиг.3.

В состав устройства входят три двухпороговых решающих блока 1, 2, 3, масштабирующий усилитель 4, вычитатель 5 и трехвходовый логический элемент И 6, причем входы устройства для сигналов ошибок первого и второго диапазонов соединены с сигнальными входами двухпороговых решающих блоков 1 и 2 соответственно, а также они соединены с соответствующими входами вычитателя 5: с первым через масштабирующий усилитель 4, а со вторым непосредственно; выход вычитателя 5 соединен с сигнальным входом двухпорогового решающего блока 3, а выходы всех трех двух пороговых решающих блоков объединены трехвходовым логическим элементом 6, выход которого является выходом устройства.

Блоки 1 и 2 предложенного устройства (фиг.2) эквивалентны одноименным блокам прототипа (фиг.1).

Двухпороговый решающий блок 3 идентичен блокам 1 и 2 и выполняет операцию принятия решения о наличии входного сигнала ΔU в пределах пороговых значений ±Р₃ (γ₃=1) или за пределами - (γ₃=0): где ±Р₃ - порог принятия решения, превышающий суммарную погрешность входных сигналов U₁ и U₂.

Коэффициент усиления К_му масштабирующего усилителя 4 для входного сигнала U₁ установлен из условия обеспечения равенства значений сигналов К_му•U₁=U₂ на линейных участках пеленгационных характеристик: U₁ = μ₁•α, U₂ = μ₂•α, K_му•μ₁•α = μ₂•α, K_му = μ₂/μ₁,
где μ₁ и μ₂ - значения крутизны линейных участков пеленгационных характеристик вблизи главного равносигнального направления.

Блоки 1 - 6 являются типовыми элементами радиоприемных устройств и описаны в технической литературе. Так в книге "Проектирование радиолокационных приемных устройств" под ред. М.А. Соколова, М., Высшая школа, 1984 г. описаны блоки 1, 2, 3 - рис. 1.36 на стр.42; блок 4 - рис. 1.10 на стр. 30; блок 5 - рис. 1.7 на стр.29, а в книге Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. - М., Энергия, 1979, на стр.70 рис.3.6 описан блок 6.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сигналы угловых ошибок U₁ и U₂ двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора поступают на сигнальные входы блоков 1 и 2. Кроме того, сигнал U₁ поступает также через масштабирующий усилитель 4 на первый вход вычитателя 5, а сигнал U₂ - непосредственно на второй вход вычитателя 5.

В случае, когда значения входных сигналов U₁ и U₂ находятся в пределах установленных пороговых значений ±P₁ и ±P₂ соответственно, блоки 1 и 2 в соответствии с выполняемыми ими функциями формируют на своих выходах сигналы γ₁ = γ₂ = 1, как показано на фиг.3а и 3б прилагаемых чертежей. Если при этом направление прихода радиоволн соответствует зоне главного равносигнального направления "0", то при коэффициенте усиления K_му = μ₂/μ₁ входные сигналы блока 5 К_му•U₁ и U₂ равны по величине, следовательно, его выходной сигнал ΔU равен нулю, как показано на фиг.3г прилагаемых чертежей. Указанный сигнал поступает на сигнальный вход двухпорогового решающего блока 3, который формирует на своем выходе сигнал γ₃=1. В результате логический элемент И 6 при наличии на его входах сигналов γ₁=l, γ₂=1 и γ₃=1 формирует на своем выходе сигнал γ=1, служащий признаком наличия цели в рабочем диапазоне углов.

Если при γ₁ = γ₂ = 1 направление прихода радиоволн соответствует зонам боковых равносигнальных направлений "0_1б" и "0_2б", сигналы К_му•U₁ и U₂ оказываются неравными, a ΔU ≠ 0 (как показано на фиг.3 прилагаемых чертежей), то при -Р₃≤ΔU<Р выходные сигналы γ₃ блока 3 и γ логического элемента И 6 равны нулю (γ₃ = γ = 0), что служит признаком наличия цели за пределами рабочего диапазона углов (фиг.3 д).

Выигрыш от реализации данного предложения по отношению к прототипу оценивается соотношением угловых размеров неселектируемых боковых равносигналъных зон на фиг.3д и 3в для γ и γ₇ соответственно.

Уменьшение угловой неоднозначности, достигаемое при реализации данного предложения, обеспечивает повышение помехозащищенности от воздействий по боковым лепесткам в условиях работы по групповым или низколетящим целям, в том числе при наличии мерцающих или перенацеливающих помех.

Формула изобретения

Угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора, содержащий первый и второй двухпороговые решающие блоки, сигнальные входы которых являются входами углового селектора для сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов, отличающийся тем, что в него дополнительно введены масштабирующий усилитель, вычитатель, третий двухпороговый решающий блок, а также трехвходовой логический элемент И, причем вычитатель своим первым входом соединен со входом углового селектора для сигнала угловой ошибки первого диапазона через масштабирующий усилитель, а своим вторым входом - непосредственно со входом углового селектора для сигнала угловой ошибки второго диапазона, а выходом - с сигнальным входом третьего двухпорогового решающего блока, выходы всех трех двухпороговых решающих блоков подключены к соответствующим входам трехвходового логического элемента И, выход которого является выходом углового селектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3