Кафедры КазНту имени к.И. Сатпаева

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

10 мин.

1.

Назначение и технические характеристики аппаратуры защиты от помех

25 мин.

2

Состав и схема взаимодействия аппаратуры защиты от помех

20 мин.

3

Структурная схема аппаратуры защиты от помех

25 мин.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

10 мин.

№ п\п

Изучаемый вопрос

метод

время

1

2.1

2.2

2.3

3.

Вступительная часть:

• Прием доклада дежурного по взводу;

• Проверка личного состава и готовности к занятию;

• Целесообразно провести контрольный опрос по предыдущей теме.

1. Перечислить основные системы передачи азимута (СПА на ИКО, СПА на ВИКО, СВПА), их краткая характеристика.

2. Какие основные элементы входят в состав СПА на ИКО, взаимодействие этих элементов.

3. Отличительные особенности СПА на ВИКО

• Оценить ответы и объявить оценки. Сделать выводы об усвоении материала.

• Доведения темы, целей занятия и учебных вопросов;

____________________________________________

Основная часть.

Первый учебный вопрос.

Назначение и технические характеристики аппаратуры защиты от помех (слайд №5)

Система защиты от помех предназначена для подавления (компенсации) пассивных помех, создаваемых отражениями от местных предметов, и дипольных помех. (слайд №6)

Кроме того, система используется для защиты от несинхронных импульсных помех, создаваемых соседними РЛС или другими источниками импульсного излучения, запуск которых синхронизирован с запуском защищаемой РЛС.

Технические характеристики (слайд №7,8)

Эффективность защиты от пассивных помех – 1...2 пачки стандартных диполей на 100 м пути скорости помехопостановщика не более 1800 км/ч.

1. Коэффициент подавления несинхронных импульсных помех (НИП) К_нип = 10

2. Коэффициент подпомеховой видимости по напряжению К_пв

показывает, что цель будет обнаружена на фоне скомпенсированной помехи при превышении сигнала помехи над сигналом от цели в пять раз.

4. Диапазон частот системы компенсации ветра - не менее

что позволяет компенсировать дипольную помеху при скорости ветра до 60 м/с.

Примечание. Преподаватель методом опроса и разъяснения повторяет принцип подавления пассивных и несинхронных импульсных помех.

I. Принцип подавления пассивных помех (слайд №9)

Работа Работа системы защиты от пассивных помех основана на когерентно-импульсном методе радиолокации в сочетании с методом череспериодной компенсации.

Когерентно-импульсный метод основан на использовании изменения фазы сигналов (от импульса к импульсу), отраженных от движущейся цели. Сущность этого метода заключается в следующем (слайд № 10). Станция через установленные промежутки времени Т_п излучает мощные зондирующие радиоимпульсы и в паузах между ними ведет прием отраженных сигналов. Одновременно с этим в РЛС вырабатывается непрерывное синусоидальное напряжение, жестко связанное по частоте и фазе (когерентное) с излучаемыми колебаниями передатчика (рис. 1,б). Это напряжение вырабатывается когерентным гетеродином. Когерентность колебаний гетеродина с колебаниями передатчика обеспечивается тем, что с передатчика на гетеродин подается фазирующий импульс, представляющий часть энергии зондирующего импульса (рис. 1,а), который придает колебаниям гетеродина свою фазу. В результате этого колебания когерентного гетеродина являются как бы продолжением колебаний передатчика. Когерентное напряжение и напряжение эхо-сигнала (рис. 1,в) суммируются и детектируются фазовым детектором. В результате детектирования радиоимпульсы эхо-сигналов преобразуются в видеоимпульсы. Если объект неподвижен, то время запаздывания отраженных сигналов в каждом периоде повторения работы РЛС будет постоянным t_Д1. В этом случае фазовые соотношения между напряжениями эхо-сигнала и когерентного гетеродина будут неизменными, а на выходе фазового детектора выделяются видеоимпульсы с постоянной амплитудой и полярностью (импульсы 1 и 3, рис. 1,д).

При движении цели непрерывно изменяется расстояние между целью и станцией, а, следовательно, изменяется и время запаздывания отраженных сигналов в каждом периоде повторения РЛС. Это приводит к изменению фазового сдвига между когерентным напряжением и напряжением эхо-сигнала. В этом случае на выходе фазового детектора выделяются видеоимпульсы, амплитуда и полярность которых будут непрерывно изменяться (импульсы 2 и 4, рис. 1,д).

Измен Изменение амплитуды видеоимпульсов на выходе фазового детектора определяется выражением (слайд № 11).

где F_g – частота Допплера, Гц;

- радиальная составляющая скорости движущейся цели, м/с;

- длина рабочей волны РЛС, м.

Определенную опасность представляют цели, летящие со слепыми скоростями. Слепой скоростью называется такая скорость, при которой цель за время одного периода повторения проходит расстояние, равное половине длины волны /2 (или кратное значению п, где п – целое число).Если цель летит со слепой скоростью, то сдвиг по фазе от импульса к импульсу равен 360^о (или кратному этому значению п·360^о, где п – целое число, слайд № 12).

В этом В этом случае сдвиг по фазе от импульса к импульсу фактически равен нулю, а видеоимпульсы от такой цели будут одинаковыми по амплитуде в каждом периоде работы РЛС.

Слепая скорость определяется выражением

(слайд №13)

где F_n – частота повторения РЛС.

Синхронизатор станции (блок 25) может работать в режиме симметричного и несимметричного запуска. В режиме симметричного запуска запускающие импульсы следуют с периодом повторения Т_п,ср. В режиме несимметричного запуска период запускающих импульсов автоматически через такт меняется с Т_п.мал на Т_{п.больш.} Поэтому при несимметричном запуске достигается значительное ослабление эффекта слепых скоростей. Если подать сигналы с фазового детектора на индикатор с амплитудной отметкой (индикатор контроля), то сигналы, отраженные от неподвижных объектов, имеют вид огибающей видеоимпульса, а сигналы, отраженные от подвижного объекта, имеют вид видеоимпульса, заштрихованного горизонтальными линиями видеоимпульса (слайд 14).

Различие выходных сигналов фазового детектора дает возможность в дальнейшем подавать сигналы от пассивных помех и выделить сигналы движущихся целей.

Метод череспериодной компенсации позволяет подавить сигналы от пассивных помех и выделить сигналы от подвижных целей. Суть метода череспериодной компенсации заключается в следующем (слайд 15,16).

Видеоимпульсы эхо-сигналов с выхода когерентно-импульсного устройства поступают на схему вычитания (компенсации) двумя путями: непосредственно и через схему задержки на период повторения Т_п. В схеме вычитания задержанные сигналы вычитаются из незадержанных. Амплитуда и полярность выходных сигналов схемы вычитания определяются разницей амплитуд сигналов в соседних периодах повторения. Сигналы пассивных помех имеют постоянную амплитуду и полярность, поэтому они подавляются, кроме первого и последнего импульсов в серии. Сигналы от движущихся целей имеют переменную амплитуду и полярность, поэтому после вычитания их на выходе схемы вычитания будут появляться импульсы разностной амплитуды.

Функции задержки сигналов на период повторения Т_п и вычитания объединены в одном приборе – вычитающем потенциалоскопе ЛН-9.

II. Принцип подавления несинхронных импульсных помех(слайд 17, 18).

Работа Работа системы защиты от несинхронных помех основана на принципе выделения несинхронных импульсных помех с помощью вычитающего потенциалоскопа, а затем подавления этими сигналами в амплитудном канале сигналов несинхронных помех. Принцип подавления несинхронных импульсных помех заключается в следующем (слайд 18).

Все видеоим Все видеоимпульсы с выхода амплитудного детектора приемника (бл. 48), постоянные по амплитуде и полярности, подаются на схему с вычитающим потенциалоскопом (слайд 18а). После череспериодного вычитания в потенциалоскопе видеосигналы от целей подавляются, а сигналы несинхронной помехи проходят на выход, при этом на выходе потенциалоскопа сигнал от несинхронной помехи в каждом периоде появляется в виде двух импульсов противоположной полярности (слайд 18б): положительные – за счет сигналов данного периода, отрицательные – за счет сигналов предыдущего периода, задержанных в потенциалоскопе.

В схем В схеме усиления и ограничения импульсы отрицательной полярности ограничиваются, а импульсы положительной полярности усиливаются и изменяются на отрицательные (слайд 18в). Таким образом, череспериодное вычитание в потенциалоскопе в последующее ограничение отрицательных импульсов позволяет из общей суммы входных сигналов выделить импульсы только несинхронной помехи. Выделенные импульсы несинхронной помехи подаются на схему компенсации, на которую также поступают все видеосигналы с амплитудного детектора. В схеме компенсации выделенные импульсы несинхронной помехи вычитаются из импульсов несинхронной помехи амплитудного детектора и компенсируют их, а эхо-сигналы станции проходят на индикаторы (слайд 18г).

Контрольные вопросы

1. В чем заключается сущность когерентно-импульсного метода селекции подвижных целей?

2. В чем заключается сущность метода череспериодной компенсации сигналов?

3. В чем заключается принцип подавления несинхронных импульсных помех?

Второй учебный вопрос. (слайд №19).

Состав и схема взаимодействия аппаратуры защиты от помех

Работа Работа аппаратуры защиты от пассивных помех основана на применении когерентно-импульсного метода. Защита от несинхронных помех обеспечивается компенсационной частью аппаратуры защиты, только видоизменяется схема ее включения.

Состав аппаратуры защиты: (слайд № 20,21).

• блок когерентного гетеродина, бл. 37;

• блок кварцевых генераторов, бл. 38;

• входной блок череспериодной компенсации (ЧПК), бл. 31;

• блок первого потенциалоскопа, бл. 32;

• выходной блок ЧПК, бл. 33;

• блок второго потенциалоскопа, бл. 34;

• блок спиральной развертки, бл. 35;

• блок стробов, бл. 36;

• датчик азимутальных стробов, бл. 58;

• синусно-косинусный механизм, в бл. 143.

Когерентно-импульсный метод защиты от пассивных помех представляет собой совмещение когерентно-импульсного метода селекции подвижных целей с методом череспериодной компенсации помех. (слайд №22).

Рассказ сопровождать показом блоков на материальной части.

Схема взаимодействия аппаратуры показана на слайде 23).

Аппаратура защиты от пассивных помех состоит из когерентно-импульсного и компенсационного устройств

Сигналы, поступающие на аппаратуру. (слайд №24):

• импульс запуска от бл. 25;

• ЭХО+ПП на промежуточной частоте от бл. 148;

• фазирующий импульс на f_пр от бл. 47 (или бл. 84);

• синусно-косинусное напряжение от бл. 143 для схемы компенсации ветра;

• ЭХО+ПП+НИП от бл. 148 (бл. 49);

• напряжение, модулированное по закону вращения антенны от бл. 59;

• сигналы «своих» целей от имитатора бл. 82.

Сигналы, снимаемые с аппаратуры(слайд №25):

• эхо когерентное (ЭХО К или эхо амплитудное (ЭХО А) на бл. 24 и бл. 126;

• выходное напряжение с фазового детектора на бл. 21.

Кроме того, с компенсационного на когерентно-импульсное устройство подаются импульсы стробов для работы схемы компенсации ветра (СКВ).

Контрольные вопросы

1. Какие функции выполняет когерентная часть аппаратуры?

2. Какие отличительные признаки сигнала от движущейся цели на выходе когерентной части аппаратуры?

3. Какие функции выполняет компенсационное устройство.

Третий учебный вопрос.

Структурная схема аппаратуры защиты от помех

Когерентно-импульсная аппаратура включает в себя блок когерентного гетеродина (бл.37), блок кварцевых гетеродинов (бл. 38), синусно-косинусный механизм в блоке 143.

На блок когерентного гетеродина поступают:

-эхо-сигналы промежуточной частоты с блока УПЧ приемника (бл. 148);

- импульсы фазирования с блока дискриминаторов ,бл. 47) или от имитатора эффекта Допплера (бл. 84) при выключенном передатчике;

- импульсы запуска от синхронизатора (бл. 25).

В результате работы этот блок выдает видеоимпульсы одинаковой амплитуды и полярности от пассивной помехи и видеоимпульсы равной амплитуды и полярности от подвижного объекта.

Так как при включенной аппаратуре защиты уменьшается дальность обнаружения целей, то включать аппаратуру защиты следует только в случаях наличия помех, мешающих работе оператора по обнаружению и проводке целей.

Аппаратура защиты может работать в одном из двух режимов, устанавливаемых переключателем рода работы В1 на входном блоке ЧПК:

1. При установке переключателя рода работы В1 в положение II амплитудный канал остается незащищенным, а когерентный канал, включающий в себя фазовый детектор и два потенциалоскопа, защищает станцию от пассивных помех. Сигналы с выхода приемника на индикаторы проходят через амплитудный или когерентный канал (слайд 27). Программа работы каналов предусматривает установку трех зон: одной зоны – местные предметы (М) и двух зон – дипольные помехи (Д). В зонах местные и дипольные сигналы проходят на индикаторы через защищенный когерентный канал, а вне зон сигналы проходят через незащищенный амплитудный канал (слайд 29).

Границы зон устанавливаются оператором вручную с таким расчетом, чтобы перекрыть участки экрана, пораженные помехами. Зона МЕСТНЫЕ устанавливается ручкой СТРОБ МЕСТНЫЕ, а две зоны ДИПОЛЬНЫЕ – ручками СТРОБ ДИПОЛЬНЫЕ и НАЧАЛО ПОМЕХИ на блоке стробов и ручками ШИРИНА ПОМЕХИ, АЗИМ.ПОМ. I и АЗИМ.ПОМ. II на датчике азимутальных стробов.

2. При установке переключателя РОД РАБОТЫ в положение I (слайд 28) в азимутальном канале подавляются от несинхронных импульсных помех (в канал входят первый потенциалоскоп и схема компенсации), а в когерентном канале подавляются сигналы от пассивных помех (в канал входят фазовый детектор и второй потенциалоскоп).

Сигналы на индикаторы станции также проходят через амплитудный или когерентный канал в зависимости от выбранной вручную программы Программа работы каналов предусматривает установку трех зон так же, как и при роде работы II.

3. Если переключатель РОД РАБОТЫ установлен в положение ДУ, то управление работой системы защиты осуществляется с выносного пульта управления АДУ (бл. 87).

ВЫВОД

По опыту ведения боевых действий в современных локальных войнах ,самое широкое применение при прорыве системы ПВО находят средства постановки помех, в том числе пассивных и импульсных.

Постоянная готовность РЛС в целом и аппаратура защиты от помех, в частности, к ведению радиолокационной разведки при интенсивном воздействии средств постановки помех противником является основным условием высокой боевой готовности РТВ ПВО СВО.

Отличное знание аппаратуры защиты от помех является необходимым условием ее постоянной готовности к боевому применению

Контрольные вопросы

1. Показать на МЧ расположение элементов (блоков) аппаратуры защиты от помех.

2. Принцип работы фазового детектора.

3. Назначение когерентного гетеродина.

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

Задание на самоподготовку:

Техническое описание РЛС 5Н84, часть 1,

с. 156-169.

Альбом схем. Ч.1.

1. Изучить работу индикаторных устройств по структурной схеме.

2. Изучить работу блока синхронизатора по принципиальной схеме.

Окончание занятия;

устно

под запись

_________

под запись

под запись

под запись

устно

устно

под запись

2 мин

2 мин

4 мин

2 мин

25 мин

20 мин

25 мин

2 мин

5 мин

3 мин