(Статья может редактироваться со временем по мере появления новой информации)
1.2.5.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ НА ЦЕЛЬ
С ПОМОЩЬЮ НЧР С ПОВЫШЕННОЙ
РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ ПО НАПРАВЛЕНИЮ.
Определение пространственных направлений на цель при НЧМР является одной из основных[В1] возможностей присущих данному методу частотной радиолокации, которые, в большинстве случаев, желательно и стараются определять с более высокой точностью. Рассмотрим, каким образом можно осуществить определение направлений на цель с точностью, например, более высокой чем это можно сделать с помощью НЧР, рассмотренным в предыдущей ст.№10.
1.2.5.7.1 ЦИФРОВОЙ ВАРИАНТ НЧР С ПОВАШЕННОЙ
РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ ПО НАПРАВЛЕНИЮ НА ЦЕЛЬ.
Цифровой нетрадиционные частотные радиолокаторы (ЦНЧР) с повышенной разрешающей способностью по направлению на цель, структурная схема которого приведена на рис.1.26, выполняет ту же функцию что и рассмотренный в предыдущей ст.№10 НЧР и работает следующим образом.
Как и в рассмотренном уже НЧР, так и в ЦНЧР, при появлении на удалении Дзад+tзVr приближающейся к антенной системе <Октанта> цели, аналогичным образом, определяют заданную дальность Дзад до цели и её радиальную скорость Vr. А также на выходах ФРЧ формируют цифровые числа: ЦА, ЦВ, ЦЕ, ЦЛ, ЦМ, ЦД, соответствующие частотам сигналов биений: FАС=(Д+АС+АО)Fмfд/с-Fд, FВС=(Д+ВС+ВО)Fмfд/с-Fд, FЕС=(Д+ЕС+ЕО)Fмfд/с-Fд, FЛС=(Д+ЛС+ЛО)Fмfд/с-Fд, FМС=(Д+МС+МО)Fмfд/с-Fд, FДС=(Д+ДС+ДО)Fмfд/с-Fд, которые в ООЦ преобразуются в десятичный цифровой код, отображаемый на выходах: Y6; Y7; Y8; Y9; Y10; Y11; Y12 и Y13 ООЦ и несущий информацию об одной из 8-ми октант вокруг антенной системы <Октанта>, в которой находится приближающаяся цель.
Рис.1.26.
Преобразователем кодов 1 десятичный цифровой код преобразуется в двоичный.
Также, цифровые числа: ЦА, ЦВ, ЦЕ, ЦЛ, ЦМ, ЦД в ООЦ преобразуются в их разности: ЦАВ=ЦА-ЦВ; ЦЕЛ=ЦЕ-ЦЛ и ЦМД=ЦМ-ЦД, отображаемые на выходах: YАВ; YЕЛ и YМД ООЦ в виде двоичного кода и несущие информацию о том, на какие величины цифровые числа отличаются друг от друга.
Помимо этого, в ООЦ на его выходах YА и YВ формируются логические 1 в зависимости от того, какое из чисел больше. А на выходах ООЦ YЕ и YЛ формируются логические 1 в зависимости от того, какое из этих чисел больше. И на выходах ООЦ YМ и YД формируются логические 1 в зависимости от того, какое из данных чисел больше.
Ниже приведён рис.1.27 на котором изображены:
- вид спереди на антенную систему <Октанта> (далее просто Октанта) и её приёмные антенны <Л> и <Е> (далее просто антенны Л и Е), установленные, например, перпендикулярно поверхности Земли и её, например, приёмные антенны <А> и <В> (далее просто антенны А и В), а также приемопередающая антенна <О> (далее просто антенна О), установленная в центре Октанты;
- вид спереди на ограниченную шарообразной поверхностью сферу, расположенную вокруг Октанты и с расположенной на ней целью (точка С);
- расстояния: ЛС; ЕС и ОС между целью и антеннами Л и Е и О Октанты;
- С1, С2 и С3 возможные местоположения цели на поверхности сферы;
Рис.1.27.
- Дзад – заданное расстояние между центром Октанты и поверхностью сферы (<чувственной зоной>), при пересечении которой целью фиксируется, через время tз после обнаружения цели на расстоянии Дзад+tзVr от центра Октанты и формирования ФМВ метки времени, факт нахождения цели на заданной дальности от центра Октанты, а также измеряются: радиальная скорость Vr цели; определяются направление на цель и её пространственные пеленги, а также определяются габариты (массивность) цели и потенциальная опасность цели.
Анализируя рис.1.27 можно прийти к следующим выводам:
- разность расстояний ЕЛ=ЕС-ЛС, а соответственно и разность частот сигналов биений (далее просто биений) :
FЕЛ=FЕС-FЛС={[(Дзад=ОС)+ЕС+ЕО)]g/с-Fд,} -
{[(Дзад=ОС)+ЛС+ЛО)]g/с-Fд,}=(ЕС-ЛС)g/с,
при перемещении цели по полуокружности (С1СС2) будет положительной, что можно отобразить аббревиатурой <+> или логической единицей 1;
-- по аналогии, разность частот биений FЕЛ= (ЕС-ЛС)g/с, при перемещении цели по полуокружности (С1С3С2) будет отрицательной, что можно отобразить аббревиатурой <-> или логическим нулём 0, который, при необходимости, можно логическим элементом НЕ про инвертировать и преобразовать в логическую 1.
Очевидно, что по величине разности частот FЕЛ, например, выраженной в виде двоичного числа – 10100010, можно судить о местонахождении цели на той, или иной, полуокружности заданного радиуса Дзад=ОС, т. е. о направлении на цель относительно центра Октанты и, например, выбранного направления ОЮ. Очевидно также, что если к двоичному числу – 10100010 добавить ещё одну позицию и видоизменить отмеченное число приведя его к, например, виду 110100010 или 00100010, где символы на новых позициях будут соответствовать аббревиатурам <+> и <->, то по вновь образованным числам можно будет уже судить о местонахождении цели на всей окружности заданного радиуса Дзад=ОС. То есть вновь полученные числа будут однозначно определять местонахождение цели на поверхности сферы заданного радиуса Дзад=ОС.
По аналогии с вышесказанным можно утверждать, что подобные рассуждения будут правомерны и при рассмотрении рисунков с изображением <Октанта> как сверху, так и со стороны, относительно центра Октанты и выбранного направления.
Тогда, очевидно, что если сформировать одно цифровое число из цифровых чисел, которым соответствует то, или иное, однозначное местоположение цели в трех плоскостях сферы с заданным радиусом Дзад=ОС и данное число дополнить трехпозиционным цифровым числом 23=8, соответствующим числу октант в Октанте, то получим число (цифровой код управления ППЗУ - ЦКУП), которому будет уже соответствовать то, или иное, местоположение цели на поверхности сферы с заданным радиусом Дзад=ОС, т. е. пространственное направление на цель относительно центра Октанты и выбранного направления ОЮ.
Как видно, согласно структурной схемы рис.1.26, цифровой код управления ППЗУ (ЦКУП) поступает на воды управления (списывания информации из ППЗУ) <<ППЗУ направлений на цель>>, в которой, например, в двоичных кодах записана информация о заданных направлениях на те, или иные, точки поверхности сферы заданного радиуса Дзад=ОС, в которых в тот, или иной, момент времени может оказаться приближающаяся к Октанте цель.
Очевидно, что списанными из ППЗУ кодами можно управлять различного рода исполнительными устройствами (ИУ), например, зажигать лампочки на стенде, выполненном в виде шара с установленными на его поверхности лампочками. Казалось бы, игрушка, но подобными игрушками пользуются и взрослые люди. Например, за наблюдением полетов самолётов на командных пунктах (КП) аэродромов устанавливают планшеты, на которых планшетисты отмечают местоположения самолётов находящихся, например, в районе аэродрома и ожидающих разрешения на посадку. Чем не автоматический планшет данный стенд, правда, очевидно, для решения иных задач, которые будут рассмотрены в следующих статьях блог-книги.
Что касается приведённого на рис.1.26 определителя габаритов (массивности) цели (ОГЦ), формируемая информация которым используется для определения потенциальной опасности цели, то работа такого определителя рассмотрена в ст.№9.
Из уже сказанного можно заключить, что ООЦ нетрадиционного частотного радиолокатора, с помощью которого можно определить, в какой октанте Октанты
находится цель, есть грубый определитель направления на цель. Как бы частный случай более точного определителя ОЧОЦ, с помощью которого уже можно определять 1/48 часть сферы (под октанту) вокруг Октанты, в которой находится цель, т. е. определить уже 48-мь пространственных направлений на цель. И который, в свою очередь, является как бы частным случаем более точного определителя направления на цель, т. е. цифрового нетрадиционного частотного радиолокатора (ЦНЧР), с помощью которого уже можно определять N частей сферы вокруг Октанты, в которой находится цель.
1.2.5.7.2 АНАЛОГОВЫЙ ВАРИАНТ НЧР С ПОВАШЕННОЙ
РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ ПО НАПРАВЛЕНИЮ НА ЦЕЛЬ.
Нетрадиционный частотный радиолокатор с повышенной разрешающей способностью по направлению на цель, может быть реализован и в аналоговом исполнении (АНЧР) по структурной схеме, приведённой на рис.1.28, с помощью которого можно будет определять пространственные направления на цель следующим образом.
Сформированные на выходах СВЧ смесителей ССМА и ССМВ сигналы биений выделяются и смешиваются в низкочастотном смесителе СМ и после преобразования в нём в разностные сигналы, выделяются фильтром разностных частот (ФРЧ), далее измеряемые частотомером (ЧАСТ) после формирования метки времени в ФМВ. Таким образом на выходе частотомера формируется цифровое число ЦАВ пропорциональное величине разности частот FАВ, но без знака, характеризующего какая из частот по величине больше. Далее цифровое число ЦАВ как часть кода управления подаётся на вход списывания информации из ППЗУ <направления на цель>.
Аналогичным образом формируются и подаются на ППЗУ цифровые числа ЦЕЛ п ЦМД как другие части кода управления.
Сформированные на выходах СВЧ смесителей: ССМА и ССМВ; ССМЕ и ССМЛ; ССММ и ССМД сигналы биений также выделяются каждый своим полосовым фильтром (ПФ) и после этого каждым своим частотным детектором (ЧД) преобразуются в постоянное напряжение с уровнем, соответствующим величине частот отмеченным выше в разделе 1.2.5.6.1:
Рис.1.28.
FАС=(Д+АС+АО)Fмfд/с-Fд, FВС=(Д+ВС+ВО)Fмfд/с-Fд, FЕС=(Д+ЕС+ЕО)Fмfд/с-Fд, FЛС=(Д+ЛС+ЛО)Fмfд/с-Fд, FМС=(Д+МС+МО)Fмfд/с-Fд, FДС=(Д+ДС+ДО)Fмfд/с-Fд,
Данные постоянные напряжения: UАС и Uвс; UЕС и Uлс; UМС и UДС подают на входы каждого своего аналогового компаратора (АК), один уровень в качестве опорного напряжения, а второй в качестве сигнала. Таким образом на выходах АК, после сравнений уровней напряжений между собой на входах АК, формируются либо логические 1, либо логические 0, в зависимости от того, какие из уровней больше и которые к тому же инвертируются каждый своим элементом НЕ. После чего логические 1 с выходов АК и элементов НЕ как части кода управления подаются на вход списывания информации из ППЗУ <направления на цель>. Помимо этого, логические 1 с выходов АК и элементов НЕ подаются на <<дешифратор>> из элементов: И1; И2; И3; И4; И5; И6; И7; И8, аналогичный такому же дешифратору. как и дешифратор в ООЦ из раздела 1.2.5.4 ст.№10, используемый для определения октаны с целью в Октанте. И сформированный на выходах дешифратора десятичный код преобразуется в двоичный и подается как часть кода управления на вход списывания информации из ППЗУ <направления на цель>, на выходе которого появляется информация о пространственном направлении на цель. соответствующая сформированному цифровому коду на входах ППЗУ.
Что касается работы определителя радиальной скорости цели (ОРСЦ) и определителя габаритов цели (ОГЦ), то их функционирование было рассмотрено, соответственно в ст.№8 и ст.№9.
Следует отметить, что, очевидно, нетрудно реализовать ряд нетрадиционных частотных радиолокаторов в цифроаналоговом исполнении посредством комбинирования теми, или иными, схемами и узлами из ЦНЧР и АНЧР
[В1]