6.5 Sisteme de rotație a antenei
6.5.1 Scopul, modurile de funcționare, clasificarea sistemelor de rotație a antenei și cerințele tactice și tehnice de bază pentru acestea
Sistemele de rotație a antenei (CBA) sunt concepute pentru a efectua o anchetă a spațiului în plan orizontal cu parametrii specificați ai zonei de vizualizare și a programului. Aceste sisteme oferă atât o rotire circulară a antenei cu un fascicul îngust în plan orizontal în intervalul 0-360, cât și controlul software al antenei din sector, precum și instalarea antenei la un azimut dat.
Diferite condiții situații de luptă (detectarea altitudinii radar, de dimensiuni mici și manevră ținte în termeni simpli zbor scăzut, sau în ceea ce privește zgomotul activă și pasivă) necesită utilizarea unor metode flexibile de revizuire spațiu, viteza de rotație, oprind antena la o direcție predeterminată, sau alternativ, schimbând direcția de scanare într-un anumit sector .
În acest sens, în radarul RTV sunt utilizate următoarele moduri de funcționare principale ale NEA:
rotație circulară cu o viteză presetată constantă;
instalarea antenei la un azimut dat;
Scanarea într-un anumit sector azimut.
Circuitul rotativ cu viteză constantă este utilizat în aparatele de măsurare a distanței. Selectarea vitezei de rotație cauzate de date discrete, condițiile de obținere cantitatea necesară de ecou în stivă și specificațiile de punere în aplicare AEN. Posibilitatea de a schimba viteza de rotație în acest mod permite utilizarea mai eficientă a capacităților radar și radar pentru detectarea obiectelor aeriene.
Modurile de setare pentru un anumit azimut și scanare într-un anumit sector azimut sunt folosite mai des în altimetre.
Sistemele de rotație a antenei radarului RTV pot fi clasificate în funcție de două caracteristici:
în conformitate cu schema de construcție a unui contur de control al rotației (unitatea de rotație);
de tipul motorului executiv.
Conturul unității de rotație a sistemelor de antenă poate fi deschis, închis, combinat, de urmărire și non-urmărire tipuri.
În motoarele NEA de utilizare: curent continuu; curent alternativ; Motoare hidraulice (motoare hidraulice).
Utilizarea motoarelor de curent continuu face posibilă asigurarea cuplului necesar de pornire la un curent inferior al armăturii, precum și realizarea simplă din punct de vedere tehnic a modurilor de variație a vitezei netede și mai multe etape.
Motoarele de curent alternativ nu necesită convertoare de curent, ele asigură o stabilitate suficientă a vitezei de rotație în condiții de încărcare variabilă a vântului. În același timp, utilizarea acestui tip de motor are sarcină stricte privind centrala este destul de dificil pentru ei să efectueze o schimbare lină a vitezei.
motoare hidraulice în comparație cu motoarele sunt caracterizate prin dimensiuni mai mici și greutate, fiabilitate ridicată, sensibilitate scăzută la forțele gravitaționale, ei nu supraîncărca rețeaua și face mai ușor pentru a schimba vitezele și parametrii de rotație (rotație la stânga, dreapta, etc., în sectorul unghiular).
Principalele cerințe pentru NEA sunt:
viteza de vizualizare a spațiului în planul azimutului;
acuratețea determinării coordonatelor unghiulare;
rezistenta la influente externe;
Simplitatea realizării tehnice;
dimensiuni și greutate;
numărul de oscilații ale antenei cu privire la o poziție dată când se execută unghiul de eroare (nu trebuie să depășească două);
timpul de prelucrare a unghiului de nepotrivire stabilit (viteza NEA).
Relația dintre cerințele tehnice pentru SVA și parametrii tehnici ai radarului se datorează următoarelor factori principali.
Pentru a asigura intervalul de detectare necesar, numărul de impulsuri incoerente acumulate din țintă în timpul timpului de iradiere nu trebuie să fie mai mic decât o valoare predeterminată. Deci, pentru un radar în intervalul de centimetri, această valoare este de 10-40 de impulsuri.
Timpul iradierii scopului este determinat de expresie
unde Δβ0,5Р este lățimea DN în planul azimutului la nivelul jumătății de putere; ωа este viteza unghiulară a rotației antenei.
La o anumită frecvență de repetare a impulsurilor de analiză (Fn), numărul de impulsuri din pachet este
Din expresia (6.19) urmează concluzia: viteza unghiulară de rotație a antenei trebuie să fie
Pentru un radar în intervalul centimetru, conform (6.20), cu Fn = 375 Hz, Δβ0.5P = 1 о. Nimp = 10 se dovedește că ωа ≤ 6 rpm.
Pe de altă parte, limitarea vitezei unghiulare a anchetei spațiale duce la o reducere a ratei de actualizare a informațiilor, care afectează în mod negativ calitatea informațiilor, în special atunci când postează ținte de mare viteză și de manevră.
Acuratețea potențială a măsurătorii azimutului este determinată, după cum se știe, de forma caracteristicilor de directivitate G (β), G (ε) și de raportul energiei de interferență a semnalului din pachetul semnalelor reflectate de țintă. În consecință, cerințele ridicate pentru acuratețea determinării coordonatelor unghiulare pot fi satisfăcute prin îngustarea fasciculului. Restrângerea MD poate fi realizată prin mărirea dimensiunilor antenei, care este cunoscută pentru o creștere a greutății antenei. În plus, creșterea dimensiunilor antenei duce la o creștere a încărcăturilor vântului (influențe externe).
Erori instrumentale în măsurarea coordonatelor unghiulare sunt datorate erorilor din sistemul de rotație, unghiul de transmisie de rotație a antenei, precum și erori în formarea reperelor scării unghiulare, coordonatei întârziere informații în timpul coordonate de măsurare et al. De aceea, admisibil sigma totală eroare, datorită influenței acestor factori vor determina alegerea Sisteme care pot oferi cerințele necesare pentru acuratețea determinării coordonatelor unghiulare.
Se presupune de obicei că eroarea dinamică a sistemului la o viteză dată de rotație nu trebuie să depășească 10-30 de grade. min. iar o eroare statică în modul de comandă manuală este de 20 arc. min.
Nu este mai puțin importantă stabilitatea sistemelor de rotație pentru influențele externe.
impacturi externe sunt vânt pe dispozitivul de antenă, o modificare a temperaturii mediului ambiant, și, prin urmare, modificarea vâscozității de lubrifianți în uneltele rotative dispozitiv, schimbarea tensiunii de alimentare etc. Perturbări duce la modificarea vitezei de rotație și oscilație a antenei, reduce precizia sistemelor într-o stare de echilibru.
Cerințele pentru rezistența la influențe externe determină alegerea claselor adecvate de NEA în fiecare radar specific.
6.5.2 Principiile construirii tipurilor de bază ale sistemelor de rotație
Cel mai simplu circuit SVA al unui tip deschis, care nu este urmărit, conține un motor electric conectat în serie, un reductor și un releu de comutare.
Tipul SVA deschis cu un motor DC de execuție folosit pentru a scana antene relativ ușoare.
Motorul DC prin cutia de viteze rotește antena radar. Reglarea vitezei se realizează prin modificarea curentului motorului armătură și antenele revers - alimentare cu schimbare de polaritate putere (radar P-12, P-18). Pentru a spori acuratețea reglării vitezei de rotație și transmiterea antenei la un azimut dat, subsistemul de control al rotației trebuie să fie un sistem de urmărire a vitezei.
Urmărirea controlului rotației în buclă deschisă. Această schemă este prezentată în Fig.6.38. Operatorul rotativ generatorul tahometru, generează o tensiune proporțională cu viteza de rotație a roții. Această tensiune este amplificată și alimentată de motorul de acționare, care rotește antena. S-au folosit scheme similare în stațiile radare mai vechi.
In schimb tahogenerator (TG) poate fi folosit un potențiometru, folosit pentru a specifica o tensiune dorită proporțională cu viteza de rotație a antenei.
Ris.6.38. Urmărirea sistemului de control cu buclă deschisă
Un exemplu practic al unui astfel de sistem de control al rotației este prezentat în figura 6.39. Circuite similare sunt utilizate în radarul de tip P-12, P-18, etc.
Figura 6.39. Varianta schemei de circuite a unui servo sistem cu buclă deschisă cu un master potențiometric
Avantajul acestei scheme este că operatorul nu are nevoie de expunere constantă. Dezavantajele sunt asociate cu precizia scăzută a ieșirii antenei la azimutul necesar, în plus, sistemul nu urmărește azimutul dat.
Sistemul de control al sistemului de control al rotirii cu buclă închisă. Varianta construirii unei astfel de scheme este prezentată în Fig.6.40.
Ris.6.40. Un sistem de urmărire închis
Principala diferență între acest circuit și cele anterioare este că există un TG pe arborele antenei, care generează o tensiune proporțională cu viteza de rotație a antenei. Această tensiune este aplicată înfășurării de excitație a amplificatorului mașinii electrice (EMU), unde este scăzută de tensiunea de control a intrării.
În astfel de sisteme, erorile în urmărirea vitezei setate sunt reduse, răspunsul la schimbarea forței motrice este crescut. În același timp, acest sistem are încă cea mai mare eroare statică de urmărire (adică nu urmărește deloc azimutul dat).
Tipul SVA deschis cu un motor de curent alternativ este utilizat în principal pentru un radar cu o viteză constantă de rotație. În astfel de SVA, motorul, alimentat de la rețea, rotește antena radar prin cutia de viteze. Schimbarea vitezei de rotație se face fie prin comutarea circuitului de alimentare al motorului (triunghi, stea), fie prin schimbarea raportului de transmisie din cutia de viteze. Dacă doriți să instalați antena într-un anumit azimut, de exemplu, în scopuri de orientare, se utilizează un mecanism de rotație manuală (radar P-15, P-19, 35N6, P-35M, etc.).
În unele cazuri, este necesar să se asigure rotația sincronă a mai multor sisteme de antenă în radarul RTV (RLK 5N87, NRZ în radarul 55Zh6, etc.). În alimetre radio, este necesar să setați antena la azimutul dat cu o precizie ridicată. Pentru aceasta, subsistemul de control al rotației trebuie să fie un sistem de urmărire care urmărește azimutul dat (sistemul de urmărire pe poziție).
Sisteme de urmărire care urmăresc un anumit azimut.
Cel mai simplu servo sistem de acest tip constă dintr-un senzor Selsyn (SD) și un receptor Selsyn (SP), la care se aplică o tensiune de referință.
Dacă sunt necesare capacități mari pentru a urmări azimutul dat, atunci se utilizează schemele cu UEM și motoarele electrice (figura 6.41).
În acest circuit, apare eroarea de tensiune atunci când o nepotrivire între SD și SP, care este furnizat la AP este amplificat și în continuare excitație înfășurării ECU, ceea ce generează control al motorului de curent continuu de tensiune, deoarece acesta se rotește în jos eroare SP.
În această schemă, TG1 și TG2 îmbunătățesc parametrii de urmărire, asigurând suprimarea oscilațiilor și reducerea erorilor de urmărire.
6.41. Sistem de urmărire cu control în buclă închisă, amplificator de putere și feedback
Sistem servo închis cu două canale. Modul suplimentar de creștere a preciziei de urmărire este utilizarea sistemelor cu 2 canale (figura 6.42).
6.42A. Sistem servo cu două canale cu control al buclă-ului închis și feedback
Circuitul este aproape identic cu circuitul prezentat la 6.41, cu excepția prezenței selectorului de canale: la unghiuri mari de deviație (SD pentru cadru grosier (GO) de înaltă tensiune) canal GO conectat la mică - canalul exact referință (TO).
Particularitățile schemei sunt că, pentru a elimina zero-ul fals, coeficientul de transmisie al TO trebuie să fie ciudat, atunci circuitul în principiu nu va fi capabil să "înțeleagă" nepotrivirea la 180 °.
Un astfel de sistem de urmărire este utilizat în unitatea de azimut de rotație a radiomaltimetrului PRV-16.
Una dintre variantele SVA închis cu un motor de curent continuu este prezentată în figura 6.43. Este un sistem automat de control și poate funcționa în moduri de control manual, vedere circulară și prezentarea sectorului.
Ris.6.43. Tip închis SVA cu motor DC
În funcție de eroarea de tensiune mod, Synchro predeterminată prin comutator GO / la canalele este alimentat la un discriminator care măsoară magnitudinea și direcția de aliniere greșită. Amplificarea semnalului de eroare de sistem se realizează prin câteva etape de amplificare. amplificarea puterii principale efectuate amplificator rotativ (ECU), a cărui ieșire este alimentat la energie de acționare a motorului, care armătură, prin intermediul unui angrenaj se rotește antena în direcția micșorării erorii unghiului și stabilește SP la o poziție consecventă cu diabet zaharat.
În cazul în care diferența de definire a selsyns inclusiv diferential sincron, schimbarea poziției rotorului său în cadrul subsistemului de management consum redus de energie program va conduce la elaborarea unui semnal de eroare de program de la ieșirea societății în comun. Pentru a îmbunătăți precizia, de lucru pe un sistem cu două canale este comutabilă pentru a rafina canalul de referință (TO) după lucrul cadru de semnal de eroare canal grosier (GO). Pentru a îmbunătăți stabilitatea, sistemul este acoperit de feedback-ul privind viteza și accelerația. SVA similară a găsit aplicații în altimetre radio, de exemplu, PRV-17.
Un SVA închis cu acționare hidraulică este prezentat în Fig.6.44. Un sistem similar este utilizat pentru rotirea sincronă a sistemelor antene grele (de exemplu, RLK 5N87).
Ris.6.44. Tip închis SVA cu acționare hidraulică
Transmisia hidraulică este o pereche de pompe de motor cu capacitate reglabilă. În funcție de cantitatea de lichid pompată într-o unitate de timp, viteza de rotație a motorului se schimbă.
Principiul sistemului este după cum urmează.
Motorul M1 rotește rotorul LED-ului prin cutia de viteze, stabilind viteza necesară de rotație. Neconcordanța de tensiune amplificată cu transformatorul selsyn se duce la motorul M2. Controlarea regulatorului productivității pompei hidraulice (GN).
În starea inițială, performanța GN este zero, motorul M3 este la ralanti. Sub efectul semnalului de eroare cu control M2 stabilește unele rata de pompare a fluidului, care antrenează arborele motorului și, printr-un reductor, sistemul de antenă. Simultan rotit și Rezolver transformator rotor, care reduce tensiunea la o valoare nepotrivire de insensibilitate asupra performanței sistemului și controlerul de instalare într-o poziție fixă.
Pentru a stabiliza funcționarea SVA, reacția de turație este utilizată cu ajutorul unui mecanism diferențial al cărui arbore de ieșire se rotește cu ajutorul motorului sincron M4 a tahometrului TG2. și feedback-ul de accelerare de la tahogeneratorul TG1.
În modul de comandă manuală, motorul M1 cu cutia de viteze nu este inclus în ambreiaj, iar poziția LED-ului este reglată de mânerul comenzii manuale.
SVA-urile hidrospirale au două sau trei viteze de rotație și sunt de asemenea realizate de sisteme cu două canale pentru a îmbunătăți precizia de urmărire.
O variantă a SVA de tip combinat este prezentată în Fig.6.45.
Un sistem similar este utilizat într-un radar cu antene grele cu un consum semnificativ de energie, de exemplu, radar P-14, 5H84A, 55Zh6).
Sistemul funcționează în trei moduri: porniți, rotiți și setați la azimutul dat.
În modul de pornire, NEA este deschisă. Accelerarea antenelor se realizează pornind motorul DC, care este acționat în rotație prin alimentarea EMU-ului amplificat al tensiunii DC. Cuplajele electromagnetice EMM1 și EMM2 sunt incluse. Prin intermediul EMM1, motorul de inducție rotește UEM, iar prin EMM2 și reductorul, forța motorului executiv este transmisă arborelui sistemului.
După ce antena este overclockată (trecerea la modul de rotație circulară), EMM1 și EMM2 sunt dezactivate și sunt activate EMM5 și EMM5 cu viteză mică. Pentru a comuta la o viteză mai mare de rotație, EMM4 este pornit și EMM3 este oprit.
Ris.6.45. SVA combinat tip
În modul de instalare a antenei, azimutul dat SVA este comutat ca un servomotor închis în poziție cu motorul DC. În același timp, EMM1, EMM2 și lanțul selsyn sunt incluse.
Trimiteți-le prietenilor: