WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 ||

- ручка ручной регулировки усиления приёмника - в крайнем по часо вой стрелке положении.

Включить тумблер "СЕТЬ" на блоке вращения цели, включить тумблер "СЕТЬ" на блоке А установки; через 1 мин сработает реле времени и будет подано высокое напряжение на анод ЭЛТ индикатора.

Включить тумблер "СЕТЬ" осциллографа. Ручками "Яркость" и Фокус" на блоке В отрегулировать изображение на экране до получения едва заметных световых пятен (во избежание порчи люминофора ЭЛТ).

Установить на полигоне цель №1 - шар. Передатчик и приёмник совместить, передвигая приёмник по линейке. Тумблер "ПЕРЕДАТЧИК" на блоке Б поставить в положение "ВКЛ". Снять осциллограммы, изменяя положение переключателя "ОСЦИЛЛОГРАММЫ" на блоке Б (развёртка осциллографа 2103 мкс/дел):

1 - зондирующие импульсы;

2 - выход линейной части приёмника. (Внести руку в "поле зрения" ло катора и, меняя её положение по дальности, убедиться в наличии отражённого от неё сигнала);

3 - продетектированный и усиленный сигнал (опыт с рукой повторить);

4 - стробирующий импульс, подаваемый на устройство измерения ам плитуды отражённого сигнала. Он по времени совпадает с сигна лом, отражённым от цели;

5 - выход пикового детектора устройства измерения амплитуды;

6 - выход компаратора схемы ЦАРУ. В случае, если амплитуда сигна ла после видеоусилителя превысит заданный уровень, на выходе компаратора появляется напряжение +5 В. Убедиться в этом мож но, внося руку в акустический луч и наблюдая за экраном осцилло графа (на какой дальности нужно вносить руку);

7 - пилообразное напряжение, синхронное с развёрткой индикатора (блок В). Осциллограмму снимать в двух масштабах: при длитель ности развёртки 2103 мкс/дел и 200 мкс/дел. Последний масштаб Последний масштаб раз вёртки сохраняется для осциллограммы 8;

8 - Импульсы подсвета экрана индикатора. Изменяя уровень ручкой "УСТАНОВКА ПОРОГА", убедиться в смещении импульса под света порога и соответствующем смещении светового пятна на эк ране индикатора.

2.2. Исследование диаграмм вторичного излучения целей В ходе экспериментов диаграммы необходимо зарисовывать с экрана индикатора в полярных координатах (без кальки, на глаз, общая картина, осознанная до деталей). В центре диаграммы необходимо изобразить объект с соответствующей ориентацией относительно лепестков диаграммы.

2.2.1. Цель №1 - ШАР. Передатчик и приёмник совмещены. При этом снимается диаграмма обратного излучения (рассеяния) - ДОР (однопозиционная РЛС).

Кнопкой "ПУСК" включить вращение цели. Перевести переключатель "РЕГ.УСИЛЕНИЯ" на блоке Б в положение "АВТ" и, нажав кнопку "СБРОС ЦАРУ", привести в действие схему автоматической регулировки усиления (подробнее о работе ЦАРУ см. на стр.9 настоящего руководства).

В дальнейшем включать схему ЦАРУ после каждой смены цели, если не оговорено обратное. Для целей, у которых в диаграмме вторичного рассеяния отсутствуют большие выбросы (например для шара, цилиндра), динамический диапазон приёмника может оказаться достаточным и при максимальном усилении. В этом случае после окончания "обучающего" оборота цели не горит ни один светодиод индикации состояния ЦАРУ, что соответствует максимальному усилению в приёмном тракте ЦАРУ (относится к так называемым схемам АРУ с задержкой).

Ручками "ЯРКОСТЬ" и "ФОКУС" на блоке В отрегулировать изображение на экране индикатора до получения наибольшей яркости (линия радиальной развертки не должна быть видна). С помощью ручки ручной установки порога на блоке А установить по индикатору порог на среднем уровне отраженного сигнала, показания стрелочного прибора занести в таблицу 1 (см. приложение). Заполнить остальные колонки таблицы в соответствии с пояснениями к таблице №1.

Отодвинуть приемник по линейке на 50 см от передатчика, создав тем самым двухпозиционную РЛС. Сделать это надо быстро, за 3-5 секунд, чтобы по сохранившемуся послесвечению успеть сравнить новую диаграмму со старой. Убедиться, что существенных изменений не произошло.

ПРИ СМЕНЕ ЦЕЛИ ВРАЩЕНИЕ ВЫКЛЮЧИТЬ 2.2.2. Исследование отражения от плоских поверхностей.

Цель №2 - ПЛАСТИНА 100х200 мм2. Перед установкой цели обратите внимание на различия сторон пластины. Сравните размер неровностей и длину волны (при F1 длина волны 1= 1,2 см, при F2 - 2= 0,6см).

Установите цель так, чтобы большая сторона пластины была горизонтальной. Передатчик и приемник совмещены. Включить вращение цели, отнормировать масштаб диаграммы с помощью схемы ЦАРУ. Зафиксировать (зарисовать) диаграмму обратного рассеяния пластины. Оценить повторяемость диаграммы на различных оборотах цели.

Вращая ручку ручной регулировки порога на блоке А совместить уровень порога с максимумом диаграммы зеркального отражения, снять показания стрелочного прибора и внести их в таблицу №1. Заполнить остальные колонки таблицы №1 для пластины с зеркальным отражением.

Отнести приемник от передатчика на 50 см. Отметить изменение ориентации максимумов, пользуясь механической шкалой индикатора. Объяснить изменения качественно и количественно.

Рассчитать теоретически угол поворота максимума, зная, что расстояние цель-линейка равно 80 см.

Установить цель №3 - пластину 60х36 мм2 так, чтобы большая сторона была горизонтальной, отнормировать усиление приемника с помощью ЦАРУ.

На примере этой пластины исследуется зависимость ширины диаграммы рассеяния от линейных размеров отражающего объекта.

Зарисовать ДОР при горизонтальной ориентации пластины.

Не меняя усиления приемника, зарисовать ДОР, расположив пластину на штыре вертикально.

Определить по диаграммам ширину лепестка в градусах на уровне 0,(за "0" принять уровень при выключенном передатчике, за "1" - максимум данного лепестка). Объяснить качественные и количественные изменения в формах ДОР.

2.2.3. Цель №4 - УГОЛКОВЫЙ ОТРАЖАТЕЛЬ (УО). Установить УО так, чтобы линия пересечения двух зеркал была вертикальной. Зарисовать ДОР, предварительно отнормировав усиление приемника с помощью ЦАРУ.

Произвести необходимые измерения и заполнить таблицу №1. (Линию порога совместить с одним из максимумов).

Отнести приемник на 20 см, зарисовать диаграмму. Объяснить причину исчезновения одних лепестков и поворота других. Совместить приемник и передатчик.

Установить УО так, чтобы вертикальной была биссектриса одного из квадрантов. Повторить эксперименты (усиление приемника не менять!). Установить УО так, чтобы вертикальной была ось симметрии одного из октантов.

Не меняя усиление, повторить эксперименты. Объяснить возрастание числа лепестков.

2.2.4. Цель N5 - ЧЕТЫРЕХГРАННАЯ ПРИЗМА.

Проделать те же опыты, что и с предыдущими целями для совмещенного локатора. Зарисовать ДОР и заполнить таблицу №1. Не меняя усиления ПРМ, повторить все для 8-и и 16-и-гранных призм и для конуса и цилиндра (цели №№ 6-9).

2.2.5. Исследование ДВУХТОЧЕЧНОЙ ЦЕЛИ.

Проделать опыты в соответствии с предыдущими пунктами (для совмещенного приемника и передатчика) для цели №10 ("гантель" с горизонтальной осью и для цели №11 ("гантель" с наклонной осью). Сравните между собой полученные диаграммы, объяснить различие.

2.2.6. Исследование сложной цели - САМОЛЕТ.

Установить самолет горизонтально. ПРД и ПРМ совместить. Скорость вращения - малая. Наблюдать диаграмму на индикаторе. Наблюдать диаграмму при разносе ПРД и ПРМ на 50 см. Наблюдать диаграмму при совмещенных ПРД и ПРМ и при других положениях самолета - "полет" с креном и с тангажом. Объяснить характер изменений диаграмм.

2.3. Исследование зависимости ширины диаграммы рассеяния от частоты Для исследования этой зависимости в качестве цели используется плоская пластина 60х36 мм2 (цель №3). Далее:

- установить пластину на штыре так, чтобы большая сторона была вертикальна;

- переключатель "РАБОЧАЯ ЧАСТОТА" перевести в положение F1;

- скорость вращения - медленная.

Наблюдать и зарисовать основной лепесток диаграммы рассеяния.

Перевести переключатель "РАБОЧАЯ ЧАСТОТА" в положение F2. Зарисовать основной лепесток диаграммы на частоте F2.

Определить по результатам эксперимента ширину лепестков на уровне 0,707. Сравнить полученные результаты с теоретическими и объяснить зависимость ширины ДОР от частоты.

После окончания эксперимента переключатель "РАБОЧАЯ ЧАСТОТА" поставить в положение F1.

2.4. Исследование статистических характеристик ЭПР сложной цели.

В результате этого эксперимента снимается интегральный закон распределения эффективной площади рассеяния, а, точнее, связанный с ним закон распределения амплитуды отраженного сигнала. Результаты измерений заносятся в таблицу №2 (см. приложение).

Цель - самолет в горизонтальном положении. Установить большую скорость вращения цели. Тумблер "СЧЕТЧИК " на блоке А поставить в положение "ВКЛ". С помощью схемы ЦАРУ отнормировать усиление приемника. Остановить вращение цели. Тумблер "УСТАНОВКА ПОРОГА" перевести в положение "АВТ", нажать кнопку "СБРОС ПОРОГА", при этом на табло индикации номера порога должна загореться цифра "0".

При включении вращения цели после каждого полного оборота уровень порога автоматически изменяется, а на световом табло "ЧИСЛО ПРЕВЫШЕНИЙ" высвечивается число превышений порога отраженным сигналом. Под числом превышений понимается не число лепестков диаграммы, превысивших порог, а число локационных тактов, в которых сигнал превысил порог. Это число существенно выше, так как в той части лепестка, которая перешла порог, от одного до нескольких сотен тактов и, соответственно, превышений.

Первое показание счетчика после включения вращения, как правило, ложно, так как соответствует неполному обороту цели - его следует пропустить. Все остальные показания занести в таблицу №2. Следует иметь в виду, что номер порога на табло является текущим, а индикация числа превышений относится к предыдущему порогу. Учтите это при заполнении таблицы №2.

Для получения надежных результатов испытание следует повторить многократно (5 - 6 раз). Для повторения эксперимента достаточно нажать кнопку "СБРОС ПОРОГА".

Поскольку ёмкость счетчика числа превышений равна 999, а число локационных тактов на один оборот n =1060, то к показаниям счётчика при нулевом пороге следует добавить 1000, т.е. восстановить единицу в четвертом разряде, утерянную при переносе в несуществующий разряд. В строку А таблицы 2 записывается сумма чисел столбца, в строке Б образуется среднее арифметическое этих пяти - шести испытаний. Вероятность превышения i-го порога W(U>Ui) можно найти нормировкой числа превышений: путем деления полученного числа превышений на число событий (среднее при пороге 0).

Будем полагать, что порог 0 выбран настолько низким, что он превышается сигналом всегда, в каждом такте. Тогда вероятность превышения i-го порога можно найти как отношение числа превышений i-го порога к числу превышений нулевого порога (строка В).

Интегральный закон распределения вероятности как функция U есть вероятность того, что величина Ui не превосходит U F(U) = W(U Ui) = 0 (1) Поскольку события U > Ui и U Ui составляют полную группу событий, то W(U Ui) + W(U>Ui) = 1, (2) откуда W(U Ui ) = 1 - W(U > Ui) (3) Т.е. строку Г, в которую заносятся значения (1-В) = W(U Ui) можно заполнить путем вычитания данных строки В из единицы. Пост- ройте это распределение как функцию номера порога W( i ). На рис.4а показана одна из возможных кривых W( i ).

В строке Д записывается приращение Wi функции W(UUi) между двумя смежными порогами:

Wi = W(UUi) - W(UUi-1), (4) которое понадобится при построении графика плотности вероятности.

Плотность вероятности для U можно найти путем дифференцирования по U интегрального закона распределения:

dW(U Ui) p(U ) = (5) dU В условиях табличного задания функции W(UUi) неизбежен переход от дифференциалов к конечным приращениям:

WU Ui) ( p = (6) Ui Как видно из рис.4а, значения Wi есть не что иное, как вычисленные ранее разности в строке Д, а Ui = U(i-(i-1)) = U, т.е. разность напряжений, соответствующих двум соседним порогам i и i-1. В силу линейности порогов шаг U между ними постоянен, и в этих условиях формулу 6 можно записать в виде p(Ui) W(U Ui).

Это и будет искомая плотность вероятности напряжения. Графически она показана на рис.4б. Видно, что очень малые и очень большие U маловероятны. Найдите по графику наиболее вероятные значения Uвер.

Вычислите среднее значение Uср по формуле:

9 Uср = Ui p(Ui) i p(i) = iср (7) i= i i=и отметьте его на графике. Вычислите среднеквадратическое отклонение U от Uср (т.е. i от iср) по формуле i = (i - iср)2 p(i) (8) i=Если мы хотим найти интегральное распределение площади p(Sэ), то необходимо учесть, что ЭПР пропорциональна мощности принятого сигнала и, следовательно, квадрату напряжения (в нашем случае Ui). Переход от аргумента i к аргументу Sэ в силу дискретных значений i удобнее выполнять не аналитически, а графически. Показанная на рис.4б ось i преобразуется в ось Sэ (рис.4в), которая оказывается линейной. Перерисовывая ее в линейном масштабе (рис.4г) и откладывая ординаты рис.4б на соответствующих абсциссах Sэ, мы получаем график p(Sэ).

3. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА Отчет должен содержать:

- функциональная схема установки;

- осциллограммы;

- диаграммы обратного рассеяния и пояснения ко всем их особеннос тям;

- таблицы измерений и вычислений;

- графики интегрального и дифференциального распределений;

- выводы по работе.

ПРИЛОЖЕНИЕ К расчету эффективной отражающей поверхности рассеяния Результаты измерений и расчета сводятся в таблицу Таблица Цель А- Состояние В- С-слабле- Относит. Площадь показания ЦАРУ слабление ние 0-20dB эффект. попереч.

прибора (дв.код) ЦАРУ (dB) площадь сечения 1. Шар 2. Пластина 100х200мм3. УО 4.4-гранная призма 5.8-гранная призма 6.16-гранная призма 7.Цилиндр 1. Состояние ЦАРУ заносится в таблицу в виде числа в двоичном коде. Горящий светодиод соответствует 1, негорящий - 0.

2. Для получения значения В необходимо перевести двоичный код в десятичный и умножить на 0,4 dB (при изменении состояния ЦАРУ на 1 затухание изменяется на 0,4 dB).

3.Значение С соответствует положению тумблера "ОСЛАБЛЕНИЕ" на блоке В установки.

4. Площадь поперечного сечения определяется непосредственным измерением. Для шара, пластины и цилиндра она очевидна, для УО - это площадь одного из зеркал, для призм - за площадь поперечного сечения следует принять произведение расстояния между параллельными гранями на высоту призмы.

5. Эффективная площадь рассеяния по отношению к шару может быть рассчитана по формуле:

Sэ А = 100,1(В+С) Sэш Аш ПРИЛОЖЕНИЕ К расчету интегрального закона распределения и плотности вероятности Результаты измерений и расчета сводятся в таблицу Таблица 0 1 2 3 4 5 6 7 8 порог номер испытания А Б В Г Д F(x) 1.0. 0.0.0. 0.0.0. 0. 0. x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Рис.4а F(x) 0. 0. 0. 0. 0. x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Рис.4б ЛИТЕРАТУРА:

1. Маковецкий П.В., Васильев В.Г. Отражение радиолокационных сигналов.

ЛИАП, 1975 г.

2. Ширман Я.Д.и др.Теоретические основы радиолокации.Сов.радио, 1971 г.

3. Вентцель Е.С. Теория вероятности. Физматгиз, 1962, стр.71-96.

Восстановлено – стереотип, 2002 г.

Компьютерная вёрстка – Андронников В.Б.

Pages:     | 1 ||










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.