Принцип работы БУО-П по функциональной схеме

Плата смесителей

Плата смесителей предназначена для коммутации видеосигналов по курсу и глиссаде и образования сигналов подсвета прямого хода радиолока­ционной развертки. Функциональная схема платы представлена на рис. 8.4. На вход смесителя 1 поступают для смешивания следующие сигналы: МЕТКИ 1км, 5 км, УГЛОВЫЕ МЕТКИ (К-Г), сигналы ВИДЕО, МЕТКИ ГЛП, ЭИПА. Коммутатор выполняет стробирование смешанной информации согласно поступающим с триггера Т сигналам управления. Смешанные метки и сигналы поступают на вход смесителя 2 между сигналами ЗАПУСК и КД. На выходе смесителя 2 формируется суммарный сигнал, содержащий всю необходимую видеоинформацию.

рисунок 8.4. Функциональная схема платы смесителя

В канале формирования импульсов подсвета сигнал с выхода триггера Т поступает на две схемы стробирования (совпадения), где стробируется в одной из них сигналом ЗОНА Г, а в другой – ЗОНА К. На выходах этих схем образуются сигналы подсвета прямого хода радиолокационной развертки в зонах К и Г, которые поступают на смеситель 3, а далее в БИ-45.

Плата формирователя меток дальности

Плата формирователя меток дальности предназначена для формирова­ния импульсов меток дальности и стробирующих сигналов ЗОНА К(КК-КД), ЗОНА Г(КК-КД).

На вход платы поступают сигналы (рисунок 8.5): запуск 1, запуск 2, ЗОНА К, ЗОНА Г, ВКЛЮЧЕНИЕ М1-М2. Схема состоит из следующих эле­ментов:

генератора ударного возбуждения (ГУВ);

формирователя меток 1 км;

счетчика 1 с коэффициентом деления 1:5;

счетчика 2 с коэффициентом деления 1:16;

схемы совпадения.

рисунок 8.5. Функциональная схема платы формирователя меток дальности

ГУВ начинает работу по приходу задержанного импульса ЗАПУСК 2 с формирователя импульсов. Колебания синусоидальной формы с частотой 150 кГц поступают на формирователь меток дальности 1 км. Его импульсы за­пускают счетчики 1 и 2. обнуление счетчиков выполняется импульсом ЗА­ПУСК 1. Счетчики собраны на триггерах по схеме с параллельным перено­сом. С выходов разрядных триггеров счетчиков сигналы поступают на схемы совпадения, в которых при наличии на их других входах соответствующих управляющих сигналов вырабатываются перечисленные выше выходные сигналы.

Длительность сигнала КД может иметь значения либо 20 км, либо 40 км, определя­ется выбранным масштабом развертки (М1, М2).

Плата коммутации

Плата коммутации предназначена для коммутации и суммирования развертывающих напряжений по координатам X и У и напряжений смеще­ния.

На вход платы поступают сигналы:

смещение курса – Е_см = - 5 В;

Р.Н. У ( по К) амплитудой ± 5 В, t = 0,54 с;

смещение глиссады + Е_см = + 5 В;

Р.Н. У (по Г) амплитудой ± 5 В, t = 0,33 с;

ЗОНА К (КК-КД) амплитудой + 2,4 В, t = 94 с;

ЗОНА Г (КК-КД) амплитудой + 2,4 В, t = 34 с.

Функциональная схема платы коммутации приведена на рисунок 8.6.

Плата состоит из двух отдельных каналов коммутации развертываю­щих напряжений:

коммутации развертки по координате У;

коммутации развертки по координате Х.

Первый канал, при поступлении управляющих сигналов зонА Г (КК-КД), зонА К (КК-КД), пропускает развертывающее напряжение глиссады (угловая информация Г с БРН) и смещение глиссады +Е_см или разверты­вающее напряжение курса (угловая информация К с БРН) и смещение курса - Е_см для суммирования на операционном усилителе (ОУ).

а

б

в

рисунок 8.6. Функциональная схема платы коммутации

Амплитуда раз­вер­тывающих напряжений определяется текущим угло­вым положением ан­тенн курса или глиссады при их качании в горизонталь­ной и вертикальной плос­костях (показано стрелками). Амплитуда +Е_см ха­рактеризует величину сме­щения сектора глиссады вверх на ИКГ относи­тельно центра, а -Е_см – сек­тора курса вниз. Результирующее развертывающее напряжение по коорди­нате У поступает в БИ-45.

Второй канал выполняет с помощью ОУ суммирование напряжения смещения развертки по координате Х Е_см.x с сигналом радиолокационной развертки по дальности нелинейного вида.

Плата развертки X

Плата развертки X предназначена для формирования напряжения раз­вертки по дальности нелинейного вида (рисунок 8.6в). Такое напряжение не­обходимо для получения в блоке индикатора курса и глиссады нелинейной радиолокационной развертки по дальности (см. рисунок 8.1). Функциональ­ная схема платы развертки приведена на рисунке 8.7.

рисунок 8.7. Функциональная схема платы развертки X

На вход платы поступают следующие сигналы:

ЗАПУСК 3;

сигнал КД;

постоянное напряжение Е = +3 В.

Как видно из функциональной схемы платы, постоянное напряжение через замкнутые контакты реле поступает на вход генератора пилообразного напряжения (ГПН). генератор пилообразного напряжения выполнен на опе­рационном усилителе, охваченном обратной связью через емкость. При по­ступлении на вход платы сигнала ЗАПУСК 3 ключ размыкается и интегратор начинает генерировать напряжение пилообразной формы с высокой степе­нью линейности. Процесс обрывается с приходом сигнала конца дистанции (КД), вызывающим замыкание ключа. Нелинейный элемент формирует на­пряжение, по форме близкое к логарифмической зависимости. Сигнал на вы­ходе платы представляет собой последовательность импульсов с нарастаю­щей амплитудой от нуля до +5 В. длительность импульсов определяется вы­бранным масштабом М.

Плата сдвига начала

Плата сдвига начала предназначена для формирования импульсов за­пуска для различных плат БУО-П, а также для выделения по амплитуде ме­ток дальности на время электронной индикации положения антенн.

Входные сигналы ПСН:

импульсы кодов с 1-го по 5-й разряды ПС с амплитудой U=2,4–4 В, t = 0,2 мкс;

метки 1 км с амплитудой U = 2,4 В, t = 0,2 мкс;

метки 5 км с амплитудой U = 2,4 В, t = 0,2 мкс;

импульсы СТРОБ ИНДИКАЦИИ с амплитудой U=2,4–4 В, t=30…100 мкс;

импульс ЗАПУСК с амплитудой U = (2,4 – 4) В, t = 1 мкс.

Функциональная схема ПСН приведена на рисунке 8.8.

Рисунок 8.8. Функциональная схема ПСН

Состав ПСН:

формирователь сдвига начала 1;

формирователь сдвига начала 2;

формирователь запуска;

формирователь индикации.

Формирователь сдвига начала 1 выдает импульсы, задержанные от им­пульса запуска от 8 до 14 мкс в зависимости от положения переключателя СДВИГ НАЧАЛА 1 в ПСН. Выбор задержки выполняется при выполнении юстировки аппаратуры отображения. Аналогично работает формирователь сдвига начала 2. На выход платы, в цепь ЗАПУСК 2, поступает импульс сдвига начала 1 или сдвига начала 2 в зависимости от выбранного направле­ния посадки.

Формирователь запуска предназначен для формирования импульса ЗАПУСК 3, задержанного на 0,4 мкс относительно импульса ЗАПУСК, а также для трансляции запускающего импульса ЗАПУСК, который на выходе формирователя обозначается в виде ЗАПУСК 1. Формирователь индикации предназначен для выделения меток дальности 1 км и 5 км на время импульса СТРОБ ИНДИКАЦИИ.

Плата счетчиков

Плата счетчиков предназначена для формирования импульсов двена­дцатиразрядного кода, 5 разрядов которого используются для запуска ПСН и ПЗ.

Входные сигналы ПС:

импульсы ЗАПУСК 1 с ПСН, U = 2,4 В, t = 1 мкс;

импульсы СБРОСА с ПЗ U = 4 В, t = 1 мкс.

Функциональная схема платы счетчиков приведена на рисунке 8.9.

Рисунок 8.9. Функциональная схема ПС

Состав платы ПС:

генератор 15 МГц;

триггер;

схема совпадения;

делитель с коэффициентом деления 1:15;

счетчик.

Генератор вырабатывает стабилизированные кварцем сигналы с часто­той 15 МГц. Триггер переходит в “1” состояние с приходом импульса ЗА­ПУСК 1, ИМПУЛЬС СБРОСА переводит триггер в “0” состояние. Импульс с триггера, длительностью 25 мкс, сигналы с генератора 15 МГц поступают на схему совпадения. Со схемы совпадения пачка сигналов генератора 15 МГц, длительностью 25 мкс, поступают на делитель с коэффициентом деления 1:15. Импульсы с делителя с частотой 1 МГц запускают 12-разрядный счет­чик. В качестве выходных сигналов счетчика используются импульсы с 1-го по 5-й разряды.

Плата разверток посадочная

Плата разверток посадочная предназначена для формирования сигна­лов электронной индикации положения антенн (ЭИПА) курса и глиссады. Функциональная схема платы ПР-П для канала Г приведена на рисунке 8.10, а временные диаграммы – на рисунке 8.11.

рисунок 8.10. Функциональная схема платы ПР-П

Функциональная схема платы ПР-П для канала К аналогична. На вход платы поступает напряжение УГЛОВ. ИНФ. Г (содержит информацию о те­кущем угловом положении антенны глиссады) и напряжение ИНДИКАЦИЯ ПОЛОЖЕНИЯ АК (содержит информацию об угле доворота антенны глис­сады). С выхода усилителя 1 развертывающее напряжение через ЭП1 посту­пает на компараторы.

Напряжение ИНДИКАЦИИ ПОЛОЖ. АК, в дальнейшем будем назы­вать напряжением ЭИПА, поступает на усилитель 2. Далее оно подается на один из входов двух сумматоров, на другие входы которых подается напря­жение смещения (+D, -D) положительной и отрицательной полярности. На­пряжения смещения определяют ширину сектора индикации положения ан­тенны и формируются формирователем сектора индикации. Результирующие напряжения ЭИПА+D и ЭИПА-D с сумматоров 1 и 2 поступают для сравне­ния с напряжением УГЛОВ. ИНФ. Г на компараторы.

рисунок 8.11. Временные диаграммы в ПР-П

В момент превышения напряжением УГЛОВ. ИНФ. Г уровней ЭИПА+D и ЭИПА-D на выходах компараторов появляются положительные импульсы. Выходные напряжения компараторов остаются положительными до тех пор, пока напряжение УГЛОВ. ИНФ. Г не станет меньше уровней сравнения (ЭИПА+D и ЭИПА-D). Временные диаграммы поясняют процессы при cканировании антенны глиссады. С выходов компараторов через эмит­терные повторители 2 и положительные импульсы подаются на сумматор с разными знаками. С выхода сумматора снимаются отрицательные импульсы, времен­ное положение середины которых соответствуют угловому положе­нию ан­тенны курса в вертикальной плоскости, а длительность – ширине сек­тора ин­дикации положения антенны. Эту величину подбирают равной ши­рине диа­граммы направленности антенны курса в вертикальной плоскости. Эти им­пульсы используются в ПСН в качестве строба меток дальности.

Плата ГЛП БУО-П

А) Принцип построения ГЛП

Для получения соотношений, описывающих характер изменения ко­ор­динат ЗЛП и ЛРО, воспользуемся иллюстрациями на рисунке 8.12, где при­ведены основные геомет­рические соотношения, обозначения и расположение ЗЛП, ЛРО относительно ПРЛ-6М2 и ВПП по курсу и углу места (глиссаде).

Рисунок 8.12. Геометрические соотношения в ПРЛ-6М2

Из рисунка видно, что наклонные дальности до целей, находящихся на ЗЛП, ЛРО1, ЛРО2, по курсу можно выра­зить через угол визирования цели a и удаление ПРЛ-6М2 от оси ВПП d соот­ношениями:

; (1) ; (2) . (3)

В соответствии с теоремой синусов для наклонной дальности по ка­налу глиссады следует, что

,

с учетом малых углов b₀ и b₀-b получаем:

; (4) ; .

Учитывая, что Dl×b₀ » Dl×sinb₀ » Dh, для малых b₀ получим:

; (5) . (6)

Полученные выражения описывают местоположение ЗЛП и ЛРО в прямоугольной системе координат индикатора. Для получения электронной инди­кации этих линий на экране ИКГ необходимо подавать на ЭЛТ видеоим­пульсы в мо­менты времени, когда электронное пятно на линиях разверток по дальности для угловых положений антенн по курсу a и углу места bбудет находиться в точках, соответствующих дальностям r_К, r¢_К, r¢¢_К. Принцип по­строения такого генератора отражает упро­щенная схема, приведенная на ри­сунке 8.13. Основными функциональными элементами ГЛП являются ком­параторы (К1_н, К2_н, К3_н и К1_к, К2_к, К3_к, н – начало, к – конец), генератор пи­лообразного напряжения (ГПН), формирователь импульсов. Принцип ра­боты ГПЛ поясняется эпюрами. С приходом запускающих импульсов (1) ГПН форми­рует пилообразный импульс напряжения (2) длительностью Т_р, соот­ветствующей выбранному масштабу дальности. Линейная зависимость вы­ходного сигнала ГПН соответствует левой части уравнений (1-6). напри­мер, для уравнений ЗЛП (1) и (4) его амплитуда (U_a, U_b) пропорцио­нальна для канала курса и r_Г(b₀-b)для канала глиссады. Сигнал с вы­хода ГПН пода­ется на первые входы компараторов К1_н, К2_н, К3_н и К1_к, К2_к, К3_к. На вторые входы компараторов К1_н, К2_н, К3_н подаются пороговые напряже­ния U_Пi, про­порциональные значениям: d на К2_н, d-Dd на К1_н и d+Dd на К3_н в интер­вале сектора обзора АК, а в интервале сектора обзора АГ, соот­ветст­венно lb₀, l b₀-Dh, lb₀+Dh.

Рисунок 8.13. Принцип работы ГЛП

Компараторы в момент совпадения значений двух входных напряже­ний формируют короткие прямоугольные импульсы 4_Н, 3_Н, 5_Н, запускающие формирователь импульсов. Если длительность выходных сигналов формиро­вателя импульсов была бы постоянной, то на ИКГ отображались линии раз­ной толщины (рисунок 8.14 а). для получения одинаковой то­л­щины линий на экране ИКГ (рисунок 8.14 б), импульсы формирователя подверга­ются ши­ротной импульсной модуляции. Для этого на вторые входы компараторов К1_к, К2_к, К3_к подаются напряжения параболического вида U¹_лро1,2 и U¹_злп. В моменты равенства этих напряжений (на рисунке показано только U¹_злп) и сигнала с вы­хода ГПН формируются импульсы 4_к, 3_к, 5_к, прерывающие формирование выходных импульсов (3), (4), (5). Для других углов курса и глиссады моменты совпадения этих напряжений будут меняться, обеспечи­вая одинаковую толщину линий.

б

Рисунок 8.14. Отображение линий положения на ИКГ

Б) Функциональная схема платы ГЛП

По своему составу и принципу работы платы ГЛП-К и ГЛП-Г одина­ковы. Функциональная схема платы формирования линий канала курса пред­ставлена на рисунке 8.15, а временные диаграммы процессов в ней – на ри­сунке 8.16 (на примере формирования ЗЛП).

Вклейка 8.1

рисунок 8.15. Функциональная схема платы формирования линий канала курса

рисунок 8.16. временные диаграммы процессов в плате формирования

линий канала курса

При рассмотрении принципа работы будем использовать выражения (1), (2), (3). Функциональная схема платы формирования линий канала глис­сады аналогична.

На плате входных сигналов (ПВС) размещены датчики опорного на­пряжения, формирующие напряжение, пропорциональное d, и датчик откло­нения ЛРО относительно ЗЛП на величину Δd. Напряжение угловой инфор­мации К, пропорциональное sin α, α – текущее угловое положение антенны курса, через операционный усилитель (ОУ) У1, замкнутые контакты реле Р4, поступает в ПФЛ-3 на интегратор У5. интегратор У5 запускается прямо­угольным импульсом, длительность которого определяется выбранным мас­штабом. Этот импульс формируется следующим образом. Импульсы запуска развертки, поступающие на плату ПФЛ-3, пройдя инвертор У1, запускают расширитель (триггер) У2. Импульс триггера по длительности перекрывает всю дистанцию ПРЛ. Он усиливается в усилителе У3 и управляет электрон­ным ключом У4. Интегратор У5 формирует пилообразный импульс u₁, кру­тизна нарастания которого пропорциональна угловому напряжению К. Его максимальная амплитуда для угла α₁ равна U_угл.1, для угла α₂ < α₁ - U_угл.2, а текущее значение пропорционально . Пилообразный импульс с интегра­тора поступает на первые входы схем сравнения У7, У10, У11, У14, У15, У18. На второй вход У10 с датчиков опорного напряжения поступает напряжение U_п1 , пропорциональное d. В момент равенства U_п1 и u₁ У10 сра­батывает, начинает формироваться импульс начала ЗЛП, запускающий фор­мирователь У9. Момент окончания импульса ЗЛП определяется моментом срабатывания схемы сравнения У7, на второй вход которой поступает на­пряжение, по форме близкое к параболическому, с операционного усилителя У8. Начальное значение этого напряжения, пропорциональное U_п1., посту­пает в У8 с инверторов У2, У4 ПВС. параболическое напряжение формиру­ется путем двойного интегрирования прямоугольного импульса с электрон­ного ключа У4 в генераторе пилообразного напряжения (ГПН на С3, R9, R10) и интеграторе У6. Амплитуда этого напряжения зависит от угла α, что обес­печивается изменением коэффициентов усиления усилителей У8 (для ЗЛП), У12 (для ЛРО1), У16 (для ЛРО2) сигналами с датчиков модуляции начала дистанции R22-R24. схема сравнения У7 формирует импульс конца ЗЛП, прерывающий работу формирователя У9.

При формировании ЛРО1 импульс её начала получается на выходе схемы сравнения У14 ПФЛ-3, на второй вход которой поступает напряжение U_п2, пропорциональное d-Δd, с операционного усилителя У5. На входы У5 поступают напряжения с датчиков опорного напряжения R2, R6 и с датчика отклонения ЛРО R12. Запускается формирователь У13. импульс окончания ЛРО1 получается на выходе схемы сравнения У11.Он прерывает работу формирователя У13. При этом начальное значение параболического напря­жения, пропорциональное U_п2, поступает в У12 с инвертора У6 ПВС.

При формировании ЛРО2 импульс её начала получается на выходе схемы сравнения У18 ПФЛ-3, на второй вход которой поступает напряжение U_п3, пропорциональное d+Δd, с операционного усилителя У7 после инверти­рования в У8. На входы У7 поступают напряжения с датчиков опорного на­пряжения R2, R6 и датчика отклонения ЛРО R12. Запускается формирователь У17. импульс окончания ЛРО2 получается на выходе схемы сравнения У15. Он прерывает работу формирователя У17. Начальное значение параболиче­ского напряжения, пропорциональное U_п3, поступает в У16 с операционного усилителя У7.

Формирователи У9, У13, У17 формируют видеоимпульсы положитель­ной полярности, передний фронт этих импульсов совпадает с началом им­пульса отметки линии, а задний – с началом импульса конца отметки линии. С выхода формирователей У9, У13, У17 модулированные по длительности видеоимпульсы ЗЛП, ЛРО1, ЛРО2 поступают в плату выходных устройств (ПВУ) на схемы совпадения У6, У7, У8. На вторые входы схем совпадения поступают прямоугольные импульсы с мультивибратора У2 и формирователя строба ЛРО У7. Ждущий мультивибратор У2 формирует стробирующий им­пульс ЗЛП. импульсы мультивибратора У3 запускают формирователь строба ЛРО У7. окончание строба ЛРО определяется длительностью импульса мультивибратора У4. Все мультивибраторы запускаются импульсами запуска развертки с инвертора У1 ПФЛ-3. Стробированные по дальности видеоим­пульсы ЛРО1 и ЛРО2 поступают на смеситель У9, а затем на схему совпаде­ния У11, где стробируются импульсами расширителя с ПФЛ-3, импульсами подсвета К и сигналом включения ИКГ. После схем совпадения У10, У11 ви­деоимпульсы ЗЛП, ЛРО1 и ЛРО2 инвертируются в У9, У10 и поступают на усилители У8, У9. Амплитуды видеоимпульсов ЗЛП, ЛРО1 и ЛРО2 на входе смесителя У8 могут регулироваться независимо. Смешанные видеоим­пульсы ЗЛП, ЛРО1 и ЛРО2 проходят на совмещенный выход ПВУ.

При изменении направления посадки реле Р4 обесточено, напряжение угловой информации К на выходе инвертора У3 ПФЛ-3 изменяет поляр­ность. изменяется полярность и опорного напряжения при срабатывании реле Р2.

Принцип работы ГЛП при формировании ЗЛП, ЛРО1 и ЛРО2 канала глиссады аналогичен рассмотренному выше. При рассмотрении принципа работы необходимо использовать выражения (4), (5), (6). При этом в работу дополнительно включаются датчики положения линий R1, R2 ПВС, напряже­ние с которых пропорционально b₀ , его знак изменяется при срабатывании реле Р2.