Принцип работы ПРЛ в режимах СДЦ и СОВМ

В режиме ПАСС часто обнаружение отметок ЛА на экране индикатора существенно затрудняют засветки, образуемые пассивными помехами – отраженными сигналами от местных объектов, искусственных сооружений и техники, облаков естественного и искусственного происхождения. Интенсивность засветок от пассивных помех порой настолько велика, что отметки от ЛА на их фоне не обнаруживаются.

Для выделения отметок ЛА (движущихся целей) и устранения засветок от пассивных помех с экрана индикатора применяется устройство селекции движущихся целей (УСДЦ), называемое также компенсирующим устройством (КУ). В режимах СДЦ и СОВМ (СДЦ + ПАСС) передатчик ПРЛ генерирует ВЧ импульсы с приходом импульсов ИЗ ПД СДЦ с переменным интервалом следования (Т_И1 = 416 мкс, Т_И2 = 500 мкс). Необходимость изменения интервала следования ИЗ ПД можно пояснить следующим образом.

Прохождение ВЧ импульсов от ПД к антеннам А_Г и А_К, излучение ими зондирующих и прием отраженных от ЛА радиоимпульсов, прохождение отраженных ВЧ импульсов от антенн к ПР происходит так же, как в режиме ПАСС. Однако далее в ПР отраженный от ЛА (цели) сигнал в виде пачки ВЧ импульсов обрабатывается по-другому. В отличии от режима ПАСС между ПР и БОП включается селектор движущихся целей (СДЦ).

Принцип выделения (селекции) движущихся целей (ДЦ) основан на том, что расстояние от ПРЛ до местных объектов (МО) не изменяется или изменяется очень медленно, а расстояние до ЛА (ДЦ) изменяется с относительно большой радиальной скоростью V_Р (скоростью изменения дальности от ПРЛ до ЛА). Поэтому амплитуды и фазы отраженных от МО радиоимпульсов в течение 3 5 периодов излучения ПРЛ практически не изменяются. Амплитуды радиоимпульсов, отраженных от ЛА в течении Т_обл, практически тоже не изменяются, тогда как их фазы от периода к периоду изменяются по закону φ_Д(t) = 2πf_Д, где f_Д = 2V_Р/λ – доплеровское изменение частоты принимаемого сигнала, отраженного от ЛА. Следовательно, сигналы неподвижных целей (МО) на текущем периоде можно компенсировать с помощью сигнала на предыдущем периоде. Для этого необходимо сравнить принимаемый и излучаемый сигналы по фазе на текущем периоде, а по амплитуде – на текущем и предыдущим периодах. Сравнение сигналов по фазе выполняет фазовый детектор, а по амплитуде – вычитающее устройство (ВЧУ). Задержка выходного сигнала ФД на период следования импульсов осуществляется в ультразвуковой или цифровой линиях задержки (УЗЛЗ или ЦЛЗ).

Для выполнения этих трех преобразований с целью получения нулевого разностного сигнала пассивных помех необходимо выполнить соответственно три условия:

- опорный сигнал ФД должен быть когерентным с излучаемым сигналом;

- коэффициенты передачи сигналов предыдущего и текущего периодов должны быть одинаковы;

- один и тот же видеоимпульс на текущем и предыдущем периодах должен занимать одно и то же временное положение и иметь одинаковую форму.

Первое условие выполняется путем фазирования когерентного гетеродина (КГ) приемника, непрерывный гармонический сигнал которого служит опорным сигналом для ФД приемника. Передатчик ПРЛ генерирует последовательность ВЧ импульсов со случайными начальными фазами. С помощью ответвителя малая часть ВЧ импульсов передатчика направляется на КГ и «навязывает» ему свою начальную фазу. В результате на выходе КГ образуется непрерывный гармонический сигнал со случайной начальной фазой в каждом периоде, но синфазный с последовательностью ВЧ импульсов передатчика ПРЛ.

Второе условие реализуется с помощью детерминированного видеосигнала, имитирующего пассивные помехи. Полученный разностный сигнал используется для автоматического регулирования коэффициентов усиления прямого и задержанного сигнала пассивных помех с целью выравнивания величин входных сигналов вычитающего устройства.

Третье условие выполняется путем включения УЗЛЗ в состав УСФИ (БСФ). Время задержки сигналов в УЗЛЗ τ_ЛЗ велико и нестабильно. Это не гарантирует совмещение одного и того же видеоимпульса в соседних периодах. Поэтому в качестве задающего генератора используется блокинг-генератор (БГ) с самосинхронизацией по цепи обратной связи, включающей УЗЛЗ, используемую для задержки сигнала ФД предыдущего периода. При этом вероятность совпадения ВИ в соседних периодах практически близка к единице. Эта УЗЛЗ находится в БЧК, поэтому и БГ разместили там же, а УCФИ ввели в режим внешней синхронизации: при включении режима СДЦ последовательности задающих импульсов ЗИ 2180 и ЗИ КОМ, сформированные в БКИ, поступают в УСФИ, где из них получаются ИЗ ПД СДЦ с переменным интервалом следования.

Применение переменного интервала следования зондирующих импульсов в режиме СДЦ – мера вынужденная. Дело в том, что посадочный радиолокатор работает в импульсном режиме и с низкой частотой повторения импульсов. Поэтому доплеровская фаза φ_Д(t) реализуется в виде импульсной функции, т. е. дискретно с частотой F_И. Это значит, если среди возможных значений есть частота F_Д = F_И (V_Р = λF_И/2), то видеоимпульсы на выходе ФД имеют постоянную амплитуду: исчезает признак движущейся цели (так называемый стробоскопический эффект). Эти скорости V_Р (частоты F_И) называют «слепыми»: ПРЛ «не видит» движущиеся цели («слеп»), хотя они реально есть. Стробоскопический эффект исчезает при изменении (вобуляции) частоты повторения зондирующих импульсов.

Рассмотренные принципы СДЦ реализуются следующим образом. Входной ВЧ сигнал приемника преобразуется в сигнал промежуточной частоты (ПЧ) и поступает в УПЧ с выходным ФД. Опорным сигналом ФД является выходной сигнал КГ в БФ, сфазированный с зондирующими импульсами передатчика. С выхода ФД двуполярные ВИ поступают в блок усреднения (БУ). Здесь последовательность видеосигналов с переменным интервалом следования преобразуется в последовательность видеосигналов со средним интервалом следования (периодом) Т_И = 458 мкс. Из БУ эта последовательность поступает в блок череспериодной компенсации (БЧК), где видеосигнал предыдущего периода задерживается в УЗЛЗ на период Т_И = 458 мкс и вычитается из видеосигнала текущего периода. Видеоимпульсы пассивной помехи компенсируются, а разностные двуполярные видеоимпульсы движущихся целей (ЛА) проходят в блок череспериодного вычитания (БЧВ). Здесь они приводятся к одной полярности, необходимой для ИКГ и к периоду повторения, равному периоду ИЗ ИКГ. Выходные сигналы УСДЦ далее поступают в УСФИ (БСФ), формируются по величине и подаются в блок очистки от помех (БОП). Очистка ВС СДЦ от НИП производится так же, как и видеосигналов в режимах ПАСС и АКТ.

В совмещенном режиме СДЦ + ПАСС алгоритмы СДЦ и ПАСС применяются в каждом периоде последовательно: примерно на первой половине периода реализуется алгоритм СДЦ (на дальностях, где наиболее интенсивны отражения от МО), а на второй половине – алгоритм ПАСС. При этом сочетаются достоинства режима СДЦ (подавление отражений от МО) и режима ПАСС (большая дальность обнаружения ЛА при отсутствии помех). Распределение высокочастотных сигналов по амплитудному и фазовому каналам приемника и согласование их интервалов следования осуществляется с помощью стробирующих видеоимпульсов, специально формируемых в БКИ и УСФИ (БСФ).