Имитатор радиолокационных сигналов

 

Использование: в радиотехнике, в моноимпульсных системах радиолокации. Сущность изобретения: имитатор радиолокационных сигналов содержит синхронизатор 1, вычислитель 2, генератор промежуточной частоты 3, генераторы псевдослучайных сигналов 4, фильтры низких частот 5, частотный модулятор 6, формирователь подвижных стробов 7, блок стробирования 8, цифровые управляемые аттенюаторы 9, амплитудный модулятор 10, управляемый генератор шума 11, сумматоры 12, фазовые коммутаторы 13, усилители 14. Имитатор выполнен многоканальным. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в моноимпульсных системах радиолокации, в частности, в многоканальных станциях наведения ракет.

Известен имитатор радиолокационных сигналов /1/, содержащий генератор радиосигналов, сумматоры, усилители, стробирующий каскад, цифровые управляемые аттенюаторы, управляемый генератор шума, синхронизатор, датчик диаграммы направленности антенны, вычислительное устройство, входы которого соединены с выходом синхронизатора и датчика диаграммы направленности, а выходы вычислительного устройства соединены с входами цифровых управляемых аттенюаторов, датчика диаграммы направленности антенны и управляемого генератора шума.

Данный имитатор формирует импульсные радиолокационные сигналы по промежуточной частоте радиолокационной станции, имитирующие цели на заданных дальностях. Наличие вычислительного устройства и цифровых управляемых аттенюаторов позволяет формировать энергетический уровень сигналов в соответствии с уравнением радиолокации.

Однако известный имитатор не позволяет имитировать одновременного наличия N целей в диаграмме направленности антенны, не формирует сигналы по разностным каналам (азимуту и углу места) для моноимпульсных радиолокационных станций сопровождения целей, не имитирует низкочастотную флуктуацию амплитуды сигналов, не позволяет имитировать допплеровское смещение частоты отраженных сигналов не позволяет имитировать узкополосную допплеровскую помеху и уводящие помехи по скорости и дальности.

На фиг. 1 представлена структурная схема имитатора радиолокационных сигналов. Он содержит синхронизатор 1, вычислитель 2, генератор промежуточной частоты 3, генераторы псевдослучайных сигналов 4, фильтры низких частот 5, частотный модулятор 6, формирователь подвижных стробов 7, блок стробирования 8, цифровые управляемые аттенюаторы 9, амплитудный модулятор 10, управляемый генератор шума 11, сумматоры 12, фазовые коммутаторы 13, усилители 14.

Имитатор радиолокационных сигналов работает следующим образом.

В каждом из N каналов имитации на аналоговый вход генератора промежуточной частоты 3 от радиолокационной станции поступает непрерывный сигнал опорной частоты, который преобразуется в сигнал промежуточной частоты станции с добавлением допплеровской частоты, пропорциональной скорости, имитируемой цели, которая поступает в виде кода на цифровой вход генератора промежуточной частоты 3 с выхода вычислителя 2. Сигнал с входа генератора промежуточной частоты 3 через частотный модулятор 6 поступает на вход блока стробирования 8, при этом, если первый генератор псевдослучайных сигналов 4 отключен, частотная модуляция сигнала не осуществляется.

Формирователь подвижных стробов 7 формирует видеоимпульсы, задержанные относительно зондирующего импульса радиолокационной станции на время, пропорциональное дальности до имитируемой цели, которая поступает в виде кода на вход формирователя подвижных стробов 7 с выхода вычислителя 2. Импульс начала зондирования и параметры зондирующего импульса поступают от радиолокационной станции через синхронизатор 1 в вычислитель 2. Видеоимпульсы с выхода формирователя подвижных стробов 7 поступают на вход блока стробирования 8, где из непрерывного сигнала формируется импульсный радиосигнал промежуточной частоты, который поступает на вход первого цифрового управляемого аттенюатора 9, с помощью которого формируется энергетический уровень сигнала от имитируемой цели в соответствии с уравнением радиолокации, информация о котором поступает в виде кода на второй вход цифрового управляемого аттенюатора 9 с выхода вычислителя 2. Сигнал с выхода первого цифрового управляемого аттенюатора 9 через амплитудный модулятор 10 поступает на первый вход сумматора 12, при этом если второй генератор псевдослучайных сигналов 4 отключен, амплитудная модуляция сигнала не осуществляется.

С выхода сумматора 12 сигнал поступает по трем каналам, имитирующим суммарный и разносные каналы сопровождения цели моноимпульсной радиолокационной станции, причем сигнал суммарного канала поступает на усилитель 14 с выхода сумматора 12 непосредственно, а сигналы разностных каналов поступают на усилители 14 через фазовые коммутаторы 13 и управляемые цифровые аттенюаторы 9. На вторые входы первого и второго фазовых коммутаторов 13 с выхода вычислителя 2 поступает код, пропорциональный знаку сигнала ошибки сопровождения цели соответственно, по азимуту и углу места, а на вторые входы второго и третьего цифровых управляемых аттенюаторов поступают коды величин сигналов ошибок сопровождения цели соответственно по азимуту и углу места. Вычисление этих ошибок производится в вычислителе 2, где рассчитываются текущие координаты каждой имитируемой цели и куда поступают через синхронизатор 1 координаты электрической оси антенны от радиолокационной станции. Информация о ширине диаграммы хранится в памяти вычислителя 2.

Выходные сигналы одноименных каналов (суммарного, азимутального, угломестного) всех N каналов имитатора через сумматоры 12 поступают на входы выходных усилителей 14 устройства и с них поступают в радиолокационную станцию.

Поскольку устройство имеет N независимых каналов, то это позволяет имитировать одновременное наличие N целей в диаграмме направленности антенны, что ближе к условиям реальной воздушной обстановки.

Для имитации уводящих помех по скорости или по дальности также необходимо минимум два независимых канала имитации, где второй канал используется для имитации отделяющейся цели (по дальности или по скорости) от цели, имитируемой первым каналом по определенному закону, заложенному в вычислительное устройство. Имитация узкополосной допплеровской помехи осуществляется с помощью первого генератора псевдослучайных сигналов 4, первого фильтра низких частот 5 и частотного модулятора 6. Включение генератора псевдослучайных сигналов осуществляется по признаку, поступающему в виде логического сигнала с выхода вычислителя 2, при этом осуществляется частотная модуляция сигнала промежуточной частоты с малой девиацией по случайному закону.

Низкочастотная флуктуация амплитуды сигнала осуществляется с помощью второго генератора псевдослучайных сигналов 3, второго фильтра низких частот 5 и амплитудного модулятора 10.

Имитация заградительной шумовой помехи осуществляется с помощью управляемого генератора шума 11, четвертого цифрового управляемого аттенюатора 9 и сумматора 12. С помощью аттенюатора осуществляется формирование энергетического уровня помехи.

Использование изобретения позволит получить условный экономический выигрыш за счет замены полетов авиации для обучения и тренировки расчетов радиолокационных станций их обучением и тренировкой по имитируемым целям. Кроме того, данный имитатор может быть использован в качестве стенда для проверки работоспособности радиолокационной станции при имитации воздушной обстановки, максимально приближенной к реальной.

Формула изобретения

Имитатор радиолокационных сигналов, содержащий три выгодных усилителя, последовательно включенные синхронизатор, вычислитель и канал имитации, содержащий последовательно включенные блок стробирования и первый управляемый цифровой аттенюатор, последовательно включенные управляемый генератор шума, второй управляемый цифровой аттенюатор, сумматор и первый канальный усилитель, а также третий и четвертый управляемые цифровые аттенюаторы, к выходам которых подключены второй и третий канальный усилители соответственно, при этом управляющие цифровые входы всех управляемых цифровых аттенюаторов и управляемый вход генератора шума соединены с выходом вычислителя, а выходы канальных усилителей являются выходами канала, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности имитации сигналов многоканальной станции сопровождения целей, введены три многовходовых сумматора, имитатор выполнен многоканальным, при этом в каждый канал введены два фазовых коммутатора, формирователь подвижных стробов, генератор промежуточной частоты, последовательно включенные первый генератор псевдослучайных сигналов, первый фильтр нижних частот и частотный модулятор и последовательно включенные второй генератор псевдослучайных сигналов, второй фильтр нижних частот и амплитудный модулятор, при этом первый, второй и третий выходы всех каналов соединены с соответствующими входами первого, второго и третьего многовходовых сумматоров соответственно, выходы которых соединены с входами соответствующих выходных усилителей, сигнальные входы всех генераторов промежуточной частоты соединены и являются входом имитатора, в каждом канале выход генератора промежуточной частоты подключен к второму входу блока стробирования, второй вход блока стробирования соединен с выходом формирователя подвижных стробов, выход первого управляемого цифрового аттенюатора подключен к второму входу амплитудного модулятора, выход которого подключен к второму входу сумматора, входы обоих фазовых коммутаторов соединены с выходом сумматора, а их выходы подключены к входам третьего и четвертого управляемых цифровых аттенюаторов, управляющие входы генератора промежуточной частоты, генераторов псевдошумовых сигналов, фазовых коммутаторов и формирователя подвижных стробов соединены с выходом вычислителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1