Работа ответчика с диспетчерскими РЛС в режимах “РСП” и «УВД»

При работе ответчика в режиме “РСП” производится излучение только координатных ответных кодов (см. рис.5** в учебном пособии по Теме №15 Занятие №1). 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.1) 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.2 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.3, находящимися в блоке ВЧ приёмника.

Рис.3 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.5).

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.5 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**). 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. рис. 5**).

С помощью схемы выдержки времени сигналы индивидуального опознавания передаются в течение 10-30 с после отпускания кнопки “ЗНАК”.

Сформированные ответные координатные коды (см. рис.5**) 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**).

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».