Реферат за темою випускної роботи «Дослідження доплеровского радіопеленгатора для цивільної авіації»
Зміст
- Вступ
- 1. Актуальність теми
- 2. Мета і задачі дослідження
- 3. Короткий огляд широко використовуваних методів пеленгування цілей
- 4. Опис принципів роботи доплерівського і квазідоплеровского пеленгатора
- Висновки
- Перелік посилань
Вступ
Пеленгація – це визначення напрямку на який-небудь об'єкт, його кутових координат. Вона може здійснюватися оптичними, радіотехнічними, акустичними та іншими методами. Пеленгація за допомогою радіозасобів, тобто визначення напрямку на джерело випромінювання, зветься радіопеленгація. [1]1. Актуальність теми
Сучасний етап розвитку
авіації характеризується кількісною і якісною зміною авіаційної
техніки,
збільшенням інтенсивності і швидкості польотів, що вимагає підвищення
ефективності функціонування радіотехнічних систем забезпечення польотів.
Розробка складних
радіотехнічних систем вимагає зіставлення різних варіантів реалізації
для
вибору оптимального з них. [2]
У той час як пеленгація
навігаційних цілей стає менш важливим у зв'язку з наявністю
супутникових
навігаційних систем, існує зростаюча потреба для визначення
розташування джерел
радіовипромінення (ІРІ), тому що існує стрімке зростання числа і
різноманітності комунікаційного устаткування в таких сферах як:
• радіомоніторинг:
- Пошук джерел перешкод;
- Локалізація
несанкціонованих передавачів;
• служби безпеки:
- Розвідка і виявлення
радіозв'язку злочинних організацій;
• військова розвідка:
- Виявлення активності
потенційних ворогів;
- Отримання інформації
про побудову систем зв'язку противника;
• інтелектуальні системи
зв'язку:
- Космічні станції
множинного доступу з кодовим поділом (SDMA), що потребують знання
напрямку
приходу хвилі;
•долідження:
- Радіоастрономія;
- Дистанційне зондування Землі;
2. Мета і задачі дослідження та заплановані результати
Мета роботи – дослідження
одноканального доплеровського (квазідоплеровського) пеленгатора.
Необхідно
провести аналіз існуючих методів радіопеленгації, розкрити сутність
обраного
методу, визначити основні параметри та характеристики пеленгатора,
заснованого
на даному методі і привести його переваги і недоліки. У висновку
потрібно
провести комплексний аналіз отриманих даних і оцінити ефективність
методу.
3. Короткий огляд широко використовуваних методів пеленгування цілей
Амплітудні
методи пеленгації засновані на використанні спрямованих властивостей
антен.
Радіопеленгатори,
що базуються на фазовому
методі пеленгування, отримують необхідну інформацію з просторового
розташування
лінії або поверхні рівних фаз.
4. Опис принципів роботи доплерівського і квазідоплеровского пеленгатора
В останні роки успішно
застосовуються шірокобазісні фазові
радіопеленгатори з використанням
обумовленого ефектом Доплера фазової модуляції, що виникає при
круговому
обертанні приймальні антени.
Сутність ефекту Доплера
полягає в тому, що відносне (взаємне) переміщення приймача і передавача
призводить до зміни фази (а, отже, і частоти) прийнятих коливань.
Частота
прийнятих коливань стає відмінною від частоти випромінюваних.
Малюнок
1. Характер
прирощення фази в радіопеленгаторів з використанням ефекту Доплера
Обумовлене обертанням
антени прирощення фази наводимій в ній ЕРС негативно в проміжки часу,
коли
антена віддаляється від передавача. У цьому випадку проекція вектора
швидкості
руху антени на лінію ОО/ співпадає з напрямком поширення
радіохвилі (рис. 1).
Прирощення фази позитивно, коли антена наближається до передавача, і
дорівнює
нулю, коли антена рухається перпендикулярно напрямку поширення.
Фазу ЕРС, що наводяться в антені, розташованої в центрі кола (точка О), приймемо за початкову та рівну
При обертанні антени миттєве значення фази, наводимій ЕРС, відрізняється від на величину
тобто ЕРС в антені
модулювати по фазі частотою , причому фаза модулюючого
коливання відповідає
азимуту на пеленгуєму радіостанцію.
Для виявлення фази цих
коливань і, отже, визначення азимуту на передавач вони подаються на
фазометр,
де порівнюються по фазі з опорною напругою.
На практиці замість
обертових антен застосовують системи розташованих по колу нерухомих
антен, які
за допомогою механічних або електронних комутаторів по черзі з частотою
підключаються відповідним чином до входу приймача.
Рисунок 8 – Структурна
схема одноканального доплеровського радіопеленгатора
(Ан. –
антена; ЛТ –
лінійний тракт; Г –
гетеродин; ОГ –
опорний генератор; С –
змішувач; КГ –
кварцовий генератор; ЛЗ –
лінія затримки; ПФ –
смуговий фільтр;
ФОС –
формувач
ортогональної системи; Х –
перемножувач; УПФ –
вузькосмуговий смуговий
фільтр;
ВФ –
вимірювач фази)
Застосування ефекту
Доплера можливо і в радіомаякову системах, в яких за допомогою антени,
що
обертається або ряду нерухомих комутованих антен фаза випромінюваного
сигналу
модулюється, і параметри модуляції несуть інформацію про зворотне
пеленг
об'єкта, видобуту при обробці сигналу, прийнятого прийомоіндікаторів на
об'єкті.
На практиці відстань між
окремими елементами антеною системи зазвичай вибирають рівним 1/3
мінімальної
довжини хвилі. Якщо дана умова виконана, антени радіопеленгатора на
ефекті
Доплера можуть відповідати вимогам широкоапертурних антенних систем при
низьких
витратах:
• забезпечувати високу
захищеність при багатопроменевому поширенні за рахунок просторової
селекції;
• забезпечувати високу
чутливість.
Недолік методу Доплера
полягає в необхідності витрати деякого проміжку часу, тому що для
визначення
пеленга необхідно провести сканування всіх елементів антеною системи,
принаймні, один раз. Так при частоті обертання 170 Гц в СВЧ / УКХ
діапазонах
один цикл сканування займає близько 6 мс. Але цей недолік не такий
значний,
якщо врахувати переваги методу.
переваги:
- Наявність всього одного каналу
- Простота реалізації
(використання простих антен і схем побудови)
- Висока точність
Висновки
Дана магістерська робота присвячена
актуальній
науково-технічної задачі дослідження систем радіопеленгації,
застосовних в
цивільній авіації в ніші дні, в яких основними вимогами є висока
точність і
швидкість виміру.
Зауваження. При написанні даного
реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення:
грудень
2013 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути
отримані у
автора або його керівника після зазначеної дати.
Перелік посилань
- Современная энциклопедия 2000. [Электронный ресурс] / Режим доступа: \www/ URI: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc1p/36254#sel=4:27,4:32 – 12.05.2013 г. – Загл. С экрана.
- Модели и алгоритмы процессов функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов. [Электронный ресурс] / Режим доступа: \www/ URI: http://aid.dstu.ru/fileadmin/template/dstu.ru/files/Dzyba.doc – 12.05.2013 г. – Загл. С экрана.
- Rohde & Schwarz. Radiomonitoring & Radiolocation [Текст] – Catalog – 2011/2012
- Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации: учебное пособие для вузов [Текст] / Ю.Г. Сосулин – М.: Радио и связь, 1992. – 304 с.
- Кукес И.С. Основы радиопеленгации [Текст] / И.С. Кукес – М.: Сов. Радио, 1964. – 640 с.
- Вартанесян В.А. Радиопеленгация [Текст] / А.В. Вартанесян – М.: Сов. Радио, 1966. – 248 с.
- Гришин Ю.П. Радиотехнические системы: учебное пособие для вузов [Текст] / Ю.П. Гришин – М.: Высшая Школа, 1990 – 496 с.
- Дулевич В. Е. Теоретические основы радиолокации: учебное пособие для вузов [Текст] / В.Е. Дулевич – 2 изд. М.: Сов. Радио, 1978. – 608 с.
- Белавин О. В. Основы радионавигации [Текст] / О.В. Белавин – М.: Сов. радио, 1977. – 320 с.
- Лезин Ю. С. Введение в теорию и технику радиотехнических систем: учебное пособие [Текст] / Ю.С. Лезин – М.: Радио и связь, 1986. – 280 с.
- Финкельштейн М. И. Основы радиолокации: Учебник для вузов [Текст] / М.И. Финкельштейн – М.: Радио и связь,1983. – 536 с.
- Белоцерковский Г. Б. Основы радиолокации и радиолокационные устройства: Учебник для техникумов [Текст] / Г.Б. Белоцерковный – М.: Радио и связь, 1975. – 336 с.