Зміст лекції № 3 та методика її викладання.
Сьогодні тема нашого заняття МЕТОДИ ВИМІРУ КУТОВИХ КООРДИНАТ.
На вивчення цієї теми відводиться 2 години.
За цей час ми дамо характеристику основним методам виміру кутових координат.
Перше питання лекції: Загальні відомості. Амплітудні методи виміру кутових координат.
Визначення кутових координат радіотехнічними методами засновано на прямолінійному розповсюдженні радіохвиль в однородному середовищі і зводиться до визначення напрямку приходу радіохвиль, які випромінюються або відбиваються об’єктом.
Процес визначення напрямку на об’єкт за допомогою РЛС називається радіопеленгацією.
Для визначення кутових координат використовуються пеленгаційні (кутомірні) пристрої.
Пеленгаційний пристрій включає: антену, приймач для обробки прийнятих радіолокаційних сигналів і вимірюючий пристрій.
Основними характеристиками пеленгаційного пристрою є пеленгаційна характеристика і пеленгаційна чутливість.
Пеленгаційна характеристика уявляє собою залежність вихідної напруги кутомірного пристрою від напрямку приходу радіохвиль.
Uвих=f () (12.1)
Пеленгаційна чутливість характеризує крутизну пеленгаційної характеристики поблизу напрямку на ціль і визначає точність виміру кута.
(12.2)
При малих кутах відхилення цілі від осі антени вихідна напруга кутомірного пристрою зв’язана з кутовою помилкою простим співвідношенням
Uвих=Кп (12.3).
Отже, чим більше пеленгаційна чутливість, тим вище точність виміру кутової координати, так як при цьому вимірюючий пристрій дозволяє замітити маленькі помилки.
В залежності від того, який параметр сигналу амплітуда, фаза чи частота використовується для визначення напрямку на ціль, розрізняють: амплітудні, фазові і частотні методи визначення кутових координат.
Дамо характеристику цим методам.
Амплітудні методи виміру кутових координат
Амплітудні методи виміру кутових координат засновані на використанні антенних пристроїв направленої дії.
Внаслідок направленості випромінювання і прийому амплітуда прийнятого сигналу залежить від розташування цілі відносно оптичної осі антени. Ця залежність, як відомо, визначається ДНА (рис.12.1). У вибраному масштабі відрізки ОА1, ОА2, ОА3 пропорційні амплітудам сигналів, відбитих від цілей Ц1, Ц2, Ц3.
Серед амплітудних методів знаходять використання:
метод максимуму, метод мінімуму і метод порівняння (рівносигнальний метод)
Метод максимуму
При пеленгації по методу максимуму плавно змінюється кутове положення антени. Якщо ціль появиться в межах ДНА F(), в приймач почнуть поступати сигнали (рис. 12.2, а).
Uвих.ПРМ
N
a
Ц
ц
кF()
F()
0
0
а=ц
а)
б)
Рис.
12.2
П
а=ц
На виході приймача створюється пачка відбитих сигналів, огинаюча яких показана на рис.12.2, б пунктиром, повторює форму ДНА. Ця огинаюча і буде пеленгаційною характеристикою кутомірного пристрою. Відлік кутової координати проводиться в момент, коли амплітуда сигналу на виході приймача досягає найбільшого значення. Кількість відбитих від цілі імпульсів, яка поступає на вхід антени, залежить від кутової швидкості антени, ширини ДН і частоти повторення імпульсів і, звичайно, лежить в межах 10-100.
(12.4)
Ф
ункціональна
схема кутомірного пристрою має вигляд
рис.12.3
Механізм повороту (двигун) повертає антену. Одночасно приводиться в дію покажчик кута повороту антени, по шкалі якого відраховується напрямок вісі антени.
Напруга згинаючої пачки відбитих сигналів поступає на вимірювач ( індикатор).
Якщо вісь антени зівпадає з напрямком на ціль , вихідна напруга приймача досягає максимуму. В цей момент покажчик повороту антени покаже напрямок на ціль.
Достоїнства методу: простота технічної реалізації і отримання найбільшої амплітуди прийнятого сигналу в момент точного пеленгування.
Основний недолік методу: відносно низька точність виміру кутових координат.
Фізично це пояснюється тим, що недалеко від максимуму ДН невеликі відхилення цілі від вісі антени мало впливають на амплітуду відбитого сигналу.