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

по направлению можно пояснить на схеме, представленной на рис. 287. Она состоит из гирокомпаса 1, размножителя курса 2, схемы ввода курса 3, приводного устройства 4 и антенного уст­ ройства 5.

Гирокомпас 1 является указателем направления на север; с его помощью измеряется курс корабля.

Выдача курса на различные посты корабля осуществляется с помощью размножителя курса 2. Всякое изменение курса ко­ рабля вызовет поворот Щкалы гирокомпаса и ротора сельсинадатчика, установленного в гирокомпасе. Это угловое перемеще-

| С ельсин-

приемник

I Серво -

I уси лит ель

Рис. 287. Схема принципа стабилизации антенны по направлению

ние воспринимается принимающим сельсином 6 и вызывает по­ ворот сельсина-датчика 7 размножителя курса. При повороте датчика 7 происходит его рассогласование с принимающим сель­ сином 8 в схеме ввода курса 3. Напряжение рассогласования усиливается сервоусилителем 9 и ЭМУ 10. Усиленное напряже­ ние рассогласования управляет работой исполнительного двига­ теля ввода курса 11. Исполнительный двигатель связан с прини­ мающим сельсином 12 приводного устройства вращения антен­ ны. Поэтому при вращении двигателя 15 антенное устройство 5 разворачивается на угол рассогласования. Одновременно испол­ нительный двигатель ввода курса разворачивает принимающий сельсин 8. Когда приводное устройство отработает заданный угол поворота и геометрическая ось антенны возвратится в прежнее положение, принимающий сельсин 8 и дающий сельсин 7 окажутся согласованными, двигатель ввода курса остановит­ ся, что вызовет остановку антенны. Таким образом, при любом повороте корабля антенна с помощью схемы ввода курса будет разворачиваться с постоянной скоростью относительно диамет­

301

ральной плоскости корабля или удерживать заданное направле­ ние в пространстве.

Стабилизация антенны по качкам служит для устранения влияния качек на положение геометрической оси антенны. Ко­ рабль может испытывать качки в двух плоскостях: в продоль­ ной— килевая качка и в поперечной — бортовая качка.

Существуют два метода стабилизации по качкам: стабилиза­

косвенная стабилизация.

Автономная стабилизация производится раздельно схемами стабилизации бортовой и килевой качек. Обе схемы одинаковы и разворачивают антенну в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Антенна выполняется с тремя степенями свободы, для чего отражатель вместе с излучателем устанавливают в кардановом подвесе (рис. 288). Вращение антенны по курсово­ му углу осуществляется двигателем КУ 1. Отработка углов бор­ товой качки производится силовым приводом БК 2 вокруг оси ааи а отработка углов килевой качки — силовым приводом КК 3 вокруг оси б—б\. Силовые приводы БК и КК 2 и 3 по конст­ рукции одинаковы н включают в себя сельсины-датчики Б К и КК, сельсины-приемники БК и КК, усилители БК и КК, электромашинные усилители (ЭМУ) БК и КК, исполнительные двигатели БК и КК- Углы качек подаются в схему от датчиков БК и КК, находящихся в гиростабилизаторе.

Рассмотрим стабилизацию антенны по бортовой качке. При бортовой качке сельсин-датчик БК в гиростабилизаторе рассог-

Рис. 288. Блок-схема привода стабилизации по бортовой и килевой качкам

302

ласовывается с сельсином-приемником БК силового привода БК на угол крена (угол наклона корабля в поперечной плоскости). Так как принимающий сельсин БК включен в трансформаторном режиме, он вырабатывает напряжение рассогласования, пропор­ циональное углу качки, полярность которого определяется на­ правлением качки. Это напряжение рассогласования усиливается сервоусилителем БК и подается на ЭМУ БК. ЭМУ вырабаты­ вает напряжение для питания якоря исполнительного двигателя БК соответствующей полярности. Двигатель БК разворачивает раму Рг вокруг оси аах в сторону, обратную наклону, и одновре­ менно разворачивает ротор сельсина-приемника в сторону умень­ шения рассогласования с сельсином-датчиком. Работа двигателя БК прекращается при полной отработке угла рассогласования сельсинов.

Таким образом, в процессе бортовой качки геометрическая ось антенны, все время разворачиваясь вокруг продольной осп корабля в сторону, обратную углу бортовой качки, не меняет своего положения в пространстве.

Аналогично происходит стабилизация и по килевой качке с той лишь разницей, что геометрическая ось антенны удержива­ ется неподвижной в поперечной плоскости корабля.

Схема стабилизации по качкам может стабилизировать ан­ тенну в определенных пределах. Для ограничения углов стаби­ лизации применяются схемы электрического и механического ог­ раничения и торможения, которые срабатывают при углах качек выше допустимых.

Для приведения антенны в плоскость, параллельную палубе корабля (нулевое положение стабилизации), вместо датчиков гиростабилизаторов к принимающим сельсинам БК и КК пере­ ключателями П 1 и Пч подключаются нулевые датчики. В нуле­ вое положение эти датчики могут устанавливаться вручную с по­ мощью штурвалов Шх и Д/г.

Косвенная стабилизация антенны производится относительно нестабилизированной плоскости палубы корабля. При этом ан­ тенна имеет две степени свободы: в вертикальной и горизонталь­ ной плоскостях корабля. Геометрическая ось антенны в задан­ ном направлении удерживается отработкой углов горизонталь­ ного и вертикального наведения, которые получаются в резуль­ тате преобразования углов качек, выдаваемых гирогоризонтом.

Блок-схема косвенной стабилизации представлена на рис. 289. Из рисунка видно, что входными данными для выработки углов наведения являются углы бортовой и килевой качек, курс, кур­ совой угол и угол места цели, которые с соответствующих при­ боров поступают на преобразователь координат.

Преобразователь координат является счетно-решающим при­ бором, вырабатывающим по входным данным углы вертикаль­ ного и горизонтального наведения, которые затем поступают раз­ дельно на приводы антенны по курсовому углу и углу места.

3 0 3

Приводы отрабатывают углы вертикального и горизонтального наведения, поворачивая геометрическую ось антенны в верти­ кальной'!! горизонтальной плоскостях корабля в заданном на­ правлении.

Рис. 289. Блок-схема косвенной стабилизации

При косвенной стабилизации можно стабилизировать всю ан­ тенну или только ее зеркало. Последнее позволяет сократить ко­ личество вращающихся переходов высокочастотного тракта и уменьшить габариты и вес приводов антенны. При стабилизации зеркала необходимым условием является сохранение положения излучателя в фокусе зеркала антенны.

§ 3. Общие сведения о сопровождении целей

Для управления'современным оружием и поражения им це­ лей, а также для наблюдения за окружающей обстановкой необ­ ходимо иметь точные данные о движении целей, т. е. знать эле­

304

менты пх движения — курс, скорость, высоту полета и др. Эти элементы в современных РЛС определяются автоматически спе­ циальными счетно-решающими устройствами или специализиро­ ванными вычислительными машинами, в которые непрерывно вводятся координаты целей.

Процесс непрерывного и точного определения координат целей называется сопровождением целей,- а устройства РЛС, позволяю­ щие его осуществлять, называются системами сопровождения.

Цели сопровождаются РЛС раздельно по каждой из коорди­ нат, поэтому различают системы сопровождения по дальности

ипо направлению.

Взависимости от способа управления механизмом дальности

иприводами антенны сопровождение может быть ручное, полу­ автоматическое или автоматическое.

При ручном сопровождении операторы следят за экранами индикаторов и с помощью штурвалов (дальности, пеленга и уг­ ла места) совмещают отметки целей с визирами. Штурвалами угловых координат ориентируют диаграмму направленности на сопровождаемую цель, но так как при этом происходит облуче­ ние и других целей, то производят дополнительную селекцию: штурвалом дальности выделяют цель по координате дальности. Преимущество этого способа в том, что оператор имеет возмож­ ность различать очень слабые сигналы на фоне шумов и созна­ тельно выбирать объект сопровождения. Недостатком является медленная реакция оператора, в результате чего при больших скоростях объекта нарушается плавность совмещения визира с сигналом и возрастают ошибки.

При полуавтоматическом сопровождении штурвалы дально­ сти и угловых координат вращаются моторами со скоростью, установленной оператором; последний только корректирует ско­ рость вращения для более точного совмещения визиров с отмет­ ками цели.

При автоматическом методе сопровождение происходит без участия оператора. Роль операторов в этом случае сводится к вы­ бору цели для автосопровождения и контролю за работой схемы. Автоматическое сопровождение позволяет вырабатывать коорди­ наты целей с высокой точностью и плавностью независимо от из­ менения курса и скорости целей.

Наиболее просто автоматическое сопровождение осуществля­ ется в РЛС, предназначенных для сопровождения и определения координат одной выбранной цели. Наведение на нужную цель в этих РЛС осуществляется по целеуказанию, полученному от РЛС кругового обзора.

Устойчивая работа схем автосопровождения в значительной степени зависит от постоянства амплитуды отраженных сигна­ лов. Резкое изменение амплитуды вызывает скачкообразное из­ менение напряжения ошибок и может привести к потере цели и срыву автосопровожденпя.

305

Потеря цели-возможна также под воздействием посторонних сигналов, сигналов от помех и даже собственных шумов прием­ ника, если они велики.

Для повышения устойчивости работы схемы автоматического сопровождения применяют автоматическую регулировку усиле­ ния (АРУ), благодаря чему амплитуда отраженного сигнала поддерживается стабильной.

Чтобы на вход схем автосопровождения не попадали посто­ ронние сигналы, а также чтобы уменьшить влияние помех и соб­ ственных шумов приемника, в устройствах автосопровождения применяют временную селекцию.

Процесс, при котором из суммы импульсов, приходящих в раз­ личное время, выбираются лишь импульсы, соответствующие определенному времени (в данном случае времени запаздывания импульса от заданной цели), называется временной селекцией. Схемы, позволяющие ее осуществлять, получили название схем селекции.

Схемы селекции осуществляют искусственную избиратель­ ность и позволяют выделить из всех сигналов, поступающих с выхода приемника, только один — сигнал от избранной цели. Для этого схемы селекции вырабатывают импульсы селекции, которые подсвечивают на индикаторах небольшой выбранный участок развертки по дальности и курсовому углу, в котором на­ ходится нужная цель. Эти же импульсы используются для отпи­ рания входных каскадов схем автосопровождения на время при­ хода отраженных сигналов от целей, находящихся в выбранном участке сектора обзора. Поэтому на вход схем автосопровождсния проходят сигналы только от выбранной для автосопровожденпя цели, совпадающие по времени с импульсами селекции.

Селекция отраженных сигналов производится как по даль­ ности, так и по курсовому углу.

На рис. 290 приведена функциональная схема устройства се­ лекции отраженных сигналов.

Схема формирования импульсов селекции по дальности вы­ рабатывает импульсы регулируемой длительности, синхронизи­ рованные по частоте и по времени с измерительным визиром и разверткой дальности. Для этого на вход схемы подаются на­ пряжение эталонной частоты с плавно изменяющейся фазой с выхода фазовращателя и импульсы сигнал-селектора со схемы дальности.

С помощью механизма дальности импульсы селекции по дальности могут задерживаться по времени и устанавливаться на любом участке развертки дальности.

Схема формирования импульсов селекции по курсовому углу вырабатывает импульсы регулируемой длительности, соответст­ вующие по времени части рабочего хода развертывающей голов­ ки антенны. Они должны быть синхронизированы по частоте и по времени с разверткой и визиром курсового угла. Для этого на

306

Рис. 290. Функциональная схема блока селекции отраженных сигналов

307