Пеленгатор постановщиков активных помех
Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
Самарский государственный аэрокосмический университет
имени академика С. П. Королёва
Кафедра микроэлектроники
Курсовая работа по дисциплине:
Принципы инженерного творчества.
Пеленгатор постановщиков активных помех.
Студент гр. 535 Богданов Д. С.
Руководитель Шопин Г. П.
г. Самара
2006 г.
Реферат.
Курсовой проект.
Пояснительная записка содержит 23 с., 5 рис., 3 источника.
АМПЛИТУДНЫЙ ПЕЛЕНГАТОР, ПОСТАНОВЩИК АКТИВНЫХ ПОМЕХ, ДЕТЕКТОР-ИНТЕГРАТОР, ЭПЮРА ВЫХОДНОГО СИГНАЛА, ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ, УРОВЕНЬ ЛОЖНЫХ ТРЕВОГ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ, ДЕРЕВО ЦЕЛЕЙ И СРЕДСТВ.
В работе рассмотрен процесс внесения усовершенствований в конструкцию пеленгатора постановщиков активных помех. Произведен анализ конструкции прототипа, поиск и теоретическое решение противоречия, подбор конкретного технического решения для устранения противоречия. В результате работы получено новое устройство, обладающее более высокой чувствительностью по сравнению с прототипом при неизменном уровне ложных тревог.
Курсовая работа рассчитана на студентов, обучающихся по специальности 210201.
Содержание
Введение........................................................................................................стр.4
1. Описание работы прототипа...................................................................стр.7
2. Формула изобретения прототипа...........................................................стр.10
3. Дерево целей и средств...........................................................................стр.11
4. Противоречия. Решение противоречий.................................................стр.12
5. Описание работы нового устройства.....................................................стр.13
6. Формула изобретения нового устройства.............................................стр.16
Заключение...................................................................................................стр.17
Список использованных источников.........................................................стр.19
Приложение..................................................................................................стр.20
Введение.
В настоящее время существует множество устройств радиолокации, радионавигации и пеленгации. Ими оснащаются современные морские суда, летательные аппараты, космические аппараты и т. д., причем как гражданские, так и военные. Препятствием для работы такого устройства может стать радиолокационная помеха. Радиолокационные помехи (более точный термин — противорадиолокационные помехи) – это умышленные помехи, затрудняющие или нарушающие в военных целях нормальную работу радиолокационных (РЛ) средств: радиолокационных станций (РЛС), головок самонаведения управляемых ракет или авиабомб, радиовзрывателей и т.д.
Различают активные и пассивные радиопомехи. Активные помехи создаются специальными приёмо-передающими или передающими радиоустройствами – станциями или передатчиками радиопомех, пассивные помехи – различными искусственными отражателями радиоволн. (К пассивным помехам относят также отражения радиоволн от местных предметов и природных образований, мешающие работе РЛС; эти помехи не имеют непосредственного отношения к умышленному радиопротиводействию). По характеру воздействия активные радиопомехи делят на маскирующие и имитирующие (дезориентирующие). Маскирующие помехи создаются хаотическими, шумовыми сигналами, среди которых трудно выделить сигналы, полученные от объектов; имитирующие — сигналами, похожими на сигналы от объектов, но содержащими ложную информацию. Активные маскирующие помехи часто имеют вид радиочастотных колебаний, модулированных шумами, или шумовых колебаний, подобных собственным шумам РЛ приёмника. В зависимости от ширины частотного спектра их подразделяют на прицельные, имеющие ширину спектра, соизмеримую с полосой пропускания РЛ приёмника, и заградительные, «перекрывающие» определённый участок радиочастотного диапазона. Активные помехи могут также иметь вид зондирующих РЛ сигналов, модулированных по амплитуде, частоте, фазе, времени задержки или поляризации (их формируют из зондирующих сигналов, принимаемых на станции помех). Такие помехи называются ответными, они могут быть как имитирующими, так и маскирующими.
Станции радиопомех размещают на защищаемых объектах или вне их. Современные самолётные станции помех обладают мощностью ~ 10-103 Вт в непрерывном режиме и на порядок выше — в импульсном; максимальное усиление антенны обычно 10-20 дБ. Мощности наземных и корабельных станций помех, как правило, выше. Для создания пассивных помех используют дипольные, ленточные, уголковые и диэлектрические линзовые отражатели, антенные решётки, надувные металлизированные баллоны и др. На индикаторах РЛС (на отдельных участках экрана электроннолучевой трубки или по всему экрану) помехи создают шумовой фон или ложные отметки объектов, что в значительной степени осложняет обнаружение объектов, целераспределение и сопровождение их. Воздействуя на устройства автоматического обнаружения и сопровождения объектов, помехи могут вызывать перегрузку устройств автоматической обработки данных, срыв автоматического сопровождения объектов, вносить большие ошибки в определение местоположения и параметров движения объектов.
В этих условиях естественно возникает борьба радиолокационных систем между собой, называемая радиопротиводействием. Неотъемлемой областью радиопротиводействия является пеленгация постановщиков активных помех.
Пеленгация – это определение направления на какой-либо объект через угловые координаты. Возможность пеленгации объекта обусловливается его контрастностью на окружающем фоне (различием физических свойств объекта и фона). Различают пассивную пеленгацию, когда используется естественную контрастность пеленгуемого объекта, и активную, когда объект облучается электромагнитными или звуковыми волнами от искусственного излучателя и наблюдается отражённое им излучение или ретранслированные сигналы (например, пеленгация с использованием лазерных источников излучения).
В зависимости от способа обработки принимаемых сигналов различают методы пеленгации. При пеленгации амплитудным методом производится изменение пространственного положения диаграммы направленности антенны передатчика или приёмника. Определение направления на пеленгуемый объект может осуществляться по максимуму или минимуму амплитуды принимаемого сигнала, а также способом сравнения. При пеленгации фазовым методом приём ведётся на разнесённые в пространстве антенны, стабилизированные в основных плоскостях; измеряемой величиной является разность фаз принимаемых антеннами сигналов, которая зависит от угловых координат объекта.
Одним из негативных явлений при пеленгации является ложная тревога, вероятность которой оценивается с помощью специального параметра – уровня ложных тревог. Как правило, снижение уровня ложных тревог (вероятности ложной тревоги) ведет за собой снижение чувствительности пеленгатора. Решение этого противоречия является основной задачей данной работы.
1. Описание работы прототипа.
Амплитудный пеленгатор для постановщиков активных помех (рис.1) содержит антенну 1, приемник 2,к которому подключены детектор-интегратор 3, блок 4 памяти и блок 5 усреднения усиления, выходы блоков 4 и 5 подключены к устройству 6 сравнения, подключенному в свою очередь к счетно-решающему блоку 7.
Для пояснения принципа работы используются эпюры выходных сигналов указанных блоков (за исключением блока 7) при сканировании по угловой координате в некоторой окрестности одного постановщика активных помех (ПАП) (рис.2).
На выходе антенны 1 имеется некоторый сигнал, представляющий собой стационарный релеевский случайный процесс с резким увеличением амплитуды колебаний и упорядочением частоты в момент пеленга (рис. 2, а). Сигнал попадает на приемник 2, где происходит усиление и удаление угловой модуляции (рис.2, б).
Далее сигнал проходит через детектор-интегратор 3, строящий огибающую амплитуды (рис. 2, в). С выхода детектора-интегратора 3 сигнал поступает в блок 4 памяти, где запоминается через промежутки времени t, значительно меньшие времени поворота антенны на всю ширину диаграммы направленности (рис.2, г), и в блок 5 усреднения усиления, где за некоторый промежуток времени T, включающий в себя t, и значительно больший формируется среднее значение напряжения. Наличие блока 5 усреднения усиления позволяет снизить вероятность ложных тревог, обусловленных случайными выбросами диаграммы направленности. Сигналы с блока 4 памяти и блока 5 усреднения усиления сравниваются между собой (рис.2, д) в устройстве 6 сравнения, и при превышении сигналом с блока 4 памяти значения сигнала с блока 5 усреднения усиления на выходе устройства 6 сравнения формируется сигнал, свидетельствующий о наличии пеленга (рис.2, е) в виде прямоугольного импульса, середина которого соответствует точному моменту пеленга.
Рисунок 1 - Структурная схема прототипа.
U
а)
t
U
б)
t t
U
в)
t
U
г)
t
U
д)
t
U
е)
t
Рисунок 2 - Эпюры выходных сигналов: а) с антенны; б) с приемника;
в) с детектора-интегратора; г) с блока памяти; д) с блоков памяти и усреднения усиления; е) с устройства сравнения.
2. Формула изобретения прототипа.
Амплитудный пеленгатор для постановщиков активных помех, содержащий последовательно соединенные антенну, приемник и детектор-интегратор, а также блок сравнения, к выходу которого подключен счетно-решающий блок, отличающийся тем, что с целью обеспечения однозначности пеленга при минимальном заданном уровне ложных тревог, в него дополнительно введены блок памяти и блок усреднения усиления, включенные параллельно к выходу детектора-интегратора, выходы которых подсоединены к входам блока сравнения.
Страницы: 1, 2
