2. АМПЛІТУДНИЙ ПЕЛЕНГАТОР, ПРАЦЮЮЧИЙ ПО МЕТОДУ МАКСИМУМА, З ЦИФРОВИМ ВИМІРЮВАЧЕМ АЗИМУТА.



Дані для розрахунку:

Діаметр магнітного барабану (DМБ) – 90 мм. – 0.09 м.

Швидкість обертання антени (А) – 15 об/хв. – 0.25 об/c.

Кількість імпульсів (N) – 15

Період повторення імпульсів (TП) – 1.2 мс.

Розрізнювальна здатність, кількість ліній на один см. – 300



2.1 Вимірювання кутових координат грунтується на визначені кута приходу радіохвиль, випромінюваних або відбитих об’єктом. Для цього використовуються радіопеленгатори. Важливою характеристикою радіопеленгатора є його пеленгаційна характеристика - залежність нормованої вихідної напруги приймача від направлення приходу радіохвиль.

Залежність напруги сигналу, що приймається, від направлення приходу радіохвиль, заданого кутами в горизонтальній і вертикальній площинах, має вигляд



(2.1)



де - час затримки сигналу ; HYPER15 - частота сигналу; - фаза коливань радіосигналу; - функції, що описують ДСА в горизонтальній і вертикальній площинах.

Як видно із (2.1) для визначення направлення надходження радіохвиль можно безпосередньо використовувати залежність амплітуди сигналу, що приймається, від відхилення осі ДСА від направлення на джерело радіосигналу, яка виражається через функції і . Такий метод пеленгації називається амплітудним.

При прийомі сигналу на дві або кілька рознесених в просторі антен фазовий зсув сигналів, що збуджуються в антенах, залежить від направлення надходження радіохвиль. Метод визначення направлення на основі виміру фазових зсувів сигналів в антенах називають фазовим. Застосовують також комбіновані амплітудно - фазові методи пеленгування.



2.2 Структурна схема пеленгатору



При пеленгації за методом максимуму приймальна антена плавно повертається (її вісь при цьому змінює положення в просторі), та відлік пеленга цілі проходить у той момент, коли амплітуда вихідного сигналу досягає максимуму. Пеленгаційна характеристика при використані методу максимуму повторює діаграму спрямованості приймальної антени.



(2.2)



де – діаграма спрямованості приймальної антени по напруженості поля; – коефіцієнт пропорційності.

Функціональна та структурна схеми амплітудного пеленгатору зображені на рис.2.1 та рис.2.2.

Як видно зі схем, при пеленгації по методу максимуму плавно змінюється кутове положення антени, і вона на протязі деякого часу приймає сигнали цілі.

Відлік кутової координати цілі виконується в той момент, коли амплітуда сигналу на виході приймача досягає найбільшого значення. Механізм повертання обертає антену. Одночасно приводиться в дію вказівник повороту, за шкалою якого відраховується напрям вісі антени.



Рис.2.1 - Функціональна схема амплітудного пеленгатору









Рис.2.2 – Структурна схема амплітудного пеленгатору



Коли ціль буде знаходитися в межах ДСА то в приймач почнуть поступати сигнали. Амплітуда сигналів залежить від кутового положення антени по відношенню до цілі. При повертанні антени вихідна напруга приймача повторює форму діаграми спрямованості антени (рис.2.3). Це і буде пеленгаційна характеристика вимірювача кутових координат яка зображена на рисунку (рис.2.3).



Рис.2.3 – Пеленгаційна характеристика при пеленгації по методу максимуму



Структурна схема цифрового вимірювача азимуту зображена на рис.2.4.



Рис.2.4 – Структурна схема цифрового вимірювача азимуту

2.3 Розрахунок параметрів пеленгатора.

За допомогою початкових даних технічного завдання, наведених вище, зробимо розрахунок параметрів амплітудного пеленгатору, працюючого за методом максимуму.

Реальна розрізняльна здатність пеленгатору розраховується за наступним виразом.



(2.3)



Розрахуємо розрізняльну здатність за такою формулою.



(2.4)



Тоді, згідно з виразом (2.4), остаточно отримаємо наступне значення розрізняльної здатності.



(2.5)



Розрахуємо кількість ліній на магнітному барабані за допомогою наступної формули.



(2.6)



Тоді, використовуючи вираз (2.6), остаточно отримаємо таку кількість ліній на магнітному барабані.

(2.7)

де – кількість ліній на магнітному барабані.

Далі розрахуємо інструментальну точність магнітного барабану, який використовується в нашому пеленгаторі, працюючому за методом максимуму.



(2.8)



де – інструментальна точність магнітного барабану.

Розрахуємо розрізняльну здатність вимірювача за формулою, наведеною нижче.



(2.9)



Звідси, підставивши розраховані розрізняльні здатності в вираз (2.3), отримаємо значення реальної розрізняльної здатності амплітудного пеленгатору, працюючого за методом максимуму.



(2.10)

Розрахуємо точність вимірів пеленгатора за наступним виразом.



(2.11)



Задамося гаусовським законом розподілу та оберемо ширину діаграми спрямованості, для якої коефіцієнт куту розкриву:

Розрахуємо потенційну точність



(2.12)

Розрахуємо точність цифрового вимірювача. Узявши до уваги отримані результати, точність цифрового вимірювача прийме наступне значення.



(2.13)



Звідси точність вимірів пеленгатору, розрахована за допомогою виразу (2.11), дорівнює числу, наведеному нижче.



(2.14)



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



РТ 053.090701.04 ПЗ



Изм.



Лист



№ докум.



Подпись



Дата



Лист



РТ 053.090701.04 ПЗ



Пристрій обробки сигналу



Приймач



Антенна

система



Вказівник повертання антени



Механізм повертання антени



Вимірювач



Приймач



Антена



РТ 053.090701.04 ПЗ



Арк.



Дата



Підпис



№ докум.



Арк.



Змн.



Вимірювач



Система

зв'язку з

антеною



Пристрій

перетворення

сигналу



Вихідний

пристрій



Цифровий

індикатор



Змн.



Арк.



№ докум.



Підпис



Дата



Арк.



РТ 053.090701.04 ПЗ



Змн.



Арк.



№ докум.



Підпис



Дата



Арк.



РТ 053.090701.04 ПЗ



РТ 053.090701.04 ПЗ



Арк.



Дата



Підпис



№ докум.



Арк.



Змн.



Змн.



Арк.



№ докум.



Підпис



Дата



Арк.



РТ 053.090701.04 ПЗ