2018-03-09
4940Введение.
В радиолокационных системах посадки, как отмечалось выше, используется метод активной радиолокации с активным ответом. Активный ответ осуществляется самолетными ответчиками (СО). Основными преимуществами такого метода по сравнению с работой по пассивным объектам кроме отмеченных в увеличения дальности действия радиолокатора и устранения помех от местных предметов являются возможность индивидуального опознавания самолета (путем передачи бортового номера), а также возможность непрерывного контроля высоты полета самолета и автоматической передачи дополнительной информации (сигнала «Бедствие», информации о запасе топлива и др.). Самолетные ответчики в комплексе с наземными радиолокаторами позволяют значительно повысить эффективность регулирования воздушного движения, обеспечивают безопасность и экономичность полетов. В настоящее время установка радиолокационных ответчиков на самолетах и вертолетах всех типов является обязательной.
В настоящем учебном пособии приняты следующие сокращения и условные обозначения:
АФС – антенно-фидерная система;
ВРЛ – вторичный радиолокатор;
ВРС – вторичная радиолокационная система;
ДВ – датчик высоты;
ДРЛ – диспетчерский радиолокатор;
КАСО – контрольная аппаратура самолетных ответчиков;
ОРЛ – обзорный радиолокатор;
ПРЛ – посадочный радиолокатор;
РСП – радиолокационная система посадки самолетов;
СВС – система воздушных сигналов;
УВД – управление воздушным движением;
УВИД – указатель высоты индукционный с датчиком;
ЭРП-СО-69 – эксплуатационно-ремонтный пульт для ответчика, СО-69.
1. Назначение, режимы работы, основные тактико-технические данные, состав, размещение самолётного ответчика СО -69 на самолёте.
Радиолокационный самолетный ответчик СО-69 является бортовым оборудованием вторичной радиолокационной системы (ВРС) и предназначен для обеспечения работы в активном режиме:
радиолокационных систем посадки (режим “РСП”);
радиолокационных систем управления воздушным движением (режим “УВД”);
обзорных РЛС (режим “П-35”).
Общий вид и состав аппаратуры ответчика СО-69 см. рис.1:
Рис.1. Общий вид ответчика СО-69.
Самолетный ответчик СО-69 самолёта Су-17М2 предназначен для работы с радиолокационными системами посадки, обнаружения и наведения РСП-6, РСП-7, П-35 и их модификациями.
Самолетный ответчик служит для:
увеличения дальности действия наземных радиолокаторов;
устранения помех от местных предметов и метеофакторов на индикаторах наземных радиолокаторов;
автоматического опознавания самолета (получение бортового номера);
передачи на наземный радиолокатор данных о высоте полета самолета, его номере, а на самолетах с № 07411 и об остатке топлива (передаются при запросе наземной РЛС в режиме УВД).
Для работы СО-69 с различными радиолокационными и навигационными системами имеются несколько режимов ответчика, которые выбираются летчиком из условий решаемой задачи на пульте управления. При этом в ответчике производится переключение каналов приема, главным образом в схемах кодирования и выработки информации.
Режимы работы ответчика СО-69:
А) Основные:
“УВД” - предназначен для работы ответчика с ДРЛ, вырабатывая на запросные сигналы кроме координатных кодов и информационные, и ПРЛ, имеющих раздельное кодирование запросных сигналов по курсу и глиссаде,
“РСП” - предназначен для работы ответчика с ДРЛ, вырабатывая на запросные сигналы только координатный код, и ПРЛ, не имеющими раздельного кодирования запросных сигналов по курсу и глиссаде;
“П-35” – предназначен для работы ответчика с обзорными РЛС (запрос производится одиночным сигналом);
Б) Вспомогательные (включаются одновременно с тем основным режимом, в котором работает ответчик):
“ЗНАК” - предназначен для выдачи ответных координатных кодов индивидуального опознования, по которым на экране наземной РЛС отметка от данного объекта может быть выделена на фоне остальных,
“АВАРИЯ” - предназначен для передачи сигнала бедствия в режимах «РСП» и «УВД» по диспетчерскому каналу,
“КОНТРОЛЬ” - предназначен для оперативной проверки исправности комплекса аппаратуры с помощью встроенного контроля ответчика или прибора КАСО-I. Показателем исправности является непрерывное свечение ламп «КОНТОЛЬ» на передней панели шифратора и пульте управления ответчиком.
Аппаратура СО-69 сопрягается с СРО-2М, АФС «Пион», РСБН-6С, СВС-П-72-3.
В режиме СРО передатчик ответчика запускается импульсами ответчика СРО-2М. Приемник ответчика при этом запирается.
Основные тактико-технические характеристики ответчика СО-69 (см. таблица 1).
1) Параметры приёмного канала.
Режим “РСП”:
а) Работа с диспетчерскими РЛС;
б) Работа с посадочными РЛС.
Режим “УВД”:
а) Работа с диспетчерскими РЛС;
б) Работа с посадочными РЛС.
Режим “П-35”.
2) Параметры передающего канала в режимах “РСП”, “УВД”, “П-35”.
3) Потребляемая мощность.
4) Условия эксплуатации.
5) Структура запросных и ответных кодов ответчика СО-69 (см.таблица 5 занятия №2).
Таблица №1
Основные тактико-технические данные СО-69
| Режимы работы | Режим “РСП” | Режим “УВД” | Режим “П-35” | |||
| Работа с РЛС | ДРЛ | ПРЛ | ДРЛ | ПРЛ | ОРЛ | |
| Наименование параметра | Параметры приемных каналов | |||||
| Номер канала | I приемный канал | II приемный канал | I приемный канал | аналогичны | аналогичны параметрам при работе | |
| Частоты приемника | 835-840 МГц | 1030 МГц | I диапазон | II диапазон | ||
| Ширина полосы пропускания | не менее 6 МГц | не менее 6 МГц | ||||
| Чувствительность приемника | 84±4 дБ | 104±4 дБ | 63±3 дБ | 65±3 дБ | ||
| Динамический диапазон | 30 дБ | 50 дБ | 30 дБ | 30 дБ | ||
| Подавление сигналов от боковых лепестков по запросу | трехимпульсное | трехимпульсное | по методу с плавающим порогом | трехимпульсное | по методу с плавающим порогом, более высокий уровень подавления боковых лепестков. | не производится |
| Особенности структуры запросных кодов | коды по курсу и глиссаде одинаковые | коды по курсу и глиссаде раздельные (разные) | запросный сигнал одиночный импульс | |||
| Объем передаваемой информации (для передачи информации о высоте и топливе ответчик сопрягается с системой воздушных сигналов СВС (УВИД-30-15; ДВ-30) и топливомером) | ||||||
| Бортовой номер |
|
|
| 100000 номеров |
|
|
| Высота (с градацией 10 м) | до 30 км | |||||
| Остаток топлива | 15 сообщений | |||||
| Параметры передающего канала | ||||||
| Частота передатчика | 740 МГц | |||||
| Мощность передатчика | не менее 250 Вт | |||||
| Длительность импульса передатчика | 0,6-1,0 мкс | |||||
| Потребляемая мощность | ||||||
| По сети ~115 В±5% 380-900Гц | не более 90 ВА (110 ВА с двумя БПС) | |||||
| По сети ~36 В±10% 400 Гц±5% | не более 25 ВА | |||||
| По сети +27 В±10% | не более 50 Вт | |||||
| Условия эксплуатации | ||||||
| Температура окружающего воздуха: без дополнительного обдува; с дополнительным обдувом |
от –50 до +50°С от –50 до +60°С | |||||
| Относительная влажность воздуха при температуре +40°С | до 98% | |||||
| Атмосферное давление | до 5 мм рт. ст. | |||||
| Вибрационные нагрузки | с ускорением до5g на частотах 20-300 Гц | |||||
| Ударные нагрузки | с ускорением не более 12g: | |||||
| Центробежное ускорение | не более 10g | |||||
Основные технические данные ответчика СО-69 на самолёте Су-17М2
| Работа с радиолокаторами | РСП-6 | РСП-7 | П-35 | ||
| Наименование параметра | с ПРЛ | с ДРЛ-Д | с ПРЛ | с ДРЛ-Д | |
| Дальность действия на высоте: 1000 м 4000 м 12000 м | 50 км | 135 км | 60 км | 150 км | 320 км |
| Разрешающая способность по азимуту | 2,5° | 6° | 2,5° | 6° | 4" |
| Предел работы по высоте | 30 000 м | ||||
| Точность передачи данных о высоте полета радиолокаторам системы РСП-6 (РСП-7), П-35 па высотах: |
до 3000 м 200 м до 6000 м 350 м до 10000 м 650 м | до 3000 м 200 м до 9000 м 500 м до 15 000 м 800 м | |||
| Фиксированные рабочие частоты: I волна II волна |
730±1,2 МГц 740±1,2 МГц | ||||
| Импульсная мощность на всех фиксированных частотах | не менее 250 Вт | ||||
| Чувствительность приемника на всех входах при работе с РСП-6 (РСП-7) | не хуже 62 дБ/мВт | ||||
| Потребляемая мощность: | |||||
| от сети переменного тока 115 В400 Гц | не более 90 В-А | ||||
| от сети постоянного тока 27 В | не более 50 Вт | ||||
| от сети переменного трехфазного тока 36 В 400 Гц | 25 В-Л | ||||
| Масса комплекта ответчика без соединительных кабелей и жгутов | 14 кг | ||||
| Гарантийный срок | 1000 ч, 3 г. | ||||
Общий вид и состав аппаратуры ответчика СО-69 см. рис.1:
Рис.1 Общий вид и состав аппаратуры ответчика СО-69:
1. Блок СО-69, 2. Блок БПС, 3. Фильтр ВТ-010, 4. Приставка бланкирования ПБ-02, 5. Приставка усилительная ПУ-01.
Рис.1а Общий вид и состав аппаратуры ответчика СО-69 
на самолёте Су-17М2.
Состав ответчика СО-69:
блок ответчика - СО-69 (конструктивно состоит из двух съемных блоков, установленных на одной амортизационной раме):
приёмопередатчик - ПП, шифратор – Ш;
блок посадочных сигналов - БПС*;
приставка бланкирования - ПБ-02*;
приставка усилительная - ПУ-01*;
фильтр - ВТ-010;
блок питания - БП*;
приставка контроля - ПК-01*
пульт управления - ПУ*;
блок реле – БР*.
* - поставляются по требованию самолётостроительных ОКБ.
Требования к размещению ответчика СО-69 на самолете:
1) Блоки ответчика должны размещаться таким образом, чтобы температурные режимы и механические нагрузки в месте их установки не превышали допустимые нормы. Недопустимо попадание атмосферных осадков на аппаратуру. В целях повышения надежности работы блоков предпочтительной является установка их в герметичных отсеках самолета.
2) Блоки должны размещаться таким образом, чтобы длины кабелей между блоками, антеннами и другими системами не превышали величин, указанных на схеме электрических соединений. Кабели, идущие от блоков, должны иметь прочное крепление к стенкам фюзеляжа.
3) Блоки, стоящие на амортизационных рамах при качании не должны касаться других блоков и конструкции самолета. Подсоединение кабелей и их отбортовка не должны нарушать амортизации блоков.
4) Блок СО-69 должен размещаться в средней или хвостовой части самолета так, чтобы обеспечивалась возможность доступа при регламентных работах и регулировках к лицевым панелям блоков приемопередатчика и шифратора и снятия их с амортизационной рамы. При установке блока на амортизированной “этажерке” собственные амортизаторы могут быть сняты. Расстояние от блока СО-69 до передающих устройств других систем должно быть не менее 1 м, до антенн III диапазона (вертикальной и горизонтальной поляризации) – не более 20 м.
5) Блок БПС должен устанавливаться вблизи антенн I и II диапазонов на расстоянии до 5 м. Допускается установка блока на большем расстоянии (20 м) при условии изоляции АФС I и II диапазонов от корпуса. Расстояние от БПС до передающих устройств – не менее 1 м.
6) Элементы управления ответчиком, устанавливаются в кабине таким образом, чтобы они были легко доступны, а надписи четко видны.
7) Приставка бланкирования и приставка усилительная должны быть расположены вблизи бортовых систем, с которыми осуществляется связь по бланкированию.
8) Контрольные разъемы должны размещаться на расстоянии не более 1,5 м от блока СО-69. Предпочтительным является размещение контрольных разъемов в лючке на внешней поверхности самолета, а также внутри фюзеляжа, в месте, удобном для подключения кабелей от контрольных приборов.
9) Головка набора номера устанавливается в удобном для её смены месте. Допускается установка головки непосредственно на блоке СО-69 при удобном подходе к нему.
10) Для устойчивой работы ответчика должен быть обеспечен надежный контакт блоков с корпусом самолета, для чего имеются гибкие “земляные” выводы.
Комплект блоков ответчика C0-69 на самолёте Су-17М2 (см. рис 1,2 Альбома схем) размещён в закабинном радиоотсеке:
1) слева, вверху, между шп. № 11 и 12:
блок СО-69 (приемопередатчик и шифратор), головка набора номера – на блоке СО-69;
тройник ВО-022.
2) слева между шп. № 11 и 11к:
фильтр ВТ-010;
переход СР-50-162Ф.
3) справа, вверху, между шп. № 12 и 12ак:
блок посадочных сигналов БПС.
4) справа, между шп. № 12 и 12а:
приставка бланкирования ПБ;
усилительная приставка ПУ-01.
5) внизу фюзеляжа, между шп. № 9к и 10 - антенна АМ-002М. Приемопередающая антенна АМ-002М предназначена для приема и передачи сигналов III диапазона вертикальной поляризации. Антенна представляет собой штыревой вибратор с тремя рефлекторами и имеет форму пластины, закрепленной непосредственно на гнезде входного разъема. Рефлекторы выполнены в виде металлических цилиндрических стержней, закрепленных жестко на основании антенны и закрытых диэлектрическим обтекателем.
АФС «Пион ГТ-32-9»:
1) штанга ДУАС-69-19-5М - передний антенный блок (блок I или АП-06М). Приёмопередающая антенна III диапазона для приема и передачи горизонтально поляризованных сигналов аппаратуры ответчика СО-69 и РСБН-6С. Труба, на которой укреплены вибраторы: активные вибраторы крепятся на трубе с помощью изоляторов; пассивные вибраторы — рефлекторы приварены непосредственно к трубе;
2) над контейнером тормозного парашюта - задний антенный блок (блок 2 или АЗ--014). Приемная антенна I и II диапазонов и приемопередающая антенна III диапазона предназначен для приема и передачи горизонтально поляризованных сигналов аппаратуры ответчика СО-69 и РСБН-6С, приема сигналов вращающейся поляризации II диапазона ответчика СО-69. Блок состоит из излучателей блока фильтров с детекторными секциями II диапазона и двух детекторных секций I диапазона. Антенна III диапазона состоит из двух противофазнопитаемых вибраторов, имеющих загнутую форму (для расширения диаграммы направленности). Сзади каждого вибратора расположены экраны специально подобранной формы. Антенны II диапазона — два штыревых вибратора, расположенные под углом 45° к горизонтальной плоскости и развернутые относительно друг друга на 90°. Антенна I диапазона — два боковых и осевой излучатели. Каждый излучатель — это открытый конец волновода с круговой поляризацией;
3) передние кромки левой и правой консолей крыла:
антенные блоки (блоки 13-l и 14-1 или АБП-003 и АБЛ-003). Приемные антенны I диапазона для приема и детектирования сигналов ответчика СО-69. Две антенны I диапазона, состоящие из излучателя, полосового фильтра и детекторной секции. Антенна I диапазона — это открытый конец волновода с круговой поляризацией;
антенные блоки (блоки 13-2 и 14-2 или АБП-004 и АБЛ-004). Приемные антенны II диапазона для приема и детектирования сигналов ответчика СО-69. Две антенны II диапазона (вибраторы), состоящие из излучателя, полосового фильтра и детекторной секции.
С помощью элементов управления, расположенных в кабине пилота, осуществляются включение ответчика, оперативный выбор режимов, индикация ответа и исправности ответчика.
На щитке ответчиков в кабине самолета установлены:
переключатель рода работ 5П2НПМ с трафаретом УВД-РСП-П-35-СРО;
переключатель волн ППГ-15К с трафаретом ВОЛНА 2—1;
кнопка КНР с трафаретом ЗНАК;
кнопка КМ1-1 с трафаретом КОНТР.;
сигнальная лампа СЛМ-61 с трафаретом ОТВЕТ.
Включение ответчика производится выключателем СО на щитке питания.
Ответчик питается:
постоянным током напряжением 27 В от аварийной шины через предохранитель СП-2 в РК постоянного тока;
переменным током напряжением 36 В 400 Гц от шин А и С преобразователя ПТ-500Ц через предохранители СП-2 в РК трехфазного тока;
переменным током напряжением 115 В 400— 900 Гц от шины генератора переменного тока через предохранители СП-2 в РК переменного тока.
При отказе генератора/переменного тока ответчик питается от шины преобразователя ПО-1500ВТ-ЗИ через предохранитель СП-2 в РК переменного тока.
При отказе генераторов постоянного и переменного токов обеспечивается аварийное питание ответчика от аккумулятора и преобразователя ПО-750А.
Проверка работоспособности ответчика перед вылетом или в полете без применения контрольно-проверочной аппаратуры может быть произведена с помощью схемы встроенного контроля. При нажатии кнопки КОНТР, должна загореться лампа ОТВЕТ, сигнализирующая об исправности ответчика.
Предполетную проверку в режиме СРО производить нельзя, так как запуск передатчика сигналами опознавания не позволяет определить работоспособность его приемной части.
Для наземной проверки работоспособности ответчика применяется контрольно-измерительная аппаратура, в состав которой входят контрольные приборы КАСО-1, КАСО-2, ЭРП-СО-69 и КАСО-4(ИМО-65). Приборы КАСО-1 и КАСО-2 представляют собой имитаторы наземных радиолокаторов и позволяют контролировать основные параметры ответчиков, причем прибор КАСО-2 дает возможность проверки также всей антенно-фидерной системы. Прибор КАСО-4 (ИМО-65) является измерителем импульсной мощности.
Контрольные ВЧ и НЧ разъемы служат для подключения контрольного прибора КАСО-1.
2. Работа СО-69 по структурной схеме.
Функциональный состав (см. рис.2) и назначение блоков самолётного ответчика СО-69:
блок СО-69, в нем: приемопередатчик, шифратор;
блок посадочных сигналов;
приставка усилительная;
приставка бланкирования;
фильтр ВТ-010.
Рис.2 Функциональная схема СО-69.
Приёмопередатчик предназначен для:
приёма запросных сигналов ДРЛ дециметрового диапазона, преобразования их по частоте и усиления до уровня, необходимого для работы дешифратора запросных кодов;
генерирования высокочастотных импульсов с интервалами, задаваемыми шифратором, и усиления их по мощности;
питания полупроводниковых схем блоков ответчика.
Шифратор предназначен для:
декодирования запросных кодов наземных РЛС,
формирования ответных кодов,
выдачи информации другим бортовым системам.
Блок посадочных сигналов предназначен для:
приёма и отработки сигналов ПРЛ, поступающих с детекторных секций антенн I диапазона (режим «РСП», «УВД»),
приёма сигналов, поступающих с детекторных секций антенн II диапазона (режим «П-35»),
передачи на вход шифратора нормированных сигналов,
может передавать на вход других бортовых систем сложенные и предварительно усиленные сигналы I диапазона независимо от режима работы.
Приставка бланкирования предназначена для сложения, ограничения и инвертирования бланкирующих импульсов от других систем.
Приставка усилительная предназначена для усиления импульсов бланкирования, поступающих с передатчика
Фильтр ВТ-010 предназначен для подавления побочных излучений.
Блок реле предназначен для преобразования 4-разрядного кода, поступающего от топливомеров типа СПУТ 4-1.
Приставка контроля предназначена для обеспечения проверки ответчика с помощью встроенного контроля или прибора КАСО-I при отсутствии в комплекте блока БПС.
Пульт управления для дистанционного управления работой ответчика СО-69.
Антенно-фидерная система для обеспечения работы линий связи ответчика с наземными РЛС («Пион», «Поток», автономные антенны).
Принцип действия ответчика СО-69 заключается в приеме запросных сигналов наземных РЛС и автоматическом излучении ответных кодированных сигналов.
Самолетный ответчик работает с антенно-фидерной системой «Пион», которая принимает сигналы радиолокаторов I (ПРЛ), II (ОРЛ) и III (ДРЛ) диапазонов. Принятые сигналы детектируются с помощью кристаллических детекторов АФС, суммируются, усиливаются в блоке посадочных сигналов или преобразуются по частоте, усиливаются, детектируются в блоке приёмопередатчика и поступают в блок шифратора. В блоке шифратора декодируются запросные и формируются ответные коды. С выхода блока шифратора ответные коды поступают на запуск передатчика, вырабатывающего высокочастотные импульсные сигналы, которые затем излучаются антенной III диапазона АФС «Пион».
Для работы СО-69 с различными радиолокационными и навигационными системами имеются несколько режимов ответчика, которые выбираются летчиком из условий решаемой задачи. При этом в ответчике производится переключение каналов приема, главным образом в схемах кодирования и выработки информации.
Основными режимами работы ответчика СО-69 являются “УВД”, “РСП”, “П-35”, вспомогательными – “ЗНАК”. “АВАРИЯ” и “КОНТРОЛЬ”. Вспомогательные режимы включаются одновременно с тем основным режимом, в котором работает ответчик.
Передатчик ответчика, может запускаться сигналами, поступающими от других бортовых систем по входу “ВНЕШНИЙ ЗАПУСК”. В режиме СРО передатчик ответчика запускается импульсами ответчика СРО-2М. Приемник ответчика при этом запирается. Для устранения возможного запуска СО-69 от сигналов СРО-2М введено бланкирование ответчика импульсами, выдаваемыми при излучении высокочастотной энергии. Для этого в состав ответчика СО-69 введена приставка бланкирования, усиливающая и расширяющая бланкирующие импульсы станции СРО-2М. Кроме этого ответчик СО-69 связан бланкирующей цепью с аппаратурой РСБН-6С.
В передатчике формируются импульсы для бланкирования других бортовых систем на время ВЧ излучения передатчика. Импульсы бланкирования могут поступать либо непосредственно с блока СО-69, либо с приставки усилительной, которая осуществляет их усиление и инвертирование.
Для исключения помех работе СО-69 во время ВЧ излучения передатчиков других систем (непосредственно или через приставку бланкирования, в которой производятся ограничение, расширение и инвертирование импульсов) производится запирание входа шифратора. Суммарный сигнал бланкирования из шифратора поступает в БПС для запирания приемных каналов I и II диапазонов.
Рассмотрим особенности работы ответчика с диспетчерскими, посадочными, обзорными РЛС по структурной схеме, применительно к режимам «РСП», «УВД», «П-35» по структурной схеме СО-69 (см. рис.3), на которой приведены блоки, входящие в состав ответчика.
Рис.3 Структурная схема СО-69
Работа ответчика с диспетчерскими РЛС в режимах “РСП” и «УВД».
При работе ответчика в режиме “РСП” производится излучение только координатных ответных кодов (см. таблицу 5 в учебном пособии по Теме №8 Занятие №2). В режиме “РСП” в шифраторе осуществляется формирование только ответных координатных кодов, формирование информационных кодов на запросы ДРЛ не производится.
При работе с диспетчерскими радиолокаторами (РСП-6, РСП-7) на щитке управления СО-69 устанавливается режим РСП.
Запросный сигнал представляет собой двухимпульсный код с интервалом 9,4 мкс.
Ответный сигнал представляет двухимпульсный код с интервалом 14 мкс, в режиме опознавания двухимпульсный код с интервалом 6 мкс.
Запросные двухимпульсные сигналы диспетчерских РЛС на частоте 835-840, 1030 МГц (дециметровый III диапазон волн), принятые антенной горизонтальной или вертикальной поляризации, через ВЧ фильтр (см.рис.3,4,5) поступают на вход двухканального супергетеродинного приемника приемопередатчика. Первый канал обеспечивает прием сигналов на частоте 835-840 МГц (1Ф2, ГП), второй – на частоте 1030 МГц (1Ф1, ВП).
Рис.4 Частотные характеристики затухания ФНЧ
Для проверки чувствительности приёмника и мощности передатчика имеются два контрольных ответвителя с ослаблением порядка 17 дБ (1ФЗ и 1Ф4).
В супергетеродинном приемнике (блок ВЧ и УПЧ) приемопередатчика осуществляются усиление, селекция и детектирование сигналов запроса.
Селекция частоты обеспечивается двумя фильтрами (преселекторами) см. рис.5, находящимися в блоке ВЧ приёмника.
Рис.5 Кривые затухания преселектора
С фильтров сигналы поступают на смеситель, куда одновременно приходит сигнал с гетеродина (состоит из кварцованного генератора, двух каскадов умножения и усилителя мощности), стабилизированный кварцем по частоте, где преобразуется в промежуточную частоту. Частоты приёмных запросных сигналов 835-840, 1030 МГц являются частотами основного и зеркального каналов для частоты гетеродина 933,75 МГц и промежуточной частоты 96,25 МГц.
Преобразованный по частоте сигнал 96,25 МГц поступает на УПЧ с логарифмической амплитудной характеристикой для усиления. В первом каскаде УПЧ нагрузкой служит фильтр сосредоточенной селекции ФСС, настроенный на частоту 96,25 МГц и формирующий полосу пропускания, заданную избирательность усилителя. Во втором каскаде УПЧ предусмотрена плавная регулировка усиления (показать на правой боковой стенке приёмопередатчика «УСИЛЕНИЕ»). 3-7 каскады нелинейные (логарифмические) аналогичны второму, но дополнительно нагружены на детекторы, сигналы с которых складываются на сумматоре (продетектированные сигналы с выхода каждого из пяти детекторов поступают через развязывающие сопротивления на общую нагрузку и складываются. При увеличении сигналов на входе УПЧ наступает ограничение напряжения на выходе 7 последнего каскада, а дальнейшее увеличение входного сигнала происходит за счёт сложения ограниченного напряжения 7 каскада и возрастающего напряжения остальных четырёх каскадов), что обеспечивает получение логарифмической амплитудной характеристики (см. рис.6).
Основные технические данные:
Средняя частота настройки f ср 96,25±1,5 МГц
Полоса частот на уровне 0,7 7,5-10,5 МГц
Динамический диапазон ЛАХ Не менее 50 дБ
Точность ЛАХ ±10%
Коэффициент усиления в линейной части ЛАХ 12000-25000
Рис.6 Построение ЛАХ
Такая характеристика, создающая отсутствие амплитудного ограничения выходных сигналов усилителя в широком динамическом диапазоне входных сигналов, необходима для устойчивой работы схемы подавления от запросов боковыми лепестками.
С выхода УПЧ усиленные и продетектированные запросные сигналы (видеоимпульсы отрицательной полярности) поступают на вход шифратора, где осуществляется декодирование запросных кодов диспетчерских РЛС и формирование временных интервалов ответных сигналов.
На входе шифратора имеется схема регулирования порога с ограничителем загрузки III диапазона. Эта схема предназначена для подавления более слабых запросных сигналов (от дальних РЛС) при большом количестве запросов. Ограничитель работает по принципу изменения порога: при увеличении загрузки увеличивается порог на входе и более слабые сигналы не проходят. Работа ограничителя загрузки определяется числом декодированных запросов, тем самым исключается возможность перегрузки ответчика.
Схема сравнения трехимпульсного подавления сравнивает амплитуды импульсов запроса Р1, Р3 и подавления Р2 (см. рис.2 в учебном пособии по Теме №8 Занятие №2). Если амплитуда импульса подавления Р2 меньше амплитуды импульсов запроса Р1 и РЗ (принимается сигнал главного лепестка диаграммы направленности антенны РЛС), то импульс Р2 подавляется импульсом Р1 и на дешифратор проходит двухимпульсный запросный код. Если же амплитуда импульса Р2 равна или превышает амплитуду импульсов Р1 и РЗ (принимается сигнал от бокового лепестка), то на дешифратор проходят все три импульса.
Через схему бланкирования и нормирователь сигналы поступают на схему декодирования.
Схема бланкирования не пропускает запросные сигналы при:
поступлении сигнала “БЛАНК 
” для исключения срабатывания ответчика от помех, создаваемых передатчиками других бортовых систем,
в режимах “П-35” и “КОНТРОЛЬ“.
В схеме формирования “БЛАНК ” объединяются и нормализуются импульсы бланкирования, поступающие как из самого ответчика, так и из других бортовых систем.
В нормирователе запросные сигналы нормируются по амплитуде и длительности.
Декодирование запросных сигналов ДРЛ осуществляется на линии задержки декодирования в ШКК.
При наличии импульса подавления Р2 в запросном коде, который имеется на выходе нормирователя, в плате ШКК происходит декодирование кода 2 мкс (временной интервал между импульсом запроса Р1 и импульсом подавления Р2) и схема запрета вырабатывает сигнал, запрещающий декодирование запросных кодов 9,4 и 14 мкс.
Декодированный сигнал поступает на:
соответствующий отвод линии задержки кодирования для формирования ответного координатного кода,
ограничитель загрузки III диапазона.
Ответные координатные коды формируются с помощью линии задержки и диодных схем сложения.
При передаче сигнала “АВАРИЯ” к ответному двухимпульсному коду добавляется третий импульс, опережающий последний импульс на 6 мкс (см. рис. 5**).
При нажатии кнопки на пульте управления в ответ на запросы РЛС формируются коды индивидуального опознавания 6 мкс, (см. таблицу 5 в учебном пособии по Теме №8 Занятие №2).
С помощью схемы выдержки времени сигналы индивидуального опознавания передаются в течение 10-30 с после отпускания кнопки “ЗНАК”.
Сформированные ответные координатные коды (см. таблицу 5 в учебном пособии по Теме №8 Занятие №2) с выхода шифратора поступают:
на коммутирующее устройство для запуска передатчика, вырабатывающего ВЧ импульсные сигналы;
в схему индикации, во время излучения ответчиком ВЧ сигнала на входе приемных каналов супергетеродинного приемника наводится сигнал, который усиливается УПЧ и поступает на вход шифратора. В схеме индикации происходит совпадение по времени сигнала с выхода шифратора с наведенным сигналом на выходе приемника, в результате чего схема срабатывает и индицируется работоспособность ответчика горением лампочек на пульте управления и шифраторе.
С выхода коммутирующего устройства сигналы (отрицательной полярности) поступают на подмодулятор передатчика для получения мощных стабильных по длительности импульсов для запуска модулятора и импульсов бланкирования внешних устройств, где нормируются по длительности и усиливаются по мощности. В подмодуляторе вырабатываются также импульсы бланкирования, поступающие в другие бортовые системы на время посылки ответчиком ответного сигнала. При необходимости бланкирования других систем импульсами с разными параметрами импульсы с подмодулятора поступают на приставку усилительную, с приставки – усиленные и инвертированные импульсы подаются в другие системы.
Импульсы подмодулятора (положительной полярности) поступают на модулятор (открывают мощный транзисторный ключ), который возбуждают колебания задающего генератора (отпирает лампу задающего генератора), которые затем усиливаются по мощности и поступают с выхода 1Ф2 по общему приемопередающему тракту через ВЧ фильтр ВТ-010 (фильтры нижних частот, конструктивно встроенные в преселектор, для подавления высших гармоник), служащий для дополнительного подавления внеполосного излучения передатчика (см.рис.4*), практически полностью поступают на АФС III диапазона горизонтальной поляризации.
Мощность передатчика в импульсе – не менее 250 Вт.
Схема выдержки времени и ограничения загрузки обеспечивает задержку включения высоковольтного выпрямителя на время 25-100 с, необходимое для прогрева катодов ламп, а также автоматическое выключение передатчика при его перегрузках из-за большой частоты запуска.
Низковольтный выпрямитель вырабатывает напряжение смещения ламп передатчика и напряжение питания модулятора. Напряжение питания накала ламп передатчика поступает от низковольтного трансформатора.
Разделение частот передатчика и приемника при работе на общую приемопередающую антенну производится в блоке ВЧ с помощью частотно-разделительных тройников, образуемых отрезками коаксиальных линий. Плечо от общей точки до входа преселектора имеет высокое входное сопротивление для частот передатчика, благодаря чему вся энергия передатчика направляется в антенну. Плечо от общей точки до входа передатчика 1Ф7 (включая фильтр нижних частот и соединительный кабель) имеет высокое сопротивление для приемных частот, благодаря чему вся энергия принятого сигнала направляется на вход приемника.
В режиме “УВД” в ответ на запросы ДРЛ.
Ответный сигнал в режиме “УВД” состоит из:
координатного кода;
информационного кода (с разрядкой).
Формирование информационных кодов в шифраторе и выдача информации бортовым системам могут производиться по соответствующим запросам от этих систем. Структура информационных кодов (см. рис.4 в учебном пособии по Теме №8 Занятие №2).
Диспетчерский радиолокатор в режиме УВД (РСП-6МН) осуществляет запрос поочередно кодами 9,4 мкс (запрос о бортовом номере) и 14 мкс (запрос о высоте полета).
На запрос о бортовом номере ответчик выдает двухимпульсный координатный код 11 мкс. Вслед за этим кодом передается код ключа (начала информации) который представляет собой трехимпульсный код с интервалом между импульсами 8 и 8 мкс. В режиме опознавания ответ состоит из двухимпульсного кода с интервалом между импульсами 6 мкс.
Информация о номере или высоте передается не в каждом ответном коде, а один раз на каждые 10 запросов и повторяется дважды.
В зависимости от кода запроса ответный информационный код содержит сообщение о номере самолета или высоте полета и остатке топлива. На запрос кодом 9,4 мкс информационный код содержит пятизначный бортовой номер (1-е информационное слово), на запрос кодом 14 мкс – сведения о высоте полета и остатке топлива (2-е информационное слово).
Код номера набирается в головке набора номера, которая подключается к блоку шифратора. Оперативная смена номера осуществляется путем смены головки.
В шифраторе осуществляется аналого-дискретное преобразование данных высоты полета, поступающих с барометрического высотомера, в информационный код.
В шифратор вводятся также информация об остатке топлива, поступающая от системы расходомера, и другие сигналы от бортовых датчиков.
Аналогично режиму «РСП», декодированные запросы ДРЛ на линии задержки декодирования в ШКК (при подаче управляющего напряжения +27 В “УВД” на реле Р2-4, Р2-5 платы ШКК) поступают на делитель частоты запуска, осуществляющей “разрядку” запросов (для получения ответа от нескольких самолетов, находящихся на одном азимуте и небольшом удалении друг от друга). Разрядка заключается в том, что информационные коды подаются не на каждый запрос ДРЛ (для исключения наложения информации), а в среднем один раз на 8-12 запросов (при частоте запросов 500 Гц). Разрядка для запросов номера и высоты – раздельная, что позволяет получить за один обзор (при чередовании запросных кодов) полный объем информации. Передача информационных кодов с “разрядкой” обеспечивает высокую разрешающую способность радиолокационной системы по дальности.
Делитель частоты запуска вырабатывает стартовые команды, которые обеспечивают:
начальную установку сдвигового регистра и кварцевого калибратора (“УСТАНОВКА О”);
запуск кварцевого калибратора (“СТАРТ ОБЩИЙ”);
запись в разряды сдвигового регистра (через коммутатор записи) ключа и информационного кода 1-го или 2-го слова информации (в зависимости от запроса “СТАРТ БН” или “СТАРТ ТИ”);
опрос (через усилитель опроса) информационных разрядов преобразователя высоты (“СТАРТ ТИ”).
опрос управляющего разряда преобразователя вал-код через усилитель опроса (“СТАРТ ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ”).
Кварцевый калибратор предназначен для формирования:
импульсных последовательностей со стабилизированными кварцем интервалами между импульсами, что обеспечивает точную временную привязку позиций импульсов в информационном коде (“гребенки” сдвига и переписи);
импульса бланкирования, закрывающего входные цепи шифратора на время прохождения информационного кода;
импульса “ЗАПРЕТ” на другие системы.
По команде “СТАРТ БН” или “СТАРТ ТИ” (в зависимости от запроса) информация с датчиков информации (головка набора номера, барометрический высотомер, система расходомера), поступающая в виде параллельного кода, записывается в регистр, преобразующий параллельный код в последовательный. Регистр состоит из 23 разрядов: 20 – для информационного кода и три – для ключевого кода. Запись ключа и информации в регистр производится параллельным кодом, то есть одновременно во все 23 разряда.
По команде “СТАРТ БН” на коммутатор 1-го слова поступает 20-разрядный номер самолёта, устанавливаемый в головке набора номера, и производится запись его в регистр с 1-20 разряды. Ключевой код 1-го слова информации записывается в 21-23 разряды. Для кодирования бортового (БН) номера служит головка набора номера. Передаваемый ответчиком номер самолета (экипажа) набирается на головке заранее, перепайкой соответствующих проводов (запайкой перемычек на контактное кольцо, что соответствует «0» в разряде).
По команде “СТАРТ ТИ” на коммутатор 2-го слова поступает 14-разрядный параллельный двоично-десятичный код высоты полета и 4-разрядный параллельный двоично-десятичный код остатка топлива. Информация о высоте полета (1-14 разряды) и запасе топлива (17-20 разряды) текущая информация (ТИ) входит в состав 2-го слова (15 разряд «АБСОЛЮТНАЯ ВЫСОТА», 16 разряд «АВРИЯ»). Импульсом «УСТАНОВКА 0» ключевой код 2-го слова информации записывается в 21-23 разряды
Порядок выдачи информации о высоте полета.
Кодирование передаваемого значения высоты полета осуществляется в преобразователе высоты, представляющем собой преобразователь аналог-код (электромеханический или электронный). Высота (напряжение, пропорциональное текущему значению высоты от потенциометрического датчика высоты), поступающая от бортового барометрического датчика или системы воздушных сигналов (СВС, УВИД, ДВ-30), преобразуется в двоично-десятичный информационный код.
Преобразователь высоты состоит из следящей системы и преобразователя вал-код. В случае несоответствия относительных сопротивлений потенциометрического датчика высоты высотомера и потенциометра обратной связи в диагонали моста возникает разностный сигнал. Этот сигнал поступает на вход усилителя отработки. Усиленный разностный сигнал подается на управляющую обмотку двигателя. При наличии управляющего сигнала двигатель вращается, перемещая через кинематическую цепь механизма следящей системы движок потенциометра обратной связи в сторону уменьшения разностного сигнала. Одновременно двигатель поворачивает и входную ось преобразователя вал-код на угол, пропорциональный высоте. В преобразователе осуществляется бесконтактное преобразование аналогового значения угла поворота в импульсный 14-разрядный двоично-десятичный код.
Импульс “СТАРТ ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ” усиливается по мощности и направляется на опрос магнитной головки так называемой “управляющей группы” преобразователя. В результате опроса от “управляющей группы” в усилитель опроса либо поступает импульсный сигнал по проводу “УПР.ГР.”, либо не поступает. В зависимости от этого стартовый импульс “СТАРТ ТИ” переключается на опрос магнитных головок либо группы А, либо группы Б. При опросе магнитных головок преобразователь выдает параллельный 14-разрядный информационный импульсный двоично-десятичный код высоты, который через расширитель поступает в регистр.
Информация о топливе подается в ответчик в виде параллельного кода напряжением +27 В. В делителе напряжения уровень напряжения снижается до 1,15-3°В для нормальной работы микросхем.
С помощью “гребенок” сдвига и переписи, поступающих из кварцевого калибратора, осуществляется последовательный сдвиг информации, записанной в регистр. Информационные разряды регистра охвачены обратной связью (с 1-го разряда на 20-й). Благодаря этому параллельно с выводом каждого информационного символа из регистра происходит повторная запись этого символа. При прохождении 43-сдвиговых импульсов “гребенки” через регистр пройдут три символа ключа и дважды 20 информационных символов. Тем самым обеспечивается передача каждого разряда информационного кода двумя импульсами, отстоящими друг от друга на 20 разрядов.
С выхода 1-го разряда регистра информационный код поступает на схемы совпадения “1” и “0”, далее на схему формирования “активной паузы” и через схему сложения, где он объединяется с координатным кодом. Далее через коммутирующее устройство ответный сигнал следует в подмодулятор передатчика, аналогично режиму «РСП».
2.2. Работа ответчика с посадочными РЛС:
в режиме «УВД», имеющих раздельное кодирование запросных сигналов по курсу и глиссаде,
в режиме “РСП”, не имеющими раздельного кодирования запросных сигналов по курсу и глиссаде.
В ответном сигнале формируется только двухимпульсный координатный код.
Запросный сигнал посадочных радиолокаторов (РСП-7, РСП-6) представляет собой 2-химпульсные посылки с частотой повторения 600 Гц в диапазоне 3-х см. Интервал между импульсами опросного сигнала равен 5,4 мкс, длительностью импульсов 1 мкс. Ответный сигнал ответчиков также из 2-х импульсов на частотах 730 мГц, 740 мГц, 750 мГц, 760 мГц. Длительность импульсов 0,8 мкс, интервал в коде 9 мкс. Время прихода ответного сигнала на радиолокатор пропорционально расстоянию самолета от радиолокатора. Ответ на запрос 3-х см радиолокатора ответчик выдает только в положениях РСП и УВД переключателя «РЕЖИМ РАБОТЫ» на щитке управления СО-69.
Запросные двухимпульсные сигналы с кодовыми интервалами 3 и 5,4 мкс наземных РЛС с частотой I диапазона 9370 МГц, принятые и детектированные в антеннах I диапазона, поступают на входы 2Ф1-2Ф4 блока посадочных сигналов (БПС), в котором производятся их усиление и декодирование.
Сигналы поступившие на входы БПС суммируются на схеме сложения сигналов I диапазона и затем через нормально замкнутые контакты реле поступают на логарифмический усилитель видеосигналов. С выхода логарифмического усилителя сигналы подаются на схемы подавления боковых лепестков канала запроса кодом 5,4 и 3 мкс.
Каждая схема подавления в БПС содержит:
два канала обработки запросных сигналов:
канал регулирования (схема сравнения, линейный усилитель),
канал ответа (схема сравнения, фильтр, линейный усилитель);
интегратор;
УПТ.
Работа схемы, обеспечивающей подавление сигналов запроса от боковых лепестков с кодовым интервалом 5,4 мкс. (Работа схемы подавления боковых лепестков канала запроса 3 мкс аналогична).
Сигналы с выхода логарифмического усилителя поступают на схемы сравнения каналов ответа и регулирования, где сравниваются с пороговым напряжением поступающим с УПТ от интегратора и усиливаются на линейных усилителях.
Сигналы с выхода усилителя канала ответа следуют в линию задержки перед бланкированием на схеме совпадения, на которую подаются бланкирующие сигналы для исключения срабатывания дешифратора от помех, создаваемых передатчиком ответчика и передатчиками других систем. При отсутствии бланкирущего сигнала запросные коды поступают на схему нормирователя, где происходит формирование длительности импульсов поступающих на линию задержки. С отвода линии задержки, соответствующего кодовому интервалу 5,4 мкс импульсы поступают через стробирующий усилитель на входы диодно-трансформаторных схем совпадения канала регулирования и ответа (схема декодирования запросов 5,4 мкс ПРЛ).
Схема декодирования запроса 5,4 мкс в канале регулирования управляет схемой формирования порога канала, через интегратор. С выхода интегратора уровень напряжения, пропорциональный сигналам максимальной амплитуды подаётся на вход УПТ.
Со схемы декодирования запроса 5,4 мкс в канале ответа сигнал через усилитель запуска поступает в линию задержки, на которой осуществляется регулировка задержки выходного сигнала.
Декодированные сигналы ПРЛ с БПС в виде одиночных импульсов (через нормально замкнутые контакты 1,2 реле Р1 поступает на выход 2Ф10 блока БПС) поступают на вход шифратора через разъем рамы 1Ф9. Шифратор формирует ответный сигнал, поступающий затем на запуск передатчика. Эти импульсы проходят схему ограничения загрузки I и II диапазонов аналогично схеме канала ДРЛ, а затем через нормально замкнутые контакты реле Р1-1 и Р1-2 на линию кодирования ответных координатных кодов. С выхода схемы формирования ответных координатных кодов ПРЛ и ДРЛ сигналы с кодовым интервалом 9 мкс через схему сложения следуют на коммутирующее устройство и далее на подмодулятор передатчика аналогично работе с ДРЛ. Импульсы подмодулятора (положительной полярности) поступают на модулятор (открывают мощный транзисторный ключ), который возбуждают колебания задающего генератора (отпирает лампу задающего генератора), которые затем усиливаются по мощности и поступают с выхода 1Ф2 по общему приемопередающему тракту через ВЧ фильтр ВТ-010 практически полностью поступают на АФС III диапазона горизонтальной поляризации.
Работа приемных устройств и передатчика в режиме “РСП” в принципе не отличается от работы в режиме “УВД”. Работа каналов в режимах “РСП” и “УВД” идентична, за исключением формирования порогового напряжения для подавления сигналов боковых лепестков диаграмм направленности антенн ПРЛ.
Уровень этого напряжения вырабатывается интегратором, входящим в схему формирования порога, по сигналам максимума диаграммы направленности за время предыдущих облучений.
В режиме “УВД” потенциометр регулировки подавления закорочен контактами реле Р2-2. В режиме “РСП” он оказывается подключенным к схеме сравнения канала регулирования, что приводит к повышению порогового напряжения. При повышении порогового напряжения уменьшается амплитуда сигналов на выходе усилителей канала регулирования и соответственно величина управляющего напряжения на выходе интегратора, что приводит к уменьшению порога в схеме сравнения канала ответа. Вследствие этого уровень сигналов, пропускаемых без подавления, в режиме “РСП” ниже чем в режиме “УВД”.
Необходимость понижения уровня сигналов, пропускаемых без подавления, вызвана тем, что на вход блока в режиме “РСП” поступают сигналы с одинаковыми кодовыми интервалами от запроса сигналами антенны курса и глиссады ПРЛ, но с различными энергетическими уровнями из-за различия коэффициента направленного действия (КНД) антенн ПРЛ.
