RU1840943C

RU1840943C - Radar simulator

Info

Publication number: RU1840943C
Application number: SU2200504/07A
Authority: RU
Inventors: Валентин Николаевич Куевда; Виталий Ионович Олейник; Юрий Александрович Панькин; Вилен Менахимович Хацанский
Original assignee: Государственное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Квант"
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1976-03-01
Publication date: 2014-10-20

Abstract

FIELD: physics, navigation.

SUBSTANCE: invention relates to radar engineering. The result is achieved due to that the radar simulator comprises a digital computer and series-connected radar parameter simulator, mixer-modulator and display device connected to the radar parameter simulator, a subtractor connected to the digital computer and the radar parameter simulator, a range pulse former connected to the digital computer and the radar parameter simulator. The simulator also includes series-connected decoder and standard video signal former, wherein inputs of the decoder are connected to outputs of the subtractor and the range pulse former, and the output of the standard video signal former is connected to the mixer-modulator.

EFFECT: reducing the size of the equipment while maintaining simulation accuracy.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в имитаторах и тренажерах РЛС и радиолокационных комплексов.The invention relates to the field of electronics and can be used in simulators and simulators of radar and radar systems.

Известны радиолокационные тренажеры, использующие в качестве счетно-решающего устройства цифровые вычислительные машины (ЦВМ). Одно из таких устройств, описанное в книге В.Ю. Ралль и др. "Тренажеры и имитаторы ВМФ", М., Воениздат, 1969, стр.162-166, предназначено для имитации радиолокационных сигналов.Known radar simulators using digital computers as digital counting devices. One of such devices described in the book by V.Yu. Rall et al. "Navy simulators and simulators", M., Military Publishing, 1969, pp. 162-166, designed to simulate radar signals.

Блок-схема тренажера, выбранного в качестве прототипа, приведена на фиг.1.A block diagram of a simulator selected as a prototype is shown in FIG.

Работа устройства подробно описана в книге В.Ю. Ралль и др. "Имитаторы и тренажеры ВМФ".The operation of the device is described in detail in the book by V.Yu. Rally et al. "Navy simulators and simulators."

Устройство содержит ЦВМ (в книге - устройство считывания с перфоленты Д, П, ε), имитатор параметров РЛС (в книге - устройство моделирования параметров РЛС), устройство вычитания (в книге - регистр П), регистр ε, два сравнивающих устройства, три схемы "И", смеситель-модулятор и устройство индикации.The device contains a digital computer (in the book - a device for reading from punched tapes D, P, ε), a radar parameters simulator (in the book - a radar parameters modeling device), a subtraction device (in the book - register P), register ε, two comparing devices, three circuits "And", mixer-modulator and indicating device.

Недостатками прототипа является большой аппаратурный объем и низкое качество имитации радиолокационных целей. Низкое качество имитации вследствие того, что модулятор в прототипе общий для всех целей и расположен после смесителя. Такое размещение модулятора не позволяет учитывать индивидуальные радиолокационные характеристики целей, например, эффективную площадь рассеяния.The disadvantages of the prototype is the large hardware volume and low quality simulation of radar targets. The low quality of the simulation due to the fact that the modulator in the prototype is common to all purposes and is located after the mixer. Such placement of the modulator does not allow to take into account the individual radar characteristics of the targets, for example, the effective scattering area.

Целью настоящего изобретения является сокращение объема аппаратуры и улучшение качества имитации путем формирования видеосигналов целей с учетом их индивидуальных радиолокационных характеристик.The aim of the present invention is to reduce the volume of equipment and improve the quality of the simulation by generating video signals targets based on their individual radar characteristics.

Поставленная цель достигается тем, что в тренажер, содержащий ЦВМ и последовательно соединенные имитатор параметров РЛС, смеситель и устройство индикации, соединенное с имитатором параметров РЛС, устройство вычитания, подключенное к ЦВМ и имитатору параметров РЛС, и формирователь импульсов дальности, подключенный к ЦВМ и имитатору параметров РЛС, введены последовательно соединенные дешифратор, формирователь нормированного видеосигнала и амплитудный модулятор, при этом один вход дешифратора подключен к устройству вычитания, второй - к формирователю импульсов дальности, второй вход амплитудного модулятора подключен к ЦВМ, а выход - к одному из входов смесителя.This goal is achieved by the fact that in the simulator containing a digital computer and series-connected radar parameters simulator, a mixer and an indication device connected to the radar parameters simulator, a subtraction device connected to the digital computer and radar parameters simulator, and a range pulse shaper connected to the digital computer and simulator radar parameters, a decryptor, a normalized video signal conditioner, and an amplitude modulator are introduced in series, while one decoder input is connected to a subtraction device, the second to range shaper, the second input of the amplitude modulator is connected to a digital computer, and the output to one of the inputs of the mixer.

Сущность изобретения заключается во введении в известное устройство дешифратора и формирователя нормированного видеосигнала, вместо регистра Е, двух сравнивающих устройств и трех схем "И", в результате чего значительно сократился аппаратурный объем тренажера. Введение модулятора в каждый канал формирования видеосигнала цели увеличивает аппаратурный объем, однако в результате такого включения модуляторов амплитуду видеосигнала каждой цели изменяют в зависимости от ее радиолокационных характеристик, благодаря чему повышается качество имитации и, следовательно, повышается эффективность обучения и тренировки.The essence of the invention lies in the introduction into the known device of the decoder and driver of the normalized video signal, instead of register E, two comparing devices and three "I" circuits, as a result of which the simulator hardware volume is significantly reduced. The introduction of a modulator into each channel of the target’s video signal generation increases the hardware volume, however, as a result of such modulators being turned on, the amplitude of the video signal of each target is changed depending on its radar characteristics, thereby improving the quality of simulation and, therefore, increasing the efficiency of training and training.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства-прототипа, на фиг.2 представлена блок-схема предлагаемого устройства и на фиг.3 представлены временные диаграммы сигналов на выходах различных устройств.Figure 1 shows a block diagram of a prototype device, figure 2 shows a block diagram of the proposed device, and figure 3 presents a timing diagram of the signals at the outputs of various devices.

Радиолокационный тренажер (см. фиг.2) состоит из последовательно соединенных ЦВМ (1), устройства вычитания (2), дешифратора (3), формирователя нормированного видеосигнала (4), амплитудного модулятора (5), смесителя (6), устройства индикации (7), а также формирователя импульсов дальности (8), подключенного к ЦВМ (1) и второму входу дешифратора (3) и имитатора параметров РЛС (9), соединенного со вторыми входами устройства вычитания (2), формирователя импульсов дальности (8), смесителя (6), устройства индикации (7).The radar simulator (see figure 2) consists of a series-connected digital computer (1), a subtraction device (2), a decoder (3), a normalized video signal former (4), an amplitude modulator (5), a mixer (6), and an indication device ( 7), as well as a range pulse shaper (8) connected to a digital computer (1) and the second input of the decoder (3) and radar parameters simulator (9), connected to the second inputs of the subtraction device (2), range pulse shaper (8), mixer (6), display devices (7).

При работе радиолокационного тренажера в устройство вычитания (2) из ЦВМ (1) в виде кода поступают значения пеленга имитируемой цели - П_ц, а из имитатора параметров РЛС (9) тоже в виде кода текущее значение угла поворота антенны РЛС - ω. Разность кодов значений угла поворота антенны и пеленга цели Δ=|ω-П_ц| из устройства вычитания (2) поступает в дешифратор (3), содержащий информацию о ширине диаграммы направленности антенны - θ₁,θ₂,θ₃ на различных уровнях (см. фиг.3, а).When the radar simulator is operating, the values of the bearing of the simulated target, P, are received in the form of a code in the device for subtracting (2) from the digital computer (1)_c, and from the radar parameters simulator (9) also in the form of a code, the current value of the angle of rotation of the radar antenna is ω. The difference between the codes of the values of the angle of rotation of the antenna and the bearing of the target Δ = | ω-P_c| from the subtractor (2) enters the decoder (3) containing information about the antenna radiation pattern width θ_one,θ₂,θ₃ at various levels (see figure 3, a).

На второй вход дешифратора (3) из формирователя импульсов дальности (8) поступают импульсы дальности, задержанные относительно синхронизирующих импульсов нулевой дальности, поступающих из имитатора параметров РЛС (9), на время, пропорциональное дальности до цели.At the second input of the decoder (3) from the range pulse generator (8), range pulses are received, delayed relative to the synchronizing zero-range pulses coming from the radar parameters simulator (9), for a time proportional to the distance to the target.

Значение дальности до цели поступает в формирователь импульсов дальности (8) из ЦВМ (1). С выхода дешифратора (3) только в период облучения цели, т.е. в интервале времени t₁-t₆ (см. фиг.3, а), импульсы дальности поступают в формирователь нормированного видеосигнала (4). Причем в интервалах t₁-t₂ и t₅-t₆ (см. фиг.3, б) пакеты импульсов дальности поступают в формирователь нормированного видеосигнала (4) с выхода уровня 1 дешифратора (3), в интервалах t₂-t₃ и t₄-t₅ - с выхода уровня 2 и в интервале t₃-t₄ - с выхода уровня 3. Количество уровней обуславливается необходимой точностью имитации диаграммы направленности (см. фиг.3, а). Точность имитации может быть не хуже цены младшего разряда кодов, поступающих на устройство вычитания (2). Формирователь нормированного видеосигнала (4) осуществляет изменение амплитуды импульсов дальности в пакетах, поступающих из дешифратора (3), в соответствии с их уровнем (см. фиг.3, д, е, ж), и суммирует их, в результате чего получают пакет импульсов, имеющий форму огибающей диаграммы направленности - нормированный видеосигнал цели (см. фиг.3, з), который поступает в амплитудный модулятор (5). Здесь амплитуду нормированного видеосигнала цели изменяют пропорционально значению сигнала, поступающего из ЦВМ (1) и зависящего от дальности и индивидуальных радиолокационных характеристик цели, и получают видеосигнал имитируемой цели (см. фиг.3, и).The value of the range to the target enters the range shaper (8) from the digital computer (1). From the output of the decoder (3) only during the period of irradiation of the target, i.e. in the time interval t ₁ -t ₆ (see figure 3, a), the range pulses arrive at the normalized video signal former (4). Moreover, in the intervals t ₁ -t ₂ and t ₅ -t ₆ (see Fig. 3, b) packets of range pulses arrive in the driver of the normalized video signal (4) from the output of level 1 of the decoder (3), in the intervals t ₂ -t ₃ and t ₄ -t ₅ - from the output of level 2 and in the interval t ₃ -t ₄ - from the output of level 3. The number of levels is determined by the necessary accuracy of simulating the radiation pattern (see Fig. 3, a). The accuracy of the simulation can be no worse than the low-order price of the codes received by the subtraction device (2). The normalized video signal generator (4) changes the amplitude of the range pulses in the packets coming from the decoder (3), in accordance with their level (see Fig. 3, e, f, g), and sums them, as a result of which a pulse packet is obtained having the shape of an envelope of the radiation pattern is the normalized video signal of the target (see Fig. 3, h), which enters the amplitude modulator (5). Here, the amplitude of the normalized video signal of the target is changed proportionally to the value of the signal coming from the digital computer (1) and depending on the range and individual radar characteristics of the target, and a video signal of the simulated target is obtained (see Fig. 3, and).

Видеосигнал имитируемой цели из амплитудного модулятора (5) поступает в смеситель (6), где смешивается с видеосигналами других имитируемых целей, формируемыми аналогичным образом формирователями видеосигналов целей №2…№n, и с видеошумами и видеосигналами помех, поступающими из имитатора параметров РЛС (9).The video signal of the simulated target from the amplitude modulator (5) enters the mixer (6), where it is mixed with the video signals of other simulated targets, generated in the same way by the video signal shapers of targets No. 2 ... No. n, and with the video noise and video noise coming from the radar parameters simulator (9) )

Результирующий видеосигнал, содержащий информацию о радиолокационной обстановке (целях, шумах и помехах), из смесителя (6) поступает в устройство индикации (7) для отображения на индикаторах РЛС в виде радиолокационных отметок целей, шумов, помех. Устройство индикации (7) синхронизируется с помощью синхроимпульсов, поступающих из имитатора параметров РЛС (9).The resulting video signal containing information about the radar situation (targets, noise and interference) from the mixer (6) enters the display device (7) for display on the radar indicators in the form of radar marks of targets, noise, interference. The display device (7) is synchronized using clock pulses coming from the radar parameters simulator (9).

Предлагаемый радиолокационный тренажер дает возможность сократить объем аппаратуры каждого формирователя видеосигнала цели на 50% и повысить качество имитации и, следовательно, повысить эффективность обучения и тренировки.The proposed radar simulator makes it possible to reduce the volume of equipment of each target video signal shaper by 50% and increase the quality of simulation and, therefore, increase the efficiency of training and training.

Разработка радиолокационного тренажера вызвана необходимостью сокращения сроков и стоимости обучения и сохранения ресурса боевых средств.The development of a radar simulator is caused by the need to reduce the time and cost of training and preserve the resource of military equipment.

Предлагаемый радиолокационный тренажер, обеспечивающий имитацию, например, 20 радиолокационных целей имеет объем аппаратуры, меньший (примерно на 20%) объема аппаратуры устройства-прототипа и более высокое качество имитации.The proposed radar simulator that simulates, for example, 20 radar targets has a volume of equipment that is less (about 20%) of the volume of the equipment of the prototype device and a higher quality of simulation.

Испытания макетов подтвердили положительные качества предлагаемого устройства.Tests of the models confirmed the positive qualities of the proposed device.

Claims

A radar simulator containing a digital computer (digital computer) and serially connected simulator of parameters of a radar station, a mixer-modulator and an indication device connected to a simulator of radar parameters, a subtraction device connected to a digital computer and a simulator of radar parameters, a range pulse generator connected to A digital computer and a radar parameters simulator, characterized in that, in order to reduce the amount of equipment while maintaining the accuracy of the simulation, series-connected decryptor are introduced into it p and normalized video signal generator, wherein the decoder inputs connected to the outputs of the subtraction device and pulse shaper range, and the normalized video output driver is connected to the mixer-modulator.