3. Дерево целей и средств.
Дерево целей и средств позволяет представить устройства пеленгации и сопровождения цели, как комплекс различных приборов, подразделяемых на активные и пассивные – по наличию источника излучения, на обладающие подвижной или неподвижной антенной – по конструкции и на амплитудные, частотные и фазовые – по принципу действия, а также используется для анализа и решения противоречий.
Рисунок 3 – Дерево целей и средств.
4. Противоречия. Решение противоречий.
Основным недостатком прототипа является неизбежное снижение чувствительности при снижении задаваемого уровня ложных тревог. Это объясняется тем, что пеленгация осуществляется лишь по одному признаку – амплитуде входного сигнала.
Целью нового устройства является повышение чувствительности при сохранении прежнего уровня ложных тревог.
Поставленная цель достигается тем, что в пеленгатор ПАП, содержащий антенну, приемник, детектор-интегратор, блок памяти, блок усреднения усиления, устройство сравнения, счетно-решающий блок, дополнительно введен блок проверки частоты, в состав которого входят последовательно соединенные усилитель, блок синхронизации фазы, источник опорного колебания, первый детектор, первый сумматор, второе устройство сравнения, а также второй сумматор, входы которого подключены к выходам усилителя и источника опорного колебания, а выход подключен через второй детектор ко второму устройству сравнения, вход усилителя подключен к выходу антенны, второй вход блока синхронизации фазы подключен к выходу первого устройства сравнения, выход второго блока сравнения подключен к входу счетно-решающего блока.
В том случае, если частоты входного сигнала и опорного колебания совпадут, сигналы на входах второго устройства сравнения станут практически равными, и на счетно-решающий блок будет подан сигнал об успешной пеленгации (логическая единица). Если частоты входного сигнала и опорного колебания не совпадут, то сигналы на входах второго устройства сравнения будут сильно различаться и на счетно-решающий блок будет подан сигнал о том, что запеленгованный источник сигнала не является ПАП (логический ноль).
Таким образом, противоречие устранено – возможно принятие однозначного решения о пеленге при высокой чувствительности пеленгатора.
5. Описание работы нового устройства.
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.5, а). Сигнал попадает на приемник 2, где происходит усиление и удаление угловой модуляции (рис.5, б).
Далее сигнал проходит через детектор-интегратор 3, строящий огибающую амплитуды (рис.5, 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.5, 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.5, д) в первом устройстве сравнения 6, и при превышении сигналом с блока 4 памяти значения сигнала с блока 5 усреднения усиления на выходе первого устройства сравнения 6 формируется сигнал, свидетельствующий о наличии пеленга (рис.5, е) в виде прямоугольного импульса, середина которого соответствует точному моменту пеленга.
Сигнал с антенны 1 также поступает на усилитель 15, не теряя угловой модуляции проходя через него (рис.5, ж). Блок 14 синхронизации фазы, получая сигнал с выхода первого устройства сравнения 6, запускает источник опорного колебания 13 синфазно с входным сигналом (рис.5, з). Сигнал от источника опорного колебания 13, пройдя через первый детектор 12, складывается в первом сумматоре 11 с сигналом детектора-интегратора 3 и поступает на вход второго устройства сравнения 8 (рис.5, к, кривая I). В сумматоре 10 складываются сигналы усилителя 15 и источника опорного колебания 13, а затем детектируются вторым детектором 9 и поступают на вход второго устройства сравнения 8. Сигнал с выхода первого сумматора 11 по мощности всегда равен сумме мощностей сигналов на его входах, т. к. на его входы поступают уже продетектированные сигналы. Сигнал с выхода второго сумматора 10 равен по мощности сумме сигналов на его входах только в том случае, если сигналы на его входах обладают одинаковой частотой и синфазны (т. е. наблюдается явление резонанса) (рис.5, и). Для обеспечения синфазности сигналов одинаковой частоты на входах второго сумматора 10 служит блок синхронизации фазы 14. Равное (или близкое в пределах допустимой погрешности) значение сигналов на входах второго устройства
сравнения 8 (рис.5, к) означает успешную пеленгацию ПАП. Сильно различающееся значение сигналов на входах второго устройства сравнения 8 означает, что запеленгованный источник сигнала не является ПАП.
Рисунок 4 - Структурная схема нового устройства.
U U
а) ж)
t t
U
б) U
з)
t
t
U
в) U
t и)
U
г)
t
t
U
д)
t
U
к)
U
е)
t t
Рисунок 5 - 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 первого устройства сравнения; ж) с усилителя; з) с источника опорного колебания; и) со второго сумматора; к) кривая I – с выхода первого сумматора, кривая II – с выхода второго детектора.
6. Формула изобретения нового устройства.
Пеленгатор для постановщиков активных помех, содержащий последовательно соединенные антенну, приемник, детектор-интегратор, блок памяти, первое устройство сравнения, счетно-решающий блок, а также блок усреднения усиления, вход которого подключен к выходу детектора-интегратора, а выход подключен к второму входу первого устройства сравнения, отличающийся тем, что с целью обеспечения максимальной чувствительности при минимальном заданном уровне ложных тревог, в него дополнительно введены последовательно соединенные усилитель, блок синхронизации фазы, источник опорного колебания, первый детектор, первый сумматор, второе устройство сравнения, а также второй сумматор, первый вход которого подключен к выходу усилителя, а второй вход подключен к выходу источника опорного колебания, второй детектор, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход подключен к второму входу второго устройства сравнения, вход усилителя подключен к выходу антенны, второй вход первого сумматора подключен к выходу детектора-интегратора, второй вход блока синхронизации фазы подключен к выходу первого устройства сравнения, выход второго устройства сравнения подключен к второму входу счетно-решающего блока.
Заключение
Устройство относится к средствам пеленгации, в частности, к пеленгаторам постановщиков помех.
Наиболее близким по технической сущности к новому техническому решению является амплитудный пеленгатор для постановщиков активных помех, содержащий антенну, приемник, детектор-интегратор, блок памяти, блок усреднения усиления, устройство сравнения, счетно-решающий блок.
(Патент РФ №2074403 кл. G01S3/06, 1997).
Противоречие прототипа заключается в неизбежном падении чувствительности при задании низкого уровня ложных тревог, в силу того, что пеленгация осуществляется лишь по одному параметру – амплитуде принимаемого сигнала притом, что сигнал, сам по себе, более информативен (что отражено в дереве целей и средств). В то же время устройства, измеряющие и анализирующие частоту и фазу принимаемого сигнала имеют гораздо более сложную конструкцию.
Целью нового устройства является обеспечение максимальной чувствительности при минимально заданном уровне ложных тревог.
Поставленная цель достигается тем, что в пеленгатор, содержащий антенну, приемник, детектор-интегратор, блок памяти, блок усреднения усиления, устройство сравнения, счетно-решающий блок, дополнительно введены последовательно соединенные усилитель, блок синхронизации фазы, источник опорного колебания, первый детектор, первый сумматор, второе устройство сравнения, а также второй сумматор, первый вход которого подключен к выходу усилителя, а второй вход подключен к выходу источника опорного колебания, второй детектор, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход подключен к второму входу второго устройства сравнения, вход усилителя подключен к выходу антенны, второй вход первого сумматора подключен к выходу детектора-интегратора, второй вход блока синхронизации фазы подключен к выходу первого устройства сравнения, выход второго устройства сравнения подключен к второму входу счетно-решающего блока. С помощью вновь введенных элементов сверяются частота запеленгованного сигнала и частота некоторого опорного колебания, на которой проводится поиск постановщиков активных помех (ПАП). В случае их совпадения – запеленгован ПАП, в случае их несовпадения – предотвращена ложная тревога.
Таким образом, чувствительность пеленгатора ПАП может быть повышена при неизменном уровне ложных тревог и без применения частотно-измерительных устройств. Также данное техническое решение можно использовать для снижения уровня ложных тревог без снижения чувствительности.
Список использованных источников.
1) Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы.
М.: Советское радио,
2) Никольский Б. А. Методы и средства радиоэлектронной защиты летательных аппаратов. М.: Радио и связь
3) Котельников В. А. Теория потенциальной помехоустойчивости.
М.-Л.: Энергоиздат,
Страницы: 1, 2
