§ 10.14. АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ СЛЕДЯЩИХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ УГЛОМЕРОВ

В предыдущих параграфах были подробно изучены радиотракты следящих радиолокационных угломеров. Однако точность измерения угловых координат цели следящим угломером определяется в значительной степени

структурой сглаживающих цепей. В гл. 6 было показано, что средний квадрат флюктуационной ошибки определяется характеристикой радиотракта и характеристиками сглаживающих цепей. Так, например, при применении линейных сглаживающих цепей с постоянными параметрами ошибка определяется эффективной шириной полосы системы которая зависит в основном от вида сглаживающих цепей. Кроме того, сглаживающими цепями определяется динамическая ошибка, составляющая значительную долю общей ошибки сопровождения цели по углам.

Настоящий параграф посвящен рассмотрению различных типов сглаживающих цепей и анализу точности измерения угловых координат следящими радиолокационными угломерами.

10.14.1. Влияние системы АРУ на точность следящих угломеров

При анализе точности следящих радиолокационных угломеров необходимо прежде всего учесть влияние системы АРУ. Из результатов гл. 2 следует, что систему АРУ можно в первом приближении рассматривать как линейный инерционный усилитель огибающей сигнала, коэффициент усиления которого зависит от уровня амплитуды сигнала. Действие АРУ сводится в основном к нормировке сигнала на выходе усилителя, охваченного петлей АРУ, так что среднее значение амплитуды сигнала остается постоянным. В этом приближении система АРУ, как легко видеть, не влияет на величину эквивалентной спектральной плотности на входе дискриминатора.

Однако для анализа точности следящего угломера в целом систему АРУ необходимо учитывать. В самом деле, благодаря АРУ устанавливается определенный коэффициент усиления радиотракта, зависящий от отношения сигнал/шум. Это приводит к зависимости эффективной полосы и других характеристик замкнутой следящей системы от отношения сигнал/шум, что определенным образом сказывается на флюктуационной и динамической ошибке следящего угломера.

В угломерах, использующих одну антенну, коэффициент усиления радиотракта с АРУ подсчитывается так

же, как в § 7.10. Петля АРУ в этих угломерах охватывает УПЧ, полоса которого достаточно широка по сравнению с полосой дальнейших фильтров. Сигнал на входе радиотракта имеет вид (10.3.3). Усиление устанавливается таким образом, чтобы

т. е.

где спектральная плотность шума; ширина полосы усилителя, охваченного петлей АРУ.

Отсюда, как легко видеть, крутизна дискриминационной характеристики равна

где отношение полосы усиления УПЧ к полосе сигнала; Коя — крутизна дискриминационной характеристики при отсутствии шумов; отношение средней мощности сигнала к мощности шума в полосе флюктуаций сигнала.

В схемах угломеров, использующих несколько антенн, существует разнообразие в способах включения АРУ. Чаще всего АРУ включается в один из каналов, регулируя одновременно усиления остальных каналов. В этом случае крутизна дискриминационной характеристики угломера имеет вид (10.14.1), однако под необходимо понимать отношение сигнал/шум только одного канала, в который включена система АРУ. В ряде случаев в систему АРУ заводится одновременно напряжение из нескольких каналов, взятых с некоторыми весами. Крутизна дискриминационной характеристики будет опять выражаться формулой (10.12.1), где под необходимо понимать взвешенную сумму отношений сигнал/шум в каналах, к которым подключается система АРУ. Аналогично рассчитывается и в более сложных случаях.

Кроме влияния на коэффициент передачи радиотракта АРУ (приводит также к уменьшению спектральной плотности параметрических флюктуаций. Уменьшение спектральной плотности параметрических флюктуаций обусловлено демодулирующим действием системы АРУ. Это уменьшение легко может быть рассчитано с помощью результатов гл. 2. Согласно (2.7.54) спектральная плотность параметрических флюктуаций при наличии системы АРУ связана с вычисленной в предыдущих разделах величиной соотношением

где коэффициент, зависящий от параметров системы АРУ и отношения сигнал/шум, причем

Здесь отношение сигнал/шум, соответствующие сигналу, равному уровню задержки системы АРУ; По — значение параметра соответствующее уровню задержки (см. также п. 7. 10. 1).