устройство наземного контроля радиолокационных систем управления

Формула изобретения

Устройство наземного контроля радиолокационных систем управления, содержащее имитатор шумового сигнала, имитатор ответного сигнала, отличающееся тем, что дополнительно введены антенна, устройство аттенюаторов, имитатор зондирующего сигнала, имитатор уводящего сигнала, имитатор прицельного сигнала, имитатор многократного сигнала, коммутирующее устройство, радиолокационная система управления (РЛСУ), устройство сопряжения, устройство регистрации, вычислитель сигналов управления РЛСУ, имитатор сигналов системы индикации, вычислитель сигналов исполнительных объектов, вычислитель навигационных сигналов, блок контроля и коммутации и блок управления, причем блок управления шиной соединен с первым входом блока контроля и коммутации, первый выход которого соединен со входом вычислителя сигналов управления РЛСУ, а выход вычислителя сигналов управления РЛСУ соединен с первым входом РЛСУ, второй выход блока контроля и коммутации подключен ко входу имитатора сигналов системы индикации, выход которого соединен со вторым входом РЛСУ, третий выход блока контроля и коммутации подключен ко входу вычислителя сигналов исполнительных объектов, выход которого соединен с третьим входом РЛСУ, четвертый выход блока контроля и коммутации соединен со входом вычислителя навигационных сигналов, выход которого подключен к четвертому РЛСУ, пятый выход блока контроля и коммутации шиной соединен со входом коммутирующего устройства, первый выход которого соединен со входом имитатора многократного сигнала, выход имитатора многократного сигнала подключен к первому входу устройства аттенюаторов, второй выход коммутирующего устройства соединен со входом имитатора ответного сигнала, выход имитатора ответного сигнала подключен ко второму входу устройства аттенюаторов, третий выход коммутирующего устройства соединен со входом имитатора прицельного сигнала, выход имитатора прицельного сигнала соединен с третьим входом устройства аттенюаторов, четвертый выход коммутирующего устройства соединен со входом имитатора уводящего сигнала, выход имитатора уводящего сигнала подключен к четвертому входу устройства аттенюаторов, пятый выход коммутирующего устройства подключен ко входу имитатора шумового сигнала, выход имитатора шумового сигнала соединен с пятым входом устройства аттенюаторов, шестой выход коммутирующего устройства соединен со входом имитатора зондирующего сигнала, выход имитатора зондирующего сигнала подключен к шестому входу устройства аттенюаторов, выход устройства аттенюаторов соединен с антенной, кроме того, выход РЛСУ соединен со входом устройства сопряжения, выход устройства сопряжения соединен со входом устройства регистрации, а выход устройства регистрации подключен ко второму входу блока контроля и коммутации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к устройствам контроля работоспособности радиолокационных систем.

Известны устройства контроля работоспособности радиолокационных станций [1, с.59], содержащие приемную антенну, измеритель мощности, блок задержки, калибратор сигнала и антенну ретранслятора. Устройство контроля работоспособности радиолокационных станций работает на принципе ответчика, ретранслирующего зондирующие сигналы радиолокационной станции с некоторой задержкой. Введение определенного затухания в приемно-передающий тракт при помощи калибратора выхода позволяет оценить ее потенциал. Оценка производится по наблюдаемости ретранслированных сигналов на экранах индикаторов радиолокационной станции. Измеритель мощности служит средством поиска неисправности и позволяет примерно оценить мощность передатчика радиолокационной станции, если при контроле уровень сигналов на индикаторе окажется недостаточным.

Наиболее близким по технической сущности является устройство моделирования упрощенной структурной схемы РЛС [2, с.31], содержащее модель входных воздействий, блок организации работы модели РЛС в реальном масштабе времени, блок имитации координат цели, имитатор шумового сигнала, имитатор ответного сигнала, блок формирования выходного потока, алгоритм работы РЛС, блок обработки результатов моделирования. На этом устройстве моделируются траектории полета, радиолокационные характеристики целей и основные устройства РЛС, а алгоритмы работы РЛС, реализованные на штатных ЭВМ станции, берутся реальными. При этом модель РЛС создается на ЭВМ, входящей в состав вычислительных средств станции. Однако оценка требуемых параметров с помощью моделирования требует проверки соответствия модели и реальной станции.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение наземных проверок технического состояния радиолокационных систем управления при проведении настроечно-регулировочных и регламентных работ.

Поставленная цель достигается тем, что устройство наземного контроля радиолокационных систем управления содержит имитатор шумового сигнала и имитатор ответного сигнала, и в него дополнительно введены антенна, устройство аттенюаторов, имитатор зондирующего сигнала, имитатор уводящего сигнала, имитатор прицельного сигнала, имитатор многократного сигнала, коммутирующее устройство, радиолокационная система управления (РЛСУ), устройство сопряжения, устройство регистрации, вычислитель сигналов управления РЛСУ, имитатор сигналов системы индикации, вычислитель сигналов исполнительных объектов, вычислитель навигационных сигналов, блок контроля и коммутации и блок управления. Блок управления шиной соединен с первым входом блока контроля и коммутации, первый выход которого соединен со входом вычислителя сигналов управления РЛСУ, а выход вычислителя сигналов управления РЛСУ соединен с первым входом РЛСУ, второй выход блока контроля и коммутации подключен ко входу имитатора сигналов системы индикации, выход которого соединен со вторым входом РЛСУ, третий выход блока контроля и коммутации подключен ко входу вычислителя сигналов исполнительных объектов, выход которого соединен с третьим входом РЛСУ, четвертый выход блока контроля и коммутации соединен со входом вычислителя навигационных сигналов, выход которого подключен к четвертому входу РЛСУ, пятый выход блока контроля и коммутации соединен шиной со входом коммутирующего устройства, первый выход которого соединен со входом имитатора многократного сигнала, выход имитатора многократного сигнала подключен к первому входу устройства аттенюаторов, второй выход коммутирующего устройства соединен со входом имитатора ответного сигнала, выход имитатора ответного сигнала подключен ко второму входу устройства аттенюаторов, третий выход коммутирующего устройства соединен со входом имитатора прицельного сигнала, выход имитатора прицельного сигнала соединен с третьим входом устройства аттенюаторов, четвертый выход коммутирующего устройства соединен со входом имитатора уводящего сигнала, выход имитатора уводящего сигнала подключен к четвертому входу устройства аттенюаторов, пятый выход коммутирующего устройства подключен ко входу имитатора шумового сигнала, выход имитатора шумового сигнала соединен с пятым входом устройства аттенюаторов, шестой выход коммутирующего устройства соединен со входом имитатора зондирующего сигнала, выход имитатора зондирующего сигнала подключен к шестому входу устройства аттенюаторов, выход устройства аттенюаторов соединен с антенной, кроме того, выход РЛСУ соединен со входом устройства сопряжения, выход устройства сопряжения соединен со входом устройства регистрации, а выход устройства регистрации подключен ко второму входу блока контроля и коммутации.

На фиг. 1 изображена блок схема устройства наземного контроля радиолокационных систем управления;

на фиг. 2 - блок схема устройства аттенюаторов;

на фиг. 3 - блок схема коммутирующего устройства;

на фиг. 4 - блок схема РЛСУ;

на фиг. 5 - блок схема устройства регистрации.

Устройство наземного контроля радиолокационных систем управления состоит из антенны 1, устройства аттенюаторов 2, выполненного, например, по схеме, приведенной на фиг. 2, имитатора зондирующего сигнала 3, выполненного, например, в виде генератора импульсов в доплеровском диапазоне частот, имитатора шумового сигнала 4, выполненного, например, в виде генератора шумового сигнала в доплеровском диапазоне частот, имитатора уводящего сигнала 5, выполненного, например, в виде перестраиваемого генератора, имитатора прицельного сигнала 6, выполненного в виде, например, генератора, формирующего импульсный сигнал доплеровской частотой равной доплеровской частоте цели, имитатора ответного сигнала 7, выполненного, например, в виде генератора и линии задержки с регулируемым временем задержки сигнала, имитатора многократного сигнала 8, выполненного, например, в виде генератора серий импульсов, коммутирующего устройства 9, выполненного, например, по схеме, приведенной на фиг 3, радиолокационной системы управления 10 (РЛСУ), выполненной, например, по схеме приведенной на фиг. 4, устройства сопряжения 11, устройства регистрации 12, выполненного, например, в виде последовательно соединенных монитора и оптимального фильтра, при этом выход оптимального фильтра соединен со вторым входом схемы И блока контроля и коммутации, вычислителя сигналов управления радиолокационной системой управления 13, выполненной в виде ЭВМ, имитатора сигналов системы индикации 14, выполненной в виде генераторов сигналов отметок дальности, скорости, угла места, азимута, траектории цели, вычислителя сигналов исполнительных элементов 15, выполненной, например, в виде ЭВМ, вычислителя навигационных сигналов 16, выполненного в виде ЭВМ, устройства контроля и коммутации 17, пример схемы выполнения которого, приведен на фиг. 5 и блока управления 18, выполненного, например, в виде персонального компьютера с дисплеем.

Устройство аттенюаторов состоит из сумматора 19 и перестраиваемых аттенюаторов 20,21,22,23,24,25 с ручной регулировкой.

Коммутирующее устройство состоит из декодирующих устройств 26,27,28,29,30,31 и коммутаторов 32,33,34,35,36,37.

Радиолокационная система управления содержит радиолокационную станцию (РЛС) 38, блок переключателей режимов радиолокационной станции 39, вход которого является первым входом РЛСУ, блок индикации РЛС 40, вход которого является вторым входом, вычислитель параметров цели для системы управления исполнительными объектами 41, вход которого является третьим входом РЛСУ, вычислитель навигационных характеристик 42, вход которого является четвертым входом РЛСУ. Блок контроля и коммутации содержит декодирующие устройства 43,44,45, 46, коммутаторы 47,48,49,50 и схему И 51.

Устройство регистрации содержит монитор 52 и оптимальный фильтр 53.

Выход блока управления 18 соединен шиной со входом блока контроля и коммутации 17, первый выход блока контроля и коммутации 17 соединен со входом вычислителя сигналов управления РЛСУ 13, выход которого подключен к первому входу РЛСУ 10, второй выход блока контроля и коммутации 17 соединен со входом имитатора сигналов системы индикации 14, выход имитатора системы индикации 14 подключен ко второму входу РЛСУ 10, третий выход блока контроля и коммутации 17 соединен со входом вычислителя сигналов исполнительных объектов 15, выход вычислителя сигналов исполнительных объектов 15 подключен к третьему входу РЛСУ 10, четвертый выход блока контроля и коммутации 17 соединен со входом вычислителя навигационных сигналов 16, выход вычислителя навигационных сигналов подключен к четвертому входу РЛСУ 10, пятый выход блока контроля и коммутации 17 соединен шиной со входом коммутирующего устройства 9. Первый выход коммутирующего устройства 9 соединен со входом имитатора многократного сигнала 8, выход имитатора многократного сигнала 8 подключен к первому входу устройства аттенюаторов 2, второй выход коммутирующего устройства 9 соединен со входом имитатора ответного сигнала 7, выход имитатора ответного сигнала 7 подключен ко второму входу устройства аттенюаторов 2, третий выход коммутирующего устройства 9 соединен со входом имитатора прицельного сигнала 6, выход имитатора прицельного сигнала 6 подключен к третьему входу устройства аттенюаторов 2, четвертый выход коммутирующего устройства 9 соединен со входом имитатора уводящего сигнала 5, выход имитатора уводящего сигнала 5 подключен к четвертому входу устройства аттенюаторов 2, пятый выход коммутирующего устройства 9 соединен со входом имитатора шумового сигнала 4, выход имитатора шумового сигнала 4 подключен к пятому входу устройства аттенюаторов. Шестой выход коммутирующего устройства 9 соединен с имитатором зондирующего сигнала 3, выход имитатора зондирующего сигнала 3 подключен к шестому входу устройства аттенюаторов 2, выход устройства аттенюаторов 2 подключен к антенне. Выход радиолокационной системы управления (РЛСУ) 10 подключен ко входу устройства сопряжения 11, выход устройства сопряжения 11 подключен ко входу устройства регистрации 12. Выход устройства регистрации 12 соединен со вторым входом блока контроля и коммутации.

Устройство наземного контроля радиолокационных систем работает в двух основных режимах: в режиме проверки работоспособности и в режиме контроля радиолокационной системы управления. В режиме проверки работоспособности вычислителя сигналов управления РЛСУ 13, имитатора сигналов системы индикации 14, вычислителя сигналов исполнительных объектов 15 и вычислителя навигационных сигналов 16 на них подаются через устройство контроля и коммутации 17, последовательно сформированные по команде оператора в блоке управления 18 тестовые сигналы. С выходов этих блоков сигналы подаются соответственно на вход 1 блока переключения режимов РЛС 39, вход 2 блока индикации РЛС 40, вход 3 вычислителя параметров цели для системы управления исполнительными элементами 41 и вход 4 вычислителя навигационных характеристик 42. В случае неисправности одного из блоков сигнал неисправности не проходит через оптимальный фильтр устройства регистрации 12, так как не соответствует форме тестового сигнала, например шахматного вида, не отражается на мониторе устройства регистрации 12 и не поступает на схему И 51 блока контроля и коммутации 17, и не поступает на коммутирующее устройство 9 на подключение имитатора зондирующего сигнала 3, имитатора шумового сигнала 4, имитатора уводящего сигнала 5, имитатора прицельного сигнала 6, имитатора ответного сигнала 7, имитатора многократного сигнала 8. Оператор по получению информации о неисправности проверяемого блока принимает меры по восстановлению его работоспособности. В случае исправности вычислителя сигналов управления РЛСУ 13, имитатора сигналов системы индикации 14, вычислителя сигналов исполнительных элементов 15, и вычислителя навигационных сигналов 16 с выхода РЛСУ система переходит в режим контроля радиолокационной системы управления.

По команде оператора с блока управления 18 через блок контроля и коммутации 17 и коммутирующее устройство 9 выдаются последовательно команды на формирование в имитаторе зондирующего сигнала 3, имитаторе шумового сигнала 4, имитаторе уводящего сигнала 5, имитаторе прицельного сигнала 6, имитаторе ответного сигнала 7 и имитаторе многократного сигнала 8 сигналов, уровень которых регулируется устройством аттенюаторов 2. На сумматоре 19 устройства аттенюаторов 2 происходит их смешивание, например, зондирующий сигнал смешивается с шумовым сигналом, зондирующий сигнал с уводящим сигналом и т.д. Сформированные сигналы поочередно через антенну 1 излучаются и принимаются антенной РЛСУ 10. На блок переключателей режимов 39 РЛСУ 10 приходят с вычислителя сигналов управления РЛСУ 13 сигналы, характеризующие режимы работы РЛС, в частности Обзор, Захват сигнала цели, Сопровождение и т.д., которые в свою очередь поступают на пульт управления РЛС 38. На блок индикации РЛС 40 РЛСУ 10 с имитатора сигналов системы индикации (14) подаются сигналы, характеризующие различные виды отметок, высвечивающихся на блоке индикации РЛС 40 РЛСУ 10, которые далее подаются на индикатор РЛС 38. С вычислителя сигналов исполнительных объектов 15 сигналы целеуказания исполнительных объектов подаются на вычислитель параметров цели для системы управления исполнительными объектами 41, которые далее поступают на ЭВМ РЛС 38. С вычислителя навигационных сигналов 16 на вычислитель навигационных характеристик 42 подаются сигналы, характеризующие дальность, скорость, угол места, азимут цели, которые далее поступают на навигационное устройство РЛС 38. В результате на устройство регистрации 12 поступают сигналы, с приемного устройства РЛС 38, характеризующие основные характеристики, контролируемой радиолокационной системы, такие как энергетический потенциал, усиление антенны, среднюю и импульсную мощности излучения, коэффициент шума, форму пеленгационной характеристики, точность сопровождения, количество и степень готовности исполнительных объектов и т. д.

Таким образом, предлагаемое устройство наземного контроля радиолокационных систем управления позволяет контролировать характеристики радиолокационных систем управления без проведения натурных испытаний.

Источники информации

1. Гольдин Б.М. Гуткин И.Б. Автоматизация контроля радиоэлектронного оборудования судов. Л.: Судостроение, 1968, с.59.

2. Испытания РЛС. Оценка характеристик / Под ред. А.И.Леонова. М.: Радио и связь, 1990, с. 31.