TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Повышение точности измерения углов в системе радиозондирования атмосферы МАРЛ-А

В настоящее время для проведения аэрологического радиозондирования атмосферы по России вводятся в эксплуатацию аэрологические комплексы нового поколения отечественного производства МАРЛ-А. Система разработана для замены устаревшей техники и поэтапного переоснащения аэрологической сети новыми современными средствами радиозондирования. Комплекс представляет собой передовую разработку российских специалистов в области радиолокации и аэрологии, построенную на принципах использования активной фазированной антенной решетки и позволяет проводить радиозондирование атмосферы с высоким разрешением по высоте. [1]

Одной из важных характеристик для проведения радиозондирования атмосферы является точность измерения углов, от которой зависит точность вычисления высоты положения радиозонда. Зависимость высоты от измеренных углов приводится в [2]. В комплексе МАРЛ-А существуют факторы, ухудшающие точность сопровождения по углам. Ниже рассматриваются причины вызывающие такое ухудшение и приведен алгоритм, позволяющий повысить точность измерения углов данным радиолокатором.

Комплекс МАРЛ-А в качестве антенны использует активную фазированную антенную решетку (АФАР). Активная фазированная антенная решетка содержит 64 приемо-передающих модуля и такое же количество сдвоенных дипольных излучателей. Пассивная часть антенны (сумматоры-делители, фазовращатели и излучатели) являются общими для передающей и приемной частей АФАР. Напряжение возбуждения АФАР разветвляется с помощью сумматоров-делителей на 64 канала, в которых напряжения фазируются и поступают через переключатели «прием-передача» в передающие части модулей. Управление лучом АФАР в вертикальной плоскости осуществляется путем формирования нужного фазового распределения поля в раскрыве антенны с помощью программы на микро-ЭВМ. Программные ячейки для управления фазой 4-битные, таким образом, изменение фазы для одного излучателя происходит с шагом в 360/16=22,5°. Измерение угловых координат выполняется методом квадрантного сканирования. При этом диаграмма направленности (ДН) АФАР периодически занимает одно из четырех положений: луч отклоняется на половину ширины ДН вверх, влево, вниз, вправо и т.д. Указанные ДН пересекаются вдоль равносигнальной линии (РСЛ). Смещение зонда от РСЛ приводит к амплитудной модуляции принятого сигнала с частотой сканирования. Глубина модуляции пропорциональна текущей угловой ошибке, а фаза модуляции соответствует направлению смещения зонда от РСЛ. Промодулированный сигнал с приемника подается на детекторы. На выходах детекторов получаются напряжения, пропорциональные угловым ошибкам в двух ортогональных плоскостях. Напряжения оцифровываются и поступают в микро-ЭВМ, где корректируются числа, управляющие фазовращателями АФАР таким образом, чтобы перемещением равносигнальной линии ликвидировать угловые ошибки. [2]

Алгоритм измерения угловых координат можно представить следующим образом:

луч АФАР наводится на цель, фазовое распределение углов рассчитывается по формулам:

для угла места:

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Еще статьи

Проектирование микропроцессорной системы
Классический метод наблюдения за длительными процессами - применение самопишущих приборов, которые регистрируют измеряемую величину на каком-либо носителе (обычно на бумажной координатной ленте). Альтернативой такому подходу является применение цифровых систем сбора данных на базе микропроцессоров или о ...

Все права защищены! 2018 - www.techshape.ru