Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Рсп сантиметрового диапазона ⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6
Основная часть РСП СД - угломерная подсистема, включающая азимутальный (АРМ) и угломестный (УРМ) радиомаяки, работающие поочередно на одной несущей частоте f 0 5ГГц ( 6 см). В РСП СД реализуется импульсный (временной) метод измерения угловых координат ЛА где (в АРМ) или (в УРМ), заключающийся в измерении (цифровым методом) интервала между импульсами C 1 я С 2, принимаемыми на ЛА при проходе ДНА радиомаяка через точку приема (рис. 7.3). Антенна радиомаяка излучает непрерывный немодулированный сигнал, а ее ДНА сканирует в плоскости утла (в горизонтальной плоскости в АРМ или в вертикальной плоскости в УРМ) со скоростью обычно равной = 0,02 °/мкс. Рис. 7.3. Зона сканирования ДНА УРМ (а), временная диаграмма сканирования (б) и принимаемые сигналы (в) в угломестном канале РСП СД ДНА радиомаяков АРМ и УРМ по полю имеют вид где - ширина ДНА по уровню 0,7 (-3 дБ) от максимума значение которой порядка нескольких градусов. При такой ДНА сигналы С 1и С 2представляют собой импульсы с огибающей, повторяющей форму ДНА и длительностью Информативный параметр в РСП СД - интервал времени В бортовой аппаратуре РСП СД интервал сравнивается с заданным для данного ЛА временем соответствующим при нахождении ЛА на оптимальной для него ТЗП. Отклонение ЛА от этой ТЗП Для определения интервала а следовательно и можно использовать соотношение где - сектор сканирования ДНД; - угловая координата ЛА; Т пз - длительность паузы между сканированиями ДНА в прямом и обратном направлениях. Влияние отражений от местных объектов в РСП СД проявляется в значительно меньшей степени, чем в РСП МД в силу сканирования и на порядок меньшей ширины ДНА. Появление отраженного от МО сигнала приводит к смещению точки отсчета и интервала на переднем фронте импульса С 1и на заднем фронте импульса С 2(рис. 7.4), а следовательно к погрешности определения отклонения ЛА от ЗТП. Рис.7.4. Смещение точки отсчета ТО при интерференции синфазных сигналов от РМ и МО Наибольшего значения погрешность достигает при разности угловых положений ЛА и МО когда максимум отраженного сигнала соответствует точке отсчета (ТО) интервала Можно считать, что при погрешность отсутствует, если МО точечный. Значение можно определить, найдя крутизну фронта импульса S ф, определяемую крутизной ДНА в ТО на уровне 0,7 от максимума сигнала (т.е. в точке отсчета интервала )
где U пуровень напряжения помехи от МО в точке, соответствующей ДНА на уровне 0,7 от максимума. ДОПЛЕРОВСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ СКОРОСТИ И РАДИОВЫСОТОМЕРЫ МАЛЫХ ВЫСОТ Справочный материал Измерители скорости (ДИС) Доплеровский сдвиг частоты (доплеровская частота) где V - скорость ЛА; - длина волны сигнала, излучаемого ДИС; - угол между вектором скорости V и направлением прихода отраженного сигнала. Величина V r =Vcos - радиальная скорость. Антенна ДИС - обычно прямоугольная ФАР с размерами lx и lz =0,5 lx, формирующая трех лучевую -образную ДНА. Установочные углы лучей (рис. 8.1) в вертикальной плоскости В0 и горизонтальной плоскости Г0, а также в наклонных плоскостях и V0 должны выдерживаться строго постоянными, так как их значения определяют измеряемый сдвиг частоты F д При заданных В0 и Г0 углы и определяются из соотношений: Масштабные коэффициенты М i (размерностью (м/с)/Гц), определяющие связь где и - СКП измерения V и Fд приведены в табл. 8.1. Рис. 8.1. Установочные углы луча ДНА ДИС Таблица 8.1.
Ширина ДНА, т.е. ширина каждого из лучей ДИС, определяет ширину спектра доплеровского сигнала, а следовательно и точность ДИС, и рассчитывается в связанной с носителем ДИС координатной системе ХУ Z. В вертикальных плоскостях, параллельных осям X и Z ширина ДНА равна Для нахождения в наклонных плоскостях, содержащих углы и В0, (при <10°) используют приближенные соотношения: Коэффициент усиления антенны ДИС где - коэффициент, полезного действия антенны, а значения .и подставляются в градусах. Ширина спектра доплеровского сигнала, формируемого в результате геометрического сложения спектров, обусловленных конечной шириной ДНА в плоскостях углов и определяется как где а составляющие и характеризуют расширение спектра из-за влияния вертикальной скорости ЛА: В этих формулах значение и заданы в градусах. Эквивалентная спектральная плотность флуктуации (на нулевой частоте) на выходе частотного дискриминатора (ЧД) измерителя частоты ДИС, вызываемых шумом, действующим на входе ЧД, равна
где М i - масштабный коэффициент при i =х,у, z; - ширина спектра флуктуации на входе ЧД (считается, что определяется полосой пропускания соответствующего фильтра, равной ширине спектра сигнала ), a F (q)- функция, характеризующая зависимость Gэ от отношения сигнал/шум q на входе ЧД:
График этой функции приведен на рис. 8.2. Рис. 8.2. Зависимость эквивалентной спектральной плотности G э от отношения сигнал/шум q Полная погрешность ДИС где - флуктуационная шумовая погрешность, вызываемая флуктуа-циями на входе ЧД; - методическая флуктуационная погрешность, определяемая шумовым характером спектра доплеровского сигнала; - погрешность смещения средней частоты доплеровского сигнала из-за влияния характера отражающей поверхности. Флуктуационная шумовая погрешность где - полоса пропускания измерителя частоты ДИС. В неследящих измерителях F и=1/ T н, где Т н - время наблюдения сигнала (в многоканальных ДИС T н=10с). Флуктуационная методическая погрешность не зависит от q и определяется как Погрешность смещения Относительные значения погрешности смещения определяются из соотношений: где - крутизна функции описывающей изменение удельной эффективной площади рассеяния отражающей поверхности в точке, соответствующей углу В0 (оси ДНА) в децибелах на градус, определяется но графику, приведенному на рис. 8.3 Рис. 8.3. Зависимость удельной эффективной площади рассеяния (ЭПР) морской поверхности от угла В0 при различном уровне волнения моря l м Коэффициент развязки передающего и приемного трактов ДИС определяется соотношением где - допустимое или расчетное увеличение коэффициента шума приемника из-за шумов, вносимых просочившимся сигналом, k Т 4 10"21 Вт/Гц - произведение постоянной Больцмана на шумовую температуру приемного тракта (принято, что Т = 293° К); k ПС, зависящий от частоты коэффициент уменьшения отношения суммарной спектральной плотности боковых составляющих шума генератора ДИС и вибрационных шумов (в полосе 1 Гц) к мощности составляющей на несущей частоте; P1 - мощность генератора ДИС. Приемлемое при реализации ДИС значение k p -90 дБ. Частотная модуляция (ДИС ЧМ) позволяет уменьшить влияние просачивающегося сигнала передатчика на чувствительность приемного тракта и тем самым снизить требования к развязке: где индексы «ЧМ» и «ИМ» относится соответственно к ДИС с ЧМ и ДИС с не-модулированным сигналом; kf = nF м/ F 0 - отношение частоты рабочей гармоники частоты модуляции (промежуточной частоты ДИС ЧМ) к Р 0=10 кГц, а k чм- коэффициент, характеризующий энергетический проигрыш ДИС ЧМ по сравнению с ДИС НМ. Этот коэффициент, равен где [ Jn (m чм)]mах - амплитуда n -й гармоники частоты модуляции преобразованного сигнала (сигнала на выходе первого смесителя приемного тракта ДИС); l ЧМ - коэффициент потерь из-за влияния частотной модуляции. В табл. 8.2 для примера даны значения коэффициентов k чми kf а также составляющие l чм для первых трех гармоник частоты модуляции при F M=1 МГц. Таблица 8.2
Параметры зондирующего сигнала ДИС ЧМ можно рассчитать по заданному ослаблению рабочей гармоники просачивающегося сигнала Jn (m пc), где m пc–индекс частотной модуляции этого сигнала; п - номер рабочей гармоники. Девиацию частоты можно найти, воспользовавшись асимптотическим представлением функции Бесселя при малом аргументе: где - девиация частоты; - время задержки просочившегося сигнала при распространении от передатчика до приемника. Оптимальный индекс частотной модуляции зондирующего сигнала (m чм1 ) опт = 0,5(n +2). Частота модуляции Однозначное измерение F д, а следовательно и скорости, возможно только при F д < 0,5 F M. Слепые высоты определяются из соотношения где k = 1, 2, 3,..., и повторяются через интервал определяемый этой формулой при k =1. Неследящий частотный радиовысотомер (РВ) Зондирующий сигнал - непрерывный с симметричной пилообразной частотной модуляцией (СПЧМ). Длина волны определяется из соотношения где d a- размер апертуры антенны; - ширина диаграммы направленности. Девиация частоты = с/(4 H 0), где H 0 - дискрет по высоте. Частота модуляции F м=1/ T м, где =2 H mах/с. В задачнике принято, что Преобразованный сигнал (ПРС) - сигнал разностной частоты где f изл и f прм частоты излучаемого и принимаемого сигналов. Разностная частота F p- информативный параметр неследящего частотного РВ: H = MFF p, где - масштабный коэффициент Ширина спектра ПРС где - эквивалентная ширина ДНА РВ. Полная погрешность составляющие которой определяются из следующих соотношений: флуктуационная шумовая погрешность где - коэффициент неоптимальности обработки сигнала; q - отношение сигнал/шум на измеряемой высоте; - полоса пропускания приемного тракта (обычно ); - полоса пропускания измерителя частоты F p, обратная времени наблюдения сигнала T н; методическая флуктуационная погрешность погрешность смещения погрешность дискретности отсчета частоты Следящий частотный РВ Некоторые параметры следящего частотного РВ определяются теми же соотношениями, что и в неследящем РВ. К числу таких параметров относятся: длина волны дискрет по высоте H 0, девиация частоты ширина спектра преобразованного сигнала масштабный коэффициент по частоте M F и методическая погрешность Зондирующий сигнал - непрерывный с несиметричной пилообразной частотной модуляцией (НСПЧМ) и переменной модулирующей частотой F M. Период модуляции Т м = 1 / F мявляется информативным параметром РВ:
H = MTT М, где - масштабный коэффициент по периоду. Преобразованный сигнал (ПРС) в режиме поиска по высоте имеет переменную разностную частоту которая изменяется до тех пор, пока Fp не станет примерно равной F p0, когда ПРС попадет в полосу пропускания узкополосного фильтра, сработает обнаружитель и РВ перейдет в режим слежения за высотой (рис. 8.4). Рис. 8.4. Изменение периода модуляции Тм (а) и разностной частоты Fp (б) в режиме поиска при длительности поиска ТП В режиме слежения F p = F p 0 = const. При этом текущее значение периода модуляции Оптимизация следящего измерителя частоты (СИЧ) радиовысотомера выполняется для определенной высоты Н опт, на которой требуется минимальное значение суммарной погрешности СИЧ: где и - флуктуационная и динамическая погрешности СИЧ, определяемые из табл. 8.3. Таблица 8.3
Первая колонка таблицы соответствует степени астатизма (СА) СИЧ. Обозначения v H и а H - скорость и ускорение по высоте, а - оптимальная полоса пропускания СИЧ. Рекомендуется принять постоянную времени инерционного звена Т 2 = 1с. В оптимальном режиме Эквивалентная спектральная плотность (на нулевой частоте) флуктуации на выходе частотного дискриминатора СИЧ где q э = q 2/(1+ q) - эквивалентное значение отношения сигнал/шум q на входе СИЧ. Полная погрешность РВ Погрешность смещения Флуктуационная методическая погрешность Погрешность - следствие составляющей скорости VH: Основные параметры измерителя периода модуляции - информативного параметра сигнала следящего частотного РВ. Цена младшего разряда кода высоты где - суммарная погрешность следящего измерителя; - погрешность дискретности отсчета Т м. Период следования счетных импульсов цифрового измерителя где М г - масштабный коэффициент по периоду. Емкость счетчика счетных импульсов N сч= T мmах/ T си, где T мmах - максимальное значение периода модуляции.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-01-08; просмотров: 144; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.221.165.246 (0.09 с.) |