RU2115947C1 - Gear controlling position of antenna radiation pattern of mobile acquisition radar - Google Patents
Gear controlling position of antenna radiation pattern of mobile acquisition radar Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115947C1 RU2115947C1 RU95110985/09A RU95110985A RU2115947C1 RU 2115947 C1 RU2115947 C1 RU 2115947C1 RU 95110985/09 A RU95110985/09 A RU 95110985/09A RU 95110985 A RU95110985 A RU 95110985A RU 2115947 C1 RU2115947 C1 RU 2115947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- azimuth
- cosine
- sine
- output
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам управления и стабилизации измерительных устройств на качающемся основании и может быть использовано для управления лучом антенны мобильной РЛС обнаружения. The invention relates to control devices and stabilization of measuring devices on a swinging base and can be used to control the beam of the antenna of a mobile radar detection.
Известно устройство управления положением диаграммы направленности антенной мобильной РЛС обнаружения, сходное по технической сущности, достигаемому результату и используемое в РЛС обнаружения 1РЛ144 3ПРК 2С6 "Тунгуска" [1]. Это устройство может быть принято в качестве аналога и прототипа. A device for controlling the position of the antenna radiation pattern of a mobile radar of detection, similar in technical essence, the achieved result and used in the radar detection 1RL144 3PRK 2C6 "Tunguska" [1]. This device can be taken as an analog and prototype.
Функциональная схема устройства управления положением диаграммы направленности антенны прототипа приведена на фиг.1. Устройство содержит датчики продольного (1) и поперечного (2) углов наклона, блоки задания азимута (3) и угла места (4), входы (5) и (6) сигналов соответственно отклонения цели по углу места и азимута цели, блоки вычисления синусов и косинусов углов продольного (7) и поперечного (8) наклонов, заданного азимута (9) и угла места (10), угла места антенны (12), блок формирования угла места антенны (11), сумматор (14), блок формирования азимута линии развертки (13), блок индикатора кругового обзора и вычисления азимута (17), приводы угла места (15) и азимута (16), приводы сопровождения по углу места (18) и азимуту (19). The functional diagram of the device for controlling the position of the antenna pattern of the prototype is shown in figure 1. The device contains sensors of longitudinal (1) and transverse (2) tilt angles, azimuth (3) and elevation (4) angle setting blocks, inputs (5) and (6) of signals, respectively, of the target deviation in elevation and azimuth of the target, sine calculation blocks and cosines of the angles of longitudinal (7) and transverse (8) slopes, a given azimuth (9) and elevation angle (10), antenna elevation angle (12), antenna elevation angle forming unit (11), adder (14), azimuth generating unit scan lines (13), circular viewing indicator and azimuth calculation unit (17), elevation angle drives (15) and azimuth (16), sop drives ovozhdeniya elevation (18) and azimuth (19).
Передача координат положения цели на приводы сопровождения по углу места (18) и азимуту (19) в виде сигналов, пропорциональных азимуту и углу места цели, производится в стабилизированной системе координат. Устройство построено по принципу косвенной стабилизации луча диаграммы направленности антенны только по углу места с целью измерения отклонения цели от равносигнального направления при одновременном формировании сигнала, пропорционального стабилизированному углу (q) положения луча диаграммы направленности антенны по азимуту в режиме кругового обзора пространства, передачи этого сигнала в блок индикатора кругового обзора и вычисления азимута (17) с целью формирования линии развертки и измерения азимута цели. The coordinates of the target position are transmitted to tracking drives in elevation (18) and azimuth (19) in the form of signals proportional to the azimuth and elevation of the target in a stabilized coordinate system. The device is built on the principle of indirect stabilization of the beam of the antenna pattern only in elevation to measure the deviation of the target from the equal signal direction while generating a signal proportional to the stabilized angle (q) of the beam position of the antenna pattern in azimuth in the circular viewing mode of space, transmitting this signal to circular viewing indicator and azimuth calculation unit (17) in order to form a scan line and measure the target azimuth.
Косвенная стабилизация луча диаграммы направленности антенны (20) в угломестной плоскости производится на заданном угле φзад с помощью привода угла места (15), отрабатывающего сигнал, пропорциональный углу φ . Угол места (φ), поворот на который стабилизирует луч диаграммы направленности под углом к горизонту, равным φзад , формируется [2] устройством в соответствии с функциональной зависимостью (1):
φ = arcsin(sinφзадcosC/A)-C (1),
где
φ - расчетный угол места оси привода антенны,
C = ArctgB/A,
B = cosαsinθ-sinαcosθsinγ,
A = cosθcosγ ,
φзад - задаваемый угол места луча диаграммы направленности антенны в стабилизированной системе координат,
θ,γ - углы наклона соответственно продольной и поперечной осей основания,
α - задаваемый угол положения антенны по азимуту (в круговом режиме обзора пространства).Indirect stabilization of the beam of the antenna pattern (20) in the elevation plane is carried out at a given angle φ back with the help of the elevation angle drive (15), which processes a signal proportional to the angle φ. The elevation angle (φ), the rotation through which stabilizes the beam of the radiation pattern at an angle to the horizon equal to φ rear , is formed [2] by the device in accordance with the functional dependence (1):
φ = arcsin (sinφ back cosC / A) -C (1),
Where
φ is the calculated elevation angle of the axis of the antenna drive,
C = ArctgB / A,
B = cosαsinθ-sinαcosθsinγ,
A = cosθcosγ,
φ back - the set elevation angle of the beam pattern of the antenna in a stabilized coordinate system,
θ, γ are the angles of inclination of the longitudinal and transverse axes of the base, respectively
α is the specified angle of the antenna in azimuth (in the circular mode of viewing the space).
Формирование [1] сигнала, пропорционального расчетному углу φ , осуществляется преобразованием сигналов с блоков вычисления синусов и косинусов (7 - 10), углов соответственно продольного ν , поперечного (γ) наклонов, заданных азимута α и угла места φзад посредством блока формирования угла места антенны (11), реализующего зависимость (1).The signal [1], which is proportional to the calculated angle φ, is generated by converting the signals from the blocks for calculating the sines and cosines (7 - 10), the angles of the longitudinal ν, the transverse (γ) tilts, the given azimuth α and the elevation angle φ rear by means of the elevation angle forming unit antenna (11), which implements the dependence (1).
Вращение антенны (20) по азимуту осуществляется приводом азимута (16) при отработке им сигнала, поступающего на его вход непосредственно с выхода блока задания блока задания азимута (3) и пропорционального задаваемому азимуту α . The rotation of the antenna (20) in azimuth is carried out by the azimuth drive (16) when it processes the signal received at its input directly from the output of the reference unit of the azimuth reference unit (3) and is proportional to the specified azimuth α.
Стабилизация линии развертки азимутального положения луча диаграммы направленности антенны на индикаторе кругового обзора осуществляется с помощью управляющего сигнала q, который формируется [2] устройством в соответствии с зависимостью (2):
q = arcsin[(sinγsinφ+cosγsinαcosφ)/cosφзад] (2)
Формирование управляющего сигнала q, пропорционального расчетному углу q, осуществляется преобразованием сигналов с блоков вычисления синусов и косинусов (8, 9, 10, 12) углов соответственно поперечного наклона γ , заданных азимута α и угла места φзад , угла места φ антенны посредством блока формирования азимута линии развертки (13), реализующего зависимость (2).The stabilization of the scan line of the azimuthal position of the beam of the antenna pattern on the circular viewing indicator is carried out using the control signal q, which is generated [2] by the device in accordance with the dependence (2):
q = arcsin [(sinγsinφ + cosγsinαcosφ) / cosφ back ] (2)
The control signal q, which is proportional to the calculated angle q, is generated by converting the signals from the blocks for calculating the sines and cosines (8, 9, 10, 12) of the angles respectively of the transverse slope γ, the given azimuth α and the elevation angle φ back , the elevation angle φ of the antenna through the generating unit the azimuth of the scan line (13), which implements the dependence (2).
Развертка формируется блоком индикатора кругового обзора и вычисления азимута на индикаторе кругового обзора РЛСО [3]. Луч диаграммы направленности антенны совместно с линией кругового обзора образуют измерительную линию визирования (ЛВ) РЛСО в стабилизированной системе координат, с помощью которой в блоке индикатора кругового обзора и вычисления азимута (17) РЛСО производится измерение азимута (q) цели [4] (в качестве азимута цели принимается азимут развертки в момент прохождения плоскости симметрии диаграммы направленности антенны через цель). Входом привода сопровождения по азимуту (19) является вход (6) сигнала азимута цели. В качестве угломестной координаты цели на вход привода сопровождения по углу места (18) подается сигнал, пропорциональный сумме (φзад+Δφзад) задаваемого угла места и отклонения цели по углу места, с выхода сумматора (14) при подключении его первым входом к выходу блока (4) задания угла места, вторым входом сумматора является вход (5) сигнала отклонения цели по углу места. Приводы слежения по углу места (18) и азимуту (19), отрабатывая сформированные сигналы, устанавливают антенну (21) в направление на цель.The scan is formed by the block of the all-round visibility indicator and the azimuth calculation on the radar all-around indicator [3]. The beam of the antenna pattern together with the line of sight makes up the measuring line of sight (LV) of the radar in the stabilized coordinate system, with which the azimuth (q) of the target is measured in the block of the circular view indicator and calculate the azimuth (17) of the radar [4] (as the azimuth of the target is the azimuth of the sweep at the moment of passage of the plane of symmetry of the antenna pattern through the target). The input of the azimuth tracking drive (19) is the input (6) of the target azimuth signal. As an elevation coordinate of the target, a signal proportional to the sum (φ back + Δφ back ) of the specified elevation angle and the target deviation in elevation angle from the adder output (14) when it is connected with the first input to the output block (4) setting the elevation angle, the second adder input is the input (5) of the target deviation signal in elevation. Tracking drives in elevation (18) and azimuth (19), working out the generated signals, install the antenna (21) in the direction of the target.
Прототипом в части управления положением луча диаграммы направленности антенны в пространстве является РЛС с двумя степенями свободы (двухприводная). В такой РЛС косвенная стабилизация не устраняет наклонов перекрестия визира при наклонах основания. The prototype in terms of controlling the position of the beam of the antenna pattern in space is a radar with two degrees of freedom (two-wheel drive). In such a radar, indirect stabilization does not eliminate the slope of the crosshair of the sight when tilting the base.
Недостатком прототипа является то, что наклон перекрестия (система пересекающихся двух линий, образующихся следом пересечения плоскости симметрии диаграммы направленности антенны и плоскости, перпендикулярной к ней, и проходящих через луч и лежащих в плоскости наблюдения цели (плоскость, содержащая цель и перпендикулярная лучу), приводит к тому, что при смещении цели от центра перекрестия азимут (q) цели отличается от азимута линии развертки положения луча диаграммы направленности в момент "накрывания" цели плоскостью симметрии диаграммы направленности при вращении антенны по азимуту в режиме кругового обзора. В результате устройство управления положением диаграммы направленности антенны прототипа формирует координаты целеуказания - азимут (q0) и угол места φo с методической погрешностью, обусловленной неполной стабилизацией положения диаграммы направленности (отсутствует стабилизация положения перекрестия). Так, при продольном и поперечном наклонах порядка 7 градусов и смещении цели относительно центра перекрестия порядка 6 градусов погрешность формирования азимутальной координаты составляет порядка 1,5 градусов.The disadvantage of the prototype is that the slope of the crosshair (a system of intersecting two lines formed by the intersection of the symmetry plane of the antenna pattern and the plane perpendicular to it, and passing through the beam and lying in the observation plane of the target (the plane containing the target and perpendicular to the beam), leads moreover, when the target is shifted from the center of the crosshair, the target azimuth (q) differs from the azimuth of the scan line of the beam position of the radiation pattern at the moment the target is “covered” with the plane of symmetry of the diagram s orientation during rotation of the antenna in azimuth circular scan mode, a result of the device position directivity pattern control antenna prototype generates coordinates targeting -. azimuth (q 0) and the elevation angle φ o from the methodological error due to incomplete stabilization position directional diagram (offline Stabilization of crosshairs ). Thus, with longitudinal and transverse inclinations of the order of 7 degrees and the target offset relative to the center of the crosshair of about 6 degrees, the error in the formation of utalnoy coordinates is about 1.5 degrees.
Вышеупомянутый недостаток прототипа из-за недопустимо больших погрешностей формирования координат целеуказания усложняет устройство допоиска и захвата цели станцией сопровождения цели (ССЦ) и увеличивает время перехода на сопровождение цели, что, в конечном итоге, делает невозможным применение устройства в мобильных РЛС обнаружения с малым работным временем. The aforementioned disadvantage of the prototype due to unacceptably large errors in the formation of target designation coordinates complicates the search and capture of targets by the target tracking station (SSC) and increases the transition time to target tracking, which, ultimately, makes it impossible to use the device in mobile radar detection with low working time .
Таким образом, целью изобретения является повышение точности формирования координат цели за счет введения компенсирующих поправок, электрической стабилизации положения плоскости симметрии диаграммы направленности антенны (перекрестия визира). Thus, the aim of the invention is to increase the accuracy of forming the coordinates of the target by introducing compensating corrections, electrical stabilization of the position of the symmetry plane of the antenna pattern (crosshair of the sight).
Функциональная схема предлагаемого устройства приведена на фиг.2. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве управления положением диаграммы направленности антенны мобильной РЛСО, основанном на косвенной стабилизации антенны обнаружения (20) по углу места и линии развертки индикатора кругового обзора по азимуту, содержащем датчики продольного (1) и поперечного (2) углов наклона, блок задания угла места (4) с последовательно подключенными блоками вычисления синусов и косинусов углов соответственно продольного (7) и поперечного (8) наклонов, заданного угла места (10), блок задания азимута (3) с подключенными к его выходу своим входом приводом азимута (16) и блоком вычисления синуса и косинуса заданного азимута (9), синусный и косинусный выходы блоков вычисления синусов и косинусов углов соответственно продольного (7) и поперечного наклонов (8) заданного азимута (9), синусный выход блока вычисления синуса и косинуса заданного угла места (10) с подключенным к ним своими входами блоком формирования угла места антенны (11) с выходом и с подключенными к нему своими входами блоком вычисления синуса и косинуса угла места антенны (12) и приводом угла места (15), синусный и косинусный выходы блоков вычисления синусов, косинусов углов соответственно поперечного наклона (8), угла места антенны (12), синусный выход и косинусный выход блоков соответственно вычисления синуса и косинуса заданного азимута (9) и заданного угла места (10), с подключенным к ним своими входами блоком формирования азимута линии развертки (13) с выходом и с подключенным к нему своим входом блоком индикатора кругового обзора и вычисления азимута (17), выходы привода угла места (15) и азимута (16), подключенные к антенне обнаружения (20), сумматор (14) с первым входом, подключенным к выходу блока задания угла места (4), с вторым входом, являющимся входом устройства (5) сигнала отклонения цели по углу места, с выходом и с подключенным к нему своим входом приводом сопровождения по углу места (18), привод сопровождения по азимуту (19) с входом, являющимся входом (6) сигнала азимута цели, выходы приводов сопровождения по углу места (18) и азимуту (19), являющиеся выходами устройства и подключенные к антенне сопровождения (21), дополнительно включено пять блоков умножения (23, 25, 28, 29, 30), блок вычисления синуса и косинуса азимута линии развертки (24), блок вычисления косинуса (26), блок вычисления арксинуса (27), второй (22) и третий (31) сумматоры, причем первый и второй входы первого сумматора (14) подключены соответственно к выходу блока задания угла места (4) и выходу четвертого блока умножения (29), а вход привода сопровождения по азимуту (19) подключен к выходу третьего сумматора (31), первый вход которого подключен к входу (6) сигнала азимута цели, а второй вход подключен к выходу пятого блока умножения (30), четвертый (29) и пятый (30) блоки умножения первыми входами подключены к входу (5) сигнала, отклонения цели по углу места, а вторыми входами к выходам соответственно блока вычисления косинуса (26) и третьего блока умножения (28), выход третьего блока умножения (28) подключен к входу блока вычисления арксинуса (27), выход которого, в свою очередь, подключен к входу блока вычисления косинуса (26), первый и второй входы третьего блока умножения (28) подключены соответственно к выходу второго сумматора (22) и к косинусному выходу блока вычисления синуса и косинуса угла места антенны (12), первый и второй входы второго сумматора подключены к выходам соответственно первого (23) и второго (25) блоков умножения, первый и второй входы первого блока умножения (23) подключены соответственно к синусному выходу блока (8) вычисления синуса и косинуса угла поперечного наклона и к косинусному выходу блока (24) вычисления синуса и косинуса азимута линии развертки, а первый, второй, третий входы второго блока (25) умножения подключены соответственно к косинусному выходу блока (8) вычисления синуса и косинуса угла поперечного наклона и синусным выходам блоков вычисления синусов и косинусов соответственно азимуту линии развертки и угла продольного наклона, вход блока вычисления синуса и косинуса азимута линии развертки (24) подключен к выходу блока формирования азимута линии развертки (13). Functional diagram of the proposed device is shown in figure 2. This goal is achieved by the fact that in the device controlling the position of the antenna radiation pattern of the mobile radar, based on indirect stabilization of the detection antenna (20) in elevation and scan line of the circular viewing indicator in azimuth, containing sensors of longitudinal (1) and transverse (2) tilt angles , a block for setting the elevation angle (4) with serially connected blocks for calculating the sines and cosines of the angles, respectively, of the longitudinal (7) and transverse (8) inclinations, the specified elevation angle (10), the azimuth block (3) with the connection to its output with its input, the azimuth drive (16) and the sine and cosine calculation unit of the given azimuth (9), the sine and cosine outputs of the sine and cosine calculation blocks of the angles of longitudinal (7) and transverse slopes (8) of the given azimuth (9), sine output of the sine and cosine calculation unit of the given elevation angle (10) with the antenna elevation angle forming unit connected to them (11) with the output and the sine and cosine of the antenna elevation angle antenna (12) connected to it with its inputs and the angle drive places (15), the sine and cosine outputs of the blocks for calculating the sines, cosines of the angles respectively of the transverse slope (8), the elevation angle of the antenna (12), the sine output and the cosine output of the blocks, respectively, the calculation of the sine and cosine of a given azimuth (9) and a given elevation angle (10 ), with a scan line azimuth forming unit (13) connected to it with its inputs and having an all-round viewing indicator and azimuth calculation unit (17) connected to it with its input, elevation angle drive outputs (15) and azimuth (16) connected to the detection antenna (20), s a mumator (14) with the first input connected to the output of the elevation angle setting unit (4), with the second input being the input of the device (5) of the target deviation signal in the elevation angle, with the output and with the elevator of the elevation tracking connected to it with its input (18), an azimuth tracking actuator (19) with an input being the input (6) of the target azimuth signal, the outputs of the tracking actuators in elevation (18) and azimuth (19), which are the device outputs and connected to the tracking antenna (21), additionally included five blocks of multiplication (23, 25, 28, 29, 30), the block of calculation the sine and cosine of the azimuth of the scan line (24), the cosine calculation unit (26), the arcsine calculation unit (27), the second (22) and third (31) adders, the first and second inputs of the first adder (14) connected respectively to the output unit for setting the elevation angle (4) and the output of the fourth multiplication unit (29), and the input of the azimuth tracking drive (19) is connected to the output of the third adder (31), the first input of which is connected to the input (6) of the target azimuth signal, and the second input connected to the output of the fifth multiplication block (30), the fourth (29) and fifth (30) multiplication blocks per the input inputs are connected to the input (5) of the signal, the deviation of the target in elevation, and the second inputs to the outputs of the cosine calculation block (26) and the third multiplication block (28), the output of the third multiplication block (28) is connected to the input of the arcsine calculation block ( 27), the output of which, in turn, is connected to the input of the cosine calculation unit (26), the first and second inputs of the third multiplication unit (28) are connected respectively to the output of the second adder (22) and to the cosine output of the sine and cosine of the elevation angle antennas (12), first and second input The odes of the second adder are connected to the outputs of the first (23) and second (25) multiplication blocks, the first and second inputs of the first multiplication block (23) are connected respectively to the sine output of the block (8) for calculating the sine and cosine of the transverse angle and to the cosine output of the block (24) calculating the sine and cosine of the azimuth of the scan line, and the first, second, third inputs of the second block (25) of multiplication are connected respectively to the cosine output of the block (8) of calculating the sine and cosine of the transverse angle and the sine outputs of the subtract blocks combining the sines and cosines according to the azimuth of the scan line and the angle of longitudinal inclination, the input of the block for calculating the sine and cosine of the azimuth of the scan line (24) is connected to the output of the block of azimuth formation of the scan line (13).
Авторами выявлено применение блоков, из которых состоит устройство, в различных областях техники. Однако их совокупное применение и взаимосвязи в предлагаемом устройстве позволяют получить новое качество устройства управления положением диаграммы направленности антенны мобильной РЛС обнаружения цели, заключающееся в точной стабилизации диаграммы направленности в пространстве при продольных и поперечных наклонах подвижного основания. Следовательно, техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". The authors revealed the use of the blocks that make up the device in various fields of technology. However, their combined application and interconnections in the proposed device allows to obtain a new quality of the device for controlling the position of the antenna radiation pattern of a mobile target detection radar, which consists in accurately stabilizing the radiation pattern in space with longitudinal and transverse tilts of the moving base. Therefore, the technical solution meets the criterion of "inventive step".
На фиг. 1 представлена функциональная схема прототипа в упрощенном виде (выписка из технического описания ЗЕНИТНАЯ САМОХОДНАЯ УСТАНОВКА 2С6М. Техническое описание 2С6М 0000000ТО [1]). In FIG. 1 shows a functional diagram of the prototype in a simplified form (extract from the technical description ZENITH SELF-PROPELLED INSTALLATION 2C6M. Technical description 2C6M 0000000TO [1]).
На фиг. 2 приведена функциональная схема заявляемого устройства, где
1 и 2 - датчики соответственно продольного и поперечного углов наклонов;
3 и 4 - блоки задания соответственно азимута и угла места;
5 и 6 - входы сигналов соответственно отклонения цели по углу места и азимута цели;
7, 8, 9, 10, 12, 24 - блоки вычисления синусов и косинусов углов соответственно продольного и поперечного наклонов, заданного азимута и угла места, угла места привода, азимута линии развертки;
11 и 13 - блоки формирования соответственно угла места антенны и азимута линии развертки;
14, 22, 31 - сумматоры - соответственно первый, второй и третий;
15 и 16 - привод угла места и азимута;
17 - блок индикатора кругового обзора и вычисления азимута;
19 и 19 - приводы сопровождения по углу места и азимуту;
20 - антенна обнаружения;
21 - антенна сопровождения;
23, 25, 28, 29, 30 - блоки умножения - соответственно первый, второй, третий, четвертый и пятый;
26 - блок вычисления косинуса;
27 - блок вычисления арксинуса;
На фиг. 3 представлены системы координат, в которых стабилизируется антенна РЛСО и управляется антенна сопровождения, где приняты следующие обозначения:
ZOY - система координат визира СОЦ,
Oη - система координат визира ССЦ,
OG - координата, пропорциональная угловому отклонению цели от равносигнального направления антенны (центра перекрестия),
κ - угол наклона перекрестия (диаграммы направленности антенны),
Oζ, Oη - координаты, пропорциональные угловым поправкам соответственно по углу места и по азимуту.In FIG. 2 shows a functional diagram of the inventive device, where
1 and 2 - sensors, respectively, longitudinal and transverse angles of inclination;
3 and 4 - blocks of the task, respectively, azimuth and elevation;
5 and 6 - signal inputs, respectively, of the deviation of the target in elevation and azimuth of the target;
7, 8, 9, 10, 12, 24 — blocks for calculating the sines and cosines of the angles of the longitudinal and transverse slopes, the given azimuth and elevation angle, elevation angle of the drive, azimuth of the scan line;
11 and 13 - blocks of formation, respectively, of the elevation angle of the antenna and the azimuth of the scan line;
14, 22, 31 - adders - respectively the first, second and third;
15 and 16 - drive elevation and azimuth;
17 is a block indicator circular view and calculation of azimuth;
19 and 19 - escort drives in elevation and azimuth;
20 - detection antenna;
21 - tracking antenna;
23, 25, 28, 29, 30 — multiplication blocks — first, second, third, fourth, and fifth, respectively;
26 - block cosine calculation;
27 is a block arcsine calculation;
In FIG. Figure 3 shows the coordinate systems in which the radar antenna is stabilized and the tracking antenna is controlled, where the following notation is adopted:
ZOY - SOC sighting coordinate system,
Oη - coordinate system of the SSC sight,
OG - coordinate proportional to the angular deviation of the target from the equal-signal direction of the antenna (center of the crosshair),
κ is the angle of inclination of the crosshair (antenna patterns),
Oζ, Oη - coordinates proportional to the angular corrections, respectively, in elevation and azimuth.
Устройство работает следующим образом. В процессе эволюции основания, на котором установлена антенна обнаружения, возникающие при этом продольные и поперечные отклонения от установившегося состояния меняют положение диаграммы направленности в пространстве. Для возвращения луча диаграммы направленности антенны и развертки индикатора кругового обзора в прежнее положение с целью измерения координат цели в стабилизированной системе координат формируют сигналы, пропорциональные углам продольного и поперечного наклонов основания, соответственно в виде угла поворота антенны относительно заданного угла места и угла поворота развертки индикатора кругового обзора по азимуту относительно текущего заданного значения азимута, а для исключения влияния наклона плоскости диаграммы направленности (перекрестия) на точность наведения антенны сопровождения на цель - сигналы поправок к углам положения цели относительно положения луча диаграммы направленности антенны. Вычисление компенсирующих поправок определяется, исходя из рисунка, представленного на фиг. 3. Взаимное положение осей ζOη и ZOY определяется [5] с помощью угла κ, определяемого в соответствии с зависимостью (3):
κ = arcsin[(sinqsinθcosγ+cosqsinγ)/cosφ] (3)
При определении поправок полагается, что луч диаграммы направленности антенны совмещен с положением, когда плоскость симметрии диаграммы направленности антенны проходит через цель G и угол места луча соответствует заданному φзад , а цель G смещена относительно центра перекрестия на величину Δφзад . Из фиг.3 видно, что поправка δq в азимуте может быть определена в виде зависимости:
δq= Δφзадsinκ (4)
поправка δφ в угле места - в виде зависимости:
δφ = Δφзадcosκ (5)
С учетом этих поправок могут быть вычислены точные координаты цели G для азимута и угла места в виде зависимостей соответственно:
С этой целью сигналы с датчиков продольного (1) и поперечного (2) наклона, блока задания азимута (3) и угла места (4) подаются на блоки вычисления синусов и косинусов (7, 8, 9, 10) углов соответственно продольного и поперечного наклонов, заданного азимута и угла места, на выходе которых снимаются сигналы, пропорциональные синусам и косинусам этих углов. Сигналы с выходов этих блоков подаются на входы блока формирования угла места антенны, с помощью которого реализуется зависимость (1) и на выходе которого снимается сигнал, пропорциональный углу, определяющему стабилизированное положение антенны для текущих углов наклонов основания и заданных углов места и азимута. Сигнал с выхода блока формирования угла места поступает на вход блока вычисления синуса и косинуса этого угла. Сигналы, пропорциональные синусу и косинусу с выхода этого блока, блока вычисления синуса и косинуса угла поперечного наклона, с синусного выхода и с косинусного выхода блоков соответственно вычисления синуса и косинуса заданного азимута и заданного угла места поступают на входы блока формирования азимута линии развертки, с помощью которого реализуется зависимость (2) и на выходе которого снимается сигнал, пропорциональный углу, определяющему стабилизированное положение линии развертки индикатора круговой развертки для текущих углов наклона основания и заданных углов места и азимута. Сигнал с выхода блока формирования угла места антенны подается на привод угла места, который, поворачивая антенну, стабилизирует положение луча диаграммы направленности антенны по углу места. Сигнал с выхода блока формирования азимута линии развертки подается на схему управления положением развертки блока индикатора кругового обзора и вычисления азимута, под действием которого стабилизируется развертка индикатора кругового обзора (положение луча диаграммы направленности антенны по азимуту). Сигнал с выхода блока формирования азимута линии развертки (13) поступает на блок (24) вычисления синуса и косинуса азимута линии развертки. Сигналы, пропорциональные синусу угла наклона поперечной оси основания с синусного выхода, косинусу азимута линии развертки с косинусного выхода блоков (8) и (24) вычисления синуса и косинуса этих углов, поступают на входы первого блока умножения (23), а сигналы с косинусного, синусного выхода тех же блоков и синусного выхода с блока вычисления синуса и косинуса продольного угла наклона (7) - на входы второго блока умножения (25), в которых вычисляются произведения соответственно L = cosqsinγ и M = sinqsinνcosγ. Сигналы с выходов первого и второго блоков умножения (23) и (25) подаются на входы сумматора (22), на выходе которого получают сигнал, пропорциональный сумме N = cosqsinγ+sinqsinνcosγ . Сигнал, пропорциональный этой сумме, и сигнал с выхода блока вычисления косинуса угла места антенны (12) подаются на первый и второй входы третьего блока умножения (28), осуществляющего операцию: (cosqsinγ+sinqsinθcosγ)/cosφ. Сигнал с выхода этого блока подается в блок вычисления арксинуса (27), выход которого соединен с входом блока вычисления косинуса (26). Сигналы, пропорциональные синусу и косинусу угла наклона перекрестия, с выходов соответственно третьего блока умножения (28), блока вычисления косинуса (26) и сигнал входа (5) отклонения цели по углу места поступают соответственно на первый и второй входы соответственно пятого (30) и четвертого (29) блоков умножения, в которых вычисляются произведения соответственно:
δq= Δφзадsinκ и δφ = Δφзадcosκ
Сигналы с выходов четвертого блока умножения (29) и блока задания угла места (4) поступают на первый сумматор (14), а сигналы с выхода пятого блока умножения (30) и входа (6) азимута цели - на третий сумматор (31), на выходе которых получают сигналы, пропорциональные соответственно точным углу места и азимуту цели, определяемым в соответствии с зависимостями (6). Сигналы с выходов первого (14) и третьего (31) сумматоров поступают на входы соответственно привода сопровождения по углу места (18) и по азимуту (19), которые осуществляют разворот антенны сопровождения (21) и точное совмещение ее линии визирования с целью, в результате чего осуществляется полная стабилизация линии визирования мобильной РЛС обнаружения при наклонах основания, на котором она установлена.The device operates as follows. In the process of evolution of the base on which the detection antenna is mounted, the longitudinal and transverse deviations from the steady state that arise in this case change the position of the radiation pattern in space. To return the beam of the antenna pattern and the sweep of the all-round indicator to the previous position in order to measure the coordinates of the target in a stabilized coordinate system, signals are proportional to the angles of the longitudinal and transverse tilts of the base, respectively, in the form of the angle of rotation of the antenna relative to a given elevation angle and rotation angle of the sweep of the circular indicator viewing in azimuth relative to the current target azimuth value, and to exclude the influence of the inclination of the plane of the radiation pattern (crosshairs) on the accuracy of pointing the tracking antenna to the target — corrections signals to the target position angles relative to the position of the antenna beam. The calculation of compensating corrections is determined based on the figure shown in FIG. 3. The relative position of the axes ζOη and ZOY is determined [5] using the angle κ, determined in accordance with the dependence (3):
κ = arcsin [(sinqsinθcosγ + cosqsinγ) / cosφ] (3)
When determining the amendments, it is assumed that the beam of the antenna pattern is aligned with the position when the plane of symmetry of the antenna pattern passes through the target G and the beam elevation angle corresponds to the given φ rear , and the target G is offset from the center of the crosshair by the value Δφ rear . Figure 3 shows that the correction δ q in azimuth can be determined in the form of a relationship:
δ q = Δφ back sinκ (4)
correction δφ in elevation angle - as a function of:
δφ = Δφ back cosκ (5)
With these corrections, the exact coordinates of the target G for azimuth and elevation can be calculated in the form of dependencies, respectively:
For this purpose, signals from the sensors of longitudinal (1) and transverse (2) tilt, azimuth setting unit (3) and elevation angle (4) are fed to the sine and cosine calculation blocks (7, 8, 9, 10) of the longitudinal and transverse angles, respectively slopes, a given azimuth and elevation angle, at the output of which signals are proportional to the sines and cosines of these angles. The signals from the outputs of these blocks are fed to the inputs of the antenna elevation angle forming unit, with which dependence (1) is realized and the signal is output that is proportional to the angle that determines the stabilized antenna position for the current tilt angles of the base and the given elevation and azimuth angles. The signal from the output of the elevation angle forming unit is fed to the input of the sine and cosine calculation unit of this angle. Signals proportional to the sine and cosine from the output of this block, the block for calculating the sine and cosine of the angle of transverse inclination, from the sine output and from the cosine output of the blocks, respectively, calculating the sine and cosine of a given azimuth and a given elevation angle are fed to the inputs of the block of azimuth formation of a scan line, using whose dependence (2) is realized and at the output of which a signal is proportional to the angle that determines the stabilized position of the scan line of the circular scan indicator for current angles the slope of the base and the given elevation and azimuth angles. The signal from the output of the antenna elevation angle forming unit is fed to the elevator, which, by turning the antenna, stabilizes the beam position of the antenna in elevation. The signal from the output of the scan line azimuth generation block is fed to the sweep position control circuit of the all-round indicator indicator block and the azimuth calculation, which stabilizes the sweep of the all-round indicator (the position of the antenna beam in azimuth). The signal from the output of the scan line azimuth generation block (13) is sent to the scan line sine and cosine azimuth calculation block (24). Signals proportional to the sine of the angle of inclination of the transverse axis of the base from the sine output, the cosine of the azimuth of the scan line from the cosine output of the blocks (8) and (24) of the calculation of the sine and cosine of these angles, are fed to the inputs of the first multiplication block (23), and the signals from the cosine, the sinus output of the same blocks and the sinus output from the block for calculating the sine and cosine of the longitudinal angle of inclination (7) - to the inputs of the second multiplication block (25), in which the products L = cosqsinγ and M = sinqsinνcosγ are calculated, respectively. The signals from the outputs of the first and second multiplication blocks (23) and (25) are fed to the inputs of the adder (22), the output of which receives a signal proportional to the sum N = cosqsinγ + sinqsinνcosγ. A signal proportional to this sum and a signal from the output of the antenna cosine angle calculation block (12) are fed to the first and second inputs of the third multiplication block (28) that performs the operation: (cosqsinγ + sinqsinθcosγ) / cosφ. The signal from the output of this block is supplied to the arcsine calculation unit (27), the output of which is connected to the input of the cosine calculation unit (26). Signals proportional to the sine and cosine of the crosshair angle from the outputs of the third multiplication block (28), the cosine calculation block (26), and the input signal (5) of the target deviation in elevation are respectively sent to the first and second inputs of the fifth (30) and the fourth (29) multiplication blocks, in which the products are calculated, respectively:
δ q = Δφ back sinκ and δφ = Δφ back cosκ
The signals from the outputs of the fourth multiplication block (29) and the elevation angle setting block (4) are fed to the first adder (14), and the signals from the output of the fifth multiplication block (30) and the target azimuth input (6) are sent to the third adder (31), the output of which receives signals proportional to the exact elevation angle and target azimuth, respectively, determined in accordance with the dependences (6). The signals from the outputs of the first (14) and third (31) adders are fed to the inputs of the tracking drive, respectively, in elevation (18) and azimuth (19), which rotate the tracking antenna (21) and precisely align its line of sight with the target, in as a result, the line of sight of the mobile detection radar is completely stabilized when the base on which it is mounted is tilted.
Для выполнения заявляемой системы могут быть использованы серийно выпускаемые элементы автоматики и вычислительной техники. В качестве датчиков 1, 2, 3, 4 могут использоваться потенциометрические датчики с неорганическим углом поворота с линейной зависимостью преобразования угла в напряжении [6] или синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ) [7]. Блоки 7, 8, 9, 10, 12, 24, 26 вычисления синусов и косинусов, блок 27 вычисления арксинуса, сумматоры 14, 22, 31, блоки умножения 23, 25, 28, 29, 30, блоки формирования угла места антенны 11 и азимута линии развертки 13 могут быть реализованы на типовых схемах устройств соответственно вычисления синуса, косинуса, арксинуса, сумматора, перемножителя, построенных на прецизионных аналоговых микросхемах [8] , [9] или на СКВТ [6]. Приводы строятся по принципу следящего привода [10] и могут быть реализованы на серийно выпускаемых элементах автоматики и электроники [11] . В аналого-цифровом варианте исполнения устройства в качестве датчиков 1, 2, 3, 4 могут использоваться цифровые датчики угла с индуктосином типа ВАЛ-КОД, блоки 7, 8, 9, 10, 12, 24, 26 вычисления синусов, косинусов, блок 27 вычисления арксинусов, блоки 23, 25, 28, 29, 30 умножения, сумматоры 14, 22, 31 совместно с управляющей частью приводов 15, 16, 18, 19, могут быть реализованы программно с использованием микропроцессорной ЭВМ [12], [13]. Исполнительная часть приводов аналоговая и может быть реализована в соответствии с изложенным в литературе [14]. To perform the inventive system can be used commercially available elements of automation and computer technology. As
Использование изобретения позволит повысить точность стабилизации углового положения луча диаграммы направленности антенны мобильной РЛСО за счет компенсации ошибок формирования координат целеуказания, вызываемых наклонами перекрестия. Using the invention will improve the accuracy of stabilization of the angular position of the beam pattern of the antenna of a mobile radar by compensating for errors in the formation of target designation coordinates caused by the slopes of the crosshair.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95110985/09A RU2115947C1 (en) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Gear controlling position of antenna radiation pattern of mobile acquisition radar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95110985/09A RU2115947C1 (en) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Gear controlling position of antenna radiation pattern of mobile acquisition radar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95110985A RU95110985A (en) | 1997-06-10 |
| RU2115947C1 true RU2115947C1 (en) | 1998-07-20 |
Family
ID=20169433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95110985/09A RU2115947C1 (en) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Gear controlling position of antenna radiation pattern of mobile acquisition radar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2115947C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624437C1 (en) * | 2016-09-09 | 2017-07-04 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" | Mobile radiolocating station |
| RU2662447C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-07-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Mobile radar location station |
-
1995
- 1995-06-27 RU RU95110985/09A patent/RU2115947C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Зенитная самоходная установка 2С6М. Техническое описание 2С6М0000000 ТО. - М.: Воентехиниздат, изд. N 6/4153 р-Р90, с.41, N 6/033797 р.-Р90, с.61, N 6/2000663р - П90, с.6. 2. * |
| 3. Справочник по основам радиолокационной техники. - М.: Воениздат МО СССР, 1987, с.401. 4. Романов А.Н. и др. Основы автоматизированных систем управления. - М.: Воениздат МО СССР, 1971, с.83 и 94. 5. Ривкин С.С. Стабилизация измерительных устройств на качающемся основании. - М.: Наука, 1978, с.138. 6. Гитис Э.И. Электрорадиоавтоматика. - М.: Госэнергоиздат, 1958, с.32, 167, 237-250, 277-292 и 310. 7. Терехов В.М. Элементы автоматизированного привода. - М.: Энергоатомиздат, 1987, с.191-199, 179-186, 189-191, 199-203. 8. Алексеенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых микросхем. - М.: Радио и связь, 1985, с.88, 105-115, 128-133. 9. Алексеенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых микросхем. - М.: Радио и связь, 1980, с.77 и 96. 10. Башарин А.В. и др. Управление электроприводами. - Л.: Энергоиздат, 1982, с.212, 199-203, 210-216. 11. Справочник по автоматизированному электроприводу /Под ред В.А.Елисеева и А.В.Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.330-336, 344-352. 12 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624437C1 (en) * | 2016-09-09 | 2017-07-04 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" | Mobile radiolocating station |
| RU2662447C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-07-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Mobile radar location station |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95110985A (en) | 1997-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4489322A (en) | Radar calibration using direct measurement equipment and oblique photometry | |
| US5777578A (en) | Global positioning system (GPS) Compass | |
| JP5202958B2 (en) | Method for determining at least one target posture information item and rotating laser therefor | |
| US5022751A (en) | Portable localizer siting system | |
| US5208418A (en) | Aligning method for a fire control device and apparatus for carrying out the alignment method | |
| US20090096664A1 (en) | Method, Apparatus and Computer Program Product for Providing Stabilization During a Tracking Operation | |
| EP0345836B1 (en) | System for determining the angular spin position of an object spinning about an axis | |
| CN109633575A (en) | A kind of three axis calibration systems and method of satellite-borne microwave optics composite radar | |
| JP2716998B2 (en) | Method for electronically stabilizing a beam from a monopulse antenna | |
| KR930702687A (en) | Parallel processor computing device and method for determining three-dimensional coordinates of a target using data from two-dimensional detector | |
| CN112816944A (en) | Phased array antenna beam pointing stabilization method | |
| RU2115947C1 (en) | Gear controlling position of antenna radiation pattern of mobile acquisition radar | |
| RU2308681C1 (en) | Gyroscopic navigation system for movable objects | |
| US2947986A (en) | Radiometric sextant stabilization system | |
| KR100522205B1 (en) | Method for correcting sight error of aiming apparatus established in ship | |
| JP3584899B2 (en) | Registration correction device for target search system | |
| RU1805451C (en) | Device for control over position of directivity diagram of aerial of mobile object | |
| RU2282230C1 (en) | System for stabilizing and controlling antenna aiming line | |
| RU2220436C2 (en) | Apparatus for controlling beam pattern of antenna of mobile radar | |
| JPH03142389A (en) | Position measuring instrument for gps | |
| JPH0611344A (en) | Measuring method of position and attitude of moving body | |
| RU2795367C1 (en) | Method of software adjustable target support | |
| JPH028768A (en) | Radar apparatus | |
| US3126538A (en) | Space stabilization computer | |
| RU2121573C1 (en) | Method of determining zenith and sight angles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060628 |