Лий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства ¹

Заявлено 29.1Ч.1971 (№ 1651129f26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.IV.1973. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 23Х11.1973

М. Кл. 6 01s 9/04 ч

Комитет по лелем изобретений н открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 621.396.965.11 (088.8) Автор изобретения

М. И. Калитвинов

Заявитель

ЭЛЕКТРОННЫЙ АВТОДАЛЬНОМЕР

1 т,=

Fn макс

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для надежного и точного сопровождения целей по дальности.

В настоящее время в РЛС точного сопровождения целей по дальности широко используются электронные импульсные автодальномеры в виде следящих систем с астатизмом второго порядка.

Недостатком известных автодальномеров с постоянными параметрами является их неприспособленность к изменению входных воздействий; при широких диапазонах изменения этих воздействий точность и помехоустойчивость могут значительно снижаться.

Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости автодальномера в условиях широких диапазонов изменения входных воздействий и получение возможности надежной работы после изменения входных воздействий.

Это достигается перестройкой параметров автодальномера таким образом, чтобы при любых входных воздействиях его ошибка была минимальной.

Экстремальная настройка параметров предложенного автодальномеэа обеспечивается за счет введения в него канала самонастройки параметров (КСН), состоящего из квадратора, сглаживающего фильтра, схемы вычисления производной среднеквадратической ошибки, логического устройства (ЛУ) и интегратора.

На фиг. 1 показана структурная схема са5 монастраивающегося автодальномера; на фиг. 2 — принципиальная схема КСН.

Квадратор КСН 1 собран по схеме модульного элемента на усилителях постоянного тока (лампы 2 4) с варисторами 5, б в цепях

10 обратных связей (фиг. 2).

Применение варисторов позволяет получить компактную и простую схему квадратора. Так как (7„- (фиг. 2) представляет собою выходное напряжение дискриминатора, т. е. смесь

15 регулярной и шумовой составляющих, которые обе несут полезную информацию для

КСН, то сглаживание напряжения U„., производится фильтром (7 — 10) с постоянной времени:

20 где Рр „„;, — максимальная частота спектра регулярной составляющей напряжения диск25 римпнатора.

B качестве схемы вычисления производной применена схема определения конечных разностей, которая позволяет находить усреднен30 ное значение, что повышает надежность рабо3 ты схемы при наличии случайных флюктуаций напряжения на выходе квадратора.

Схема содержит генератор тактовых импульсов (несимметричный мультивибратор на лампе 11), амплитудно-импульсный модулятор (диодный ограничитель на лампах 12—

i4), схему выделения первых разностей 15—

17, двухкаскадный видеоусилитель (ВУС) на лампе 18 и двунаправленный детектор 19.

Логическое устройство предназначено для переключения положительного и OTppIJàòåëüного напряжения на входе интегратора КСН таким образом, чтобы в автодальномере осуществлялся непрерывный пои к минимума квадрата общей среднеквадратической ошибки (СКО) оо, или соблюдались условия его статической устойчивости:

" о

< Ко d=o

2 .0 и =0 при (0;

dt dt « 1 о

" о

< 1 о " о

2 (О и о (0 при )0;

dt dt dKo

16а, где Ko —

N„ а„(1) — радиальное ускорение цели;

N (1) — спектральная плотность помех.

Логическое устройство состоит из поляризованного реле 20, реле 21, двух катодных повторителей на лампе 22 и двух делителей напряжения на резисторах 28, 24 и потенциометрах 25, 2б, являющихся источниками входных напряжений интегратора, уровень которых может регулироваться с помощью потенциометров.

Интегратор вырабатывает линейно изменяющееся управляющее напряжение постоянного тока, которое поступает на усилители автодальномера с перестраиваемыми коэффициентами усиления. Интегратор собран по схеме однокаскадного УПТ на лампе 27 с отрицательной обратной связью через конденсатор

28. На выходе интегратора поставлен ограничитель сверху и снизу на резисторе 29, потенциометрах 80, 81 для регулирования уровней ограничения и диодах 82 и 88. Ограничитель обеспечивает перестройку Ко (полосы Ь1 ) автодальномера,в требуемых пределах.

Электронный автодальномер с КСН работает следующим образом.

В процессе сопровождения цели с изменением дальности непрерывно изменяется соотношение между динамической ошибкой, пропорциональной ускорению а„(t) и уровнем помех N (t). Это же соотношение изменяется также в зависимости от характера цели и помех. Напряжение с выхода дискриминатора (фиг. 1) в виде смеси регулярной и случайной составляющих, пропорциональных соответственно a„(i) и N„(t), поступает не только на вход исполнительного устройства основного

379889 контура автодальномера для управления задержкой стробов сопровождения, но и на вход

KCH для целей экстремального управления параметрами основного контура.

5 Квадратср с фильтром выполняет математическую операцшо следующего вида:

U« = - &, + <-< сл) =

К,<, (Ор + 2UpU + О„).

Так как управляющее воздействие a„(t) и помехи Л (t) некоррелированы между собой, то после усреднения член 2 < .1р< .1с«< =:=-О, поэтому

2 2 1«в — — К«в (Up + висл 1

15 где

2 2 2 2 2 2

Up — Квд д1 «1сл — Квд "фл ,ф, — средние квадраты динамической и флюктуационной ошибок, а (К„) ==—

Таким образом, У„-,=К1<вК „„-2, т. е. пропорционально среднему значению квадрата общей СКО автодальномера. тем, что логическое устройство построено на принципе релейного управления работой ино5 . егратора, необходимо без ошибок определять

" о только знак производной, что и обеспечиdt вает схема вычисления производной, пост 0 роенная как схема определения конечных разностей амплитудно модулированной последовательности импульсов, величины амплитуд которых соответствуют значению:,, в данный момент времени. Импульсная последователь45 ность конечных разностей усиливается с помощью ВУС на лампе 18 и детектируется двунаправленным детектором на лампе 19.

Логическое устройство работает следующим

50 образом.

Пусть в некоторый момент автодальномер работает на левой части одной из экстремальных характеристик, стремясь к экстремуму.

При этом напряжение на выходе дискримина55 тора (на входе КСН) уменьшается и произ2

<« "о водная — (О. Отрицательное напряжение с

dt выхода первого катодного повторителя через

60 контакты а, б реле 21 поступает на верхнюю обмотку поляризованного реле 20, при этом замкнуты контакты в, д реле 20 и отрицательное напряжение с потенциометра 2б «СКОР, ПОИСК» поступает на интегратор, а его вы65 ходное напряжение U, увеличивается, что

Схема вычисления производной определяет

30 - d=0 величину и знак производнои о . В связи с

379889

Г

I

I

z(t)

I U 3 М (tr б

1

I

I ! ! Zu nt 9l

1

Фиг 2 приводит к сту „оэффициента передачи основного Ecntl . ра Это означает, что ) О ®о

dt (полоса пропу-канин автодальномера ЛР уве;,ичивается) . i inñëå прохождения экстремума 2

О производная — - изменяет знак и становится

dt положительной. Когда положительное напряжение па верхней обмотке реле 20 превысит уровень срабатыван я реле, замкнутся контакты в, г рел 20 и изменится -нак напряжепи;, па входе иптсгратора (к нему подкл:очается потенциометр 25). 1:го n:ëõnzínå ii tпряженпе начнет уменьшаться, т. e (0

dt (полоса автодальномера уменьшается), и автодальномер снова будет двигаться к экстре 2 муму. Так как при этом знак производной dt становится отрицательным, то, чтобы продолжалось движение к экстремуму, полон: tòñëüное напряжение с поте.щкометра 25 подае

5 . т я только на вход ипте ратора, но и через второй катодный повторитель, замыкая контакты а, е, обеспечивая подачу отрицательного напряжения HB нижню.о обмот«ч р-еле 2 и удерживая контакты в, г в замкнуто vi положении до следующего реверса всей системы.

Установившимся режимом работы автодальномера является режим автоколебаний.

Параметры КСН (коэффициент передачи, постоянная времени фильтра, напряжение на входе интегратора, коэффициент передачи интегратора) подбираются таким образом, чтобы амплитуда автоколебаний напряжения на выходе дискриминатора не превышала 1в, а их частота лежала вне полосы пропускания автодальномера. Кроме того, параметры КСН должны обеспечивать удержание экстремума при его дрейфе, когда изменяется показатель

10 а, (i) входного воздействия h (t) = () 15 Предмет изобретения

Электронный автодальномер для точного сопровождения целей по дальности, состоящий из последовательно соединенных времен20 ного дискриминатора, усилителя, двух интеграторов и схемы переменной задержки, .причем HH один вход временного дискриминатора поступает входной сигнал, а на другой — сигнал с выхода схемы переменной задержки, от25 ..ича ои ийся тем, что, с целью поддержания минимума квадрата общей среднеквадратической ошибки при широких диапазонах изменения ускорения цели и спектральной плотности помех, к выходу временного дискримина30 тора подключен канал самонастройки, содерткащий последовательно соединенные квадратор, низкочастотный фильтр, схему вычисления производной, логическое устройство и интегратор, причем выход интегратора подклю35 чен к обоим интеграторам автодальномера.

379889

Составитель И. Эльснер

Техред Л. Грачева

Редактор В. Левятов

Корректор E. Михеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1997j12 Изд. № 1422 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва,,Ж-35, Раушская наб., д 4/5