RU1841101C

RU1841101C - Device for simulation of spatial position of targets on indicator screen

Info

Publication number: RU1841101C
Application number: SU4502279/11A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Михайлович Липинский; Николай Викторович Толстихин
Original assignee: Государственное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Квант"
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 2015-07-20

Abstract

FIELD: physics, navigation.

SUBSTANCE: the invention relates to training technical facilities and can be used for training of operators of radar systems (RS). The device for simulation of spatial position of targets on the indicator screen contains the generator of impulses - range marks with one output, AND gate with two inputs and one output, the counter of impulses - range marks with one input and two outputs, the antenna simulation and azimuth sweep shaping unit with two outputs, the indicator with three inputs, the range sweep shaper with one input and output, the synchronizer unit with one input and output, the azimuth detection counter with one input and output, the gate with two inputs and one output, the unit of simulation of current coordinates of observed objects with three inputs and one output, the input power evaluating and analyzing unit (IPEAU) for acceptance by active RS of echo signals with two inputs and one output. IPEAU for acceptance by active RS of echo signals contains the decoder, the memory unit, four multipliers, five constant registers, two input registers, two OR gates, two AND gates, the divider, the comparison circuit, the random number generator, the adder.

EFFECT: the invention allows to improve accuracy of simulation of echo signals received by RS during observation of objects.

8 dwg, 2 cl

Description

Предлагаемое устройство относится к области тренажеростроения, осуществляет имитацию радиолокационных эхо-сигналов на видеочастоте, отраженных от наблюдаемых объектов. Оно может быть использовано в тренажерах для подготовки операторов активных РЛС.The proposed device relates to the field of simulator construction, imitates radar echo signals at a video frequency reflected from observed objects. It can be used in simulators to train active radar operators.

При имитации радиолокационных сигналов необходимо учитывать ряд их характерных радиотехнических параметров и изменения (флюктуации) этих параметров в зависимости от координат цели, характера ее маневрирования, физических свойств цели, условий распространения сигналов, параметров передающих устройств активных РЛС и других факторов.When simulating radar signals, it is necessary to take into account a number of their characteristic radio technical parameters and the changes (fluctuations) of these parameters depending on the coordinates of the target, the nature of its maneuvering, physical properties of the target, propagation conditions of the signals, parameters of transmitting devices of active radars and other factors.

К характерным радиотехническим параметрам целей можно отнести длительность "отраженного" сигнала, форму огибающей сигнала, амплитуду "отраженного" сигнала, угловую протяженность и интенсивность сигнала на экране индикатора.The characteristic radio-technical parameters of targets include the duration of the "reflected" signal, the shape of the envelope of the signal, the amplitude of the "reflected" signal, the angular extent and intensity of the signal on the indicator screen.

Одним из важных вопросов, который необходимо решать разработчикам устройств для имитации радиолокационных эхо-сигналов, отраженных от поверхностей наблюдаемых объектов, является достижение необходимой точности имитации сигналов на экране индикатора РЛС.One of the important issues that developers of devices for simulating radar echo signals reflected from the surfaces of observed objects need to solve is achieving the necessary accuracy of signal simulation on the radar indicator screen.

Известно, что изображение, создаваемое на экране индикатора кругового обзора, характеризуется яркостью отдельных точек (участков) экрана, формой и временем существования отметок, а также средней яркостью экрана.It is known that the image created on the screen of the circular viewing indicator is characterized by the brightness of individual points (sections) of the screen, the shape and time of existence of the marks, as well as the average brightness of the screen.

Указанные факторы оказывают определяющее воздействие на процесс имитации эхо-сигналов на экране индикатора активной РЛС и в конечном итоге на точность имитации в данных сигналов.These factors have a decisive effect on the process of simulating echo signals on the screen of an active radar indicator and, ultimately, on the accuracy of the simulation in these signals.

Известно устройство для обучения операторов (см. Ралль Ю.В. и др. Тренажеры и имитаторы ВМФ. - М.: Воениздат, 1969, с. 50-51, а.с. №367448, МКИ G09B 7/02), содержащее установленные на одной оптической оси экран и объектив, блоки фотоэлектрических датчиков, подключенные к логическому блоку, соединенному с блоком управления и синхронизации и кинопроектором, блок селекции кодовой информации, подключенный к логическому блоку, а шторка блока селекции установлена между кинопроектором и объективом.A device is known for training operators (see Rally Yu.V. et al. Simulators and simulators of the Navy. - M.: Military Publishing House, 1969, p. 50-51, AS No. 366748, MKI G09B 7/02), containing a screen and a lens mounted on the same optical axis, photoelectric sensor blocks connected to a logic block connected to a control and synchronization block and a film projector, a code information selection block connected to a logic block, and a selection block curtain is installed between the film projector and the lens.

Устройство работает следующим образом. Текущие координаты объекта тренировки, вычисленные логическим блоком, подаются на следящие системы блока управления, обеспечивающего управление микрометрическими винтами блока кинопроектора. В результате этого отображается движение объекта-цели на экране, а сама цель на экране изображается символом, вырезанным на диафрагме (шторке) блока селекции в виде точки или контура объекта цели (контур корабля и т.д.).The device operates as follows. The current coordinates of the training object, calculated by the logical unit, are fed to the tracking systems of the control unit, which controls the micrometer screws of the film projector unit. As a result of this, the movement of the target object is displayed on the screen, and the target itself is displayed on the screen with a symbol cut out on the diaphragm (curtain) of the selection block in the form of a point or outline of the target object (ship outline, etc.).

Недостатками устройствами для обучения операторов являются:The disadvantages of devices for training operators are:

- низкая эффективность обучения расчетов операторов навыкам боевой эксплуатации станций из-за низкой достоверности имитации изображения на экране индикатора радиолокационной обстановки;- low efficiency of training operators' calculations in the skills of combat operation of stations due to the low reliability of imitating the image on the screen of the indicator of the radar situation;

- отметка цели не соответствует реальной отметке цели на экране индикатора;- the target mark does not correspond to the real target mark on the indicator screen;

- не учитываются изменения ширины отметки цели по азимуту с учетом скорости вращения и ширины диаграммы направленности (ДН) антенны;- changes in the width of the target mark in azimuth are not taken into account, taking into account the speed of rotation and the width of the antenna pattern;

- не учитываются колебания выходной мощности передающего устройства, условия распространения сигналов на трассе и дальность до цели;- do not take into account fluctuations in the output power of the transmitting device, the conditions for the propagation of signals on the route and the distance to the target;

- не обеспечивается съем оператором с экрана индикатора координат цели.- it is not ensured that the operator removes the target coordinate indicator from the screen.

Известно устройство для имитации пространственного положения целей на экране индикатора по а.с. №417808, в котором частично устранены недостатки, указанные выше.A device for simulating the spatial position of targets on the screen of the indicator by A. with. No. 417808, which partially eliminated the disadvantages indicated above.

Так, данное устройство уже учитывает зависимость ширины отметки цели по азимуту с учетом скорости вращения и ширины ДН антенны, тем самым повышается достоверность изображения отметки цели на экране индикатора.So, this device already takes into account the dependence of the target mark width in azimuth, taking into account the rotation speed and the antenna beam width, thereby increasing the reliability of the image of the target mark on the indicator screen.

Устройство для имитации пространственного положения целей на экране индикатора по а.с. №417808 по своей технической сущности наиболее близко к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.A device for simulating the spatial position of targets on the indicator screen by a.s. No. 417808 in its technical essence is closest to the claimed device and therefore is selected as a prototype.

Устройство для имитации пространственного положения целей на экране индикатора по а.с. №417808 включает в себя последовательно соединенные генератор импульсов-меток дальности, логический элемент "И", счетчик импульсов-меток дальности, ЭВМ, блок согласования и индикатор, а также блок имитации антенны и формирования развертки азимута, блок формирования развертки азимута и счетчик импульсов азимута, при этом первый и второй выходы блока имитации антенны и формирования развертки азимута подключены соответственно к вторым входам логического элемента "И" и индикатора, третий вход которого подключен к выходу блока формирования развертки азимута, второй выход счетчика импульсов-меток дальности подключен к второму входу ЭВМ, выход счетчика импульсов азимута подключен к третьему входу ЭВМ, выход счетчика импульсов-меток дальности подключен одновременно к входам блока формирования развертки дальности и счетчика импульсов азимута.A device for simulating the spatial position of targets on the indicator screen by a.s. No. 417808 includes a series-connected pulse-range-marker generator, an AND logic element, a range-of-pulse-count counter, a computer, a matching unit and an indicator, as well as an antenna simulation module and an azimuth scan generation unit, an azimuth scan generation unit and an azimuth pulse counter while the first and second outputs of the antenna simulation unit and the azimuth sweep generation are connected respectively to the second inputs of the AND logic element and the indicator, the third input of which is connected to the output of the RA formation unit Vertkov azimuth, the second output pulse-label counter range is connected to the second input of the computer, the azimuth pulse counter output is connected to the third input of the computer, the pulse-label counter output range is connected simultaneously to inputs of the block forming the scanning range and azimuth of the pulse counter.

Рассмотрим функционирование устройства имитации пространственного положения целей на экране индикатора по а.с. №417808.Consider the operation of the device simulating the spatial position of the targets on the screen of the indicator by a.s. No. 417808.

Блок имитации антенны и формирования развертки азимута формирует развертку азимута на индикаторе и в момент прохождения начала отсчета азимута (направление на север) открывает логический элемент "И", к входу которого подключен высокостабильный генератор. Через логический элемент "И" импульсы меток дальности поступают в n-разрядный счетчик импульсов-меток дальности, который кроме их счета формирует импульсы запуска развертки дальности, частота следования которых в n раз меньше частоты следования импульсов-меток дальности. Таким образом, каждый период развертки дальности всегда содержит одинаковое число импульсов-меток дальности.The antenna imitation and azimuth sweep generation unit forms the azimuth sweep on the indicator and at the moment of passing the azimuth reference point (northward direction) opens the logical element "I", to the input of which a highly stable generator is connected. Through the logical element "And", the pulses of the range labels are supplied to the n-bit counter of the range-mark pulses, which, in addition to their counts, generates range sweep triggers, the repetition rate of which is n times less than the repetition rate of the range-mark pulses. Thus, each range sweep period always contains the same number of range mark pulses.

Импульсы запуска развертки дальности, снимаемые с выхода счетчика импульсов-меток дальности, поступают как на вход блока формирования развертки азимута, так и на вход счетчика импульсов азимута, который путем счета числа поступающих импульсов запуска развертки дальности в каждый момент времени фиксирует угловое положение луча радиально-круговой развертки по азимуту. После полного оборота луча радиально-круговой развертки на 360° счетчик импульсов азимута сбрасывается и вновь начинается подсчет импульсов, поступающих на его вход.Range sweep triggering pulses taken from the output of the range-pulse meter counter go both to the input of the azimuth sweep generation unit and to the input of the azimuth pulse counter, which, by counting the number of incoming range sweep triggering pulses at each moment of time, records the angular position of the beam circular scan in azimuth. After a full rotation of the radial-circular scan beam through 360 °, the azimuth pulse counter is reset and counting of the pulses arriving at its input starts again.

Универсальность устройства для имитации пространственного положения целей на экране индикатора по а.с. №417808 позволяет работать в двух режимах.The versatility of the device for simulating the spatial position of targets on the indicator screen by a.s. No. 417808 allows you to work in two modes.

В первом режиме текущие координаты дальности и азимута траекторий движения целей заранее рассчитываются ЭВМ и хранятся в ее оперативной памяти. При этом в процессе работы устройства для имитации пространственного положения целей на экране индикатора каждый импульс запуска развертки дальности, поступая через систему прерывания в устройство управления ЭВМ, переводит ее на подпрограмму опроса содержимого счетчика импульсов азимута и сравнения его показаний с ближайшим текущим значением азимута цели, хранимым в оперативной памяти ЭВМ.In the first mode, the current coordinates of the range and azimuth of the trajectories of the targets are calculated in advance by the computer and stored in its RAM. At the same time, during the operation of the device to simulate the spatial position of the targets on the indicator screen, each range trigger, entering the computer control device through the interrupt system, transfers it to a subroutine for polling the contents of the azimuth pulse counter and comparing its readings with the nearest current target azimuth value stored in mainframe memory.

Если показания счетчиков импульсов азимута не соответствуют ближайшему текущему значению азимута цели, то ЭВМ возвращается на основную программу, не связанную с имитацией отметок целей. В противном случае она переходит на вторую подпрограмму непрерывного опроса содержимого счетчика импульсов-меток дальности и сравнения его показаний с ближайшим значением дальности цели, находящейся на зафиксированном азимуте.If the readings of the azimuth pulse counters do not correspond to the nearest current target azimuth value, then the computer returns to the main program that is not associated with simulating target marks. Otherwise, it switches to the second subprogram of continuous polling of the contents of the counter of pulse-range labels and comparing its readings with the nearest target range value located at a fixed azimuth.

Как только текущее значение дальности цели будет точно соответствовать показанию счетчика импульсов-меток дальности, ЭВМ выдает на блок согласования сигнал "Включить на развертке дальности индикатора импульс цели".As soon as the current value of the target’s range will exactly correspond to the reading of the counter of pulse-markers, the computer will send a signal “Turn on the target’s pulse in the range sweep of the indicator” to the matching unit.

Число принятых активной РЛС эхо-сигналов в пачке цели является случайной величиной, зависящей от многих факторов. В рассматриваемом устройстве для имитации пространственного положения целей на экране индикатора число принятых эхо-сигналов в пачке зависит от скорости вращения и ширины ДН пеленгационной антенны, которые устанавливаются программой работы ЭВМ в соответствии с имитацией конкретной тактической обстановки.The number of received active radar echoes in the target packet is a random variable that depends on many factors. In the device under consideration, to simulate the spatial position of targets on the indicator screen, the number of received echo signals in a packet depends on the rotation speed and the width of the direction finding antenna antenna, which are set by the computer program in accordance with the simulation of a specific tactical situation.

Для имитации очередных, следующих за первым К-1 импульсов цели, на смежных линиях развертки дальности ЭВМ еще К-1 раз выдает сигнал о включении на развертке дальности импульса цели в момент равенства текущих значений и показаний счетчика импульсов-меток дальности.To simulate the next pulse following the first K-1 of the target pulses, on the adjacent scan range lines of the computer another K-1 times gives a signal about the inclusion of the target pulse on the scan range at the moment of equality of the current values and the readings of the counter of pulse-range markers.

Во втором режиме работы устройства для имитации пространственного положения целей на экране индикатора все текущие координаты целей заранее не рассчитываются. В оперативной памяти ЭВМ хранятся только исходные значения координат (азимута и дальности) по каждой цели и скорости их движения. В процессе работы ЭВМ по специальной программе готовит текущие координаты целей для следующего обзора пространства и выдает их на индикатор. При необходимости изменения траектории движения цели достаточно изменить параметры движения этой цели (скорость или одну из указанных координат).In the second mode of operation of the device to simulate the spatial position of the targets on the display screen, all current coordinates of the targets are not calculated in advance. The computer main memory stores only the initial coordinates (azimuth and range) for each target and their speed. In the process of the computer using a special program prepares the current coordinates of the targets for the next review of the space and gives them to the indicator. If it is necessary to change the trajectory of the target’s movement, it’s enough to change the motion parameters of this target (speed or one of the specified coordinates).

Принцип построения подобных программ основан на использовании алгоритмов экстраполяции, сущность которых заключается в том, что по координатам ранее полученных отметок вычисляются координаты будущей отметки.The principle of constructing such programs is based on the use of extrapolation algorithms, the essence of which is that the coordinates of the future mark are calculated from the coordinates of previously obtained marks.

Алгоритм подобного типа достаточно просто реализуется на ЭВМ. Единственный недостаток заключается в том, что с увеличением числа отметок, по которым прогнозируется будущая координата, требуется больший объем оперативной памяти ЭВМ.An algorithm of this type is quite easily implemented on a computer. The only drawback is that with an increase in the number of marks by which the future coordinate is predicted, a larger amount of computer RAM is required.

Итак, устройство для имитации пространственного положения целей на экране индикатора по а.с. №417808 позволяет имитировать сигналы целей на видеочастоте с помощью ЭВМ с учетом зависимости количества принятых активной РЛС импульсов в пачке цели от скорости вращения и ширины ДН антенны.So, a device for simulating the spatial position of targets on the indicator screen by a.s. No. 417808 allows you to simulate target signals at a video frequency using a computer, taking into account the dependence of the number of received active radar pulses in the target packet on the speed of rotation and the width of the antenna beam.

К недостаткам устройства для имитации пространственного положения целей на экране индикатора по а.с. №417808 следует отнести:The disadvantages of the device for simulating the spatial position of targets on the screen of the indicator by a.s. No. 417808 should include:

- невозможность учета флюктуации принятых эхо-сигналов активной РЛС из-за колебаний мощности передающего устройства и условий распространения отраженных сигналов, что снижает точность имитации эхо-сигналов при отображении их на экране индикатора.- the inability to account for fluctuations in the received echo signals of the active radar due to fluctuations in the power of the transmitting device and the propagation conditions of the reflected signals, which reduces the accuracy of the simulation of echo signals when displayed on the indicator screen.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности имитации эхо-сигналов, принятых активной РЛС при наблюдении за объектами, путем учета их флюктуации в зависимости от колебаний выходной мощности передающего устройства и условий распространения отраженных от объектов радиолокационных сигналов.The aim of the invention is to increase the accuracy of the simulation of echo signals received by an active radar when observing objects by taking into account their fluctuations depending on fluctuations in the output power of the transmitting device and propagation conditions of radar signals reflected from objects.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для имитации пространственного положения целей на экране индикатора, включающее в себя последовательно соединенные генератор импульсов-меток дальности, логический элемент "И", счетчик импульсов-меток дальности и ЭВМ, блок согласования и индикатор, а также блок имитации антенны и формирования развертки азимута, блок формирования развертки дальности и счетчик импульсов азимута, при этом второй выход счетчика импульсов-меток дальности подключен к второму входу ЭВМ, первый вход которой подключен одновременно к входам блока формирования развертки дальности и счетчика импульсов азимута, первый и второй выходы блока имитации антенны и формирования развертки азимута подключены соответственно к вторым входам логического элемента "И" и индикатора, третий вход которого подключен к выходу блока формирования развертки дальности, выход счетчика импульсов азимута подключен к третьему входу ЭВМ, введены микропроцессорная система и вентиль, при этом и первый и второй входы микропроцессорной системы подключены соответственно к выходу ЭВМ и второму выходу счетчика импульсов меток дальности, первый и второй входы вентиля подключены соответственно к выходу ЭВМ и выходу микропроцессорной системы, а выход вентиля подключен к входу блока согласования.This goal is achieved by the fact that in the device for simulating the spatial position of the targets on the indicator screen, which includes a series-connected pulse-tag generator, a logical element "I", a counter of pulse-tag distance and a computer, a matching unit and an indicator, as well as a unit simulating an antenna and generating an azimuth sweep, a range sweep generating unit and an azimuth pulse counter, while the second output of the range-pulse meter counter is connected to a second computer input, the first input of which is it is connected simultaneously to the inputs of the range sweep forming unit and the azimuth pulse counter, the first and second outputs of the antenna simulation unit and the azimuth sweep forming unit are connected respectively to the second inputs of the logic element “I” and the indicator, the third input of which is connected to the output of the range sweeping forming unit, the counter output azimuth pulses are connected to the third input of the computer, the microprocessor system and the valve are introduced, while the first and second inputs of the microprocessor system are connected respectively to go computer and the second output range labels pulse counter, the first and second gate inputs respectively connected to the output of the computer and the output of the microprocessor system, and a valve outlet connected to the entry acceptance unit.

Такое построение устройства для имитации пространственного положения целей на экране индикатора позволяет имитировать пачки принятых активной РЛС импульсов, отраженных от наблюдаемых объектов, с учетом флюктуации выходной мощности передающих устройств и условий распространения сигналов по трассе и, следовательно, повысить точность имитации эхо-сигналов на индикаторе активной РЛС.Such a construction of a device for simulating the spatial position of targets on the indicator screen allows you to simulate a packet of received active radar pulses reflected from the observed objects, taking into account fluctuations in the output power of the transmitting devices and the propagation conditions of the signals along the path and, therefore, increase the accuracy of the simulation of echo signals on the active indicator Radar.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

Блок-схема устройства для имитации пространственного положения целей на экране индикатора приведена на фиг. 1.A block diagram of a device for simulating the spatial position of targets on an indicator screen is shown in FIG. one.

Блок-схема счетчика импульсов-меток дальности приведена на фиг. 2.A block diagram of a pulse-distance meter counter is shown in FIG. 2.

Блок-схема ЭВМ приведена на фиг. 3.The block diagram of the computer is shown in FIG. 3.

Блок-схема индикатора приведена на фиг. 4.The indicator block diagram is shown in FIG. four.

Блок-схема блока имитации антенны и формирования развертки азимута приведена на фиг. 5.A block diagram of an antenna simulation unit and azimuth sweep generation is shown in FIG. 5.

Блок-схема блока формирования развертки дальности приведена на фиг. 6.A block diagram of a range scan forming unit is shown in FIG. 6.

Блок-схема микропроцессорной системы приведена на фиг. 7.A block diagram of a microprocessor system is shown in FIG. 7.

Блок-схема вентиля приведена на фиг. 8.The valve block diagram is shown in FIG. 8.

Устройство для имитации пространственного положения целей на экране индикатора (см. фиг. 1) включает в себя последовательно соединенные генератор импульсов-меток дальности (1), логический элемент "И" (2), счетчик импульсов-меток дальности (3) и ЭВМ (4), блок согласования (5) и индикатор (6), а также блок имитации антенны и формирования развертки азимута (7), блок формирования развертки дальности (8), счетчик импульсов азимута (9), микропроцессорную систему (10) и вентиль (11), при этом второй вход логического элемента "И" (2) подключен к первому выходу блока имитации антенны и формирования развертки азимута (7), второй выход которого подключен к первому входу индикатора (6), второй выход счетчика импульсов меток дальности (3) подключен одновременно к второму входу ЭВМ (4) и первому входу микропроцессорной системы (10), третий вход и выход ЭВМ (4) подключены соответственно к выходу счетчика импульсов азимута (9) и входу вентиля (11), выход ЭВМ (4) подключен также к второму входу микропроцессорной системы (10), второй и третий входы индикатора (6) подключены соответственно к выходам блока согласования (5) и блока формирования развертки дальности (8), выход счетчика импульсов-меток дальности (3) подключен одновременно к входам блока формирования развертки дальности (8) и счетчика импульсов азимута (9), второй вход и выход вентиля (11) подключены соответственно к выходу микропроцессорной системы (10) и входу блока согласования (5).A device for simulating the spatial position of targets on the indicator screen (see Fig. 1) includes a series-connected pulse-range-marker generator (1), an AND logic element (2), a range-of-range pulse-tag counter (3), and a computer ( 4), a matching unit (5) and an indicator (6), as well as a unit for simulating an antenna and generating an azimuth sweep (7), a range sweep generating unit (8), an azimuth pulse counter (9), a microprocessor system (10) and a valve ( 11), while the second input of the logical element "AND" (2) is connected to the first output of the block and antenna iteration and azimuth sweep generation (7), the second output of which is connected to the first input of the indicator (6), the second output of the range mark pulse counter (3) is connected simultaneously to the second input of the computer (4) and the first input of the microprocessor system (10), the third the input and output of the computer (4) are connected respectively to the output of the azimuth pulse counter (9) and the valve input (11), the computer output (4) is also connected to the second input of the microprocessor system (10), the second and third inputs of the indicator (6) are connected respectively to the outputs of the matching block (5) and the block range sweep generation (8), the output of the range-count pulse meter (3) is connected simultaneously to the inputs of the range sweep generation unit (8) and the azimuth pulse counter (9), the second input and output of the valve (11) are connected respectively to the output of the microprocessor system ( 10) and the input of the matching unit (5).

1. Генератор импульсов-меток дальности (1) предназначен для синхронизации радиально-круговой развертки индикатора (6).1. The range marker pulse generator (1) is designed to synchronize the radial-circular sweep of the indicator (6).

Генератор импульсов-меток дальности (1) представляет собой генератор тактовых импульсов, который генерирует импульсы эталонной стабильной частоты повторения. Так, например, у генераторов, стабилизированных кварцем, ΔT очень мало и составляет (10^-6-10^-8) T.The range marker pulse generator (1) is a clock pulse generator that generates pulses of a reference stable repetition rate. So, for example, for generators stabilized by quartz, ΔT is very small and amounts to (10 ^-6 -10 ^-8 ) T.

Техническая реализация генератора импульсов-меток дальности (1) подробно описана в специальной технической литературе (См. Тесленко Л. Генератор прямоугольных импульсов. Радио, №7, 1984, с. 28-30).The technical implementation of the range-mark pulse generator (1) is described in detail in the special technical literature (See Teslenko L. Square-wave pulse generator. Radio, No. 7, 1984, p. 28-30).

2. Логический элемент "И" (2) предназначен для организации режима работы счетчика импульсов-меток дальности (3).2. The logical element "AND" (2) is intended for the organization of the operation mode of the counter of pulse-range labels (3).

Логический элемент "И" (2) реализует переключательную функцию конъюнкции и представляет собой многополюсник с двумя входами и одним выходом. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского. - К., Изд-во "Технiка", 1974, с. 96-108.The logical element "AND" (2) implements the switching function of the conjunction and is a multipole with two inputs and one output. See the Handbook of Digital Computing. Ed. B.N. Malinowski. - K., Publishing House "Technics", 1974, p. 96-108.

3. Счетчик импульсов-меток дальности (3) предназначен для счета импульсов-меток дальности и формирования импульсов запуска развертки дальности, частота следования которых в n раз меньше частоты следования импульсов-меток дальности.3. The counter of range-marking pulses (3) is intended for counting range-marking pulses and generating range sweep triggers, the repetition rate of which is n times less than the repetition rate of range-marking pulses.

Блок-схема счетчика импульсов-меток дальности (3) приведена на фиг. 2.A block diagram of a pulse-distance meter counter (3) is shown in FIG. 2.

Счетчик импульсов-меток дальности (3) включает в себя последовательно соединенные первый триггер (12), второй триггер (13), ……, n-ный триггер (14), а также схему совпадения (5), при этом счетный вход первого триггера (12) подключен к выходу логического элемента "И" (2), а n-выходов триггеров объединены в шину, которая подключена соответственно к вторым входам ЭВМ (4) и микропроцессорной системы (10), а также к входу схемы совпадения (15), выход которой подключен соответственно к первому входу ЭВМ (4), входам блока формирования развертки дальности (8) и счетчика импульсов азимута (9).The range-of-range counter-pulses counter (3) includes the first trigger (12), the second trigger (13), ......., the nth trigger (14), as well as the coincidence circuit (5), and the counting input of the first trigger (12) is connected to the output of the logic element "And" (2), and the n-outputs of the triggers are combined in a bus that is connected respectively to the second inputs of the computer (4) and the microprocessor system (10), as well as to the input of the matching circuit (15) the output of which is connected respectively to the first input of the computer (4), the inputs of the range sweep forming unit (8) and the counter mpulsov bearing (9).

Схема совпадения (15) представляет собой сборку логических элементов "И".Matching scheme (15) is an assembly of logical elements "AND".

Техническая реализация счетчика импульсов-меток дальности (3) не вызывает проблем. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского. - К.: Изд-во "Технiка", 1974.The technical implementation of the range-of-pulse counter (3) does not cause problems. See the Handbook of Digital Computing. Ed. B.N. Malinowski. - K .: Publishing house "Technics", 1974.

4. ЭВМ (4) предназначена для подготовки текущих координат наблюдаемых объектов, необходимых для следующего "Обзора пространства" и выдачи их на экран индикатора (6).4. A computer (4) is designed to prepare the current coordinates of the observed objects necessary for the next “Space Survey” and display them on the indicator screen (6).

Блок-схема ЭВМ (4) приведена на фиг. 3.The block diagram of the computer (4) is shown in FIG. 3.

ЭВМ (4) включает в себя процессор (16), первый селекторный канал (17), второй селекторный канал (18), третий селекторный канал (19), мультиплексный канал (20), устройство управления НМД (21), НМД (22), устройство управления НМЛ (23), НМЛ (24), интерфейс ввода-вывода (25), устройство УВУ (26), коммутирующее устройство (27), пишущую машинку с блоком управления (28), АЦПУ (29), устройство вывода на перфоленты (30) и устройство ввода с перфокарт (31), при этом первый селекторный канал (17) обеспечивает двунаправленную связь процессора (16) с устройством управления НМД (21) и НМД (22), второй селекторный канал (18) обеспечивает двунаправленную связь процессора (16) с устройством управления НМЛ (23) и НМЛ (24), третий селекторный канал (19) обеспечивает двунаправленную связь процессора (16) с интерфейсом ввода-вывода (25), устройством УВУ (26) и коммутирующим устройством (27), мультиплексный канал (20) обеспечивает двунаправленную связь процессора (16) с пишущей машинкой (28), АЦПУ (29), устройством вывода на перфоленты (30) и устройством ввода с перфокарт (31), первый, второй и третий входы коммутирующего устройства (27) подключены соответственно к первому, второму выходам счетчика импульсов-меток дальности (3) и выходу счетчика импульсов азимута (9), а выход коммутирующего устройства (27) подключен к входу вентиля (11). См. В.И. Грубов, В.С. Кирдан. Устройства электронной вычислительной техники. - К.: "Вища школа", 1980 г.A computer (4) includes a processor (16), a first selector channel (17), a second selector channel (18), a third selector channel (19), a multiplex channel (20), an NMD control device (21), and NMD (22) , NML control device (23), NML (24), input-output interface (25), UVU device (26), switching device (27), typewriter with control unit (28), ADCP (29), output device to punched tapes (30) and punch card input device (31), while the first selector channel (17) provides bi-directional communication between the processor (16) and the control device NMD (21) and NMD (22), W a switcher selector channel (18) provides bi-directional communication of the processor (16) with the NML control device (23) and NML (24), the third selector channel (19) provides bi-directional communication of the processor (16) with the input-output interface (25), the UVU device (26) and a switching device (27), a multiplex channel (20) provides bi-directional communication between the processor (16) and a typewriter (28), an ADCP (29), a punch tape output device (30) and an input device with punch cards (31), the first, second and third inputs of the switching device (27) are connected respectively to the first, second outputs of the range counter-pulse counter (3) and the output of the azimuth pulse counter (9), and the output of the switching device (27) is connected to the valve input (11). See V.I. Grubov, V.S. Cirdan. Devices of electronic computing. - K .: "Vishka school", 1980.

5. Блок согласования (5) предназначен для обеспечения имитации на экране индикатора (6) импульсов цели.5. The matching unit (5) is designed to simulate the target pulses on the screen of the indicator (6).

Елок согласования (5) может быть выполнен по схеме ждущего мультивибратора со схемой управления. См. П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. Том I. Пер. с англ. под ред. М.В. Гальперина - М.: Мир, 1983, с. 212-214.The coordination tree (5) can be made according to the waiting multivibrator scheme with a control circuit. See P. Horowitz, W. Hill. The art of circuitry. Volume I. Per. from English under the editorship of M.V. Halperin - M .: Mir, 1983, p. 212-214.

6. Индикатор (6) предназначен для индикации отметок целей в виде пачек отраженных эхо-сигналов, состоящих из К импульсов.6. The indicator (6) is intended to indicate target marks in the form of packs of reflected echo signals consisting of K pulses.

Блок-схема индикатора (6) приведена на фиг. 4.The block diagram of the indicator (6) is shown in FIG. four.

Индикатор (6) включает в себя смеситель (32), схему подсвета прямого хода (33), ЭЛТ (34), схему регулировки яркости (35) и схему регулировки фокуса (36), при этом вход и выход смесителя (32) подключены соответственно к выходу блока согласования (5) и первому управляющему электроду ЭЛТ (34), вход и выход схемы подсвета прямого хода (33) подключены соответственно к выходу блока формирования развертки дальности (8) и второму управляющему электроду ЭЛТ (34), выход схемы регулировки яркости (35) подключен к третьему управляющему электроду ЭЛТ (34), выход схемы регулировки фокуса (36) подключен к фокусирующей катушке ЭЛТ (34), первая и вторая отклоняющие катушки ЭЛТ (34) подключены соответственно к второму выходу блока имитации антенны и формирования развертки азимута (7) и выходу блока формирования развертки дальности (8).The indicator (6) includes a mixer (32), a forward lighting circuit (33), a CRT (34), a brightness adjustment circuit (35), and a focus adjustment circuit (36), while the input and output of the mixer (32) are connected respectively to the output of the matching unit (5) and the first CRT control electrode (34), the input and output of the forward-path illumination circuit (33) are connected respectively to the output of the range scanning forming unit (8) and the second CRT control electrode (34), the output of the brightness control circuit (35) connected to the third CRT control electrode (34), the output of the control circuit focus wiring (36) is connected to the focusing CRT coil (34), the first and second deflecting coils of the CRT (34) are connected respectively to the second output of the antenna simulation unit and the azimuth sweep generation unit (7) and the output of the range sweep forming unit (8).

Техническая реализация индикатора (6) не вызывает трудностей. См. 1. Литвак И.И. и др. Основы построения аппаратуры отображения в автоматизированных системах - М.: Изд-во "Сов. радио", 1975. 2. А.Н. Романов. Тренажеры для подготовки операторов РЛС с помощью ЭВМ - М.: Воениздат, 1980, с. 61.The technical implementation of indicator (6) does not cause difficulties. See 1. Litvak I.I. et al. Fundamentals of the construction of display equipment in automated systems - M .: Publishing House "Sov. Radio", 1975. 2. A.N. Romanov. Simulators for training radar operators using computers - M.: Military Publishing, 1980, p. 61.

7. Блок имитации антенны и формирования развертки азимута (7) предназначен для создания линейно-изменяющегося магнитного поля в горловине ЭЛТ (34), вращающегося синхронно с вращением имитируемой антенны.7. The antenna imitation and azimuth sweep generation unit (7) is designed to create a linearly changing magnetic field in the neck of a CRT (34), rotating synchronously with the rotation of the simulated antenna.

Блок-схема блока имитации антенны и формирования развертки азимута (7) приведена на фиг. 5.A block diagram of an antenna simulation unit and azimuth sweep generation (7) is shown in FIG. 5.

Елок имитации, антенны и формирования развертки азимута (7) включает в себя двигатель (37), диск с прорезью (38), вращающийся трансформатор (39), усилитель (40), фотоэлемент (41), линию задержки (42), триггер (43) и формирователь одиночного импульса (44), при этом двигатель (37) механически соединен с диском (38) и вращающимся трансформатором (39), выход которого подключен к входу усилителя (40), выход которого в свою очередь подключен к первому входу индикатора (6), выход фотоэлемента (41) подключен одновременно к входу линии задержки (42) и первому входу триггера (43), к второму входу которого подключен выход линии задержки (42), вход и выход формирователя одиночного импульса (44) подключены соответственно к выходу триггера (43) и второму входу логического элемента "И" (2).The tree of imitation, antenna and azimuth sweep formation (7) includes an engine (37), a slot with a slot (38), a rotating transformer (39), an amplifier (40), a photocell (41), a delay line (42), a trigger ( 43) and a single pulse shaper (44), while the motor (37) is mechanically connected to the disk (38) and a rotating transformer (39), the output of which is connected to the input of the amplifier (40), the output of which in turn is connected to the first input of the indicator (6), the output of the photocell (41) is connected simultaneously to the input of the delay line (42) and the first input of the trigger (43), to the second input of which a delay line output (42) is connected, the input and output of a single pulse shaper (44) are connected respectively to the output of the trigger (43) and the second input of the AND gate (2).

Первая отклоняющая катушка ЭЛТ (34), входящая в состав индикатора (6), состоит из двух пар катушек, расположенных взаимно перпендикулярно относительно оси ЭЛТ (34). Через эти катушки протекают пилообразные токи, промодулированные по закону вращения, создаваемому блоком имитации антенны и формирования развертки азимута (7), и взаимно сдвинутые по фазе на 90°. Эти токи создают синхронно вращающееся магнитное поле, которое отклоняет электронный луч.The first deflecting CRT coil (34), which is part of the indicator (6), consists of two pairs of coils located mutually perpendicular to the axis of the CRT (34). Sawtooth currents flow through these coils, modulated according to the law of rotation created by the antenna simulation unit and the azimuth sweep formation (7), and mutually phase-shifted by 90 °. These currents create a synchronously rotating magnetic field that deflects the electron beam.

Для расщепления и сдвига фазы используется синусно-косинусный вращающийся трансформатор (39) и синусно-косинусный потенциометры, которые механически надежны и непосредственно нагружаются на отклоняющие катушки ЭЛТ (34). При вращении диска (38) с прорезью, насаженного на вал двигателя (37), на единичный вход триггера (43) поступает импульс, вырабатываемый фотоэлементом (41) в момент прохождения "направления на север", устанавливающий триггер (43) в единичное состояние и управляющий тем самым формирователем единичного импульса (44). Этим же импульсом, прошедшим через линию задержки (42), выход которой подключен к нулевому входу триггера (43), триггер (43) устанавливается в исходное состояние.For phase splitting and phase shift, a sine-cosine rotary transformer (39) and a sine-cosine potentiometer are used, which are mechanically reliable and directly loaded on the CRT deflecting coils (34). During rotation of the disk (38) with a slot mounted on the motor shaft (37), a pulse is generated at the single input of the trigger (43), which is generated by the photocell (41) at the moment of passage of the "northward direction", which sets the trigger (43) to a single state and thereby controlling a single pulse shaper (44). The same pulse passed through the delay line (42), the output of which is connected to the zero input of the trigger (43), the trigger (43) is set to its original state.

Таким образом, фиксируется момент прохождения имитируемой антенной условного нулевого направления ("направление на север"), что необходимо для функционирования устройства для имитации пространственного положения целей на экране индикатора.Thus, the moment the simulated antenna passes the conditional zero direction ("north direction"), which is necessary for the device to simulate the spatial position of the targets on the indicator screen.

Техническая реализация составных частей блока имитации антенны и формирования развертки азимута (7) подробно описана в специальной технической литературе. См. Г.П. Тверской и др. Имитаторы эхо-сигналов судовых радиолокационных станций. - Л., Изд-во "Судостроение", 1973. 2. А.Н. Романов. Тренажеры для подготовки операторов РЛС с помощью ЭВМ - М., Воениздат, 1980.The technical implementation of the components of the antenna simulation unit and the formation of the azimuth scan (7) is described in detail in the special technical literature. See G.P. Tverskoy et al. Echo simulators for shipborne radar stations. - L., Publishing house "Shipbuilding", 1973. 2. A.N. Romanov. Simulators for training radar operators using computers - M., Military Publishing, 1980.

8. Блок формирования развязки дальности (8) предназначен для синхронизации работы индикатора (6).8. The range isolation unit (8) is designed to synchronize the operation of the indicator (6).

Блок-схема блока формирования развертки дальности (8) приведена на фиг. 6.The block diagram of the range sweep forming unit (8) is shown in FIG. 6.

Блок формирования развертки дальности (8) включает в себя последовательно соединенные расширитель импульсов (45) и генератор пилообразного тока (46), при этом вход расширителя импульсов (45) подключен к первому выходу счетчика импульсов меток дальности (3), выход генератора пилообразного тока (46) подключен к третьему входу индикатора (6).The range sweep forming unit (8) includes a pulse expander (45) and a sawtooth current generator (46) connected in series, while the input of the pulse expander (45) is connected to the first output of the range mark pulse counter (3), the output of the sawtooth current generator ( 46) is connected to the third input of the indicator (6).

Техническая реализация формирования развертки дальности (8) не вызывает проблем.The technical implementation of the formation of a range sweep (8) does not cause problems.

См. 1. А.Н. Романов. Тренажеры для подготовки операторов РЛС с помощью ЭВМ - М.: Воениздат, 1980. 2. П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. Том I. Перевод с англ. под ред. М.В. Гальперина - М.: Мир. 1983.See 1. A.N. Romanov. Simulators for training radar operators using computers - M.: Military Publishing, 1980. 2. P. Horowitz, W. Hill. The art of circuitry. Volume I. Translation from English. under the editorship of M.V. Halperin - M .: World. 1983.

9. Микропроцессорная система (10) предназначена для улучшения эксплуатационной характеристики устройства, в частности ЭВМ (4) и предоставляет разработчику гибкие программные средства для организации управления режимами работы устройства и имитации с достаточной точностью пространственного положения на экране индикатора (6).9. The microprocessor system (10) is designed to improve the operational characteristics of the device, in particular a computer (4) and provides the developer with flexible software for organizing control of the device's operating modes and simulating the spatial position on the indicator screen (6) with sufficient accuracy.

Блок-схема микропроцессорной системы (10) приведена на фиг. 7.A block diagram of a microprocessor system (10) is shown in FIG. 7.

Микропроцессорная система (10), построенная на основе микросхем серии КР580, включает в себя центральное процессорное устройство (47), постоянное запоминающее устройство (48), оперативное запоминающее устройство (49), устройство ввода-вывода (50), шину данных (51), шину адреса (52) и шину управляющих сигналов (53), при этом шина данных (51) обеспечивает двунаправленную связь с центральным процессорным устройством (47), постоянным запоминающим устройством (48), оперативным запоминающим устройством (49) и устройством ввода-вывода (50), шина адреса (52) обеспечивает связь с постоянным запоминающим устройством (48), оперативным запоминающим устройством (49) и устройством ввода-вывода (50), шина управляющих сигналов (53) обеспечивает двунаправленную связь с центральным процессорным устройством (47), постоянным запоминающим устройством (48), оперативным запоминающим устройством (49) и устройством ввода-вывода (50), вход и выход центрального процессорного устройства (47) подключены соответственно к выходу ЭВМ (4) и второму входу вентиля (11), вход устройства ввода-вывода (50) подключен к второму выходу счетчика импульсов-меток дальности (3).The microprocessor system (10), built on the basis of the KR580 series microcircuits, includes a central processing unit (47), read-only memory (48), random access memory (49), input-output device (50), data bus (51) , an address bus (52) and a control signal bus (53), while the data bus (51) provides bi-directional communication with the central processing unit (47), read-only memory (48), random access memory (49) and input-output device (50), the address bus (52) provides communication with read-only memory (48), random access memory (49) and input-output device (50), the control bus (53) provides bi-directional communication with the central processing unit (47), read-only memory (48), random access memory device (49) and an input-output device (50), the input and output of the central processing unit (47) are connected respectively to the computer output (4) and the second input of the valve (11), the input of the input-output device (50) is connected to the second output pulse counter B-range labels (3).

Модуль центрального процессорного устройства (47) производит необходимые действия по программе, управляет передачей данных в систему и выдачей данных из нее, вырабатывает необходимый набор управляющих сигналов для всех устройств системы. Все управляющие сигналы системы объединены в шину управляющих сигналов (53).The module of the central processing unit (47) performs the necessary actions according to the program, controls the transfer of data to the system and the output of data from it, generates the necessary set of control signals for all devices in the system. All control signals of the system are integrated into the control signal bus (53).

Шина данных (51) - двунаправленная, предназначена для передачи информации между модулями центрального процессорного устройства (47) и постоянным запоминающим устройством (48) или оперативным запоминающим устройством (49), или устройством ввода-вывода (50).The data bus (51) is bidirectional, designed to transfer information between the modules of the central processing unit (47) and read-only memory (48) or random access memory (49), or input-output device (50).

Шина адреса (52) - однонаправленная. Имеющаяся на ней информация указывает определенную область запоминающих устройств (48), (49) или устройство ввода-вывода (50), к которым обращается модуль центрального процессорного устройства (47).The address bus (52) is unidirectional. The information available on it indicates a specific area of storage devices (48), (49) or an input-output device (50), which is accessed by the module of the central processing unit (47).

Шина управляющих сигналов (53) - однонаправленная, содержит набор сигналов, которые вырабатывает модуль центрального процессорного устройства (47) и сигналы, которые вырабатывают внешние устройства.The control signal bus (53) is unidirectional, it contains a set of signals that are generated by the module of the central processing unit (47) and signals that are generated by external devices.

Модуль центрального процессорного устройства (47) в простейшем случае состоит из центрального обрабатывающего устройства и генератора тактовых импульсов.The module of the central processing unit (47) in the simplest case consists of a central processing device and a clock generator.

Центральное процессорное устройство (47) устанавливается в исходное состояние по программе или при включении питания. Начиная от исходного состояния, модуль центрального процессорного устройства (47) работает по программе до тех пор, пока на вход "Готовность" микропроцессора подается логическая "1" и не поступает сигнал прерывания или сигнал "Захват", выдаваемые внешними устройствами.The central processing unit (47) is initialized according to the program or when the power is turned on. Starting from the initial state, the module of the central processing unit (47) operates according to the program until a logical “1” is supplied to the “Ready” input of the microprocessor and an interrupt signal or a “Capture” signal issued by external devices is received.

При работе с запоминающими устройствами (48), (49) или устройством ввода-вывода (50) модуль центрального процессорного устройства (47) выполняет операции в такой последовательности: выдает управляющие сигналы на шину управляющих сигналов (53) и двоичный код на шину адреса (52), определяет области запоминающих устройств (48), (49) или устройств ввода-вывода (50), которые будут использованы в данном цикле обращения, получает информацию из выбранного запоминающего устройства (48), (49) или устройства ввода-вывода (50), или передает им информацию, производит обработку информации, передает (если необходимо по программе) информацию в запоминающие устройства (48), (49) или устройство ввода-вывода (50).When working with storage devices (48), (49) or an input-output device (50), the central processor unit (47) performs the operations in the following sequence: provides control signals to the control signal bus (53) and a binary code to the address bus ( 52), determines the areas of storage devices (48), (49) or input-output devices (50) that will be used in this circulation cycle, receives information from the selected storage device (48), (49) or input-output device ( 50), or transfers information to them, processes information flow, transfers (if necessary according to the program) information to memory devices (48), (49) or input-output device (50).

Центральное процессорное устройство (47) получает из постоянного запоминающего устройства (48) команды программы и производит передачу данных в оперативное запоминающее устройство (49) и устройство ввода-вывода (50) или получает данные из них.The central processing unit (47) receives program instructions from the read-only memory (48) and transfers data to the random access memory (49) and the input-output device (50) or receives data from them.

Связь между устройствами системы (10) имеет магистральную структуру. Если система не является магистрально-организованной, то это может потребовать использования большого количества внешней аппаратуры для распределения информации по параллельным входам и выходам. Применение магистральной организации уменьшает число необходимых схем сопряжения, обеспечивает возможность расширения и позволяет реализовать режим прямого доступа к памяти.Communication between devices of system (10) has a backbone structure. If the system is not backbone-organized, this may require the use of a large number of external equipment to distribute information across parallel inputs and outputs. The use of the backbone organization reduces the number of required pairing schemes, provides the possibility of expansion and allows you to implement a direct access to memory mode.

8-разрядная шина данных состоит из восьми двунаправленных линий, т.е. по одним и тем же линиям информация может как приниматься, так и передаваться относительно одного и того же устройства.An 8-bit data bus consists of eight bi-directional lines, i.e. information can be received or transmitted along the same lines with respect to the same device.

Магистраль обеспечивает такие типы обмена информацией: программный в режиме прямого доступа к памяти (ПДП) и в режиме прерывания программы.The backbone provides the following types of information exchange: software in direct memory access (DMA) mode and in the program interrupt mode.

Программный обмен информацией - это передача информации по инициативе и под управлением программы.Program exchange of information is the transfer of information on the initiative and under the control of a program.

Обмен информацией по инициативе внешних устройств может выполняться в режиме прямого доступа к памяти и в режиме прерывания программы.The exchange of information at the initiative of external devices can be performed in the mode of direct access to memory and in the mode of interruption of the program.

Обмен в режиме прямого доступа к памяти является самым доступным способом передачи данных между запоминающим устройством и внешними устройствами. При этом обмене не изменяется внутреннее состояние микропроцессора (47). Поэтому обмен данных может выполняться в интервале времени, когда микропроцессор (47) под действием сигнала "Захват", выдаваемого внешними устройствами передает управление шинами внешним устройствам. Адресация и управление размерами передаваемого массива данных находится под управлением устройства, получившего прямой доступ к памяти без вмешательства микропроцессора (47).Direct memory access sharing is the most affordable way to transfer data between the storage device and external devices. In this exchange, the internal state of the microprocessor does not change (47). Therefore, data exchange can be performed in the time interval when the microprocessor (47), under the influence of the "Capture" signal issued by external devices, transfers bus control to external devices. Addressing and size control of the transmitted data array is controlled by a device that has direct access to memory without the intervention of a microprocessor (47).

Устройство, запросившее прямой доступ к запоминающему устройству, само вырабатывает сигналы управления. Массивы данных в режиме прямого доступа к запоминающему устройству могут передаваться со скоростью, определяемой быстродействием запоминающего устройства.The device that requested direct access to the storage device itself generates control signals. Arrays of data in direct access to the storage device can be transmitted at a speed determined by the speed of the storage device.

Обмен информацией в режиме прерывания программы - это выполнение программы обслуживания по требованию внешнего устройства. Центральный процессор (47) при этом приостанавливает выполнение текущей программы, чтобы обслуживать запрашивающее устройство. После завершения выполнения программы обслуживания прерывания микропроцессор (47) возобновляет выполнение основной программы с того места, где она была прервана.Exchange of information in program interruption mode is the execution of a maintenance program at the request of an external device. At the same time, the central processor (47) suspends the execution of the current program in order to service the requesting device. After completion of the interrupt service program, the microprocessor (47) resumes the main program from where it was interrupted.

Каждое устройство микропроцессорной системы (10) имеет приемники и передатчики информации. В модуле центрального процессорного устройства (47) передатчиками являются буферы адреса и данных. Приемниками являются буферы данных. Наиболее целесообразным при использовании микросхем серии КР580 является способ организации шины с применением передатчиков с трехстабильным выходом. Использование треть его состояния позволяет просто принимать информацию с шины или выдавать ее на шину, переводя в отключенное состояние буферы адреса и данных тех устройств системы, которые не действуют в данный момент в обмене информацией.Each device of the microprocessor system (10) has receivers and transmitters of information. In the module of the central processing unit (47), the transmitters are address and data buffers. The receivers are data buffers. The most appropriate when using a series of chips KR580 is a method of organizing a bus using transmitters with a three-stable output. Using a third of its state allows you to simply receive information from the bus or send it to the bus, turning off the address and data buffers of those devices of the system that are not currently active in the exchange of information.

Техническая реализация микропроцессорной системы на базе микросхем серий КР580 подробно описана в специальной литературе. См. Микропроцессоры. Справочное пособие для разработчиков судовой РЭА. Под ред. Ю.А. Овечкина - Л., Судостроение, 1987.The technical implementation of a microprocessor system based on chips of the KR580 series is described in detail in the specialized literature. See Microprocessors. A reference guide for developers of ship REA. Ed. Yu.A. Ovechkina - L., Shipbuilding, 1987.

10. Вентиль (11) предназначен для выполнения функции управления. Блок-схема вентиля приведена на фиг. 8.10. The valve (11) is designed to perform a control function. The valve block diagram is shown in FIG. 8.

Вентиль (11) включает в себя последовательно соединенные линию задержки (54), триггер (55) и логический элемент "И" (50), при этом единичный вход триггера (55) и вход линии задержки (54) соединены с первым выходом микропроцессорной системы (10), второй вход логического элемента "И" (56) и его выход соответственно подключены к выходу ЭВМ (4) и входу блока согласования (5).The valve (11) includes a delay line (54), a trigger (55), and an AND element (50) connected in series, with a single trigger input (55) and a delay line input (54) connected to the first output of the microprocessor system (10), the second input of the logic element "AND" (56) and its output are respectively connected to the output of the computer (4) and the input of the matching unit (5).

Техническая реализация вентиля (11) не представляет никаких проблем. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Технiка", 1974.The technical implementation of the valve (11) does not present any problems. See the Handbook of Digital Computing. Ed. B.N. Malinovsky - K .: Publishing House "Technics", 1974.

Рассмотрим функционирование устройства для имитации пространственного положения целей на экране индикатора (фиг.1). Отображение отраженных от цели эхо-сигналов, связанных с пространственным положением цели, осуществляется на экране ЭЛТ (34), входящей в состав индикатора (6).Consider the operation of the device to simulate the spatial position of the targets on the screen of the indicator (figure 1). The reflection of the echo signals reflected from the target associated with the spatial position of the target is displayed on the CRT screen (34), which is part of the indicator (6).

Блок имитации антенны и формирования развертки азимута (7) формирует развертку азимута на экране ЭЛТ (34) и в момент прохождения начала отсчета азимута ("направление на север") открывает логический элемент "И" (2), к входу которого подключен высокостабильный генератор импульсов-меток дальности (1). Через логический элемент "И" (2) импульсы-метки дальности поступают на вход счетчика импульсов-меток дальности (3), который кроме их счета формирует импульсы запуска развертки дальности, частота следования которых в n раз меньше частоты следования импульсов-меток дальности. С этой целью двоичный код с выходов n-триггеров счетчика импульсов-меток дальности (3) поступает в схему совпадения (15), сигнал на выходе которой появляется только тогда, когда на выходах всех n-триггеров будут логические "1". Таким образом, каждый период развертки дальности всегда содержит одинаковое число импульсов-меток дальности.The antenna imitation and azimuth sweep generation unit (7) generates an azimuth sweep on the CRT screen (34) and, at the moment of passing the azimuth reference point ("northward direction"), opens the logical element "I" (2), to the input of which a highly stable pulse generator is connected range markers (1). Through the logic element "And" (2), the range mark pulses are fed to the input of the range mark pulse count (3), which, in addition to counting, generates range scan pulses, the repetition rate of which is n times less than the repetition rate of the range mark pulses. For this purpose, the binary code from the outputs of the n-flip-flops of the range-pulse counter (3) enters the match circuit (15), the signal at the output of which appears only when the outputs of all n-flip-flops are logical “1”. Thus, each range sweep period always contains the same number of range mark pulses.

Импульсы запуска развертки дальности, снимаемые с выхода счетчика импульсов-меток дальности (3), поступают одновременно на входы блока формирования развертки дальности (6) и счетчика импульсов азимута (9). Счетчик импульсов азимута (9) подсчитывает число поступающих импульсов запуска развертки дальности и тем самым в каждый момент времени фиксирует текущее положение (угловое) луча радиально-круговой развертки по азимуту. После полного оборота луча радиально-круговой развертки на 360° счетчик импульсов азимута (9) сбрасывается и вновь начинается подсчет импульсов, поступающих на его вход.Range sweep triggering pulses taken from the output of the range-pulse-counter counter (3) arrive simultaneously at the inputs of the range sweep forming unit (6) and the azimuth pulse counter (9). The azimuth impulse counter (9) counts the number of incoming impulses for starting a range sweep, and thus at each moment of time fixes the current position (angular) of a radial-circular sweep beam in azimuth. After a full turn of the radial-circular scan beam through 360 °, the azimuth pulse counter (9) is reset and the counting of the pulses arriving at its input starts again.

В процессе работы устройства для имитации пространственного положения целей на экране индикатора каждый импульс запуска развертки дальности, поступая через систему прерывания в устройство управления ЭВМ (4), переводит ее на подпрограмму опроса содержимого счетчика импульсов азимута (9) и сравнения его показаний с ближайшим текущим значением азимута цели, хранимым в оперативной памяти ЭВМ (4). В случае, если показания счетчика импульсов азимута (9) не соответствуют ближайшему текущему значению азимута цели, то ЭВМ (4) возвращается на основную программу, не связанную с имитацией отметок целей. В противном случае она переходит на вторую подпрограмму непрерывного опроса содержимого счетчика импульсов-меток дальности (3) и сравнения его показаний с ближайшим текущим значением дальности цели, находящейся на зафиксированном азимуте. Одновременно с этим показания счетчика импульсов-меток дальности (3) поступают в микропроцессорную систему (10), где при наличии сигнала управления с третьего выхода ЭВМ (4) центральное процессорное устройство (47) переходит на подпрограмму учета флюктуации выходной мощности передающего устройства активной РЛС, условий распространения сигналов на трассе и дальности от активной РЛС до цели. При выполнении данной подпрограммы определяется мощность сигнала на входе приемного устройства с учетом перечисленных выше воздействующих факторов, после чего она (входная мощность) анализируется с целью определения факта приема сигнала, излученного активной РЛС и отраженного от цели.In the process of operation of the device to simulate the spatial position of targets on the display screen, each launch range trigger, entering the computer control device (4) through the interrupt system, transfers it to a subroutine for polling the contents of the azimuth pulse counter (9) and comparing its readings with the nearest current value azimuth of the target stored in the main memory of the computer (4). If the readings of the azimuth pulse counter (9) do not correspond to the nearest current target azimuth value, then the computer (4) returns to the main program that is not associated with simulating target marks. Otherwise, it proceeds to the second subprogram of continuous polling of the contents of the counter of pulse-range labels (3) and comparing its readings with the nearest current target range value located at a fixed azimuth. At the same time, the readings of the range-pulse counter (3) are sent to the microprocessor system (10), where, in the presence of a control signal from the third computer output (4), the central processing unit (47) switches to the routine for taking into account fluctuations in the output power of the transmitting device of the active radar, conditions for the propagation of signals on the route and the distance from the active radar to the target. When this subroutine is executed, the signal power at the input of the receiving device is determined taking into account the above-mentioned influencing factors, after which it (input power) is analyzed to determine the fact of receiving the signal radiated by the active radar and reflected from the target.

Управляющий сигнал формируется в такой ситуации. Как только текущее значение дальности цели будет точно соответствовать показанию счетчика импульсов-меток дальности (3), ЭВМ (4) выдает на вход вентиля (11) сигнал "Включить на развертке дальности индикатора импульс цели". Вентиль (11) закрыт до тех пор, пока микропроцессорная система (10) не установит факт приема приемным устройством активной РЛС данного сигнала. Как только входная мощность излученного и отраженного от цели сигнала будет достаточной для его приема, т.е. превосходит пороговое значение, микропроцессорная система (10) сформирует сигнал, который откроет вентиль (11). Сигнал "Включить на развертке дальность индикатора импульс цели" пройдет через вентиль (11) на вход блока согласования (5) и далее на смеситель (32) индикатора (6). Поскольку число принятых активной РЛС импульсов в пачке цели является случайной величиной и зависит от многих факторов, то конкретное значение ширины пачки цели устанавливается программой работы ЭВМ (4) в соответствии с имитацией скорости вращения и ширины ДН антенны.A control signal is generated in such a situation. As soon as the current target range value will exactly correspond to the reading of the range-pulse counter-labels (3), the computer (4) gives a signal “Turn on target's target pulse on the scan of the indicator range” to the valve input (11). The valve (11) is closed until the microprocessor system (10) determines the fact that the receiving device receives an active radar of this signal. As soon as the input power of the signal radiated and reflected from the target is sufficient to receive it, i.e. exceeds the threshold value, the microprocessor system (10) will generate a signal that opens the valve (11). The signal “Turn on the target impulse indicator range in the sweep” will pass through the valve (11) to the input of the matching unit (5) and then to the mixer (32) of the indicator (6). Since the number of pulses received by the active radar in the target packet is a random variable and depends on many factors, the specific value of the target packet width is set by the computer program (4) in accordance with the simulation of the rotation speed and the antenna beam width.

Определение входной мощности сигнала ЭВМ (4) не осуществляет, так как с началом прямого хода развертки дальности ЭВМ (4) решает только задачу формирования отметки цели с учетом скорости вращения и ширины ДН антенны.The computer (4) does not determine the input power of the signal, since with the beginning of the direct course of the range sweep, the computer (4) solves only the problem of forming the target mark taking into account the rotation speed and the antenna beam width.

Для имитации очередных, следующих за первым К-1 импульсов цели на смежных линиях развертки дальности ЭВМ (4), еще К-1 раз выдает сигнал о включении на развертке дальности импульса цели в момент равенства текущих значений дальности и показаний счетчика импульсов-меток дальности (3). При этом микропроцессорная система (10) К-1 раз будет проверять условие превышения входной мощности отраженных эхо-сигналов порогового уровня приемного устройства активной РЛС и в случае его выполнения формировать сигнал управления, который регламентирует работу вентиля (11), т.е. открывает его для прохождения на вход блока согласования (5) сигнала "Включить на развертке дальности индикатора импульс цели".To simulate the next, following the first K-1 target pulses on adjacent computer range scan lines (4), another K-1 times gives a signal about the inclusion of the target pulse on the scan range at the moment of the equality of the current range values and the readings of the range-mark pulse counter ( 3). In this case, the microprocessor system (10) K-1 times will check the condition of exceeding the input power of the reflected echo signals of the threshold level of the receiving device of the active radar and, if it is executed, generate a control signal that regulates the operation of the valve (11), i.e. opens it to pass to the input of the matching unit (5) the signal “Turn on the target pulse on the indicator range sweep”.

Рассмотренная выше микропроцессорная система (10) реализует алгоритм определения входной мощности принятого активной РЛС эхо-сигнала и сравнения ее с пороговым уровнем, приведенный в операторном виде:The microprocessor system (10) considered above implements an algorithm for determining the input power of the received active radar echo signal and comparing it with a threshold level, given in the operator form:

$A_{1} A_{2} B_{3} B_{4} B_{5} P_{6 ↓ 8} B_{7}^{6} Я_{8} (1)$

A_{one} A_{2} B_{3} B_{four} B_{5} P_{6 ↓ 8} B_{7}^{6} {I AM}_{8} (one)

Алгоритм начинается с оператора А₁, который опрашивает содержимое ячейки памяти, хранящей признак условий распространения сигналов на трассе, который задается априори. Оператор А₂ по признаку условий распространения осуществляет выборку определенного коэффициента потерь L. Далее оператор В₃ генерирует случайную величину ξ, распределенную по нормальному закону с параметрами /0, 1/ и передает управление оператору В₄. Оператор В₄ вычисляет текущее значение излучаемой энергии в импульсе по формуле P_t·τ=P_t·τ±ξ·σ,The algorithm begins with the operator A ₁ , which polls the contents of a memory cell that stores a sign of propagation conditions of signals on the path, which is set a priori. The operator A _2, based on the propagation conditions, selects a certain loss coefficient L. Then, the operator B ₃ generates a random variable ξ distributed according to the normal law with the parameters / 0, 1 / and transfers control to the operator B ₄ . Operator B ₄ calculates the current value of the radiated energy in the pulse according to the formula P _t · τ = P _t · τ ± ξ · σ,

где σ - среднеквадратическое значение, задаваемое априори.where σ is the rms value specified a priori.

Величина P_t·τ, таким образом, будет учитывать колебания выходной мощности передающего устройства активной РЛС. Как только будет определена величина P_t·τ, управление передается оператору В₅, который по формуле (уравнение радиолокации)The value of P _t · τ, thus, will take into account fluctuations in the output power of the transmitting device of the active radar. As soon as the value of P _t · τ is determined, the control is transferred to the operator B ₅ , which according to the formula (radar equation)

$R d = \frac{2 \cdot P_{t} \cdot τ \cdot σ_{э ф} \cdot G_{t}^{2} \cdot N^{2} \cdot F^{4}}{{(4 π)}^{3} \cdot R^{4} \cdot k \cdot T \cdot L} . (2)$

R d = \frac{2 \cdot P_{t} \cdot τ \cdot σ_{uh f} \cdot G_{t}^{2} \cdot N^{2} \cdot F^{four}}{{(four π)}^{3} \cdot R^{four} \cdot k \cdot T \cdot L} . (2)

определяет энергетический коэффициент Rd, который непосредственно будет характеризовать входную мощность принятого эхо-сигнала. Логический оператор Р₆ сравнивает энергетический коэффициент Rd с пороговым значением Р, которое задается как уже указывалось априори с учетом приемного энергетического потенциала приемного устройства активной РЛС. Если Rd>P, то управление передается оператору B₇, который обеспечивает формирование и выдачу сигнала управления для регламентирования работы вентиля (11). В противном случае управление передается оператору останова Я₈.determines the energy coefficient Rd, which will directly characterize the input power of the received echo signal. The logical operator P ₆ compares the energy coefficient Rd with a threshold value P, which is set as a priori, taking into account the receiving energy potential of the receiving device of the active radar. If Rd> P, then control is transferred to the operator B ₇ , which ensures the formation and issuance of a control signal to regulate the operation of the valve (11). Otherwise, control is transferred to the shutdown operator I ₈ .

В приведенной формуле (2) используются следующие параметры:In the above formula (2), the following parameters are used:

Gt - усиление приемно-передающего антенного устройства;Gt is the gain of the transmit-receive antenna device;

N - длина волны;N is the wavelength;

L - коэффициент потерь для различных условий распространения сигнала на трассе;L is the loss coefficient for various conditions of signal propagation along the path;

F⁴ - коэффициент при двухпутевом многолучевом распространении;F ⁴ - coefficient for two-way multipath propagation;

σ_эф - эффективная поверхность рассеяния цели;σ _eff is the effective scattering surface of the target;

P_t·τ - излучаемая энергия в импульсе;P _t · τ is the radiated energy in the pulse;

k·T - эффективная плотность белого шума;k · T is the effective density of white noise;

Rd - энергетический коэффициент;Rd is the energy coefficient;

R - дальность между активной РЛС и целью.R is the range between the active radar and the target.

Учитывая, что соотношение между прямым и обратным ходом развертки дальности типового индикатора (6) кругового обзора составляет примерно 10:1, можно сделать вывод, что 90% всего времени работы ЭВМ (4) будет занята решением только одной задачи (формирования метки цели) и 10% будет свободна для решения других задач. Этого времени и памяти ЭВМ (4) явно недостаточно для определения входной мощности имитируемого отражения эхо-сигнала, поэтому эта задача реализуется микропроцессорной системой (10).Considering that the ratio between the forward and backward sweeps of the range sweep of a typical round-robin indicator (6) is approximately 10: 1, we can conclude that 90% of the entire computer’s operating time (4) will be occupied by solving only one problem (forming a target mark) and 10% will be free to solve other problems. This time and computer memory (4) is clearly not enough to determine the input power of the simulated reflection of the echo signal, therefore this task is implemented by a microprocessor system (10).

Введение в устройство для имитации пространственного положения целей на экране индикатора микропроцессорной системы (10) и вентиля (11) улучшает эксплуатационные характеристики устройства и дает возможность повысить точность имитации эхо-сигналов на экране индикатора (6) путем учета их флюктуации, вызванных колебаниями выходной мощности передающего устройства активной РЛС, условиями распространения сигналов на трассе и дальностью до цели.Introduction to the device for simulating the spatial position of targets on the indicator screen of the microprocessor system (10) and the valve (11) improves the operational characteristics of the device and makes it possible to increase the accuracy of the simulation of echo signals on the indicator screen (6) by taking into account their fluctuations caused by fluctuations in the output power of the transmitting active radar devices, conditions for the propagation of signals on the route and range to the target.

Устройство для имитации пространственного положения целей на экране индикатора будет использовано в специализированном тренажере, предназначенном для подготовки операторов активных РЛС навыкам их боевой эксплуатации.A device for simulating the spatial position of targets on the indicator screen will be used in a specialized simulator designed to train active radar operators in the skills of their combat operation.

При использовании предлагаемого устройства ожидается повышение точности имитации эхо-сигналов на экране индикатора путем учета их флюктуации из-за колебаний выходной мощности передающего устройства активной РЛС, условий распространения сигналов на трассе, дальности до цели, скорости вращения и ширины ДН антенны активной РЛС. Тем самым возрастает эффективность использования устройства в целях обучения личного состава ВМФ по управлению и применению активных РЛС в различных тактических ситуациях на предполагаемом театре военных действий.When using the proposed device, it is expected to increase the accuracy of simulating echo signals on the indicator screen by taking into account their fluctuations due to fluctuations in the output power of the transmitting device of the active radar, propagation conditions of the signals along the route, range to the target, rotation speed and beam width of the active radar antenna. This increases the efficiency of using the device in order to train the Navy personnel in the management and use of active radars in various tactical situations at the proposed theater of operations.

Результаты макетирования и математического моделирования работы устройства подтвердили его эффективность с точки зрения повышения точности, имитируемых эхо-сигналов, излученных активной РЛС и отраженных от наблюдаемого объекта с учетом условий реальной обстановки.The results of prototyping and mathematical modeling of the device confirmed its effectiveness in terms of increasing accuracy, simulated echo signals emitted by an active radar and reflected from the observed object, taking into account the conditions of the real situation.

Claims

1. A device for simulating the spatial positions of targets on the indicator screen, containing a series-connected pulse-range-marker generator, an And element, a range-of-pulse-count counter and a unit for simulating the current coordinates of the observed objects, a serialization unit and an indicator, an antenna and imaging scan unit azimuth, a range sweep forming unit and an azimuth pulse counter, the second input of the And element being connected to the first output of the antenna simulation unit and forming azimuth sweep, the second output of which is connected to the second input of the indicator, the second output of the range-pulse counter is connected to the second input of the simulation unit of the current coordinates of the observed objects, the third input of which is connected to the output of the azimuth pulse counter, the third input of the indicator is connected to the output of the range scan formation unit , the first output of the counter of pulse-range labels is connected to the inputs of the range sweep forming unit and the azimuth pulse counter, characterized in that, in order to increase the accuracy of To simulate echo signals on the indicator screen by taking into account their fluctuations depending on fluctuations in the output power of the transmitting device of the active radar station and the propagation conditions of the signals, a valve is introduced into it, a unit for determining and analyzing the input power of the echo signal received by the active radar station, first, second the inputs and output of which are connected respectively to the second output of the pulse-distance meter counter, the output of the simulation unit of the current coordinates of the observed objects, and the first input of the veins til, the second input and output of which are connected respectively to the output of the block simulating the current coordinates of the observed objects and the input of the matching block.

2. The device according to p. 1, characterized in that the unit for determining and analyzing the input power of the echo received by the active radar station is made in the form of series-connected first input register, first element AND, decoder, memory unit, first OR element, second OR element , the first multiplier, the second multiplier, the divider and the comparison circuit, the random number generator connected in series, the second AND element, the third multiplier, the adder and the fourth multiplier, the first, second, third, fourth th, fifth registers of constants and the second input register, while the second inputs of the first and second elements And are connected to the output of the block simulating the current coordinates of the observed objects, the second, third and fourth outputs of the decoder are connected respectively to the second, third and fourth inputs of the memory block, the second, the third and fourth outputs of which are connected respectively to the second, third inputs of the first OR element and the second input of the second OR element, the output of the first register of constants connected to the second input of the first multiplies sprucing up, the output of the second input register, the input of which is connected to the output of the range-pulse counter, is connected to the second input of the second multiplier, the outputs of the second, third, fourth and fifth registers of constants are connected respectively to the second inputs of the third multiplier, adder, fourth multiplier and comparison circuit the output of which is connected to the second input of the valve, the second input of the divider is connected to the output of the fourth multiplier.