Назначение и состав прл-6м2, основные ттх.
Посадочный радиолокаторПРЛ-6М2предназначен для обеспечения группы руководства полетами оперативными данными, необходимыми для обнаружения летательного (ЛА), определения отклонения ЛА от заданной линии планирования (ЗЛП) по пеленгу в горизонтальной плоскости (курсу) и по углу места в вертикальной плоскости (глиссаде), измерения дальности до ЛА от расчетной точки посадки (РТП), а также получения служебной информации с борта ЛА.
Радиолокатор обеспечивает решение группой руководства полетами следующих задач:
контроль за полетом ЛА относительно ЗЛП в секторе 35° по курсу и 9° по глиссаде;
управление (корректирование) полетом летательных аппаратов при последовательном заходе их на посадку до высоты принятия решения (Н = 120 м) путем подачи команд управления по каналам радиосвязи;
индивидуальное опознавание ЛА по запросу;
получение сигналов о бедствии на ЛА.
Блоки посадочного радиолокатора размещены в стойке ПРЛ и в посадочной части пульта контроля и управления (ПКУ). Стойка ПРЛ представляет собой ряд тумб с 4-я выдвижными блоками. Состав и расположение тумб представлен в табл.1. В тумбах размещаются:
стойка синхронизации и формирования (ССФ-02), включающая: блок питания (БП-127); блок очистки от помех (БОП); блок синхронизации и формирования (БСФ); блок автоматического контроля (БАК);
стойка компенсирующего устройства (СКУ-02) с аппаратурой КУ-02, включающая: блок череспериодного вычитания (БЧВ-021); блок череспериодной компенсации (БЧК-021); блок усреднения (БУ-021); блок компенсатора импульсный (БКИ-021);
две стойки управления передатчиком (СУП-022), каждая из которых состоит из наземного приемника активного канала (БПРН-021), блока управления выпрямителем (БУВ-021), блока подмодулятора (БПМ-021), блока выпрямителя модулятора (БВМ-021);
две стойки приемников (СПР-02), включающие: усилитель высокой частоты (УВЧ); блок приемника пассивного канала (БПР-021); блок питания и автоматической подстройки частоты (БПАПЧ); блок фазовый (БФ-02);
две стойки питания (СП-02), каждая из которых состоит из магнетронного генератора (МГ), измерителя мощности; выпрямителя накала магнетрона (ВНМ), модулятора (МОД), высоковольтного выпрямителя (ВВВ);
стойка гетеродинов (СГ-02), включающая 2 блока гетеродинов (БГ-021) и блок развертывающих напряжений (БРН-021).
На пульте контроля и управления посадочного радиолокатора расположены (рис.3.1):
ИКГ – индикатор курса - глиссады;
БУО – блок управления отображением;
БТУ – блок технического управления;
ПОУ-А – пульт оперативного управления антеннами;
ПОУ-П – пульт оперативного управления поляризационными решетками;
ПУРС – пульт управления радиосвязью;
ПУ ПАУ (ПАУ-476) – пульт управления фоторегистрирующим устройством.
Тактические характеристики
Секторы обзора:
по азимуту (курсу) – = 35° (±17,5° относительно оси ВПП);
по углу места (глиссаде) – = 9° (-1°…8°относительно линии местного горизонта).
Дальность обнаружения ЛА с эффективной площадью отражения 15 м2 в режимах:
ПАСС – не менее 20 км;
СДЦ – не более 20 км;
АКТ – не менее 40 км.
Разрешающяя способность:
по азимуту – = 1,75°;
по углу места – = 1,25°;
по дальности – = 200 м.
Погрешность измерения координат:
азимута – 24';
угла места – 15';
дальности – 200 м;
Помехозащищенность ПРЛ повышается за счет применения специальных устройств подавления: пассивных помех; несинхронных активных помех; сигналов ложных ответов по боковым лепесткам антенн курса и глиссады.
Технические характеристики
Длина волны – λ = 3,2 см (6 фиксированных частот через 80 МГц в диапазоне 9170…9570 МГц).
Длительность τИ и период повторения ТИрадиоимпульсов:
в режиме ПАСС – τИ = 0,45 мкс; ТИ = 458 мкс (FИ = 2180 Гц);
в режиме СДЦ – τИ = 0,45 мкс; ТИ = 416/500 мкс;
в режиме АКТ с подавлением (запрос РСП-1): 3 импульса – один с τИ = 0,9 мкс и два с τИ = 0,45 мкс, ТИ = 916 мкс (FИ = 1090 Гц);
в режиме АКТ без подавления (запрос РСП-2): 2 импульса с τИ = 0,45 мкс, ТИ = 916 мкс (FИ = 1090 Гц).
Импульсная мощность передатчика – PИ= 80 кВт.
Коэффициент направленного действия и ширина диаграмм направленности антенн в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно:
антенна глиссады – 9000; 4°; 0,5°;
антенна подавления глиссады – 800 ; 5°; 3,5°;
антенна курса – 8700; 0,7°; 3°;
антенна подавления курса – 900; 5°; 4,5°;
антенна приема ответа – 75…80° ;19°.
Чувствительность приемников в режимах:
ПАСС , СДЦ – не ниже 120 дБ/Вт;
АКТ – не ниже 112 дБ/Вт.
Совмещенный индикатор курса и глиссады:
диаметр экрана – dЭКР = 400 мм;
диаметр пятна – dП = 1 мм;
цена шкалы (масштаб) дальности – 20, 40 км.
Дальность радиосвязи с ЛА на высоте Н =1000 м – не менее 60 км.
Принцип действия ПРЛ-6М2 по структурной схеме в режиме работы «ПАСС + СДЦ».
Рис.3.2. Структурная схема ПРЛ-6М2
В режиме ПАСС часто обнаружение отметок ЛА на экране индикатора существенно затрудняют засветки, образуемые пассивными помехами – отраженными сигналами от местных объектов, искусственных сооружений и техники, облаков естественного и искусственного происхождения. Интенсивность засветок от пассивных помех порой настолько велика, что отметки от ЛА на их фоне не обнаруживаются.
Для выделения отметок ЛА (движущихся целей ) и устранения засветок от пассивных помех с экрана индикатора применяется устройство селекции движущихся целей (УСДЦ), называемое также компенсирующим устройством (КУ). В режимах СДЦ и СОВМ (СДЦ + ПАСС) передатчик ПРЛ генерирует ВЧ импульсы с приходом импульсов ИЗ ПД СДЦ с переменным интервалом следования (ТИ1 = 416 мкс, ТИ2 = 500 мкс). Необходимость изменения интервала следования ИЗ ПД можно пояснить следующим образом.
Прохождение ВЧ импульсов от ПД к антеннам АГ и АК, излучение ими зондирующих и прием отраженных от ЛА радиоимпульсов, прохождение отраженных ВЧ импульсов от антенн к ПР происходит так же, как в режиме ПАСС. Однако далее в ПР отраженный от ЛА (цели) сигнал в виде пачки ВЧ импульсов обрабатывается по-другому. В отличии от режима ПАСС между ПР и БОП включается селектор движущихся целей (СДЦ).
Принцип выделения (селекции) движущихся целей (ДЦ) основан на том, что расстояние от ПРЛ до местных объектов (МО) не изменяется или изменяется очень медленно, а расстояние до ЛА (ДЦ) изменяется с относительно большой радиальной скоростью VР (скоростью изменения дальности от ПРЛ до ЛА). Поэтому амплитуды и фазы отраженных от МО радиоимпульсов в течении 3 5 периодов излучения ПРЛ практически не изменяются. Амплитуды радиоимпульсов, отраженных от ЛА в течении Тобл, практически тоже не изменяются, тогда как их фазы от периода к периоду изменяются по закону φД(t) = 2πfД, где fд = 2VР/λ – доплеровское изменение частоты принимаемого сигнала, отраженного от ЛА. Следовательно, сигналы неподвижных целей (МО) на текущем периоде можно компенсировать с помощью сигнала на предыдущем периоде. Для этого необходимо сравнить принимаемый и излучаемый сигналы по фазе на текущем периоде, а по амплитуде – на текущем и предыдущим периодах. Сравнение сигналов по фазе выполняет фазовый детектор, а по амплитуде – вычитающее устройство (ВЧУ). Задержка выходного сигнала ФД на период следования импульсов осуществляется в ультразвуковой или цифровой линиях задержки (УЗЛЗ или ЦЛЗ).
Для выполнения этих трех преобразований с целью получения нулевого разностного сигнала пассивных помех необходимо выполнить соответственно три условия:
опорный сигнал ФД должен быть когерентным с излучаемым сигналом;
коэффициенты передачи сигналов предыдущего и текущего периодов должны быть одинаковы;
один и тот же видеоимпульс на текущем и предыдущем периодах должен занимать одно и то же временное положение и иметь одинаковую форму.
Первое условие выполняется путем фазирования когерентного гетеродина (КГ) приемника, непрерывный гармонический сигнал которого служит опорным сигналом для ФД приемника. Передатчик ПРЛ генерирует последовательность ВЧ импульсов со случайными начальными фазами. С помощью ответвителя малая часть ВЧ импульсов передатчика направляется на КГ и «навязывает» ему свою начальную фазу. В результате на выходе КГ образуется непрерывный гармонический сигнал со случайной начальной фазой в каждом периоде, но синфазный с последовательностью ВЧ импульсов передатчика ПРЛ.
Второе условие реализуется с помощью детерминированного видеосигнала, имитирующего пассивные помехи. Полученный разностный сигнал используется для автоматического регулирования коэффициентов усиления прямого и задержанного сигнала пассивных помех с целью выравнивания величин входных сигналов вычитающего устройства.
Третье условие выполняется путем включения УЗЛЗ в состав УСФИ (БСФ). Время задержки сигналов в УЗЛЗ τЛЗ велико и нестабильно. Это не гарантирует совмещение одного и того же видеоимпульса в соседних периодах. Поэтому в качестве задающего генератора используется блокинг-генератор (БГ) с самосинхронизацией по цепи обратной связи, включающей УЗЛЗ, используемую для задержки сигнала ФД предыдущего периода. При этом вероятность совпадения ВИ в соседних периодах практически близка к единице. Эта УЗЛЗ находится в БЧК, поэтому и БГ разместили там же, а УСФИ ввели в режим внешней синхронизации: при включении режима СДЦ последовательности задающих импульсов ЗИ 2180 и ЗИ КОМ, сформированные в БКИ, поступают в УСФИ, где из них получаются ИЗ ПД СДЦ с переменным интервалом следования.
Применение переменного интервала следования зондирующих импульсов в режиме СДЦ – мера вынужденная. Дело в том, что ПРЛ работает в импульсном режиме и с низкой частотой повторения импульсов. Поэтому доплеровская фаза φД(t) реализуется в виде импульсной функции, т. е. дискретно с частотой Fи. Это значит, если среди возможных значений есть частота FД = FИ (VР = λFИ/2), то видеоимпульсы на выходе ФД имеют постоянную амплитуду: исчезает признак движущейся цели (так называемый стробоскопический эффект). Эти скорости VР (частоты FИ) называют «слепыми»: ПРЛ «не видит» движущиеся цели («слеп»), хотя они реально есть. Стробоскопический эффект исчезает при изменении (вобуляции) частоты повторения зондирующих импульсов.
Рассмотренные принципы СДЦ реализуются следующим образом. Входной ВЧ сигнал приемника преобразуется в сигнал промежуточной частоты (ПЧ) и поступает в УПЧ с выходным ФД. Опорным сигналом ФД является выходной сигнал КГ в БФ, сфазированный с зондирующими импульсами передатчика. С выхода ФД двуполярные ВИ поступают в блок усреднения (БУ). Здесь последовательность видеосигналов с переменным интервалом следования преобразуется в последовательность видеосигналов со средним интервалом следования (периодом) ТИ = 458 мкс. Из БУ эта последовательность поступает в блок череспериодной компенсации (БЧК), где видеосигнал предыдущего периода задерживается в УЗЛЗ на период ТИ = 458 мкс и вычитается из видеосигнала текущего периода. Видеоимпульсы пассивной помехи компенсируются, а разностные двуполярные ВИ движущихся целей (ЛА) проходят в блок череспериодного вычитания (БЧВ). Здесь они приводятся к одной полярности, необходимой для ИКГ и к периоду повторения, равному периоду ИЗ ИКГ. Выходные сигналы УСДЦ далее поступают в УСФИ (БСФ), формируются по величине и подаются в блок очистки от помех (БОП). Очистка ВС СДЦ от НИП производится так же, как и видеосигналов в режимах ПАСС и АКТ.
В совмещенном режиме СДЦ + ПАСС алгоритмы СДЦ и ПАСС применяются в каждом периоде последовательно: примерно на первой половине периода реализуется алгоритм СДЦ (на дальностях, где наиболее интенсивны отражения от МО), а на второй половине – алгоритм ПАСС. При этом сочетаются достоинства режима СДЦ (подавление отражений от МО) и режима ПАСС (большая дальность обнаружения ЛА при отсутствии помех). Распределение ВЧ сигналов по амплитудному и фазовому каналам приемника и согласование их интервалов следования осуществляется с помощью стробирующих видеоимпульсов, специально формируемых в БКИ и УСФИ (БСФ).