Назначение и классификация гидроакустических средств

1. Назначение гидроакустических средств и решаемые ими задачи.

Гидроакустические средства предназначены: для освещения подводной обстановки, звукоподводной связи и опознавания, выдачи целеуказания противолодочному оружию, определению гидрологического состояния водной среды.

Для поиска и обнаружения подводных лодок используются:

- гидроакустические станции с подкильными, буксируемыми и опускаемыми антеннами;

- средства обнаружения подводных лодок по ее кильватерному следу;

- радиогидроакустические буи, радиолокационные станции;

- приемно-индикаторные посты автономных средств обнаружения пл;

- магнитометрические средства (авиационные магнетометры);

- средства телевизионного и зрительного наблюдения.

Основными задачами поисковых средств противолодочных кораблей корабельных поисково-ударных групп ( КПУГ ) при ведении боевых действий против подводных лодок являются:

1- поиск и обнаружение подводных лодок, торпед, мин, иммитаторов пл … ;

2- классификация обнаруженных подводных целей;

3- определение элементов движения и характера маневрирования обнаруженных подводных целей;

4- выдача текущих координат подводных лодок в приборы управления противолодочным оружием;

5-определение результатов применения оружия;

6-оценка гидрологического состояния водной среды.

2. Классификация гидроакустических средств.

Определяющим признаком классификации гидроакустических средств является тактическое назначение, по которому они подразделяются на следующие группы:

- средства обнаружения, предназначенные для поиска, обнаружения, определения координат и классификации подводных целей, а также для обнаружения, пеленгования и определения параметров работающих гидроакустических средств. К данной группе относятся :

- гидролокаторы кругового обзора МГ-312, МГ-322, МГ-332 и т.д.;

- шумопеленгаторы типа МГ-10;

- станции обнаружения гидроакустических сигналов МГ-13 и т.п.

- средства опознавания, предназначенные для определения принадлежности обнаруженных целей к составу Вооруженных Сил своего государства. К данной группе относятся станции звукоподводной связи и опознавания: МГ-26, Штиль - 2 и т.д.

- средства управления оружием , предназначенные для сопровождения целей и выработки исходных данных стрельбы или выдачи данных в приборы управления стрельбой ( ПУС ). Например ГАС МГ-311.

Современные гидроакустические станции и комплексы могут работать как в режиме обнаружения, так и в режиме сопровождения (МГ-332Т и другие...);

-средства гидроакустического противодействия - для подавления помехами и дезинформации гидроакустических средств противника.(МГ-24 М, МГ-54);

- средства звукоподводной связи- для обеспечения связи с подводными лодками в подводном положении (МГ-26. “Штиль -2”);

- средства навигационного назначения - предназначенные для решения задач кораблевождения (эхолоты, эхоледомеры, акустические лаги ...);

- средства определения гидроакустических условий - предназначены для измерения скорости звука в воде, расчета и наглядного отображения характера распространения лучей в море. К ним относятся:

- термобатиграф;

- МГ- 33;

- аппаратура “Береста”.

Различные типы ГАС могут иметь одно или несколько из перечисленных тактических назначений если этих назначений несколько, то средства именуются комплексом (в противном случае – станцией).

Пример: МГ-312 - гидроакустическая станция;

МГ-335 – гидроакустический комплекс.

По скрытности действия гидроакустические средства подразделяются на:

- пассивные - средства. работа которых не связана с излучением в пространство акустической энергии (шумопеленгаторы и аппаратура ОГС);

- активные- средства, работа которых требует излучения в пространство звуковой энергии (гидролокаторы);

- пассивно-активные - средства, работа которых большую часть времени ведется в пассивном режиме (режиме приема и готовности к излучению кратковременно в активном режиме (излучение по запросу или приказанию ).

- радиогидроакустические буи.

По месту установки и использования гидроакустические средства подразделяются на:

- корабельные средства, устанавливаемые на НК и ПЛ и используемые с них;

- авиационные средства, устанавливаемые на самолетах, вертолетах палубного и берегового базирования и других летательных аппаратах ( кроме космических) и используемых с них;

- береговые средства (устанавливаются на побережье, в море и на льду).

Корабельные и авиационные средства подразделяются на:

- бортовые - устанавливаемые на подвижных носителях (НК, вертолеты), которые по типу используемых антенн делятся на:

- ср-ва с подкильными антеннами;

- ср-ва с буксируемыми антеннами;

- ср-ва с опускаемыми антеннами.

Рис.1. Размещение подкильной и буксируемой антенн на корабле.

Рис.2. Постановка опускаемых антенн кораблем и вертолетом.

- автономные - выставляемые с подвижных носителей в море (буй, прибор. помех), которые в свою очередь подразделяются на:

- самоходные;

- дрейфующие;

- якорные.

Береговые средства:

- стационарные;

- подвижные и переносные;

- якорные.

3. Тактико-технические характеристики ГАС.

Эффективность использования гидроакустических средств характеризуется их тактическими свойствами, которые в свою очередь зависят от технических параметров. К тактическим свойствам ГАС относятся:

1. Скрытность действия.

Активный режим является основным для гидроакустических средств, устанавливаемых на противолодочных кораблях. К недостаткам этого режима относится недостаточная скрытность его работы.

Пассивные средства обладают полной скрытностью в работе и являются основными на подводных лодках. Это шумопеленгаторы и тракты обнаружения гидроакустических сигналов.

Шумопеленгаторы позволяют прослушать шумы, создаваемые кораблями, по их характеру определить тип корабля и его скорость с точностью до 1-3 узлов. Кроме того, они позволяют производить пеленгование и автоматическое сопровождение цели, разделение целей по направлению, а также применять оружие подводной лодки.

Средства ОГС позволяют производить обнаружение групповых целей, использующих гидролокаторы, разделение целей по направлению и дистанции, определять факт обнаружения подводной лодки противника и оценивать дистанции в момент обнаружения цели.

Недостатком пассивных средств является тот факт, что они не позволяют непосредственно определить дистанцию до цели и не дают возможность запеленговать не шумящий объект и объект, не использующий активные гидроакустические средства.

2. Способы обзора водного пространства.

- Круговой обзор. При этом способе обзора происходит непрерывное обследование пространства в горизонтальной плоскости. Круговой обзор пространства может быть:

а). С одной или несколькими сравнительно острыми характеристиками направленности, вращающимися в плоскости обзора.

Недостатком данного способа обзора является значительная потеря энергии полезного сигнала, из-за чего сокращается дальность действия станции в целом.

Достоинством является то, что он позволяет на индикаторе кругового обзора вести наблюдение одновременно за всеми целями, находящимися в зоне действия станции.

б). С характеристиками направленности, сформированными в плоскости обзора и последовательно подключаемыми к приемному тракту.

При данном способе эффект вращения характеристики направленности достигается путем быстрого поочередного подключения каждой из них к индикатору станции. При этом потерь энергии полезного сигнала практически не происходит. Это позволяет повысить помехоустойчивость гидролокатора. В режиме «ШП» данный способ обзора не применяется, так как при наличии непрерывно существующего шумового сигнала , можно обследовать горизонт сравнительно медленной характеристикой направленности, которую сформировать и вращать значительно проще , чем создать семейство статически сформированных.

в). Всенаправленными.

Всенаправленный круговой обзор применяется главным образом в станциях ОГС. Основными преимуществами такого обзора является возможность обнаружения излучений, приходящих с любого направления, независимо от их длительности. Путем сравнения амплитуд колебаний, принимаемых различными приемниками акустической антенны, определяется направление на источник излучения.

Недостатком способа является малая точность пеленгования, ниже точности, которую можно получить, применяя другие способы кругового обзора. Кроме того, способ не позволяет сочетать пеленгование с определением дистанции до цели из-за чего не может быть использован в гидролокации.

- Шаговый обзор - обзор пространства при котором обследование горизонта или заданного сектора производится путем последовательного просмотра сравнительно узких смежных секторов. За время между двумя посылками вибратор поворачивается на угол, равный выбранному шагу.

Важнейшим преимуществом г/локаторов шагового обзора перед г/локаторами кругового обзора является более экономичное использование энергии при излучении.

Недостатками таких г/локаторов являются:

а). Возможность наблюдения за целями, находящимися только в пределах ширины характеристики направленности. Вся остальная часть водного пространства остается в это время непросматриваемой.

б). Большое время обследования заданного сектора.

- Секторный обзор представляет собой непрерывный обзор в пределах ограниченного сектора или телесного угла. Находит применение главным образом в гидроакустической аппаратуре специального назначения, например в станциях миноискания. Просмотр заданного сектора осуществляется путем качания (сканирования) в пределах этого сектора характеристики направленности, которое в г/локации должно происходить с большой скоростью (время одного обзора должно быть меньше длительности эхо-сигнала) и осуществляется, как правило, без механического вращения а/антенны поворотом характеристики направленности электрическим путем или переключением статически сформированных характеристик направленности.

- Секторно-шаговый обзор представляет собой комбинацию непрерывного обзора в пределах ограниченного сектора 20-30 град. и шагового обзора. В этом случае величина шага возрастает до величины сектора , и полное время обзора уменьшается.

- Ненаправленный обзор пространства позволяет производить прием сигналов со всех направлений. В этом случае пеленг нельзя определить даже приближенно. Этот обзор используется вРГАБ, где основными требованиями являются дешевизна, небольшие габариты и масса.

3. Максимальная дальность обнаружения целей- является основным тактическим свойством. От нее зависят :

- потребный наряд сил;

- продолжительность поиска;

- элементы поисковых порядков;

- характер маневрирования при поиске.

Является главным фактором, определяющим эффективность поиска и зависит от :

- факторов, характеризующих средство обнаружения;

- факторов, характеризующих среду с точки зрения условий распространения в ней звука;

- факторов, характеризующих цель, как объект обнаружения.

Дальность действия ГАС является случайной величиной, которая имеет определенное распределение.

4. Точность измерения дистанции и пеленга -влияет на величину ошибок в определении элементов движения целей (ЭДЦ), а так же на эффективность применении оружия. На точность определения дистанции влияют следующие ошибки:

- приборная ошибка;

- ошибка, обусловленная несоответствием скорости распространения звука в районе поиска в данный период и скорости распространения звука, принятой при конструировании станции;

- ошибка за счет расхождения горизонтальной дальности с фактически измеряемой наклонной дальностью, которая изменяется с изменением глубины погружения цели и характера рефракции звукового луча;

- ошибка за счет взаимного перемещения наблюдателя и цели (особенно велика на курсовых углах 0 и 180 град).

Точность пеленгования зависит от:

- выбранного метода пеленгования;

- свойств индикатора;

- точности вращения характеристики направленности.

5. Скорость корабля, при которой возможно гидроакустическое наблюдение:

- ограничивается шумами винтов;

- наличием буксируемых антенн;

- наличием опускаемых антенн (V=0) и т.д.;

6. Мертвые зоны наблюдения.

а). В горизонтальной плоскости - обусловлена высоким уровнем помех на кормовых курсовых углах корабля

б). В вертикальной плоскости - обусловлена направленностью акустической антенны в вертикальной плоскости. Характеризуется минимальной дистанцией поддержания контакта Дmin и возрастает с увеличением глубины погружения пл.

7. Разрешающие способностипо дальности и пеленгу характеризуют возможность раздельного наблюдения нескольких объектов.

- Разрешающая способность по дальности есть минимальное расстояние между двумя целями, расположенными по одному направлению, при котором цели наблюдаются раздельно.

- Разрешающая способность по пеленгу есть минимальный угол, при котором две цели, расположенные на одном и том же расстоянии наблюдаются раздельно. Разрешающая способность ГАС по дальности составляет 0.5 каб., по пеленгу 12 - 15 град.

Тактические показатели обусловлены техническими парамет­рами каждой ГЛС. К основным техническим параметрам отно­сятся:

— рабочая частота (от единиц до десятков килогерц);

— акустическая мощность (от сотен ватт до сотен киловатт);

— длительности излучаемых импульсов и их форма (от десят­ков до сотен микросекунд);

— коэффициент осевой концентрации антенны при излучении и приеме (от сотен до тысяч единиц);

— коэффициент усиления приемного тракта (от сотен до де­сятков тысяч единиц);

— полоса пропускания приемного тракта (от десятков до тысяч Герц);

Современные ГЛС характеризуются также эксплуатационными показателями, которые определяют эффективность системы технического обслуживания, техническую эффективность, эффективность эксплуатации.

Тактические показатели и технические параметры конкретных ГЛС приводятся в прилагаемой технической документации (техническом формуляре, инструкции по эксплуатации и др.).

Выводы:

1.Гидроакустические средства предназначены для освещения подводной обстановки.

2.Эффективность ГАС зависит от условий распространения звука в воде.

3.ГАС являются основным и наиболее эффективным средством обнаружения ПЛ. 4.Информация, получаемая от ГАС необходима для осуществления первичной и вторичной классификации целей, для принятия командиром корабля (соединения) решения на слежение (атаку) обнаруженной цели.

Принцип работы и структурная схема ГАС

Вопросы: 1. Состав и структурная схема ГАС.

2. Генераторное устройство.

3. Приемное устройство.

1. Состав и структурная схема ГАС.

В ГАС может быть реализована как аналоговая, так и цифровая обработка гидроакустических сигналов.

При аналоговой обработке гидроакустических сигналов может производиться временная селекция — выделение сигналов только в заданные промежутки времени, частотный (спектральный) ана­лиз — выявление особенностей спектра в широкой или узкой по­лосе частот, а также выявление связи между спектрами сигналов, обработка сигналов с выявлением взаимосвязи между ними в раз­личные моменты времени (корреляционный анализ) и статистический анализ, определяющий характер распределения амплитуд и фаз за определенный промежуток времени.

На рис. 1 представлена структурная схема ГАС с аналоговой обработкой гидроакустических сигналов.

Рис. 1. Структурная схема ГЛС

В состав ГЛС обычно входят следующие устройства.

1. Акустическая антенна (АА) предназначена для преобразо­вания электрической энергии в акустическую и обратно.

2. Входные устройства служат для предварительного усиле­ния принятых сигналов, а также для коммутации акустической антенны с генераторным и приемным устройствами.

3. Генераторное устройство формирует импульсы излучения с заданными параметрами.

4. Приемные каналы тракта обнаружения решают задачи об­наружения подводных объектов и грубого определения их коор­динат.

5. Каналы уточнения координат предназначены для точного определения координат подводных объектов с последующей выдачей их в системы управления оружием.

6. Системы полуавтоматического сопровождения целей позво­ляют осуществлять сопровождение целей в полуавтоматическом режиме с автоматическим съемом текущих координат.

7. Канал прослушивания дает возможность прослушивать при­нятые сигналы на слух для классификации гидроакустического контакта с целью. .

8. Система индикации является выходным устройством и не­обходима для наглядного отображения полученной информации и съема данных о цели.

9. Система управления и синхронизации является связующим звеном между всеми устройствами и системами ГАС.

10. Встроенное учебно-тренировочное устройство (ВУТУ)
предназначено для отработки операторских навыков по имити­руемой цели, а также умения по управлению ГАС в различных режимах.

11. Встроенная система автоматического контроля (ВСАК) позволяет контролировать основные технические параметры ГАС, выявлять ее неисправности.

ГАС включаются в работу путем подачи питающих напряже­ний на все устройства, для этого в станции имеется распредели­тельный щит, на который выведены органы управления системой электропитания..

Процесс обнаружения целей с помощью ГАС осуществляется за счет чередования циклов излучения и приема. При излучении акустической энергии в водной среде формирует­ся акустическое поле.

После завершение цикла излучения станция переключается врежим приема, при этом отраженные от объектов сигналы при­нимаются, обрабатываются и проявляются на выходных устройствах, что позволяет оператору зафиксировать наличие цели и в последующем определить координаты (дистанцию, пеленг, курсо­вой угол, угол места).

Определение дальности (дистанции до цели) является одним из наиболее важных измерений, выполняемых при гидролокации целей. Как известно, для определения дистанции наиболее широ­ко применяется импульсный метод, основанный на использовании выражения:

Д=сt/2 (1)

где с —скорость звука в воде;

Д —дистанция до цели;

t — временная задержка эхо сигнала относительно момента излучения.

Скорость развертки на элек­тронно-лучевой трубке индикатора пропорциональна скорости зву­ка в воде. Если в ГАС использу­ется индикатор со спиральной разверткой (рис. 2а), то ско­рость звука пропорциональна (равна с/2) радиальной скорости, т. е. скорости развертки вдоль ра­диуса (показано стрелкой).

При использовании двухкоординатного индикатора со строч­ной разверткой (рис. 2б) скорость звука пропорциональна скорости развертки по вертикали (показа­но стрелкой).

Рис. 2. Индикаторные устройства ГАС

Отсчет времени прохождения импульса излучения до объекта и отраженного сигнала обратно обеспечивается синхронизацией моментов начала излучения и на­чала развертки на экране инди­катора.

Так как скорость развертки пропорциональна скорости распро­странения звука в воде, то положение отметки от цели на экране индикатора относительно начала развертки и определя­ет дистанцию до обнаруженного объекта.

Рис. 3 Схема, отражающая принцип определения дистанции до цели

Рис. 4. Функциональная схема приемных каналов тракта обнаружения

При пеленговании, т. е. определении направления на цель в ГАС реализуется пространственно-временная обработка сигнала, при этом в режимах обнаружения наиболее широко используется максимальный метод. Максимальный метод в конкретных ГАС может быть реализован различными способами. В частности, в ряде ГАС применен многоканальный приемник с использованием статической веерной характеристики направленности. При этом количество лепестков ХН равно числу каналов (рис. 4), т.е. в пеленговании участвуют п пространственных каналов, каждый из которых ориентирован на строго определенное направление. Сигнал, принятый с направления (например, первого), получает максимальное усиление соответственно в первом пространственном канале; сигнал, принятый со второго направления, — во втором и т. д. Выходы пространственных каналов поочередно с помощью электронного коммутатора подключаются к индикатору.

При использовании индикатора кругового обзора со спиральной разверткой начало и скорость обхода электронным коммутатором выходов пространственных каналов синхронизированы с началом и круговой скоростью развертки индикатора. В результате место­положение отметки от цели на экране индикатора соответствует номеру канала и направлению на цель (рис. 4).

Съем координат цели осуществляется либо системой механических визиров, либо с помощью электронного визира.

В первом случае оператор, пользуясь штурвалами «дистанция» и «пеленг», перемещает шкалы визиров по вертикали и горизон­тали, подводит их под отметку от цели и по шкале снимает данные.

При наличии электронного съема оператор органами управле­ния («дистанция» и «пеленг») совмещает метку электронного съема с отметкой от цели и по шкалам снимает данные.

Тракт обнаружения, как уже указывалось, позволяет опреде­лять координаты целей с точностью в пределах 3—5° по пеленгу и 3—5% от дистанции. Для более точного определения координат цели в ГАС используются для уточнения пеленга специальные ка­налы, в которых осуществлена пространственно-временная обра­ботка сигнала, реализованная на фазовом или фазоамплитудном методе пеленгования, а для уточнения дистанции применяется ре­гистратор (самописец).

Кроме того, данные по одной из целей в случае необходимости могут быть использованы для полуавтоматического сопровожде­ния. Один из каналов уточнения координат имеет выход на канал прослушивания, что позволяет оператору осуществлять классифи­кацию гидроакустического контакта с целью, т. е. определять при­надлежность цели к тому или иному виду и классу целей.

2. Генераторное устройство.

Генераторное устройство предназначено для формирования им­пульса излучения с определенными параметрами:

f — частота,

τ — длительность,

Р_а — мощность,

fп — частота повторения.

Каждый параметр формируется соответствующим устройством. Задающий генератор, как правило, кварцованный, непрерывно вы­рабатывает тональные гармонические колебания, частота которых, равна рабочей частоте ГАС. Напряжение рабочей частоты с за­дающего генератора поступает на ключевой каскад, выполняющий роль модулирующего устройства. Ключевая схема открывается на время, равное длительности импульса излучения, импульсом, вы­работанным схемой формирования длительности. С ключевой схе­мы сформированный по частоте и длительности сигнал поступает на устройство формирования характеристики направленности, в ре­жиме направленного излучения, или прямо на усилители мощно­сти, в режиме ненаправленного излучения.

Рис.5. Функциональная схема генераторного устройства ГАС.

Устройство формирования характеристики направленности при излучении представляет собой индукционный компенсатор излуче­ния (рис.6,а), который позволяет осуществить необходимый фа­зовый сдвиг между импульсами излучения в целях формирования сканирующей характеристики направленности.

Так как чаще всего в ГАС применяются антенны цилиндрического типа, то для направленного излучения необходимо сдвигать фазы импульсов, подаваемые на различные преобразователи, т. е. формировать фазовые соотношения, характерные для линейной антенны.
При излучении линейной акустической антенной (рис.6,б) все импульсы в направлении излучения имеют одинаковую фазу, в то время как при ненаправленном излучении цилиндрической антенной импульсы в одном направлении имеют разные фазы. Из­лучать импульсы одной фазы в одном направлении с помощью цилиндрической акустической антенны можно, если произвести задержку импульсов, подаваемых на преобразователи 1, 2, 5, 6, на время, равное времени прохождения сигналом расстояний r1, r2, r3, r4.

Рис. 6. Электрическая схема индукцион­ного компенсатора излучения(а), принципа формирования ХН при излучении (б).

В индукционном компенсаторе для задержки импульсов по времени служит линия задержки, установленная в роторе. Импуль­сы с ключевой схемы поступают на линию задержки и далее на первичные обмотки индукционных трансформаторов, расположен­ные также в роторе компенсатора. Вторичные обмотки индукцион­ных трансформаторов размещены на статоре. Со вторичных об­моток импульсы через усилитель мощности поступают на преобра­зователи акустической антенны, при этом для формирования од­ного лепестка характеристики направленности используется одна треть преобразователей, расположенных по кругу .

Индукционные трансформаторы фактически выполняют роль подвижных контактов, что в конечном счете позволяет не только формировать характеристику направленности, но и вращать ее в горизонтальной плоскости. Для сокращения общего времени излу­чения, что влияет на дальность мертвой зоны ГАС, чаще всего компенсатор используют для формирования трех лепестков харак­теристики направленности. Это осуществляется за счет параллель­ного подключения ко вторичным обмоткам индукционного транс­форматора 7—12 и 13—18 преобразователей.

Усилители мощности предназначены для усиления импульсов, поступающих с устройства формирования характеристики направ­ленности или с ключевой схемы. Они могут быть выполнены в ламповом или тиристорном варианте. В ламповом варианте ис­пользуются несколько ступеней усиления.

В отдельных реальных схемах для еще большего усиления в одно плечо может быть включено несколько одинаковых ламп. Главным недостатком ламповых схем является их сравнительно невысокая эксплуатационная надежность. Поэтому в последние годы широко стали применяться усилители мощности на тиристо­рах.

Таким образом, усиленный в усилителе мощности сформированный акустический сигнал (импульс излучения) с заданными параметрами поступает на преобразователи акустической антенны.

3. Приемная часть тракта обнаружения

Приемная часть тракта обнару­жения позволяет осуществлять об­наружение, классификацию и гру­бое определение координат цели. По этим данным осуществляется наве­дение характеристики направленно­сти приемного канала уточнения ко­ординат.

Рис. 7.Функциональная схема приемной части тракта обнаружения.

Отраженный от цели акустиче­ский сигнал достигает акустической антенны ГАС, преобразуется в элек­трический и через коммутационное устройство поступает на предвари­тельные усилители (ПУ). Предва­рительные усилители предназначе­ны для начального усиления сиг­налов и предварительной фильт­рации.

В состав каждого ПУ (рис. 8) входят усилители, фильтр, фазовра­щатели и согласующий каскад.

Рис. 8. Функциональная схема предварительного усилителя

Фазовращатель служит для выравнивания фаз всех предвари­тельных усилителей. Согласующий каскад необходим для согласо­вания выхода предварительного усилителя со входом устройства формирования характеристики направленности. На время излуче­ния коммутатором приема — передачи входы всех ПУ отключают­ся. При настройке ПУ регулируются фаза и коэффициент усиле­ния с таким расчетом, чтобы параметры всех ПУ были иден­тичны.

Устройство формирования характеристики направленности (рис.8,б) позволяет реализовать максимальный (амплитудный) метод пеленгования и представляет собой набор линий задержки. Принцип формирования стационарной веерной ХН заключается в компенсации разности фаз принятых сигналов, возникающих за счет кривизны акустической антенны (рис. 8,а).

Эта разность определяется следующим выражением:

где ∆ф — разность фаз принятых сигналов;

d — диаметр акустической антенны;

λ — длина волны.

Рис.9. Принцип возникновения разности фаз принимаемых сигналов (а) и устройство формирования веерной характеристики направленно­сти (б).

Таким образом, сигналы, принятые с одного направления, на выходе акустических преобразователей будут иметь различные фа­зы, т. е. непосредственное использование АА такой конструкции не позволяет осуществлять направленный прием.

Возможность сформировать ХН в горизонтальной плоскости с помощью антенны цилиндрического типа возникает, если при­вести антенну или часть ее к линейной, для чего выходы предва­рительных усилителей, а следовательно, и преобразователи под­ключаются к линии задержки (рис. 8,б).

Подключение линии задержки к преобразователям АА осуще­ствляется таким образом, что сигналы с 6 и 7 преобразователей поступают в начало линии задержки и задерживаются на время τ₁, равное пробегу звуковой волны расстояния r₁,соответственно сигналы с 5 и 8 — на τ₂ и т. д.

Таким образом, на выходе линии задержки все сигналы сумми­руются в одной фазе и общий сигнал имеет максимальную ампли­туду, т. е. так же, как это характерно и для линейной АА.

Сигналы, следующие с других направлений, суммируются с различными фазами, их амплитуда на выходе линии задержки в результате будет меньше максимальной, что позволяет говорить о направленном приеме. Для формирования стационарной веерной ХН используется несколько линий задержки, их число зависит от числа пространственных каналов в приемнике ГАС. Подключение преобразователей к линиям задержки аналогично, но для каждого лепестка ХН выбирается своя группа преобразователей. Так, для обеспечения направления № 1 (1-й пространственный канал) ис­пользуют преобразователи с 1 по 12, направления № 2 —с 2.по 13 и т. д. С линии задержки сигналы поступают в основной усили­тель, где осуществляется их временная обработка (усиление, пре­образование, фильтрация, детектирование, интегрирование). Вре­менная обработка сигнала, производится в целях извлечения необходимой информации о цели. Главное в этом процессе выделить полезный сигнал на фоне помех.

Основной усилитель (рис. 6) кроме каскадов усиления вклю­чает в себя временную регулировку усиления (ВРУ), ручную ре­гулировку усиления (РРУ), автоматическую регулировку усиления (АРУ), преобразователь.

Временная регулировка усиления предназначена для борьбы с реверберационной помехой, и представляет, собой устройство, автоматически изменяющее коэффициент усиления при­емника в функции времени.

Принцип работы схемы АРУ состоит в том, что в зависимости от уровня помех, воздействующих на входные усилители, изменя­ется коэффициент усиления тракта до такой величины, при кото рой уровень шумов на входе ЭЛТ на 10-20 дБ ниже порога ограничения.

На вход приемного тракта поступают сигналы от цели с амплитудой, изменяющейся в широких пределах. Если коэффициент усиления тракта установлен таким образом, что на экране ЭЛТ создается нормальная подсветка от сигнала, отраженного от цели, располо­женной на значительном расстоянии, то сигнал, отраженный от цели с более близкого расстояния, будет ограничиваться вследст­вие нелинейности амплитудной характеристики приемного тракта. К тому же ограничен и динамический диапазон электронно-луче­вой трубки индикатора. При отсутствии помехи такое ограничение существенно не влияет на работу ГАС, так как даже ограничен­ные сигналы будут видны на экране ЭЛТ.

При наличии помехи больше уровня ограничения сигналы на индикаторе просматриваться не будут, хотя на входе сигнал и превышает помеху. Для того чтобы сигнал был виден, необходимо уменьшить усиление таким образом, чтобы шумы на выходе уси­лителя стали ниже уровня ограничения.

При работе схемы АРУ сигнал на выходе канала уменьшается в меньшей степени, чем на его входе.

Выходы основных усилителей подключаются к инди­катору через электронный коммутатор.

1. Электронный коммутатор.

Осуществляет последовательное подключение выходов основных усилителей к индикаторному устрой­ству. Как правило, в состав коммутатора входят (рис. 9):

—управляющее устройство;

— схемы синхронизации и согласования;

— электронные ключи.

Рис.10. Структурная схема электронного коммутатора.

Поочередное подключение каналов к общей нагрузке произво­дится электронными ключами. Последовательность и время под­ключения каналов определяются последовательностью управляю­щих импульсов, поступающих с управляющего устройства. Для согласования работы индикаторного устройства и коммутатора используются схемы синхронизации и управления.

Управляющее устройство представляет собой электронную схе­му, вырабатывающую последовательность импульсов, служащих для управления работой ключей. Последовательность работы уп­равляющего устройства задает пересчетная схема, состоящая иэ ряда триггеров.

Первый триггер пересчетной схемы запускается положительны­ми импульсами, которые вырабатываются схемой запуска из сину­соидального напряжения. На выходе триггера стоит схема запуска, предназначенная для срабатывания последующего триггера. Числа вырабатываемых импульсов равно числу основных усилителей, т. е. числу пространственных каналов. После выработки необходи­мого числа импульсов схема возвращается в исходное состояние.

Выходные напряжения триггеров поступают на схемы совпадения, определяющие длительность каждого импульса, и через схемы управления и синхронизации на электронные ключи.

Электронные ключи служат для подключения каждого основ­ного усилителя приемных каналов к общей нагрузке на время длительности импульса. Длительность импульса находится в пределах сотен микросекунд, в то время как длительность отраженного сиг­нала составляет сотни миллисекунд, таким образом, в течение дли­тельности отраженного сигнала каждый основной усилитель (т. е. пространственный канал) оказывается подключенным к общей на­грузке несколько десятков раз.

В качестве общей нагрузки могут быть использованы различ­ные схемы повторителей. Сигнал через электронный ключ и повто­ритель поступает на видеоусилитель индикатора. Для того чтобы сигнал каждого пространственного канала занимал на экране ин­дикатора определенное и строго фиксированное место, развертка по каналам должна осуществляться синхронно и синфазно с пере­ключением каналов. Для получения такой развертки необходимо иметь синусоидальное напряжение, синфазное циклу коммутации.

Для получения на экране индикатора линии кормы в электрон­ном коммутаторе одной из схем совпадения формируется импульс кормы, который поступает в индикатор кругового обзора (ИКО).

2. Индикатор кругового обзора

Рис. 11. Функциональная схема индикаторного устройства ГАС

В ИКО применяются электронно-лучевые трубки с магнитным от­клонением луча и электрической фокусировкой (рис. 10). Фор­мирование спиральной развертки на экране ЭЛТ осуществляется вращающимся магнитным полем, которое образуется в результате подачи трехфазного напряжения развертки, промодулированного по пилообразному закону, на трехфазную отклоняющую систему.

Формируется напряжение развертки следующим образом. По­следовательность прямоугольных импульсов из электронного ком­мутатора поступает в схему формирования опорного напряжения, где преобразуется в синусоидальное напряжение. В схеме в каче­стве нагрузки используется синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), включенный по схеме фазовращателя. Ро­тор СКВТ связан с валом курса корабля. Фаза напряжения, снимаемая с роторных обмоток СКВТ, зависит от курса корабля. Та­ким образом достигается независимость отметки от цели от курса своего корабля.

Сформированное напряжение поступает в генератор напряжения развертки, где модулируется по пилообразному закону, и затем на выходной каскад. В выходном каскаде происходит преобразо­вание однофазного напряжения в трехфазное, усиление и подача на трехфазную отклоняющую систему ЭЛТ.

Формирование метки электронного съема производится по двум независимым каналам — дистанции и пеленга. Канал дистанции обеспечивает перемещение метки электронного съема в радиаль­ном направлении на ЭЛТ, канал пеленга в круговом. В качестве опорного напряжения используется синусоидальное напряжение, образуемое в схеме формирования опорного напряжения.

Датчиками дистанции являются потенциометры, механически связанные со штурвалом «дистанция». Амплитуда напряжения, снимаемого с потенциометров, зависит от положения штурвала дистанции, т. е. пропорциональна дистанции.

Режим работы ЭЛТ выбран так, чтобы трубка запиралась и открывалась на время прохождения развертки ИКО и длительности импульса электронного съема, для этого используется импульс, подсветки, длительность этого импульса равна длительности развертки ИКО при отключенном электронном съеме либо длительности импульса электронного съема.

Приемные каналы уточнения координат (КУК)

В связи с тем что данные о цели, полученные с помощью тракта обнаружения, имеют недостаточную для эффективного применения оружия точность, в современных ГАС используются каналы уточнения. В ГАК совокупность КУК образуют тракт уточнения координат (ТУК), для общности все рассуждения будут вестись о ТУК. ТУК помимо получения более точных данных ре­шает задачи обеспечения полуавтоматического сопровождения целей по дистанции и пеленгу, а также прослушивания эхо-сигналов.

В основу построения ТУК положен фазоамплитудный метод, который заключается в преобразовании разности фаз сигналов в напряжение, амплитуда которого пропорциональна этой разности (рис. 11).

Рис. 12. Структурная схема ТУК.

Характеристика направленности ТУК формируется с помощыю двухканального компенсатора,, который представляет собой индукционный коммутатор и две линии задержки. Коммутатор состоит из статора и ротора, на которых, размещены элементы коммутирующих трансформаторов. Коммутирующие трансформаторы предназначены для подключения сигналов с выходов предварительных усилителей к двум линиям задержки, компенсирующим фазовые сдвиги напряжений, возникающие из-за цилиндрической формы акустической антенны.

Такая конструкция позволяет не только сформировать характеристику направленности, но и вращать ее в горизонтальной плоскости. При этом электромеханический привод компенсатора связан со штурвалом «пеленг» тракта обнаружения. Поэтому, когда метка электронного съема подводится под метку от цели, автоматически характеристика направленности ТУК раз­ворачивается в направлении на цель.

С двухканального компенсатора сигналы поступают в двухка-нальный усилитель, где производятся преобразования фазовых со­отношений входных сигналов в амплитудные путем образования их векторной суммы. Двухкнальный усилитель включает в себя канал суммы и канал разности. Сигналы канала суммы и канала разности совместно используются для управления лучом индика­тора отклонения пеленга.

Сигналы с канала суммы поступают на катушки вертикального отклонения, а с канала разности — на катушки горизонтального отклонения. В результате совместного отклонения луча на экране ЭЛТ высвечивается наклонная прямая линия. Если оператор раз­вернет приемную характеристику направленности так, что цель будет находиться на оси ХН, то разностный сигнал будет равен пулю, а суммарный — максимуму и на экране индикатора в этом случае появится вертикальная прямая линия, свидетельствующая о точном направлении на цель.

Так же как и в приемных канала тракта обнаружения, в двух-канальном усилителе осуществляется временная регулировка уси­ления, ручная и автоматическая. Назначение и принципы построе­ния аналогичны. С канала суммы сигналы поступают на усилитель прослушивания, где преобразуются и усиливаются для воспро­изведения в громкоговорителе и головных телефонах.

Уточнение дистанции производится с помощыо самописца, ко­торый представляет собой электромеханический регистратор сиг­налов. Запись сигналов производится на электрохимической, бума­ге с помощью контактного устройства.

3. Система управления и синхронизации

Гидролокационная станция состоит из большого числа
отдельных приборов, блоков, устройств и т. п. Каждый из них ре­шает свою функциональную задачу. Взаимосвязь между отдельны­ми приборами, блоками и устройствами, объединение их в функ­циональные построения (тракты, каналы), определение временных интервалов их работы осуществляет система управления и синхро­низации.

Система решает следующие задачи:

— управление подачей питающих напряжений на приборы и блоки ГАС в зависимости от режима работы;

—синхронизацию циклов излучения и приема;

— синхронизацию начала развертки на индикаторах;

— синхронизацию работы схем временной регулировки уси­ления;

— управление режимами работы трактов;

— управление режимами работы синхронно-следящих систем;

— управление частотой излучаемого сигнала и частотной ха­рактеристикой приемного тракта.

Управление подачей питания на приборы и блоки станции осу­ществляется со специального прибора, на котором установлены отдельные переключатели, контролирующие и регулирующие уст­ройства, позволяющие включать ГЛС в различные режимы рабо­ты. При этом переменные напряжения от бортовой сети или от специальных преобразователей поступают на выпрямительные уст­ройства, расположенные в приборах и блоках станции, и далее на отдельные устройства, схемы, узлы, детали .

В ГЛС кроме переменных напряжений 380 В 50 Гц, 220 В 50 Гц от бортовой сети, предназначенных для питания электронных систем станции, также используются переменные напряжения 220 В 427 Гц, 40 В 427 Гц, 110 В 427 Гц, необходимые для питания электромеханических систем, следящих приводов, высоковольтных выпрямителей и т. д.

Для защиты обслуживающего персонала от поражения элек­трическим током в приборах и блоках предусмотрена система блокировок, которая обеспечивает отключение питающих напря­жений при выдвижении блоков. Для защиты от коротких замыка­ний и перегрузок в приборах, потребителях имеются плавкие предохранители, о перегорании которых сигнализируют сигналь­ные лампочки, установленные на передних панелях. Питающие напряжения от бортовой сети поступают на щит питания, на пе­редней панели которого выведены соответствующие переключатели и контрольно-измерительные приборы, позволяющие включать в работу различные приборы и устройства станции, а также контро­лировать величины питающих напряжений.

В каждом приборе, как правило, располагаются выпрямители, которые вырабатывают постоянные напряжения для обеспечения нормального функционирования электронных схем и отдельных устройств.

Сигналы управления и синхронизации вырабатываются в блоке датчиков и через блок управления подаются в блок формирования сигналов управления и синхронизации на отдель­ные схемы формирования импульсов запуска, импульсов управле­ния коммутатором приема-передачи, а также импульсов управле­ния временной регулировки усиления и синхронно-следящими си­стемами и т. д.

Такое построение позволяет осуществить четкое взаимодействие между отдельными приборами, блоками и устройствами в различ­ных режимах работы ГАС.

1.Назначение, решаемые задачи, приборный состав ГАС МГ-312.

2.Работа ГАС МГ-312 по структурной схеме.

1. Назначение, решаемые задачи, приборный состав ГАС МГ-312.

Гидролокационная станция позволяет определить как направление, так и дистанцию до цели. Устанавливется на кораблях проекта 61, 61М совместно со станцией сопровожнения и целеукзания МГ-311.

Дистанция до цели определяется измерением интервала времени между моментом излучения в воду импульса акустических колебаний и моментом приема эхо-сигнала.

Гидролокатор кругового обзора обеспечивает непрерывное наблюдение за подводными целями, определение пеленга, курсового угла и дистанции до цели и передачу их в станцию управления оружием МГ-311 и ПУСБ.

Рис.1 Размещение ГАС на корабле.

Состав и размещение приборов и блоков станции:

-пр.1 - приемо-излучающая система - расположена в шахте ПОУ (подъемо-опускаемого устройства), которое выдвигется из днища корабля при перед включением ГАС на излучение, расположено в районе полубака;

-пр.16 - переключатель «ПРИЕМ-ПЕРЕДЧА» - состоит из блока поляризаации и коммутатора,

расположен в гидроакустическом отсеке корабля;

-пр.2 - импульсный генератор - расположен в гидроакустическом отсеке корабля;

-пр-ры 8,8А - предврительные усилители 1-79 каналов, магнитный усилитель;

-пр.13А - емкостной коммутатор, в состав которого входит блок емкостного коммутатора и бл. генератора развертки;

-щеточный компенсатор;

-пр.4А - пульт кругового обзора, в который входят:

-бл. индиктораа кругового обзора;

-бл. управления;

-бл. усилителя кругового обзора;

-бл. усилителя слуховой системы;

расположен в гидроакустической рубке корабля;

-пр.7- рекордер (смописец) - тк же расположен в гидроакустической рубке корабля;

-пр.6 - выносной индикатор ГАС - расположен в БИПе корабля;

-головные телефоны, громкоговоритель - расположены в гидроакустической рубке корабля;

-ЗИП и техническая документация.

2.Работа ГАС МГ-312 по структурной схеме.

Принцип действия рассмотрим по структурной схеме, изображенной на (рис.2).

Рис.2. Структурная схема ГАС МГ-312.

Автономная работа станции в режиме излучения осуществляется следующим образом. Задающий релаксационный генератор индикатора кругового обзора (блок ИЭ) вырабатывает остроконечные импульсы с периодом повторения 10.8 или 5.4 с в зависимости от выбранной шкалы дальности 8000 или 4000 м. Эти импульсы запускают ждущий мультивибратор, на выходе которого образуется прямоугольный импульс длительностью 100 мс.

Прямоугольный импульс с выхода мультивибратора через катодный повторитель, служащий для исключения влияния последующих цепей на работу мультивибратора, поступает на генератор пилообразного напряжения и на запуск импульсного генератора. В импульсном генераторе вырабатывается импульс 50 или 25 мс, который через коммутационное устройство прибора 16 «прием – передача» поступает на акустическую систему.

Акустическая система преобразует электрические колебания в акустические. Она состоит из 81-й секции, каждая из которых включает два магнитострикционных преобразователя. Система ориентироваана таким образом, что 1- и 81-я секции направлены в сторону носа корабля. В режиме излучения секции соединяются таким образом, что акустический импульс в горизонтальной плоскости излучается по всем направлениям. В вертикальной плоскости излучение производится направленно. Блок поляризации служит для выработки напряжения, необходимого для поляризации преобразователей.

Одновременно с излучением импульса генератор пилообразного напряжения вырабатывает линейно-меняющееся напряжение, которое через усилитель постоянного тока поступает в блок емкостного (индуктивного) коммутатора на обмотки сельсинов БС405, которые вырабатывают напряжения спиральной развертки для индикатора кругового обзора (ИКО) и выносного индикатора кругового обзора (ВИКО). Таким образом, осуществляется согласование начала развертки на индикаторах кругового обзора с посылкой импульса. Кроме того, в момент посылки подается питание на электродвигатель рекордера, и его перо начинает движение слева направо синхронно с движением электронного пятна на экранах трубок. При совместной работе со станцией МГ-311 задающий релаксационный генератор синхронизирует ее управляющим импульсом. После прекращения посылки коммутационное устройство переключает акустическую систему из режима излучения в режим приема, т. е. отключает от нее импульсный генератор и подключает предварительный усилитель.

Принимаемый отраженный сигнал преобразуется в электрический импульс, который подается на входы предварительных усилителей. При этом первая секция подключается к пернвому усилителю, втрая – ко второму и так далее по порядку их следования. Всего в станции имеется 81предварительный усилитель (по числу секций акустичесокй системы). Предварительные усилители идентичны и предназначены для усиления отраженных сигналов до величины напряжения, обеспечивающего нормальную коммутацию и преобразование частоты сигнала в частоту 13,3 кГц. Выход каждого из усилителей соединяется с соответствующей пластиной статора емкостного коммутатора.Пластины статора и ротора коммутатора образуют переходные емкости, через которые любые группы из трех пластин статора могут быть подключены к задерживающей цепи. Группа из 30 секций статорных пластин изображает положение сектора из 30 секций акустической системы в пространстве по горизонту.

Задерживающие цепи служат для компенсации фазы, а следовательно, для формирования характеристики направленности в горизонтальной плоскости. При вращении ротора емкостного коммутатора осуществляется бесконтактное переключение усилительных каналов, подсоединяемых к задерживающий цепи, и секций приемной системы, в результате чего обеспечивается вращение характеристики направленности.

Приемная характеристика направленности делает один оборот за время, не превыщающее длительности посылки.

С выхода емкосного коммутатора напряжение сигнала частотой 13,3 кГц подается в усилитель кругового обзора. Входной каскад усилителя предназначен для согласования входа усилителя с выходом коммутатора.С выхода входного каскада через аттенюатор, дающий возможность менять усиление тракта, сигнал поступает на усилительный каскад, усиливается и поступает на смеситель, куда также поступает напряжение от гетеродина. В смесителе частота 13,3 кГц преобразуется в промежуточную частоту 31 кГц. Напряжение промежуточной частоты усиливается каскадами усиления и поступает на детектор. Импульс постоянного тока с выхода детектора через катодный повторитель поступает на управляющие электроды электронно-лучевых трубок, вызывая яркостную отметку цели на экране индикаторов.

В усилителе кругового обзора предусмотрена автоматическая (АРУ) и временная (ВРУ) регулировки усиления, предназначенные для подавления шумовых и реверберационных помех.

Местоположение отметки от цели на экране трубки обусловленно спиральной разверткой луча, применяемой в станции. В момент посылки импульса генератор пилообразного напряжения и пилообразный импульс, усиленный усилителем постоянного тока, поступает на обмоткувозбуждения сельсинов БС-405, расположенных в емкостном коммутаторе. Роторы этих сельсинов, находясь на одной оси с ротором емкостного коммутатора, вращаются синхронно спосдедним. В роторных обмотках сельсинов вырабатывается трехфазное синусоидальное напряжение, амплитуда которого в течение приема (пауза) изменяется по линейному закону.

Полученное напряжение подается на отклоняющую систему электронно-

лучевых трубок. Электронный луч движется по спирали, причем за каждый оборот луча происходит оборот характеристики направленности в горизонтальной плоскости на 360°.

Во время паузы между посылками радиус развертки нарастает пропорционально скорости распространения акустического импульса в воде. Так как развертка и излучение импульса в воду начинаются одновременно, то расстояние отметки цели от центра трубки пропорциональнодистанции до нее. Определение пеленга на цель обеспечивается тем, что статор генератора развертки сельсина БС-405 поворачивается принимающим курсоуказание сельсином БС-404А от корабельного гирокомпаса на угол соответствующий курсу корабля. Для наглядного представления о положении пеленгуемого объекта на экране ИКО засвечивается линия курса (носа корабля).

Получение линии курса задается импульсами, поступающими от электромагнитного импульсника в блоке емкостного коммутатора. В качестве импульсника используется подковообразный магнит с двумя обмотками. Над магнитом вращается алюминиевый диск, по радиусу которого закреплена тонкая стальная пластина. Когда пластина оказывается над магнитом, магнитный поток изменяется и в катушке индуктируется импульс напряжения. Этот импульс поступает на усилитель в блоке ИЭ и затем на релаксационный генератор, вырабатывающий кратковременные импульсы, которые поступают на управляющий электрод трубки и засвечивают развертку в виде точек.

Ориентировка магнита производится так, что стальная пластина в диске находится над пластиной в момент, когда ось характеристики направленности занимает положение прямо по носу корабля. Вращение роторов коммутатора и сельсинов развертки осуществляется электродвигателем МА-52/2М.

За счет быстрого вращения приемной характеристики направленности гидролокатор позволяет обследовать пространство с большой скоростью, а на его экране одновременно наблюдаются все цели, находящиеся в зоне действия станции.

Съем координат цели производится с помощью линии-вектора (визира), начало которой находится в центре экрана, а конец совмещается с отметкой цели. Длина линии устанавливается вращением ротора датчика ЛВТ, а поворот линии по пеленгу – сельсином БС-404Б, размещенным в блоке управления индикатора кругового обзора. Напряжение метки через реле подается на отклоняющую систему трубки. В этот же момент с помощью реле отключаются выход усилителя и схема формирования линии курса, а также прерывается спиральная развертка. Работой реле управляет релаксационный генератор метки в блоке ИЭ. Для переключения развертки с метки на спираль используется мультивибратор гашения обратного хода луча. После того как конец метки электронного съема будет совмещен с отметкой от цели, вращением маховичков “Пеленг” и “Дальность” дистанция, пеленг и курсовой угол определяются по соответствующим шкалам в блоке управления. Грубо дистанция и пеленг могут быть отсчитаны по шкале на экране электронно-лучевой трубки.

Отметка от цели появляется также и на ВИКО. Напряжение развертки для ВИКО вырабатывается сельсином БС-405, ротор которого в отличие от генератора развертки основного индикатора неподвижен. Поэтому изображение цели на ВИКО дается в координатах “дистанция – курсовой угол”. Для определения дистанции и курсового угла на цель имеется визирная линейка, которая вращается с помощью маховичка “Пеленг”. Для определения пеленга на цель в выносном индикаторе предусмотрена подвижная шкала, расположенная по окружности экрана трубки и вращаемая принимающим от гирокомпаса сельсином БС-404А.

В станции имеется возможность осуществлять прием по слуховому тракту. После предварительного усиления отраженный сигнал поступает к щеткам щеточного компенсатора, воспроизводящего расположение секций вибратора в горизонтальной плоскости. Со щеточных контактов напряжение поступает на ламели ротора, к которым подключены звенья задерживающих цепей. На выходе компенсатора происходит сложение напряжения от тридцати секций вибратора.

При вращении вручную ротора компенсатора посредством дистанционного привода характеристика направленности будет вращаться в направлении, которое задается гидроакустиком с помощью маховичка пеленга. С выхода задерживающих цепей сигнал поступает на входной каскад слухового тракта и затем на аттеньюатор, который позволяет регулировать коэффициент усиления тракта. После усиления сигнал совместно с напряжением гетеродина поступает на смеситель. На выходе смесителя выделяется сигнал частотой 1.5 кГц, который, усиливаясь, поступает на выходной каскад и далее на телефоны и громкоговоритель. Телефоны и громкоговоритель позволяют прослушать эхо-сигнал. Пеленгование по максимальному методу на слух в гидролокаторах не производится.

Слуховой тракт служит только для классификации контакта путем прослушивания тона эхо-сигнала. Кроме того, сигнал поступает на каскад усиления, диод (детектор), катодный повторитель и далее на перо рекордера.

Рекордер представляет собой самописец, перо которого перемещается слева направо синхронно с изменением радиуса окружности на экране электронно-лучевой трубки. Сверху вниз с постоянной скоростью движется бумага, пропитанная двуокисью йода. Когда приходит эхо-сигнал, импульс постоянного тока с катодного повторителя проходит на перо и с пера через бумагу на корпус рекордера. За счет напряжения, возникающего между пером и корпусом, происходит электролиз, и на бумаге выделяется чистый йод в виде коричневой черточки. Так как начало движения пера совпадает с началом движения электронного пятна на трубке, то расстояние до черточки пропорционально дистанции до цели. Дистанция считывается напротив черточки по шкале. Так как бумага движется, на ней записывается дальность до цели в различные моменты времени, то есть образуется трасса записи эхо-сигнала.

Для выработки текущих координат цели по дискретным данным, получаемым при эхо-пеленговании, в станции используется система полуавтоматического сопровождения цели по дистанции и пеленгу.

Оператор может с помощью маховичков “Пеленг” и ”Дистанция”, имеющихся в блоке БУ пульта кругового обзора, поворачивать линию съема и изменять ее длину. Путем нажатия на маховички он может подключать их одновременно к элементам схем полуавтоматического сопровождения цели по дистанции и пеленгу. В этом случае поворот оси маховичка “Дистанция” передается на сельсин БД-404А для выдачи дистанции в гидролокационную станцию МГ-311, на ЛВТ-Д – для выдачи дистанции в ПУСБ, на ЛВТ – датчик, управляющий длиной линии съема в системе электронного съема координат цели.

Все три датчика находятся в блоке БУ пульта кругового обзора. При появлении отметки от цели на экране индикатора оператор с помощью маховичков “Пеленг” и ”Дистанция” подводит конец линии съема под отметку от цели и определяет дистанцию и пеленг. С появлением второй отметки оператор определяет направление движения цели по изменению дистанции и пеленга. Нажимая на маховички, оператор включает систему автоматического сопровождения по дистанции и пеленгу, грубо подбирая скорость изменения дистанции и пеленга. При этом вращение от маховичка с помимо датчиков выдачи дистанции, подается на систему вырабатывания ВИР. Cистема вырабатывания ВИР создает напряжение, пропорциональное приращению дистанции между первой и второй отметками. Это напряжение поступает на исполнительный двигатель, который развивает скорость пропорционально поступающему напряжению. С вала двигателя движение передается на датчики дистанции.

Датчики дистанции будут поворачиваться с постоянной скоростью и соответственно будет изменяться с постоянной скоростью длина линии съема на индикаторе. Т.о. схема полуавтоматического сопровождения цели по дистанции позволяет выдавать текущее значение дистанции по получаемым при работе станции дискретным данным дистанции до цели.

Система полуавтоматического сопровождения цели по пеленгу работает аналогично. Для исключения возможности потери контакта с целью на качке корабля приемоизлучающая (как на рис.2) система стабилизирована с помощью приводов стабилизации по бортовой и килевой качке.

1 Боевые возможности и состав ГАС МГ-342 .

Назначение и решаемые задачи. Гидроакустическая станция МГ-342 предназнчена для вооружения противолодочных крейсеров пр. 1123, 1143, 1164 и обеспечивает решение следующих боевых задач :

- поиск и обнаружение подводных лодок;

- слежение (сопровождение) за обнаруженными подводными лодками;

- определение координат обнаруженной цели и выдачу данных в корабельные системы “Спрут”, СВЦ-200 , 201, «Алеля-2», «Лесоруб».

Дата добавления: 2014-10-02; просмотров: 1816; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!