7.2.2. Функциональная схема и принцип работы индикатора поиска

(блок РС-61)

Функциональная схема индикатора поиска и основные эпюры напряжений изображены на рис. 7.7, 7.8. Индикатор состоит из следующих функциональных узлов:

— формирователя импульсов дальности;

— формирователя трапецеидального напряжения;

— схемы смещения луча по вертикали;

— узла формирователя импульсов зоны захвата;

— узла горизонтальной развертки;

— узла подсвета и ЭЛТ;

— видеоусилителя.

Формирователь импульсов дальности (ФИД) предназначен для выработки импульса, длительность которого соответствует выбранному масштабу дальности 10 км (Т=67 мкс) или 20 км (Т= 134 мкс), а также получения импульсов фронта и спада, определяющих длительность фронта и спада напряжения трапецеидальной формы, с помощью которого корректируются симметричные геометрические искажения, вносимые ЭЛТ.

ФИД состоит из триггера, четырех схем совпадения и счетчика. На вход ФИД поступают короткие запускающие импульсы ЗАПУСК Д (эпюра 19) с блока 2РС-41 СИД с частотой следования зондирующих импульсов Fcл=3200 Гц, которые по времени с помощью кнопок УДАЛЕНИЕ или ПРИБЛИЖЕНИЕ, размещенных на передней панели блока РС-61, могут задерживаться от 0 до 30 км. Под действием этих запускающих импульсов триггер изменяет свое исходное состояние и открывает схему совпадения 1. На масштабе дальности 10 км короткие импульсы (u≤0,07 мкс) МЕТКА Д (эпюра 18), следующие через 1 км с частотой 150 кГц (T=6,7 мкс), с блока 2РС-41 проходят на счетчик через схему совпадения 4. Объем счетчика равен 11. Под действием 11-го импульса счетчик вызывает срабатывание схемы совпадения 1, перепад напряжения с выхода ко-

Рис. 7.7.

торой перебрасывает триггер в исходнoe состояние. С приходом следующего импульса (эпюра 19) цикл повторяется (рис. 7.8.). Импульсы ЗАПУСК Д и METКA Д должны совпадать по времени. В результате на триггере формируется импульс (эпюра 20), длительность которого равна 10-километровому интервалу в масштабе дальности.

Рис. 7.8.

Рис. 7.9.

При включении масштаба 0-20 км в цепь прохождения импульсов МЕТКА Д вводится делитель на два. За счет этого увеличивается в два раза временной интервал между импульсами, поступающими на схему совпадения 4 и следовательно, в два раза увеличивается длительность импульса, формируемого триггером.

С выхода схем совпадения 2 и 3 снимаются импульсы фронта (эпюра 21) и спада (эпюра 22), принцип формирования которых показан на рис. 7.9. Счетчик управляет схемой совпадения 2 и 3, вырабатывающей положительные и отрицательные импульсы длительностью 13,3 мкс. Причем положительный импульс фронта формируется 2 и 4 импульсами MEТKA Д, а отрицательный импульс спада 8-м и 10-м. Формирование этих импульсов необходимо для получения трапецеидального напряжения развертки по дальности.

Таким образом, на выходе ФИД вырабатывается импульс дальности, длительностью 67 мкс или 134 мкс, в зависимости от выбранного масштаба, и два разнополярных импульса фронта и спада длительностью 13,3 мкс, необходимых для получения нужной формы развертывающего напряжения по дальности.

Формирователь трапецеидального напряжения состоит из двух генераторов пилообразного напряжения (ГПН) с общим времязадающим конденсатором. Под действием импульса (эпюра 21) включается генератор 1 и формирует фронт трапецеидального напряжения. Под действием импульса (эпюра 22) генератор 2 формирует спад трапецеидального напряжения. Напряжения фронта и спада (эпюра 23) суммируются в усилителе мощности с постоянным напряжением, снимаемым с переменных резисторов R15, R18 (ВЫСОТА РАСТРА 1,2) в зависимости от выбранного масштаба. Сформированное напряжение усиливается по мощности и через выходной каскад питания отклоняющей катушки (эпюра 24) подается на отклоняющую катушку (OK).

Схема смещения луча по вертикали состоит из выпрямителя и токостабилизирующего каскада, обеспечивающего стабильность тока смещения. Выпрямитель запитывается напряжением 220В 400 Гц. Регулировка величины тока смещения осуществляется переменным резистором R23.

Усилитель мощности состоит из предварительного усилителя и ключа. В исходном состоянии ключ заперт, и через отклоняющую катушку развертки по дальности протекает ток со схемы смещения, величина которого определяет исходное положение луча ЭЛТ в нижней части экрана. Под действием импульса дальности (эпюра 20) ключ открывается и замыкает один конец ОК на корпус. На другой конец катушки подается напряжение с выходного каскада питания ОК. Во время действия импульса дальности (прямой ход луча развертки дальности) через ОК протекает ток намагничивания пилообразной формы, который вызывает отклонение луча ЭЛТ вверх по экрану в виде строки. По окончании импульса дальности ключ запирается (обратный ход развертки дальности) и после переходного процесса в ОК вновь устанавливается ток, равный току смещения.

Таким образом, с каждым приходом импульса ЗАПУСК Д на экране индикатора формируется одна строка по дальности. Если учесть, что сканирование луча антенны по дирекционному углу осуществляется с периодом Тск=0,1 с (Fск=10 Гц), то за это время на экране индикатора высветится N строк, которые определяются из выражения

Около 7-10% строк приходится на обратный ход луча для восстановления ОК. С учетом сказанного на экране индикатора высветится примерно 300 строк.

Узел горизонтальной развертки обеспечивает перемещение вертикальной развертки по экрану индикатора (образуя растр) и состоит из триггера, ГПН, фазового детектора, усилителя, сумматора и усилителя мощности. Эпюры напряжений, поясняющие принцип его работы, показаны на рис. 7.10.

Рис. 7.10.

На вход триггера узла горизонтальной развертки поступают импульсы ЗАПУСК ДУ (эпюра 9) и СРЫВ ДУ (эпюра 8) с блока РС-63. Триггер формирует импульс ДУ (эпюра 13), длительность которого равна временному интервалу между импульсами ЗАПУСК ДУ и СРЫВ ДУ (Tск - Tобр.х.). Импульс (эпюра 13) подается на схему совпадения узла подсвета для подсвета прямого хода луча и на ГПН, на выходе которого формируется пилообразное напряжение (эпюра 14), и подается на один из входов сумматора. На второй вход сумматора подается напряжение с переменного резистора R24, с помощью которого производится смещение растра по горизонтали (центровка).

Если T_разв << _{пост.кат.}(L_к/r_к), то для получения пилообразного тока в катушке ЭЛТ можно использовать не трапецеидальное напряжение, а прямоугольный импульс напряжения. При формировании развертки дальности T_разв.д=67 мкс или 134 мкс меньше _{пост.кат} и поэтому достаточно было формировать напряжение, близкое к прямоугольной форме (эпюра 24), в результате этого ток в катушке имеет примерно линейный характер (см. рис 7.11). При получении развертки по ДУ Т_р.ду >>Т_{пост.кат} , поэтому для получения пилообразного тока необходимо формировать трапецеидальное напряжение (эпюра 17).

Рис. 7.11.

Отличительной особенностью индикатора РЛС РОП является наличие устройства сдвига развертки обеспечивающего стабилизацию отметки цели на экране в процессе наведения. Стабилизация отметки упрощает работу оператора при захвате цели и, кроме того, позволяет производить наведение по следу послесвечения, обеспечивает надежный захват цели со второго выстрела. Поэтому на третий вход схемы совпадения поступает напряжение (эпюра 16) с ФД, пропорциональное углу поворота антенны в горизонтальной плоскости в режиме наведения (перемещение зоны автозахвата). Режим наведения применяется только по дирекционному углу () и дальности (Д), угол места () устанавливается минимально возможным для проведения разведки в указанном районе целей и он не изменяется. Для перехода в режим наведения необходимо нажать кнопку НАВЕДЕНИЕ на передней панели блока ручного управления 2РС-79. После нажатия кнопки при перемещении по поверхности экрана индикатора рукоятки механизма наведения РС-78 аналоговое решающее устройство (рис. 7.12) вырабатывает сигнал управления в виде напряжения переменного тока, пропорционального по эффективному значению величине рассогласования между напряжением электрической оси антенны и направлением на цель по ДУ (горизонтальная составляющая механизма наведения). Сигнал управления через устройство сравнения (сравнивается с истинным положением антенны на данный момент времени) и коммутатор управляющих сигналов подается на вход ФД (блок выделения СО). На выходе ФД относительно опорного напряжения F_оп выделяется сигнал в виде постоянного напряжения, которое усиливается и поступает на двигатель привода антенны ДУ. Команда сдвиг развертки формирователя команд переключения режимов 2РС-79 подается на электромагнитную муфту (ПМ), которая подсоединяет ВТ сдвига развертки к валу привода ДУ. Привод ДУ поворачивает антенну на угол, заданный механизмом наведения, и через ПМ ВТ сдвига развертки, с выхода которого снимается синусоидальное напряжение (эпюра 15), сдвинутое по фазе пропорционально повороту антенны и поступает на вход ФД узла горизонтальной развертки. Напряжение с выхода ФД подается на усилитель с помощью которого обеспечивается согласование выхода ФД со входом сумматора и регулировка величины сдвига растра с помощью переменного резистора R37 АМПЛ. СДВ. РАСТР. (эпюра 16). С выхода сумматора отрицательное пилообразное напряжение (эпюра 17) через усилитель мощности подается на ОК дирекционного угла.

Рис. 7.12.

Узел формирователя импульсов зоны автозахвата служит для высвечивания на экране индикатора вертикальных и горизонтальных сторон прямоугольника зоны автозахвата (по ДУ 1-00, до дальности 1 км) и строба дальности (две горизонтальные линии, отстоящие друг от друга на 180 м или 360 м, в зависимости от выбранного масштаба).

Формирование импульсов для воспроизведения вертикальных сторон зоны осуществляется дифференцирующей цепочкой, генератором 1,2 и схемой совпадения 1. С подачей импульсов СТРОБ ДУ (эпюра 25) с блока 2РС-79 на выходе дифференцирующей цепочки формируются импульсы (эпюра 26), соответствующие переднему и заднему фронту строба ДУ (1-00). Эпюры, поясняющие принцип формирования вертикальных сторон зоны автозахвата показаны на рис 7.13. Под действием этих импульсов генератор 1 вырабатывает импульсы (эпюра 27), длительность которых равна (1-2)Т_сл. развертки дальности. С генератора 1 импульсы поступают на один из входов схемы совпадения 1. На вход генератора 2 поступают короткие импульсы ЗАПУСК ЗОНЫ с частотой Тсл (312 мкс) с СИД. Генератор 2 вырабатывает импульсы длительностью 6,7 мкс, поступающие на второй вход схемы совпадения. На выходе схемы совпадения формируются импульсы (эпюра 30), длительность которых остается равной 6,7 мкс и определяет длину вертикальных сторон а прямоугольника зоны автозахвата. Эти импульсы следуют в течение одного или двух соседних периодов развертки дальности (подсвечивают одну или две строки дальности), по времени совпадающих с передним и задним фронтом строба ДУ. В режиме наведения положения сторон прямоугольника зоны могут задерживаться относительно импульса запуска Д (эпюра 28), т.е. относительно начала развертки дальности на экране ЭЛТ (б) (рис. 7.13).

Рис. 7.13.

Формирование импульсов для воспроизведения горизонтальных сторон зоны автозахвата осуществляется генератором 2, триггером, схемой совпадения 2 и 3, сумматором и генератором 3. Эпюры, поясняющие принцип формирования горизонтальных сторон зоны показаны на рис. 7.14.

Импульсы (эпюра 29) с периодом Т_сл и длительностью 6,7 мкс поступают на один из входов схемы совпадения 2, а строб ДУ - на второй её вход. На третий вход поступают импульсы с выхода триггера, который управляется импульсом (эпюра 28) с блока 2РС-41. Со схемы совпадения пачка импульсов (эпюра 31), длительность которой равна длительности строба ДУ, пройдя через сумматор, поступает на ждущий генератор 3. Генератор вырабатывает импульсы (эпюра 33). Таким образом, за один период развертки дальности с выхода генератора 3 снимаются два импульса, интервал между которыми определяет расстояние между горизонтальными сторонами зоны, равное 1 км. В режиме наведения положение горизонтальных сторон зоны может задерживаться относительно импульса запуска Д (эпюра 28), т.е. относительно начала развертки дальности на экране ЭЛТ (б) (рис 7.14). Длительность пачки импульсов (а) определяет длину горизонтальных сторон зоны (размер зоны по ДУ). Подсветка их импульсами (эпюра 33) осуществляется под действием управляющего напряжения с выхода триггера через одну строку дальности, в другой полупериод импульсов триггера происходит подсветка строк для формирования строба дальности (в).

Формирование импульсов строба Д осуществляется триггером, схемой совпадения 3, сумматором и генератором 3. Эпюры напряжений, поясняющие принцип формирования строба дальности, показаны на рис 7.15. Импульс СТРОБ Д поступает с СИД (блока 2РС-42) на один из входов схемы совпадения 3 с частотой F_сл, длительностью в масштабе дальности 180 м или 360 м (эпюра Строб Д). На другой вход подается напряжение (меандр) с триггера, который работает в счетном режиме при подаче импульса ЗАПУСК Д (эпюра 28) и обеспечивает поочередную работу схем совпадения 2 и 3. Со схемы совпадения 3 СТРОБ Д (эпюра 32) через сумматор поступает на вход генератора 3, который вырабатывает короткие импульсы (эпюра 33), образующие на экране ЭЛТ две горизонтальные линии, фиксированные относительно друг друга, но с временной задержкой (б) относительно импульса ЗАПУСK Д (Рис 7.15).

Рис 7.14.

Таким образом, импульс строба Д или импульс зоны, определяющий горизонтальные стороны прямоугольника зоны, с чередованием через период (эпюра 33) поступают на сумматор 2 узла подсвета, где суммируются с неподвижными импульсами МЕТКА Д с блока 2РС-41.

Узел подсвета служит для запирания ЭЛТ во время обратного хода разверток и формирования на экране визирных линий. На него подают из каналов разверток импульсы, соответствующие прямому ходу разверток дальности и ДУ. В узле подсвета формируются также вертикальная метка ДУ, строб дальности, масштабные метки дальности и метки, ограничивающие зону автозахвата. Все указанные метки объединяются в узле подсвета на общий выход и поступают на катод ЭЛТ.

Формирование центральной метки ДУ осуществляется генератором метки ДУ и сумматором. Импульсы, соответствующие вертикальным сторонам прямоугольника зоны (эпюра 30), поступают на один из входов сумматора 1, на второй вход - импульсы, которые вырабатывает генератор метки ДУ (эпюра 35). С сумматора импульсы вертикальных меток зоны и метки ДУ (эпюра 36) поступают на усилитель-сумматор. На него же подаются импульсы дальности длительностью 67 или 134 мкс (эпюра 34) со схемы совпадения, которая пропускает их только в момент действия импульса развертки ДУ (эпюра 13), поступающего на второй вход схемы совпадения. Таким образом, в момент прямого хода развертки по ДУ импульсы дальности, просуммированные с импульсами вертикальных и горизонтальных меток, поступают на катод ЭЛТ (эпюра 37).

Рис 7.15.

Видеоимпульсы с блоков 2РС-32 и PC-52 усиливаются видеоусилителем до величины, необходимой для создания яркостной отметки цели на экране ЭЛТ.