Курсовой проект

по дисциплине «Радиосистемы управления»

на тему

«Система наведения

в радиозоне»

Рязань, 2008

Оглавление

Общая характеристика системы управления..

Выбор основных технических характеристик системы..

Структура и спектр группового сигнала..

Контур управления и его анализ..

Расчет энергетического потенциала радиолинии..

Разработка и описание функциональной схемы радиолинии..

Блок-схема и описание передатчика:.

Блок-схема и описание приемника..

Общая схема устройства..

Заключение..

Список литературы..

Общая характеристика системы управления.

Система наведения по радиозоне обеспечивает движение снаряда в заданной вертикальной плоскости. В системе используется радиолиния с амплитудной модуляцией при непрерывном режиме излучения.

Пусть в пункте управления (ПУ) расположена передающая антенна, диаграмма направленности которой с максимумом, развернутым на угол φ от оси Z, периодически с частотой манипуляции F_mhпереключается из положения «1» в положение «2», находясь в обоих положениях одинаковое время, равное Т_мн/2. Амплитудное равносигнальное направление, формируемое в плоскости OZ, называется радиозоной. В пределах радиозоны амплитуда несущего колебания, излучаемого передатчиком ПУ, не меняется при переключении диаграммы направленности антенны из положения «1» в положение "2". Чтобы определить направление отклонения ЛА от радиозоны, сигналы, излучаемые антенной в положении «1» и «2» ее диаграммы направленности, имеют характерные отличия, «окраску». «Окраска» сигналов обеспечивается амплитудной модуляцией несущего колебания поднесущими частотами F_П1 и F_П2.

Выбор основных технических характеристик системы.

Выбор несущей частоты. Антенна бортового приемника находится в хвостовой части ЛА, поэтому диапазон радиоволн должен быть таким, чтобы он попадал в диапазон прозрачности (сантиметровый диапазон).

Выбор угловой чувствительности антенны.

Увеличить угловую чувствительность антенны можно увеличить двумя способами: увеличением

, либо уменьшением

. Но при этом надо учитывать, что уменьшение

приведет к тому, что возрастает вероятность потери ЛА. Увеличение

приводит к уменьшению отношения сигнал/шум при полете снаряда. В данной курсовой при расчете возьмем максимальный угол отклонения снаряда 30° при глубине модуляции 80%. Хотя реально такой угол отклонения без потери ЛА может быть только на начальном участке полета.

Название параметра	Значение параметра
Частота несущей
Частота манипуляции
Частота первой поднесущей
Частота второй поднесущей

Полоса сигнала при таких параметрах

(без учета боковых лепестков). Уровень переходных помех, возникающих в приемнике из-за перекрывающихся АЧХ полосовых фильтров, достаточно низкий.

Структура и спектр группового сигнала.

Временная структура сигнала, принимаемого летательным аппаратом (ЛА) при различных его положениях относительно равносигнальной зоны, и соответствующий спектральный состав приведены на нижеследующих рисунках.

В общем случае в состав спектра принимаемого сигнала входят три группы частот:

–

;

–

;

–

Схематическое изображение спектров:

Спектры и сигналы, полученные при моделировании системы с помощью программы SystemVue (для простоты моделирования вместо

используется частота

При нахождении ЛА в радиозоне принимаемый сигнал модулирован только, поднесущими частотами. Вспектре отсутствуют боковыесоставляющие первой группы частот, а мощности гармоник по второй и третьей группам частот одинаковы. При отклонении ЛА от радиозоны принимаемый сигнал оказывается дополнительно промодеулированным по амплитуде прямоугольными колебаниями частоты манипуляции диаграммы направленности антенны. При этом в спектре сигнала появляются боковые частоты в окрестностях частоты несущего колебания и изменяется относительный уровень спектральных составляющих, обусловливаемых частотами поднесущих.

Итак, информация о местоположении ЛА в принимаемом на его борту сигнале заключена:

1) в глубине амплитудной модуляции несущего колебания сигналом частоты манипуляции F_MH и в фазе этого сигнала; при этом значение коэффициента амплитудной модуляции m_A характеризует величину углового отклонения ЛА от радиозоны, а фаза огибающей – направление отклонения;

2) в соотношении мощностей по второй и третьей спектральным группам сигнала; при этом значение коэффициента мощностной модуляции m_Pхарактеризует величину углового отклонения ЛА от радиозоны, а знак «±» коэффициента m_P указывает направление отклонения.

Информационные параметры сигнала m_P и m_A связаны с угловым отклонением

ЛА от радиозоны следующими зависимостями:

где

– коэффициент чувствительности равносигнальной зоны.

В данной курсовой работе будет разработана схема, где инормационным параметром является m_A.

Контур управления и его анализ.

Командный сигнал

, формируемый на борту ЛА, связан с угловым отклонением от радиозоны зависимостью:

где

– коэффициент передачи фазового детектора,

– коэффициент усиления канала сигнала ошибки,

– уровень опорного напряжения,

– входное сопротивление приемной антенны,

– мощность передатчика ПУ,

– коэффициент направленного действия передающей антенны ПУ,

– эффективная площадь приемной антенны ЛА,

– максимальное удаление ЛА от ПУ, на которое рассчитано управление.

Исходя из принципа работы системы и ее функционального построения, можно построить структурную схему замкнутого контура (рис. 6).

Направление полета ЛА определено равносигнальной зоной, и управление подчинено условию

. Фактическое направление движения ЛА характеризуется углом отхода

, являющимся ошибкой управления. Угловая ошибка управления подается на радиозвено РЗ, связывающее угловое отклонение ЛА от радиозоны

с командным напряжением

. Эта связь осуществляется так.

Система управления в радиозоне (стр. 1 из 3)

Структура и спектр группового сигнала.

Контур управления и его анализ.