Главная Промышленная автоматика.

г црса I I

БИВМ

[Siltl]

Среда

(2*1

ЦифроВой ис

Рис. 6.24. Структурная схема РРС

ностью обработанного, т. е. в данном случае фактически передаются собственно сигналы РЛИ. С выходов 3 и 4 можно реализовать передачу частично обработанных сигналов ЦРСА.

Определим потребное значение скорости передачи дискретной информации от ЦРСА для случая равномерного прямолинейного полета ЛА. Предположим, что ЦРСА позволяет получить разрешающую способность по дальности рг. При зоне обзора по дальности Аг и шаге дискретизации по дальности Аг - =Кгрг в данном случае просматривается NrfiJAr полосок дальности. Интервал времени Т2, в течение которого принимается отраженный от земной поверхности сигнал, равен Т2 = 2г /с, где 6=3-10 м/с. Для передачи РИ в РМВ требуется такое же время 7прд = т2. В этом случае частота появления дискретных отсчетов отраженного сигнала совпадает с частотой дискретизации по дальности:

/д=Гг=Кгс/2р,. (6.12)

Учитывая, что каждый отсчет сигнала ЦРСА представляется дцpJ-разрядным двоичным кодом, находим скорость поступления на вход цифрового КС двоичных символов:

Ч7..2/д/дцп=2/,./дц„.72р..

(6.13)

Удвоенное значение в соотношении (6.13) обусловлено тем, что в ЦРСА сигналы, отраженные от элемента разрешения, преобразуются в комплексные {см. § 1.1) и, следовательно, представляются двумя составляющими.

Соотношение (6.13) определяет максимально возможную для конкретной ЦРСА скорость появления двоичных символов на входе КС и соответствует Передаче РИ непосредственно с выхода АЦП (выход 1 на рис. 6.24).

Скорость (частота) поступления двоичных символов Wi может быть уменьшена за счет устранения временной избыточности сигнала ЦРСА. Прн хорошем разрешении по дальности рг и большой дальности до зоны обзора полоса обзора Г2. оказывается существенно меньше величины тах = 27"з/с (см. рис. 1.14). Прн этом будет выполняться соотношение Т2<7з, где значение Тз выбирается из условия обеспечения однозначности по дальности (1.38). Для приведения в соответствие значений Гз и Тг в ЦРСА имеется специальное устройство-блок изменения временного масштаба (БИВМ), растягивающее принятый сигнал на интервал времени

Тт = 2/-тах/С = 7"а.

(6.14) 231



Наличие БИВМ позволяет уменьшить скорость поступления двоичных символов на вход КС в Тт/т2=тах/ рэз. Это уменьшение может быть весьма существенным. Так, при рг = 30 м и 1024 полосках дальности полоса обзора по дальности Г2 31 км. Тогда при дальности Гтах=10О км значение Wi может быть уменьшено втрое. Если же повысить разрешающую способность ЦРСА до величины рг = 10 м, оставив остальные параметры неизменными, то скорость поступления двоичных символов с выхода БИВМ можно уменьшить почти на порядок. Таким образом, при передаче данных ЦРСА с выхода 2 (рис. 6.24) скорость Wz поступления двоичных символов иа вход КС оказывается равной

В ряде случаев в ЦРСА производится двухэтапная обработка информации (см. рис. 1.21). На первом этапе в ПФ реализуется частичное суммирование jVi отсчетов сигналов от одной полоски дальности. Это приводит к тому, что скорость W3 следования двоичных символов на выходе однокаиального ПФ уменьшается и оказывается равной W3=W2/Ni. Предварительная фильтрация на втором этапе уменьшает значение W3 в 4... 5 раз.

Своего минимального значения скорость следования двоичных символов Wi иа входе КС достигается после ФС (выход 4 на рис. 6.24), т. е. после полной обработки информации в ЦРСА и формирования РЛИ. В этом случае отсчеты сигналов РЛИ для данного значения х (или данной синтезированной ДН) можно передавать за время пролета ЛА половины или даже всего элемента разрешения по азимуту. Следовательно, в данном случае время 7"i,i,4 = = Ti = px/KxV„, где /(х = 1... 2 - коэффициент выборки сигнала по азимуту. При этом скорость двоичных символов РЛИ на входе КС

» = рли fr/Ti) = {WJ2) (т,1Т\). (6.15)

Выражение учитывает, что РЛИ описывается действительной функцией и совпадает с выражением для нижней границы скорости передачи данных РСА, полученным в [59] на основе теории инфор.мации, и является по существу оценкой производительности РСА как источника информации.

Рассмотренные методы уменьшения избыточности данных ЦРСА позволяют существенно снизить требования к скорости передачи информации по КС. В общем случае разрядность двоичного кода представления сигналов РИ иа разных этапах обработки может быть различной. Но к принципиальным изменениям в требованиях к скорости W передачи информации это ие приводит. Поэтому в примере будем считать, что значение /=const. Так, при рг=10 м, Кт = 2 и / = 6 при включении КС иа выходе АЦП (выход / рис. 6.24) из соотношения (6.12) находим, что потребное значение скорости передачи РИ, представляемой двоичными щестиразрядными кодами, составляет величину Wi = = 360 Мбит/с. Если информация от ЦРСА поступ.чет в КС с выхода БИВМ (выход 2 рис. 6.24), то при Гтах = ]00 км значение W2~36 Мбит/с. Передавая дискретную информацию ЦРСА с выхода ПФ (выход 3 на рис. 6.24), получаем иа входе КС значение И7;~9 Мбит/с. И, наконец, при передаче полиостью обработанных сигналов ЦРСА (выход 4 на рис. 6.24) при 1/п = 600 м/с, рх = = Рг и Кх - 2 потребная скорость передачи РЛИ, формируемого ЦРСА, составляет величину W,,xi2,2 Мбит/с.

Рассмотренные требования к скорости передачи дискретной информации от ЦРСА по КС соответствуют прямолинейному полету носителя ЦРСА. В том случае, когда осуществляется синтезирование лри маневрировании, ломи-



МО данных, формируемых ЦРСА, необходимо передавать информацию о параметрах движения .ПА. В частности, для реализации на земле алгоритма (4.67) по КС необходимо передавать значения текущей дальности до цели Гц, радиальной скорости Vr и ускорения аг. Эти данные необходимы для восстановления на земле опорной функции и реализации соответствующего алгоритма обработки.

Оценим требуе.мое значенне скорости W передачи двоичных символов, отображающих параметры движения ЛА. Инерционность самолета ие позволяет ему изменять параметры своего движения мгновенно. Существуют некоторые граничные частоты fm, fvr и far, определяющие скорость изменения значений Гц, Vr и Qr соответственно [60]. В соответствии с этим находим, что прн передаче значений конкретного параметра движения ЛА по КС скорость передачи двоичных символов составляет величину Wi = 2f,/i, где - длина двоичного кода, которым передается значение данного параметра. Значение ti определяется необходимой точностью представления параметров движения ЛА в двоичной фор.ме.

Требования к точности измерения параметров траектории ЛА весьма жестки, особенно при больших временах синтезирования. Можно показать (см. § 5.3), что относительная точность ботя измерения значений Гц, Vr и Ог не должна превышать уровня 10". Влиянием ошибок дискретизации можно пренебречь, если младший разряд в двоичном представлении параметра движения имеет относительное значенне, равное ботя/2. Прн этих условиях для передачи по КС параметров движения необходимо использовать двоичные коды длиной /(18, а в случае применения исправляющих кодов /,-20.

Учитывая, что значенне fi для любого нз траекторных параметров не превышает 100 Гц, для найденных значений U потребная скорость передачи по КС двоичных символов прн передаче каждого параметра в отдельности составляет величину Wi~4 Кбит/с, а суммарная - U, 12 Кбит/с.

Поскольку возможность работы ЦРСА при маневре и ее характеристики определяются качеством обработки навигационной информации, то иногда целесообразно передавать по КС данные о параметрах движения и местоположения ЛА в прямоугольной системе координат. Прн этом потребная суммарная скорость передачи составляет величину !v40 Кбит/с.

Из вышеизложенного следует, что необходимость передачи данных о параметрах движения носителя приводит к несущественному увеличению потребностей скорости передачи по КС двоичных кодов, несущих информацию о РЛИ просматриваемых участков местности. Однако прн этом значительно усложняется каналообразующая аппаратура, поскольку на передающей стороне нужно формировать групповой сигнал, а на приемной - реализовывать обратную операцию с высокой достоверностью и точностью.

Укажем, что в принципе в ЦРСА имеется возможность отказаться от передачи по КС параметров движения ЛА. Для этого на выходе БИВМ необходимо выполнить цифровое гетеродинирование, умножив выходной сигнал на опорную функцию вида (2.34). При этом данные о параметрах движения ЛА вводятся непосредственно в опорную функцию. Следует, однако, отметить, что в данном случае обработка принимаемых на земле данных от ЦРСА возможна только методом гармонического анализа, что в ряде случаев оказывается нежелательным.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 [76] 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0.0054