Принципы построения и работы типового канала асц

 

Акустическая антенна и устройства предварительной обработки являются общими как для каналов обнаружения, так и для каналов АСЦ

(рис. 3.1). При пе­ленговании в двух плоскостях в устройстве пространственной обработки предва­рительно формируется четыре ДН за счет суммирования входного сигнала от четвертей рабочего сектора антенны. Для дальнейшей работы пеленгаторов про­изводится суммирование сигналов по следующим правилам:

в ГП: ;

в ВП: ,

 

где и - соответствующие четверти рабочего сектора антенны.

Устройство формирования и сканирования ДН в ГП представляет собой индукционный коммутатор-компенсатор машинного типа, формирующий для каждого из поясов антенны две ДН от половин рабочего сектора и синхронно вращающий их в заданном режиме. В состав устройства входит идентичных поясов коммутации. Принцип работы устройства аналогичен рассмотренному в 2.1 для канала ПКО. Сканирование ДН осуществляется с помощью специального привода сопровождения за счет вращения ротора компенсатора в требуемом ре­жиме.

Устройство формирования и сканирования ДН в ВП также представляет собой индукционный коммутатор-компенсатор машинного типа, обеспечиваю­щий формирование ДН от четвертей рабочего сектора антенны и их синхронное сканирование в секторе (+20...- 40)°. Формирование ДН производится за счет суммирования /2 сигналов с выхода предыдущего устройства, а их сканирова­ние - введением необходимых временных сдвигов при суммировании на линиях задержки. С выхода устройств пространственной обработки сигнал поступает параллельно на пеленгаторы в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Пеленгагоры построены аналогично, отличаясь только крутизной пеленгационной характеристики, и производят додетекторную, детекторную и последетекторную обработки сигнала.

Устройства додетекторной обработки обеспечивают':

• суммирование сигналов от четвертей рабочего сектора антенны для пеленгования в двух плоскостях;

• стационаризацию входного сигнала с помощью схем АРУ по помехе и сигналу для поддержания постоянства крутизны пеленгационной характеристики;

• предварительную и диапазонную частотные селекции;

• минимизацию влияния фазовой неидентичности каналов обработки на точность пеленгования.

 

Рис. 3.1. Структурная схема типового канала АСЦ

Предварительная частотная селекция осуществляется полосовыми фильт­рами ПФ с граничными частотами, соответствующими полному диапазону рабо­ты тракта (рис. 3.2). Стационаризация процесса производится схемой АРУ по по­мехе, общей для обоих пеленгаторов. В ее состав входят: регулируемые усилите­ли РУ и узел, вырабатывающий управляющее напряжение, пропорциональное мощности помехи. Для выработки управляюшего напряжения производится усреднение входного сигнала по пространству и времени. Усреднение по про­странству обеспечивается резистивным сумматором Σ, на который поступают входные сигналы от приемных элементов одного из средних поясов антенны.

 

Рис. 3.2. Структурная схема устройств додетекторной и детекторной обработок

 

Осреднение по времени после детектирования производит ФНЧ с большой постоянной времени (порядка 5 с). Управляющее напряжение вырабатывается в полосе частот, соответствующей полному частотному диапазону работы тракта. Дальнейшее нормирование осуществляется схемой АРУ по сигналу, регулируе­мые усилители которой РУ1 располагаются в основной цепи каждого пеленга­тора. В опорной цепи аналогичную функцию выполняет усилитель-ограничитель УОГ. Одновременно этот же узел преобразует входной сигнал в импульсы пря­моугольной формы, построенные на точках перехода процесса через нуль для обеспечения работы перемножителя по схеме ключевого корреляционного де­тектора КД.

Минимизация влияния фазовой неидентичности устройств обеспечивается работой коммутатора входа КмВ, переключающего основную и опорную цепи пеленгатора с частотой ниже граничной частоты работы тракта .

Диапазонные фильтры ПФ_1,2,3 согласуют полосу работы каналов АСЦ с полосой каналов обнаружения. Набор фильтров, переключаемых коммутатором КмД, позволяет любому каналу АСЦ работать в любом из трех ЧД каналов обна­ружения.

Формирование нулевой пеленгационной характеристики обеспечивается за счет введения между основной и опорной цепями пеленгатора фазового сдви­га в 90°, что обеспечивает перемножение сигнала с его производной. Для по­вышения точности работы фазовый сдвиг конструктивно вводится ячейками, расположенными в каждой из цепей, на + 45° и - 45° соответственно.

Устройства детекторной обработки производят формирование результи­рующей пеленгационной характеристики за счет перемножения входных сигна­лов от основной и опорной цепей пеленгатора и выделение огибающей резуль­тирующего сигнала с помощью ФНЧ. В качестве перемножителя используется ключевой двухполупериодный фазочувствительный детектор, полярность вы­ходного напряжения которого при перекрестном включении основной и опорной цепей изменяется на противоположную коммутатором выхода (перемножителя - КмП). Постоянная времени ФНЧ выбирается порядка 1 с исходя из заданной скорости сопровождения цепи. Огибающая сигнала, значение и полярность, ко­торой пропорциональны угловому значению и стороне отклонения ДН от на­правления на цепь, в виде напряжения "разности" поступает в устройство последетекторной обработки.

Управляющее напряжение схемы АРУ по сигналу вырабатывается устрой­ством, выполненным в виде пеленгатора, но с использованием максимального метода. Поэтому в нем отсутствуют дополнительный сдвиг по фазе на 90° между основной и опорной цепями и коммутатор выхода. В основном же схема по­строения аналогична рассмотренной. С выхода устройства огибающая сигнала, пропорциональная мощности сигнала при совпадении оси ДН с направлением на цель, поступает на регулируемый усилитель, а также в виде напряжения "суммы" Σ - в устройства последетекторной обработки.

Устройства последетекторной обработки (рис. 3.3) производят промежуточное усиление сигнала до значения, обеспечивающего работу электромеханического следящего привода и электронных индикаторов. Значительное усиление медленноменяющихся процессов усилителями постоянного тока из-за дрейфа нуля представляет достаточно сложную техническую задачу. Поэтому сигнал по­стоянного тока с помощью амплитудного модулятора Мд сначала преобразуется в сигнал промежуточной частоты (как правило,

400 Гц), а затем усиливается до необходимого значения. Далее с помощью детектора Д и ФНЧ огибающая про­цесса выделяется снова. Крутизна пеленгационной характеристики в горизон­тальной плоскости составляет единицы градуса в секунду, а в вертикальной — его десятые доли. С выхода устройств пеленгования сигнал разности поступает на основной и вспомогательный следящие приводы.

 

Рис. 3. 3. Структурная схема устройств последовательной обработки и индикации

 

Одновременно он совме­стно с сигналом суммы поступает на индикаторы отклонения пеленга ИОП и угла наклона ИОН, как правило, общие для нескольких каналов АСЦ.

Устройства синхронизации представляют собой электромеханические следящие системы, обеспечивающие в процессе слежения за целью сглаживание флуктуации измеренных значений КУ и УН и выработку точных значений угло­вых величин для систем управления оружием и в интересах других трактов ГАК (рис. 3.4). Указанные функции выполняет основной привод сопровождения ОПС. При наличии вспомогательного привода ВПС дополнительно вырабатыва­ется напряжение, пропорциональное скорости изменения КУ (величине измене­ния пеленга (ВИП)) цели, отображаемое на индикаторе ВИП и используемое для сопровождения цели по памяти на время потери контакта с ней или при возник­новении мощных помех, нарушающих работу канала АСЦ.

В вертикальной плоскости из-за мало меняющейся обстановки вспомога­тельные приводы, как правило, не используются. При возникновении мощных помех сохраняется УН, зафиксированный на данный момент. Каждый привод сопровождения при ручном или автоматическом управлении может работать в режимах "наведение", "сопровождение" или "память".

 

 

Рис. 3.4. Структурная схема устройства синхронизации

 

Переключение режимов осуществляется коммутатором КмР за счет изменения источника поступления управляющего сигнала. К ним могут относиться ЦВС с устройством автомати­ческою наведения УАН, датчики угловых величин Дат, УПДО пеленгаторов или же вспомогательный привод. Контроль работы приводов осуществляется по перемещению метки канала АСЦ в виде соответствующей цифры на развертках по КУ выбранного диапазона частот в УОИ или по изменению величины УН в формуляре цели, а также по электронным индикаторам ИОП, ИОН и ВИП. В ря­де современных ГАК каналы АСЦ содержат дополнительно специальный счет­но-решающий привод стабилизации положения ДН в пространстве СРПС при рыскании, крене и дифференте носителя. В него входят счетно-решающее уст­ройство, вырабатывающее поправки к КУ и УН, и исполнительное устройство, передающее эти поправки на валы роторов соответствующих коммутаторов-компенсаторов. Исходные данные о курсе и качках поступают с датчиков нави­гационного комплекса.

Электронные индикаторы построены на ЭЛТ со статическим отклонением луча, имеют парафазные усилители горизонтального и вертикального отклоне­ний с органами управления ИОП подключается к выходу пеленгатора по КУ, а ИОН - по УН. При этом на вертикальные отклоняющие пластины поступает на­пряжение суммы, а на горизонтальные – разности. В результате, при совпадении оси ДН с направлением на цель индикаторы формируют вертикальную линию. При отклонении оси ДН линия получает наклон в соответствующую сторону.

 

 

 

Рис. 3.5. Структурная схема устройств прослушивания

 

Индикатор ВИП подключается к датчику скорости вспомогательного привода сопровождения. При ВИП = 0 линия занимает вертикальное положение. Если ВИП отличен от нуля, линия наклоняется на угол, пропорциональный его вели­чине в сторону положительных или отрицательных значений соответственно.

Устройства прослушивания используются для предварительной субъек­тивной классификации целей оператором. На его вход поступает суммарный сигнал рабочего сектора антенны с выхода устройств пространственной обра­ботки трех каналов АСЦ (рис. 3.5).

Переключение каналов осуществляется коммутатором КмК. Полоса про­пускания должна обеспечить прослушивание характерных составляющих спек­тра для выявления классификационных признаков, поэтому рабочий, диапазон тракта с помощью полосовых фильтров разделяется на два поддиапазона, пере­ключаемых коммутатором КмД. В состав устройства входит регулируемый уси­литель РУ с выходом на телефоны и усилитель мощности, общий для несколь­ких трактов и переключаемый коммутатором Км, с выходом на громкоговори­тель.

 

Список рекомендуемой литературы

 

 

Колчеданцев А.С. Гидроакустические станции. Л. Судостроение, 1982.

Справочник по гидроакустике /Под ред. Н.Г. Колесникова. Л.: Судо­строение, 1988.

Бурдик В.С. Анализ гидроакустических систем. Л.: Судостроение, 1988.

Евтюков А.П, Митько В.Б. Инженерные расчеты в гидроакустике. Л.: Судостроение, 1988.

Содержание

 

 

Введение................................................ …………………………… … 3

1. Общая характеристика и принципы построения тракта

шумопеленгования в звуковом диапазоне частот……...... ……. … 3

1.1. Назначение, решаемые задачи и функциональный состав... … 3

1.2. Особенности построения тракта и его основные

характеристики.......................... ……………………………… 7

2. Каналы обнаружения целей............. …………………………... …12

2.1. Принципы построения и работы типового канала ПКО…… ….12

2.2. Особенности построения и работы типового канала ОКО…….19

2.3. Принципы построения и работы типового канала

ПСО (БО).................................... ………………………….. ….21

3. Каналы пеленгования целей............. …………………………...... 24

3.1. Принципы построения и работы типового канала АСЦ……. ….24

Список рекомендуемой литературы.... ……………………………… 31