Обобщенная структурная схема АРК

Метод пеленгации (основа построения АРК) определяется видом информативного параметра входного сигнала радиокомпаса. Применяются амплитудный и фазовый методы.

Амплитудный следящий АРК имеет антенную систему из двух взаимно перпендикулярных неподвижных рамочных антенн и ненаправленной антенны. Информативным параметром рассматриваемого радиокомпаса является коэффициент глубины АМ-сигнала, получаемого при синфазном сложении напряжений с направленной и ненаправленной антенн. При приеме вертикально поляризованных радиоволн без учета влияния вторичных полей излу­чения, создаваемых корпусом ЛА, и некоторых других факторов входной величиной следящей системы является КУР = 0, а выходной — угол поворота искательной катушки ф. Сигнал пропорционален φ _Р=φ —КУР. Обобщенная структурная схема амплитудного следящего АРК, чувствительным элементом которого является ротор гониометра, представлена на рис. Задача следящей системы АРК — поддерживать φ =КУР, т.е. φ _р=О.Временные диаграммы напряжений в различных элементах схемы

Рис. 3.8. - Обобщенная структурная схема АРК

АРК (точки 1—7) при нахождении пеленгуемой радиостанции слева и справа от направления нулевого приема, а также в направлении нулевого приема приведены на рис.

Сигнал на входе приемника АРК формируется при сложении напряжения и_А(t)=U_А sinω _ot от ненаправленной антенны НА с преобразованным сигналом ротора гониометра и содержит всю необходимую для работы следящей системы информацию. Сигнал рамочной антенны, а следовательно, и U_рoт сдвинут по фазе от­носительно U_А на 90 ^о.

Фазирующий усилитель (ФУ) (рис.3.8) компенсирует этот сдвиг фаз и усиливает U_poт,, так как U _Р0Т < < U_A. После усиления и поворота фазы на 90° напряжение U _Р0Т подается на балансный модулятор (БМ), который обеспечивает периодическое с частотой Ώ _M изменение фазы управляющего сигнала гонио­метра на 180°. Напряжение с выхода БМ:

U _бм (t)= U _бм sin φ _Р sin Ώ _M t sinω _ot,

где Ώ _M — частота модуляции, создаваемая генератором опорного напряжения (ГОН), поступает на контур сложения (КС), в котором образуется входной сигнал приемника АРК. Одновременно напряжение U_A(t)= U_A sinω _ot опорного сигнала подводится от усилителя. В результате сложения двух сигналов имеем:

U_кс(t)= U_A (1 + U_бм / U_A sin φ _Р sin Ώ _M t) sinω _ot, = U_A (1+ т sin Ώ _M t) sinω _ot.

Суммарный сигнал даже при приеме немодулированных колебаний имеет AM с частотой Ώ _M. Глубина модуляции т = U _бм / U_A sin φ _Р пропорциональна углу φ _Р отклоненияплоскости ротора от положения вектора н_Pj а фаза огибающей принимает значения 0 и180° в зависимости от знака φ _Р. Нетрудно заметить, что изменение фазы управляющего ВЧ-сигнала переносится на управляющий НЧ-сигнал, который выделяется в результате детектирования АМ-снгнала. Полученное после детектирования и последующей фильтрации напряжение огибающей суммарного сигнала частоты Ώ _M сдвигается по фазе на 90° и подается на управляющую обмотку двухфазного асинхронного электродвигателя (ЭД), обмотка возбуждения которого питается от ГОН.

Рисунок 3.9.– Временные диаграммы напряжений в характерныхточках обобщенной структурной схемы АРК

Рисунок 3.10. Структурная схема фазового АРК с фазовой модуляцией (а) и временные диаграммы (б)

Находящиеся в эксплуатации автоматические радиокомпасы АРК-15, АРК-22 и другие имеют неподвижные рамочные системы. Разумеется, при разворотах ЛА данные антенные системы, а следовательно, и их диаграммы направленности вращаются вместе с ЛА. Использование неподвижных систем позволяет упростить механизм вращения рамочной антенны и тем самым повысить надежность, снизить массу и облегчить эксплуатацию комплекта радиокомпаса. Чтобы исключить поворот рамочных антенн, используется бесконтактный индукционный преобразователь сигналов, называемый гониометром. Он осуществляет электрическую связь рамочных антенн со входом приемного устройства радиокомпаса. Фазовый АРК с фазовой модуляцией (рис.3.10)по структуре входных цепей подобен амплитудному, но сигнал с гониометра не подвергается сдвигу по фазе на 90°. Сигнал, фаза которого зависит от направления на источник излучения, формируется при векторном сложении напряжений двух рамочных антенн с ортогонально расположенными в пространстве диаграммами направленности или напряжений с направленной и ненаправленной антенн. При векторном сложении сигналов с рамочных и ненаправленной антенн (рис.υ) информация, заключенная в амплитуде напряжения с гониометра, переводится в фазовый сдвиг υ результирующего сигнала.

Рис.3.11. Векторная диаграмманапряжении рамочной и'ненаправленной антенн (а), графики напряжений сигнала ненаправленной антенны и генератора опорного напряжения (б)