Генератор флюктуирующих сигналов целей

Использование: для проверки работы устройств обработки радиолокационной информации, а также обучения и тренировки операторов этих средств в условиях большого количества движущихся по сложным траекториям целей. Технический результат заключается в моделировании на экране радиолокационной станции целевой обстановки, соответствующей реальным условиям приема пачек отраженных от движущихся целей радиолокационных сигналов с медленной и быстрой флюктуацией амплитуды. Сущность изобретения: в устройство, содержащее пульт управления, блок памяти, генератор синхросигналов, первое, второе и третье оперативные запоминающие устройства, блок формирования относительных координат цели, блок формирования максимальной интенсивности сигнала цели, первый, второй, третий и четвертый блоки синхронизации, блок формирования текущей интенсивности сигнала цели, цифроаналоговый преобразователь, генератор шума, сумматор, введены коррелятор, первый и второй детекторы, первый и второй блоки умножения, первый и второй генераторы случайных чисел, что обеспечивает возможность формирования на выходе приемника РЛС дружно флюктуирующих и быстро флюктуирующих пачек отраженных от радиолокационных целей импульсов, собственных шумов приемника и сигналов синхронизации в темпе функционирования РЛС и с учетом движения судна-носителя РЛС. 8 ил.

 

Изобретение относится к области радиолокации, а именно к устройствам, формирующим имитирующие сигналы синхронизации и сигналы на входе приемника обзорной радиолокационной станции (РЛС), содержащие сигналы от движущихся целей с учетом флюктуации их эффективных отражающих поверхностей (ЭОП), а также шумы приемника имитируемой РЛС, и предназначено для проверки работы устройств обработки радиолокационной информации, а также обучения и тренировки операторов этих средств в условиях большого количества движущихся по сложным траекториям целей.

Широко известны устройства, формирующие траектории движущихся объектов по известным начальным координатам, времени начала и параметрам маневра, а также устройства формирования текущих полярных координат целей относительно РЛС [1]. Известны также устройства, формирующие пачку отраженных сигналов от цели с учетом ее среднего значения ЭОП, дальности до цели и ее угловым положением относительно обзорной РЛС, а также формирования диаграммы направленности имитируемой РЛС [2].

Из известных генераторов сигналов целей, используемых для проверки устройств обработки радиолокационной информации, наиболее близким к заявляемому по большинству существенных признаков и достигаемому техническому эффекту, является генератор сигналов целей, содержащий пульт управления, блок памяти, блок формирования относительных координат цели (ФОКЦ), блок формирования максимальной интенсивности сигнала цели (ФМИСЦ), первое, второе и третье оперативно запоминающие устройства (ОЗУ), блок формирования текущей интенсивности сигнала цели (ФТИСЦ), генератор синхросигналов, первый, второй, третий и четвертый блоки синхронизации, цифроаналоговый преобразователь, генератор шума и сумматор [3]. Генератор, выбранный в качестве прототипа, обеспечивает формирование импульсов целей с фиксированным средним значением ЭОП, а также проверку алгоритмов функционирования устройств обнаружения и сопровождения целей, возможность формирования сигналов, подаваемых на индикаторы устройств обработки радиолокационной информации, но не обеспечивает формирование пачек дружно флюктуирующих и быстро флюктуирующих импульсов, обусловленных изменением мгновенного значения ЭОП цели за счет ее перемещений относительно центра масс и вибрации корпуса, подаваемых на индикаторы устройств обработки радиолокационной информации, что необходимо для проверки алгоритмов функционирования этих устройств, а также для проведения тренировок операторов этих средств в условиях, максимально приближенным к реальным.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей генератора сигналов целей, что обеспечивает повышение качества диагностирования устройств РЛС и проверки алгоритмов обработки радиолокационной информации от момента обнаружения пачек, отраженных от целей импульсов, до выдачи текущих координат целей потребителям, а также эффективность обучения и тренировок операторов радиолокационных средств, с учетом изменения мгновенного значения ЭОП движущихся целей в процессе их перемещения в пространстве относительно обзорной РЛС.

Технический результат заключается в моделировании на экране радиолокационной станции целевой обстановки, соответствующей реальным условиям приема пачек, отраженных от движущихся целей радиолокационных сигналов с медленной и быстрой флюктуацией амплитуды.

Поставленная задача достигается введением в схему прототипа блоков с их связями, обеспечивающих для заданного числа целей формирование дружно флюктуирующих (медленная флюктуация) и быстро флюктуирующих пачек отраженных импульсов, в зависимости от типа и ракурса целей, а также от интервала корреляции флюктуаций.

Возможность достижения технического результата обусловлена тем, что исходя из теоретических посылок [4] случайные изменения амплитуды импульсов дружно флуктуирующей пачки происходят в соответствии с экспоненциальным законом распределения плотности вероятности (1) одновременно для всех импульсов в пределах пачки, а случайные изменения амплитуды импульсов быстро флуктуирующей пачки происходят также в соответствии с экспоненциальным законом распределения плотности вероятности, но независимо для всех импульсов в пределах пачки.

где - мощность центрального импульса пачки, соответствующая среднему значению эффективной площади рассеяния (ЭПР) цели.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема заявляемого устройства.

На фиг.2-8 приведены временные диаграммы, поясняющие работу ГФСЦ.

Генератор флюктуирующих сигналов целей (ГФСЦ) содержит (фиг.1) пульт 1 управления (ПУ), блок 2 памяти, блок 3 формирования относительных координат цели (ФОКЦ), коррелятор 4, блок 5 формирования максимальной интенсивности сигнала цели (ФМИСЦ), первый детектор 6, первый блок 7 умножения, первый генератор 8 случайных чисел, первое оперативно запоминающее устройство 9 (первое ОЗУ), генератор, синхросигналов 10, первый блок 11 синхронизации, второй блок 12 синхронизации, генератор 13 шума, второе оперативное запоминающее устройство 14 (второе ОЗУ), блок 15 формирования текущей интенсивности сигнала цели (блок ФТИСЦ), второй детектор 16, второй блок 17 умножения, второй генератор 18 случайных чисел, третье оперативно запоминающее устройство 19 (третье ОЗУ), сумматор 20, цифроаналоговый преобразователь 21 (ЦАП), третий блок 22 синхронизации, четвертый блок 23 синхронизации. При этом выход пульта 1 управления соединен информационной шиной с входом генератора 10 синхросигналов и с первым входом блока 2 памяти, первый выход которого соединен информационной шиной с первым входом блока 5 ФМИСЦ и с входом блока 3 ФОКЦ, а второй выход соединен информационной шиной с входом коррелятора 4, выход которого соединен информационной шиной с третьим входом первого ОЗУ 8 и входом первого детектора 6, выход которого соединен с входом первого генератора 8 случайных чисел, выход которого соединен информационной шиной со вторым входом первого блока 7 умножения, выход которого соединен информационной шиной с первым входом первого ОЗУ 9, а первый вход подключен информационной шиной к выходу блока 5 ФМИСЦ. Выход блока 3 ФОКЦ соединен информационной шиной со вторым входом блока 5 ФМИСЦ и со вторым входом первого ОЗУ 9. Первый выход первого блока 11 синхронизации соединен адресной шиной со вторым входом блока 2 памяти и пятым входом первого ОЗУ 9, а второй выход соединен шиной синхронизации с третьим входом блока 2 памяти и с четвертым входом первого ОЗУ 9, третий выход соединен с первым входом второго блока 12 синхронизации, первый выход которого соединен адресной шиной с шестым входом первого ОЗУ 9 и третьим входом второго ОЗУ 14, второй выход соединен шиной синхронизации с седьмым входом первого ОЗУ 9 и со вторым входом второго ОЗУ 14. Выход первого ОЗУ 9 соединен информационной шиной с первым входом второго ОЗУ 14, первый выход которого соединен информационной шиной с первым входом блока 15 ФТИСЦ, третий выход соединен адресной шиной со вторым входом третьего ОЗУ 19, а второй выход соединен информационной шиной с входом второго детектора 16, выход которого соединен с входом второго генератора случайных чисел 18, выход которого соединен информационной шиной с первым входом второго блока 17 умножения, выход которого соединен информационной шиной с первым входом третьего ОЗУ 19, а первый вход подключен информационной шиной к выходу блока 15 ФТИСЦ. Первый выход генератора 10 синхросигналов соединен со вторым входом второго блока 12 синхронизации и с входом четвертого блока 23 синхронизации и является третьим выходом устройства, третий выход генератора 10 синхросигналов соединен информационной шиной со вторым входом блока ФТИСЦ и является первым выходом устройства, а второй выход соединен с входом третьего блока 22 синхронизации, первый выход которого соединен адресной шиной с четвертым входом второго ОЗУ 14, а второй выход соединен шиной синхронизации с пятым входом второго ОЗУ 14 и со вторым входом третьего ОЗУ 19, четвертый вход которого подключен адресной шиной к первому выходу четвертого блока 23 синхронизации, а выход соединен информационной шиной с входом ЦАП 21, выход которого соединен со вторым входом сумматора 20, первый вход которого подключен к выходу генератора 13 шума, выход которого является вторым выходом устройства.

Устройство в целом может быть реализовано путем использования средств вычислительной техники, совместно с цифроаналоговыми схемами на основе общеизвестных радиоэлементов. Пульт управления 1, блок 2 памяти, блок 3 ФОКЦ, блок 5 ФМИСЦ, генератор 10 синхросигналов, первый блок 11 синхронизации, второй блок 12 синхронизации, блок 14 ФТИСЦ, третье ОЗУ 19, генератор 13 шума, сумматор 20, ЦАП 21, третий блок 22 синхронизации, четвертый блок 23 синхронизации, аналогичный блокам прототипа. Первое ОЗУ 9 и второе ОЗУ 14 отличаются от прототипа возможностью записи значения индекса и последующего его считывания.

Введение в состав ГФСЦ коррелятора, первого и второго детектора, первого и второго генератора случайных чисел, первого и второго умножителя обеспечивает возможность формирования на выходе приемника РЛС дружно флюктуирующих и быстро флюктуирующих пачек отраженных от целей импульсов в темпе функционирования РЛС.

Устройство работает следующим образом. Подготовка к работе ГФСЦ состоит в том, что с пульта 1 управления, который может быть реализован с помощью панели управления обзорного радиолокатора и клавиатуры компьютера, задаются для каждой цели ее номер, тип цели, начальные координаты моментов начала и параметров маневров, а также начальные координаты моментов начала и параметров маневров судна-носителя моделируемой РЛС. Эту информацию вводят с клавиатуры компьютера как до начала, так и в процессе работы ГФСЦ. Также в процессе работы с панели управления обзорного радиолокатора вводят информацию о режимах работы моделируемой РЛС и об изменении режима работы. Вся эта информация поступает по информационной шине в блок 2 памяти в виде двоичного кода. Адресом записи этой информации для каждой цели является ее номер. В блоке 2 памяти, представляющим собой долговременное запоминающее устройство, кроме указанной в прототипе информации хранятся данные об интервалах корреляции для каждого типа имитируемой цели в зависимости от их ракурсов. Он может быть реализован, например, на базе винчестера компьютера и регистрах памяти.

Временные диаграммы работы ГФСЦ представлены на фиг.2.

Генератор 10 синхросигналов вырабатывает на первом выходе (фиг.2а) импульсы прямого хода развертки (ИНПХ), на втором выходе (фиг.2б) - импульсы обратного хода развертки (ИНОХ), а на третьем выходе - коды текущего пеленга и угла места МДНА радиолокационной станции. Период следования ИНПХ и ИНОХ (T_и), их временная расстановка (t_пк - время прямого хода и t_ox - время обратного хода), а также последовательность смены кодов пеленга и угла места максимума диаграммы направленности антенны (МДНА) определяется режимом работы моделируемой радиолокационной станции (РЛС), задаваемым с пульта 1 управления. Для реализации блока 10, в части, касающейся моделирования кодов пеленга и угла места антенны (максимума диаграммы направленности), могут быть использованы отдельные устройства соответствующего антенного поста. В качестве генератора ИНПХ и ИНОХ могут быть использованы блоки синхронизаторов РЛС или схемы, собранные и функционирующие по аналогичным принципам и по своим параметрам, соответствующие моделируемой РЛС.

Первый блок 11 синхронизации, независимо от генератора 10 синхросигналов, формирует в течение времени t_цз1 на шине адреса (первый выход) и шине синхронизации (второй выход) последовательность команд цикла расчета и записи информации в первое ОЗУ 9 (фиг.2в), который заканчивается формированием на третьем выходе импульса конца записи в первое ОЗУ 9 (фиг.2г), подаваемого на первый вход второго блока 11 синхронизации. Временные диаграммы цикла расчета и записи информации в первое ОЗУ 9 приведены на фиг.3. Период повторения этого цикла - период расчета Т_р определяется временем перемещения цели, движущейся с максимальной скоростью V_max на величину разрешающей способности моделируемой радиолокационной станцией по дальности Δ d в соответствии с выражением (2):

Длительность цикла расчета и записи информации в первое ОЗУ 9 определяется соотношением:

Второй блок 12 синхронизации по первому ИНПХ (второй вход) после прихода импульса конца записи в первое ОЗУ 9 (первый вход) формирует в течение времени t_цз2 на шине адреса (первый выход) и шине синхронизации (второй выход) последовательность команд цикла перезаписи информации из первого ОЗУ 9 во второе ОЗУ 14 (фиг.2д). Временные диаграммы этого цикла приведены на фиг.4. Длительность t_цз2 определяется соотношением:

Третий блок 22 синхронизации на каждый приходящий на его вход ИНПХ формирует в течение времени t_уз3 на шине адреса (первый выход) и шине синхронизации (второй выход) последовательность команд цикла перезаписи информации из второго ОЗУ 14 в третье ОЗУ 19 (фиг.2е). Временные диаграммы этого цикла приведены на фиг.6. Длительность t_цз3 определяется соотношением:

Четвертый блок 23 синхронизации на каждый приходящий на его вход ИНПХ формирует в течение времени t_цс3 на шине адреса (первый выход) и шине синхронизации (второй выход) последовательность команд цикла считывания информации из третьего ОЗУ 19 (фиг.2ж). Временные диаграммы этого цикла приведены на фиг.5. Длительность t_цс3 определяется соотношением:

Блок 11 первый блок синхронизации представляет собой обычный автогенератор, который может быть реализован на общеизвестных схемах. Блоки 12, 22 и 23, соответственно второй, третий и четвертый блоки синхронизации, представляют собой обычные ждущие блокинг-генераторы, которые могут быть также реализованы на общеизвестных схемах.

Использование в устройстве трех ОЗУ обусловлено необходимостью синхронизации двух независимых и различных по длительности процессов: расчет относительных координат целей и значений максимальной интенсивности флюктуирующих отраженных сигналов от этих целей на выходе приемника в темпе функционирования моделируемой РЛС судна-носителя. После окончания расчета данных они немедленно записываются в первое ОЗУ 9, причем расчет данных и запись в ОЗУ может занять несколько циклов прямого хода развертки. Второе ОЗУ 14 решает задачу хранения данных в период между расчетами и обеспечение данными блока 15 ФТИСЦ и блока 16 второго детектора, причем обновление информации во втором ОЗУ 14 происходит только в период прямого хода развертки, когда моделирование отраженных от целей сигналов на выходе приемника РЛС судна-носителя осуществляется по данным третьего ОЗУ 19. Третье ОЗУ 19 решает задачу моделирования отраженных от целей сигналов в темпе функционирования РЛС судна-носителя, причем обновление информации в третьем ОЗУ 19 происходит во время обратного хода развертки, когда моделирования отраженных от целей сигналов не производится.

Цикл расчета и записи информации в первое ОЗУ 9 (см. диаграммы фиг.3) состоит из интервалов вычисления в блоке 3 ФОКЦ относительных координат, выполнения операции сравнения в корреляторе 4, в блоке 5 ФМИСЦ максимальной интенсивности сигнала, срабатывания первого детектора 6 на уставленный индекс для синхронизации первого генератора 8 случайных чисел, выполнения в первом блоке 7 умножения операции умножения величены на выходе блока 5 ФМИСЦ и коэффициента на выходе первого генератора 8 случайных чисел, для каждого из N моделируемых сигналов целей, записи полученных значений и значений индекса в первое ОЗУ 9. В корреляторе 4 осуществляется операция сравнения поступающего из блока памяти значения интервала корреляции (τ ₀) для облучаемой цели в зависимости от ее ракурса с величинами: периодом повторения импульсов (Т_и), временем облучения цели (τ _обл) и периодом обзора РЛС (Т₀). После сравнения на выход коррелятора 4 выдается решение о принадлежности входной величины к интервалу τ _обл<τ ₀<Т₀ или τ ₀≈T_и в виде индекса, позволяющего детекторам (блоки 6 и 16) срабатывать на установленное в них пороговое значение индекса. Коррелятор 4 может быть реализован, например, на микросхеме типа 1533СП1 и схемах совпадения (схема И).

Блок 3 ФОКЦ производит в реальном масштабе времени расчет текущих координат целей относительно судна-носителя обзорного радиолокатора, который мы моделируем. На этапе подготовки из блока 2 памяти записывается в оперативную память блока 3 ФОКЦ начальные координаты цели (пеленг, дистанция, угол места) и ее элементы движения (курс, скорость), а также параметры движения носителя моделируемой РЛС (курс и скорость), которые при необходимости можно изменять непосредственно во время работы. Функции блока 3 ФОКЦ может выполнять специальный процессор или компьютер. Адресом выбора исходных данных из блока 2 памяти для расчета и записи в первом ОЗУ 9 вычисленных значений относительных координат, максимальной интенсивности сигнала и интервала корреляции является номер моделируемой цели.

Относительные координаты целей - дальность, пеленг, угол места, рассчитанные в блоке 3 ФОКЦ на основании поступающих, на его вход по информационной шине из блока 2 памяти данных о начальных координатах, времени начала и характеристиках маневра целей и носителя маневра модулируемой радиолокационной станции и поступают на второй вход первого ОЗУ 9. Причем если текущее время меньше времени начала маневра, то в расчетах используются начальные или введенные с пульта 1 управления курс и скорость цели, а если текущее время равно времени начала маневра цели или носителя, то для расчета очередного местоположения цели используются курс и скорость маневра. Максимальная интенсивность сигнала цели, соответствующая амплитуде видеосигнала центрального импульса пачки отраженных от этой цели сигналов, вычисляется в блоке 5 ФМИСЦ на основании поступающих, на его первый вход по информационной шине из блока 2 памяти данных о технических характеристиках моделируемой РЛС (режим работы и мощности передатчика) и типа цели, а также поступающих на его второй вход по информационной шине из блока 3 ФОКЦ вычисленных значений дальностей до цели и радиогоризонта D_рг, определяемого по формуле:

где н_а - высота расположения антенны моделируемой РЛС на судне-носителе;

Н_ц - высота полета воздушной цели или высота надстроек надводной цели.

Вычисленное значение с выхода 5 ФМИСЦ по информационной шине поступает на первый вход первого блока 7 умножения, где производится операция его умножения на коэффициент, поступивший на его второй вход с выхода первого генератора 8 случайных чисел, значение которого в случае совпадения установленного корреляции индекса с индексом на входе первого детектора 6, изменяется от нуля до единицы по экспоненциальному закону распределения вероятности (1). Это позволяет изменять максимальную интенсивность цели в интересах последующего формирования дружно флюктуирующей пачки отраженных от целей импульсов. В случае несовпадения установленного корреляции индекса со значением индекса на входе первого детектора 6 значение коэффициента на выходе первого генератора случайных чисел 8 будет постоянно равно единице, что позволяет в дальнейшем не вмешиваться в формирование быстро флюктуирующей пачки отраженных от целей сигналов. Полученное значение с выхода первого блока 7 умножения по информационной шине поступает на первый вход первого ОЗУ 9. Первый блок 7 умножения точно также как и второй блок 16 умножения может быть реализован на базе микросхемы К556РТ7А.

Рассчитанные значения дальности, пеленга, угла места и максимальной интенсивности сигнала, а также значения интервала корреляции цели записываются в первое ОЗУ 9 с приходом из первого блока синхронизации 11 сигнала синхронизации на его четвертый вход, по адресу, соответствующему номеру цели и поступающему на пятый вход первого ОЗУ 9. По окончании записи рассчитанных данных по последней из N моделируемых целей первый блок 11 синхронизации формирует на третьем выходе импульс конца записи в первое ОЗУ 9, который подается на первый вход второго блока 12 синхронизации и переводит его в режим готовности к формированию команд цикла перезаписи информации из первого ОЗУ 9 во второе ОЗУ 14.

Цикл перезаписи информации из первого ОЗУ 9 во второе ОЗУ 14 начинается с приходом на второй вход второго блока 12 синхронизации первого ИНПХ, после приведения этого блока в готовность импульсом запуска с третьего выхода первого блока 11 синхронизации, и состоит из интервалов (см. диаграммы фиг.4) считывания информации из первого ОЗУ 9 и записи информации во второе ОЗУ 14 по каждому из N моделируемых сигналов целей. Адресом считывания и записи информации первого ОЗУ 9 и второго ОЗУ 14 является номер моделируемой цели.

Цикл перезаписи информации из второго ОЗУ 14 в третье ОЗУ 19 начинается с приходом на вход третьего блока 22 синхронизации каждого ИНОХ и состоит из интервалов (см. диаграммы фиг.6) вычисления в блоке 15 ФТИСЦ для каждого из N моделируемых сигналов целей текущей интенсивности, срабатывания второго детектора 16 на установленную величину индекса корреляции коррелятора 4 для синхронизации работы второго генератора 18 случайных чисел, а также выполнения операции умножения во втором блоке 17 умножения величены, полученной с выхода блока 15 ФТИСЦ, на коэффициент выработанный вторым генератором 18 случайных чисел и записи вычисленных значений в третье ОЗУ 19. Блоки 9, 14 и 19 соответственно первое ОЗУ, второе ОЗУ и третье ОЗУ могут быть реализованы на общеизвестных элементах статического ОЗУ большой емкости и быстродействия, например, К556РУ17. Особенностью этих ОЗУ является то, что одни и те же выводы микросхемы в различных режимах выполняют разные функции, например, в режиме записи информационные выводы являются входом, а в режиме считывания - выходом.

Текущая интенсивность сигнала цели, соответствующая амплитуде видеосигнала очередного импульса пачки, отраженного от цели сигнала, вычисляется в блоке 15 ФТИСЦ на основании поступающих по информационным шинам, на его первый вход из второго ОЗУ 14 кодов пеленга, угла места и максимальной интенсивности сигнала цели, а на второй вход из генератора 10 синхросигналов кодов пеленга и угла места МДНА. Таким образом в блоке 15 ФТИСЦ осуществляется модуляция пачки отраженных от цели сигналов формой диаграммы направленности антенны, учитывающей коэффициенты затухания, вносимые отклонением местоположения цели от максимума основного лепестка ДНА. Во втором блоке 17 умножения при срабатывании второго детектора 16 на установленное значение индекса корреляции осуществляется модуляция каждого импульса пачки отраженных от цели импульсов коэффициентами, вычисленными вторым генератором 18 случайных чисел по экспоненциальному закону распределения вероятности (1), что позволяет имитировать быстро флюктуирующую пачку отраженных от цели сигналов. Второй детектор 16 также как и первый детектор 6 может быть реализован на базе общеизвестных схем усилителей-ограничителей, построенной, например, на микросхеме типа КР140УД1208 и аналого-цифровом преобразователе. В случае несовпадения индекса на входе детектора 16 с установленным значением, на второй вход второго блока 16 умножения со второго генератора 18 случайных чисел постоянно поступает значение коэффициента, равное единице, что позволяет не влиять на формирование дружно флюктуирующей пачки, отраженных от цели сигналов.

Первый генератор 8 случайных чисел и второй генератор 18 случайных чисел могут быть построены, например, на базе генератора нормально распределенных случайных чисел и аналого-цифровом преобразователе.

Адресом выбора из второго ОЗУ 14 исходных данных для расчета является номер моделируемой цели. Адресом записи в третье ОЗУ 19 вычисленных значений текущей интенсивности сигнала цели является дальность до этой цели, считываемая с третьего выхода второго ОЗУ 14 и поступающая по адресной шине на второй вход третьего ОЗУ 19.

Цикл считывания информации третьего ОЗУ 19 начинается с приходом на вход четвертого блока 23 синхронизации каждого ИНПХ и состоит из интервалов (см. диаграммы фиг.5) считывания информации из третьего ОЗУ 19 и обнуления соответствующей ячейки третьего ОЗУ 19 для каждого дискрета дальности. Размер каждого дискрета дальности равен разрешающей способности моделируемой РЛС по дальности. Адресом считывания и обнуления ячеек третьего ОЗУ 19 является номер дискрета дальности, выбираемый последовательно из интервала от 1 до m, где m - общее число дискретов дальности, определяемое соотношением:

где D_max - максимальный размер зоны обзора РЛС по дальности;

t_пx - время прямого хода развертки;

С - скорость распространения электромагнитных волн в воздухе.

При считывании информация об амплитуде видеосигналов, с задержкой относительно ИНПХ, соответствующей номеру выбранного дискрета дальности, поступает с выхода третьего ОЗУ 19 по информационной шине на вход ЦАП 21, где преобразуется в аналоговый сигнал. Обнуление ячеек третьего ОЗУ 19 осуществляется для подготовки его к очередному циклу перезаписи информации из второго ОЗУ 14.

Наглядно формирование пачек дружно флюктуирующих и быстро флюктуирующих импульсов при записи и считывании третьего ОЗУ 19 представлено на фиг.7 и 8 соответственно.

Устройство обеспечивает формирование числа сигналов целей, определяемого соотношением быстродействия его блоков и времени t_пx, t_ox, Т_и, Т_р, что для современных обзорных радиолокационных станций, средств вычислительной техники и радиоэлементов составляет от десятков до нескольких сотен микросекунд.

Синхронизация процесса расчета относительных координат большого числа целей, максимальной интенсивности сигналов целей с процессом формирования отраженных от целей сигналов на выходе приемника моделируемой РЛС достигается наличием в составе ГФСЦ первого блока 11 синхронизации, второго блока 12 синхронизации, первого ОЗУ 9 и второго ОЗУ 14.

Возможность формирования флюктуирующих сигналов, отраженных от цели в темпе функционирования моделируемой радиолокационной станции, в том числе от целей, расположенных по одному направлению, обеспечивается наличием в составе ГФСЦ третьего блока 22 синхронизации, четвертого блока 23 синхронизации и третьего ОЗУ 19, а также тем, что считывание информации из второго ОЗУ 14 осуществляется по адресу, соответствующему номеру цели, а запись информации в третье ОЗУ 19 - по адресу, соответствующему дальности до цели. ЦАП 21 в случае появления на его входе некоторой цифровой последовательности, например: 039, преобразует ее в аналоговый сигнал с определенной длительностью и амплитудой, который будет соответствовать этому числу.

Аналоговый сигнал с выхода ЦАП 21, соответствующий видеосигналам отраженных от целей импульсов, принятых и обработанных приемным трактом моделируемой радиолокационной станцией, поступает на второй вход сумматора 18, где суммируется с сигналом генератора 13 шума, поступающим на первый вход сумматора. Генератор шума вырабатывает видеосигнал, аналогичный шумам приемника моделируемой РЛС.

В результате сложения на выходе сумматора 20, который является вторым выходом ГФСЦ, получается видеосигнал, аналогичный видеосигналу моделируемой РЛС при обнаружении целей в пределах зоны видимости. На первый на выход ГФСЦ поступают сигналы углового положения МДНА, а на третий выход - ИНПX. При подаче сигналов с выходов ГФСЦ на входы устройств обработки радиолокационной информации обеспечивается полная имитация функционирования обзорной радиолокационной станции, позволяющая осуществлять проверку этих устройств и алгоритмов их работы, а также производить обучение и тренировку операторов эксплуатирующих эти радиолокационные средства.

Источники информации

1. Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки. - М.: Радио и связь, 1986, с.133-136.

2. Патент №5870055 США, кл. G 01 S 7/40, 1999, Tracking radar signal generator.

3. Свидетельство РФ на полезную модель №11348, МПК 6 G 01 S 7/40, 1999. Генератор сигналов целей (прототип).

4. В.Е.Дулевич. Теоретические основы радиолокации. Москва: “Советское радио”, 1978 г.

Генератор флюктуирующих сигналов, содержащий пульт управления, блок памяти, генератор синхросигналов, блок формирования относительных координат цели (блок ФОКЦ), блок формирования максимальной интенсивности сигнала цели (блок ФМИСЦ), первый блок синхронизации, второй блок синхронизации, первое оперативное запоминающее устройство (первое ОЗУ), второе оперативное запоминающее устройство (второе ОЗУ), блок формирования текущей интенсивности сигнала цели (блок ФТИСЦ), третий блок синхронизации, четвертый блок синхронизации, третье оперативно запоминающее устройство (третье ОЗУ), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), генератор шума, сумматор, отличающийся тем, что в него введены коррелятор, первый детектор, первый генератор случайных чисел, первый блок умножения, второй детектор, второй генератор случайных чисел, второй блок умножения, причем пульт управления соединен информационной шиной с входом генератора синхросигналов и с первым входом блока памяти, первый выход которого соединен информационной шиной с входом блока ФОКЦ и с первым входом блока ФМИСЦ, а второй выход соединен информационной шиной с входом коррелятора, выход которого соединен информационной шиной с третьим входом первого ОЗУ и входом первого детектора, выход которого соединен с входом первого генератора случайных чисел, выход которого соединен информационной шиной со вторым входом первого блока умножения, первый вход которого подключен информационной шиной к выходу блока ФМИСЦ, а выход соединен информационной шиной с первым входом первого ОЗУ, выход блока ФОКЦ соединен информационной шиной со вторым входом блока ФМИСЦ и со вторым входом первого ОЗУ, первый выход первого блока синхронизации соединен адресной шиной со вторым входом блока памяти и пятым входом первого ОЗУ, второй выход соединен шиной синхронизации с третьим входом блока памяти и с четвертым входом первого ОЗУ, а третий выход соединен с первым входом второго блока синхронизации, первый выход которого соединен адресной шиной с шестым входом первого ОЗУ и третьим входом второго ОЗУ, второй выход соединен шиной синхронизации с седьмым входом первого ОЗУ и со вторым входом второго ОЗУ, выход первого ОЗУ соединен информационной шиной с первым входом второго ОЗУ, первый выход которого соединен информационной шиной с первым входом блока ФТИСЦ, выход которого соединен информационной шиной с первым входом второго блока умножения, третий выход второго ОЗУ соединен адресной шиной со вторым входом третьего ОЗУ, а второй выход соединен информационной шиной с входом второго детектора, выход которого соединен с входом второго генератора случайных чисел, выход которого соединен информационной шиной со вторым входом второго блока умножения, выход которого соединен информационной шиной с первым входом третьего ОЗУ, первый выход генератора синхросигналов соединен со вторым входом второго блока синхронизации и с входом четвертого блока синхронизации и является третьим выходом устройства, третий выход генератора синхросигналов соединен информационной шиной со вторым входом блока ФТИСЦ и является первым выходом устройства, а второй выход соединен с входом третьего блока синхронизации, первый выход которого соединен адресной шиной с четвертым входом второго ОЗУ, второй выход соединен шиной синхронизации с пятым входом второго ОЗУ и с третьим входом третьего ОЗУ, выход которого соединен информационной шиной с входом ЦАП, выход которого соединен со вторым входом сумматора, первый выход четвертого блока синхронизации соединен адресной шиной с четвертым входом третьего ОЗУ, а второй выход соединен шиной синхронизации с пятым входом третьего ОЗУ, выход генератора шума соединен с первым входом сумматора, выход которого является вторым выходом устройства.