RU2515610C1

RU2515610C1 - Загоризонтный радиолокатор

Info

Publication number: RU2515610C1
Application number: RU2013101971/07A
Authority: RU
Inventors: Александр Абрамович Часовской; Николай Леонидович Бузинский; Виктор Степанович Лапшин; Николай Анатольевич Шаболдин; Валентин Васильевич Мялковский
Original assignee: Александр Абрамович Часовской; Николай Леонидович Бузинский; Виктор Степанович Лапшин; Николай Анатольевич Шаболдин; Валентин Васильевич Мялковский
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2014-05-20

Abstract

Загоризонтный радиолокатор предназначен для определения дальности и направления на объекты. Достигаемый технический результат - уменьшение габаритов за счет исключения громоздких узлов. Указанный результат достигается благодаря введению блока анализа огибающей, двух блоков элементов совпадения, привода вращения антенны по углу места и станины, при этом выход приемника соединен через блок анализа огибающей с входами первого и второго блока элементов совпадения, имеющего группу входов и группу выходов, соответственно соединенных с группой выходов преобразователя дальности и с первой группой входов блока вторичной обработки, вторая группа входов которого соединена с группой выходов первого блока элементов совпадения, имеющего группу входов, соединенную с группой выходов датчика угла места, имеющего жесткую связь с приводом вращения антенны по углу места, жестко связанным с антенной и станиной, имеющей жесткую связь с приводом вращения антенны по азимуту. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиотехнических системах.

Известен загоризонтный радиолокатор, изложенный в патенте автора №2073881, бюл. №5 от 20.02.1997 г. В нем синхронизатор выдает команду на формирование зондирующих импульсов импульсному передатчику, которые через антенный переключатель поступают в антенну. Последняя излучает электромагнитную энергию, отражающуюся от ионосферы и от объектов. При этом зондирующий импульс может иметь несущую частоту длинноволнового диапазона, необходимую для отражения от ионосферы.

В селекторе по амплитуде и длительности выделяется уровень сигнала с приемника, превышающий минимальный уровень, и через определенное время с момента начала сигнала выделяется импульс для осуществления окончания счета времени в преобразователе дальности, а импульс начала счета времени поступает с синхронизатора. Информация о дальности поступает в блок вторичной обработки. В состав устройства входят датчик угла места и датчик азимута. Все координаты обрабатываются в блоке вторичной обработки и отображаются на индикаторе. Вращение антенны может осуществляться с помощью привода вращения антенны по азимуту, жестко связанного с датчиком азимута, значение которого поступает в блок вторичной обработки. Однако для определения дальности и направления до объектов требуются громоздкие антенные узлы.

Известен загоризонтный радиолокатор, изложенный в книге «Радиоэлектронная промышленность России», 2010 г., г.Москва, ООО ИД «Военный парад», стр.312. В его состав входят те же узлы, что и в вышеупомянутом аналоге. Однако в нем так же используются громоздкие антенные узлы.

С помощью предлагаемого устройства обеспечивается определение дальности и направления до объектов без использования громоздких узлов. Достигается это введением: блока анализа огибающей, двух блоков элементов совпадения, привода вращения антенны по углу места и станины, при этом выход приемника соединен через блок анализа огибающей с входами первого и второго блока элементов совпадения, имеющего группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов преобразователя дальности и с первой группой входов блока вторичной обработки, вторая группа входов которого соединена с группой выходов первого блока элементов совпадения, имеющего группу входов, соединенную с группой выходов датчика угла места, имеющего жесткую связь с приводом вращения антенны по углу места, жестко связанным с антенной и станиной, имеющей жесткую связь с приводом вращения антенны по азимуту.

На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - импульсный передатчик

2 - антенный переключатель

3 - антенна

4 - привод вращения антенны по углу места

5 - станина

6 - привод вращения антенны по азимуту

7 - синхронизатор

8 - приемник

9 - датчик угла места

10 - датчик азимута

11 - преобразователь дальности

12 - селектор по амплитуде и длительности

13 - блок элементов совпадения

14 - блок анализа огибающей

15 - блок вторичной обработки

16 - блок элементов совпадения

17 - индикатор, при этом выход синхронизатора 7 соединен с первым входом преобразователя дальности 11 и через импульсный передатчик 1 с первым входом антенного переключателя 2, имеющего второй выход, соединенный через приемник 8, через селектор по амплитуде и длительности 12 со вторым входом преобразователя дальности 11, а также выход приемника 8 соединен через блок анализа огибающей 14 с входами блока элементов совпадения 13 и блока элементов совпадения 16, группа входов и группа выходов которого соответственно соединены с группой выходов преобразователя дальности 11 и с первой группой входов блока вторичной обработки 15, имеющего группу выходов и вторую и третью группы входов, соответственно соединенные с группой входов индикатора 17, с группой выходов блока элементов совпадения 13 и с группой выходов датчика азимута 10, имеющего жесткую связь и с приводом вращения антенны по азимуту 6, жестко связанным со станиной 5, имеющей жесткую связь с приводом вращения антенны по углу места 4, имеющим жесткую связь с датчиком угла места 9, группа выходов которого соединена с группой входов блока элементов совпадения 13 и имеющего жесткую связь с антенной 3, совмещенные вход и выход которой соединены с совмещенными первым выходом и вторым входом антенного переключателя 2.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Синхронизатор 7 выдает команду на формирование зондирующих импульсов импульсному передатчику 1, которые через антенный переключатель 2 поступают в антенну 3, имеющую поле зрения, равное, например, 45 градусов или увеличенное по азимуту и уменьшенное по углу места. Антенна излучает электромагнитную энергию, отражающуюся от ионосферы и от объектов в процессе вращения по углу места и по азимуту. При этом зондирующий импульс может иметь несущую частоту, необходимую для отражения от ионосферы, а отраженная электромагнитная энергия через антенный переключатель 2, предотвращающий попадание излучений от передатчика 1, поступает в приемник 8, где преобразуется в электрический сигнал, поступающий далее в селектор по амплитуде и длительности 12. Последний выделяет уровень сигнала с приемника 8, превышающий минимальный уровень, и через строго определенное время с момента начала сигнала выдает импульс окончания счета времени в преобразователь дальности 11, а импульс начала счета времени поступает с синхронизатора 7. В преобразователе 11 определяется временное рассогласование между импульсом с синхронизатора 7 и импульсом с селектора 12.

Пример конкретного исполнения преобразователя дальности представлен в книге «Справочник-задачник по радиолокации». Васин В.В., Степанов Б.М., 1977 г., стр.214, фиг.9.7.

С выхода приемника электрические сигналы так же поступают в блок анализа огибающей 14, выполняющего функции блока вторичной обработки, где при вращении антенны 3 по углу места в определенном секторе выделяется сигнал, в центре пачки огибающей, соответствующий определенному направлению по углу места. Однако сигнал может быть выделен ближе к краю огибающей. Вращение происходит с помощью привода вращения антенны по углу места 4, жестко связанного с датчиком угла места 9, размещенного на станине 5. При этом станина вращается вместе с приводом 4 и антенной 3 с помощью привода вращения антенны по азимуту 6, жестко связанного с датчиком азимута 10. Вращение может осуществляться в определенном секторе или в режиме кругового обзора. Пример конкретного исполнения блока анализа огибающей представлен в книге «Радиотехнические системы», Ю.М. Казаринов, 1990, стр.383.

На фиг.2 показано распространение электромагнитной энергии, отраженной от объекта 21 в точке С. При этом электромагнитная энергия отражается от ионосферы 18 в точках В и Д и от надводной или земной поверхности 20 в точках F и Е. Однако может быть и большее количество отражений. Следовательно по углу места 2 в зоне диаграммы 19 и времени запаздывания отраженного сигнала от объекта 21 можно определить дальность АС, что и осуществляется в блоке вторичной обработки 15.

При этом на вторую группу входов этого блока 15 поступает код с датчика угла места 9, через блок элементов совпадения 13 при наличии сигнала с блока анализа огибающей 14. На первую же группу входов блока 15 поступает код с преобразователя дальности 11, через блок элементов совпадения 16 при наличии импульса разрешения с блока 14. Если же сигнал выделен не в центре огибающей, то в блоке 15 учитывается поправка по углу места из-за смещения сигнала. А на третью группу входов блока 15 поступает код азимута с датчика азимута 10. Блок вторичной обработки 15, кроме того, осуществляет построение траектории движения объектов и выдает значения трех координат со своей группы выходов на группу входов индикатора 17 для отображения.

Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки представлен в книге «Радиотехнические системы». Пестряков В.П. и др., 1985 г., стр.219. Предлагаемое устройство может быть использовано для определения координат до удаленных космических воздушных и надводных объектов, а также до объектов в зоне диаграммы без использования громоздких антенных узлов ввиду отсутствия узконаправленных диаграмм направленности. Он также создает возможность разместить изделие на подвижных носителях. Таким образом устройство эффективно в навигационных целях и в системах управления за воздушным движением. Следовательно, обеспечивается экономический эффект.

Claims

Загоризонтный радиолокатор, состоящий из импульсного передатчика, антенного переключателя, антенны, привода вращения антенны по азимуту, датчика азимута датчика угла места, приемника, селектора по амплитуде и длительности, синхронизатора, преобразователя дальности, блока вторичной обработки и индикатора, где выход синхронизатора соединен с первым входом преобразователя дальности, имеющего второй вход, соединенный через селектор по амплитуде и длительности через приемник со вторым выходом антенного переключателя, имеющего первый вход и совмещенные второй вход и первый выход, соответственно соединенные через импульсный передатчик с вышеупомянутым выходом синхронизатора и с совмещенными первым выходом и входом антенны, а привод вращения антенны по азимуту жестко связан с датчиком азимута, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блоков вторичной обработки, группа выходов которого соединена с группой входов индикатора, отличающийся тем, что вводится блок анализа огибающей, два блока элементов совпадения, привод вращения антенны по углу места и станина, при этом выход приемника соединен через блок анализа огибающей с входами первого и второго блока элементов совпадения, имеющего группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов преобразователя дальности и с первой группой входов блока вторичной обработки, вторая группа входов которого соединена с группой выходов первого блока элементов совпадения, имеющего группу входов, соединенную с группой выходов датчика угла места, имеющего жесткую связь с приводом вращения антенны по углу места, жестко связанным с антенной и станиной, имеющей жесткую связь с приводом вращения антенны по азимуту.