Файл: Учебник радиометриста флота учебник для школ и учебных отрядов ВМФ..pdf

Упрощенная схема индикатора дальности, имеющего канал грубого и точного отсчетов, представлена на рис. 268. На рис. 269 показаны временные диаграммы ее работы.

Схема состоит из индикатора грубой дальности 1, индикатора точной дальности 2 и схемы дальности 3; последняя является комбинированной и включает в себя две схемы задержки: фазо­ метрическую п потенциометрическую.

[1

Схема формиро1­ вания иомерителъноео визира

Рис. 268. Упрощенная схема индикатора дальности с каналами грубого и точ­ ного отсчетов

Фазометрическая схема задержки состоит из генератора эта­ лонной частоты 4, схемы расщепления фазы 5 и фазовращателя б.

Потенциометрическая схема задержки состоит из схемы сиг­ нал-селектора 7 и потенциометра дальности 8. Обе схемы объеди­ нены одним механизмом дальности и приводятся в действие ма­ ховиком дальности 9.

Для измерения дальности фазометрическим .методом необхо­ димо, чтобы станция излучала электромагнитную энергию в мо­ мент нулевой фазы напряжения эталонной частоты. Для обеспе­

На трубке грубой дальности формируется обычная линейная развертка, длина которой соответствует установленной шкале дальности (график г ) . Расстояние до целей на'этой трубке изме­

278

ряется потенциометрическим методом с помощью селекторного импульса колодца (график д), формируемого схемой сигнал-се­ лектора. Длительность колодца делается равной одному периоду

колебаний эталонной частоты.

Импульс сигнал-селектора используется для формирования развертки на трубке точной дальности и подсветки ее прямого

хода (график е) вместо обычно применяемого для этой цели им­ пульса электронного реле. Поэтому на трубке точной дальности образуется быстрая развертка, длительность которой равна од­ ному периоду колебаний эталонной частоты или дальности при­

мерно 10. каб. Так как начало развертки и ее конец соответствуют времени начала и конца строб-импульса, то на трубке точной дальности просматривается участок, занимаемый колодцем на трубке грубой дальности. Перемещая колодец, можно выбирать

279

на линии развертки грубой дальности любой участок и рассмат­ ривать его на трубке точной дальности в -увеличенном масштабе.

Визир дальности на трубке точной дальности формируется схемой формирования измерительного визира 11 из напряжения, задержанного фазовращателем. При вращении маховика дально­ сти изменяется время задержки селекторного импульса. Это вы­ зывает перемещение колодца по линии развертки на трубке гру­ бой дальности и просматриваемого участка на трубке точной дальности. Поэтому отметки целей на трубке точной дальности перемещаются по линии развертки. В то же время измеритель­ ный визир, наблюдаемый на ней, остается неподвижным. Это обясняется тем, что время его задержки, вводимое поворотом ро­ тора фазовращателя, точно соответствует времени задержки раз­ вертки точной дальности, вводимому потенциометром дальности.

На рис. 269 излучение станции происходит в момент /ь отра­ женный сигнал возвращается в момент t3. Чтобы измерить даль­ ность до цели, следует вращать маховик дальности, пока отметка цели не окажется в колодце. При этом она появится па трубке точной дальности.

За каждый целый оборот штурвала колодец на трубке грубой дальности перемещается на расстояние, соответствующее 10 каб, а начало развертки точной дальности задерживается на один период напряжения эталонной частоты. Поэтому по перемеще­ нию колодца до совмещения его с отметкой цели — момент t2, можно измерить время задержки в пределах целого числа пери­ одов напряжения эталонной частоты, прошедших с момента излу­ чения до момента возвращения отраженного сигнала. Это дает возможность определить дальность до цели с точностью до це­ лого числа десятков кабельтовых.

Но, как уже было показано, в этом случае участок развертки грубой дальности, занимаемый колодцем, появится на трубке точной дальности. Длина развертки этой трубки соответствует 10 каб, поэтому отметки целей воспроизводятся на ней в увели­ ченном масштабе. Снова вращая штурвал дальности до совмеще­ ния начала отметки цели с измерительным визиром на трубке точной дальности, введем дополнительное время задержки изме­ рительного визира и развертки точной дальности (момент t3). Оно будет соответствовать части периода напряжения эталонной частоты, т. е. единицам кабельтовых расстояния до цели.

Так как угол поворота ротора фазовращателя в пределах од­ ного оборота можно измерить очень точно, то и отсчитать даль­ ность по трубке точной дальности можно с высокой точностью.

§ 8. Методы определения угловых координат

Определение угловых координат цели (пеленгование) основа­ но на использовании антенных-устройств направленного дейст­ вия, способных концентрировать излучаемую электромагнитную

280

энергию в пределах определенного угла. Антенные устройства являются обратимыми, т. е. обладают одним и тем же направлен­ ным действием как при излучении энергии, так и при ее приеме. Вследствие направленности излучения и приема энергии антеннной амплитуда отраженного сигнала зависит от расположения цели относительно оси антенной системы; эта зависимость и бы­ ла положена в основу определения угловых координат ампли­ тудным методом.

Пусть направление максимального излучения антенны совпа­ дает с ее геометрической осью (рис. 270). В этом случае ампли­ туда отраженного сигнала максимальна, если направление на

Рис. 270. Зависимость амплитуды отраженного сигнала от поло-

'жения цели относительно оси

цель совпадает с направлением оси антенны (цель 1). Если же это направление не совпадает, т. е. имеется угловое смещение цели относительно оси антенны, то чем больше это смещение, тем меньше амплитуда отраженного сигнала на экране индика­ тора (цели 2 и 3).

Пользуясь этим свойством, оператор, наблюдая за отметкой цели на экране индикатора, поворачивает антенну, добиваясь максимального значения амплитуды сигнала, отраженного от выбранной цели. Направление оси антенной системы при этом фиксируется специальными датчиками, со шкал которых и счи­ тываются пеленг и угол места цели.

На индикаторах с яркостной индикацией отметки целей изо­ бражаются на экранах трубок в виде световых пятен и дужек различной конфигурации. Поэтому в этом случае пеленг (угол места) цели определяется по углу поворота линии развертки от­ носительно нуля шкалы до получения максимальной яркости от­ метки цели.

Для определения направления на цель во время вращения ан­ тенны (режим кругового обзора) поверх экрана трубки может устанавливаться механический визир, поворачивающийся вокруг центра с помощью.штурвала пеленга. Устанавливая визир на се­ редину отметки цели, положение которой соответствует направ­ лению максимума излучения; и определяют направление на цель.

Основным недостатком определения угловых координат по максимуму отраженного сигнала является малая точность, кото­ рая объясняется тем, что вблизи максимума характеристики на-

28.1

шается, так как в этом случае пути, проходимые сигналами, раз­ личны и в точку О сигналы приходят со сдвигом фаз. Поэтому можно считать, что для рассмотренного случая максимум диа­ граммы направленности совпадает с геометрической осью ан­ тенны.

Если изменять длину фидеров ОА и ОБ попеременным под­ ключением к ним удлинительного фидера ав, то вследствие разницы в длине обоих участков сигналы, приходящие к антен­ не с направления ее геометрической осп, уже не будут иметь максимальную амплитуду на входе приемника, так как в точку О они будут приходить со сдвигом фаз.

Когда переключатель находится в положении а, участок ОБ становится длиннее. Поэтому в одинаковой фазе в точку О при­ ходят только те сигналы, путь которых до вибратора Б короче, чем до вибратора А. Для этого цель должна находиться правее геометрической оси антенны, и, следовательно, максимум излу­ чения антенны будет смещен вправо (направление ОН). При подключении удлинительного фидера к правому вибратору диа­ грамма направленности смещается вправо. Аналогично при под­ ключении удлинительного фидера к левому вибратору диаграм­ ма направленности сместится влево (направление ОМ).

Итак, переключением удлинительного фидера можно создать качающуюся диаграмму направленности антенны. Для опреде­ ления курсового угла на цель диаграмма направленности долж­ на качаться в горизонтальной плоскости, для определения угла места цели — в вертикальной плоскости.

В антеннах сантиметрового диапазона качающиеся диаграм­ мы направленности получаются качанием излучателя относи­ тельно фокуса отражателя. Процесс их образования аналогичен рассмотренному выше для двух вибраторов и иллюстрируется на рис. 273.

Принимая каждую точку поверхности отражателя за эле­ ментарный вибратор, можно показать, что при положении излу­ чателя в фокусе отражателя диаграмма направленности направ­ лена вдоль геометрической оси антенны. Смещение излучателя относительно фокуса отражателя вызывает увеличение расстоя­ ния между поверхностью отражателя и излучателем с одной его стороны и уменьшение с другой стороны, что ведет к фазовому сдвигу между сигналами, приходящими к излучателю от различ­ ных точек отражателя. Это, как уже было показано, вызывает фазовый сдвиг между сигналами и смещение диаграммы направ­ ленности антенны в сторону, противоположную смещению излу­ чателя. Объяснение этому явлению такое же, как и для антен­ ны с двумя вибраторами.

Для одновременного определения обеих угловых координат методом равносигнальной зоны применяется коническое развер­ тывание луча антенны, при котором направление максимального излучения перемещается по образующей конуса. Ось конуса со­

2 84