Тренажер оператора радиолокационного комплекса

Полезная модель относится к учебно-техническим средствам и устройствам радиолокации и может быть использована для обучения и тренировки операторов радиолокационных комплексов (РЛК) с имитацией радиолокационной обстановки, адекватной реальным условиям, и позволяет повысить навыки личного состава РЛК. Сущность полезной модели заключается в том, что в тренажере оператора радиолокационного комплекса (РЛК), содержащий блок управления и индикации (БУИ) и сумматор, дополнительно введены блок гальванической развязки (БГР), блок умножения частоты (БУЧ), по меньшей мере, одна линия задержки и цифрового синтеза частоты (ЛЗЦСЧ), цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), дифференциальный усилитель (ДУ) и фильтр низких частот (ФНЧ). Технический результат от использования полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения возможности формирования имитированных эхо-сигналов на ПЧ от надводных целей и навигационных ориентиров на фоне собственного шума приемника, активных помех (несинхронных и хаотически импульсных помех от радиоэлектронных средств, работающих в X-диапазоне радиоволн) и пассивных помех (взволнованная водная поверхность, гидрометеорологические образования, береговая черта, навигационные ориентиры фарватеров), отображения карты района действия, интерактивное размещение целей на этой карте, координаты целей, ЭПР, тип целей, варианты маневра и независимую скорость целей, при этом количество имитируемых целей может составлять не менее 128 на азимут.

Полезная модель относится к учебно-техническим средствам и устройствам радиолокации и может быть использована для обучения и тренировки операторов радиолокационных комплексов (РЖ) с имитацией радиолокационной обстановки, адекватной реальным условиям, и позволяет повысить навыки личного состава РЛК.

Известен имитатор радиолокационной обстановки по патенту РФ на полезную модель 52196, 2005 г., МПК G01S 7/40, опубл. Бюл. 7, 2006 г., содержащий блок управления, радиолокатор, первый и второй генераторы промежуточной частоты, первый и второй электронные ключи и сумматор, при этом выходы первого и второго генераторов соединены с первыми входами первого и второго электронных ключей, управляющие входы которых соединены с первым и вторым выходами блока управления соответственно, а их (ключей) вторые выходы - с первым и вторым входами сумматора соответственно, выход сумматора соединен с входом радиолокатора, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, а его (радиолокатора) второй выход - со вторым входом блока управления.

Известный прибор обеспечивает имитацию радиосигналов, как от движущихся, так и от неподвижных целей, но имеет недостатки - малая функциональность из-за невозможности имитации параметров более двух движущихся целей, например траектории движения, скорости, типа и эффективной площади рассеивания цели и различных климатических условий, состояния водной поверхности, при размещении его на корабле.

Решаемой задачей является расширение функциональных возможностей путем обеспечения имитации различных климатических условий (температура, ветер, осадки и т.д.) и состояние водной поверхности (волнение, боковая и килевая качка, подводные течения и т.д.).

Существующие приборы подобной конструкции позволяют имитировать цели только для простых импульсных радиолокационных станций, поскольку использование всего двух аппаратных каналов не позволяет производить одновременную имитацию более двух целей с одного элемента дистанции, одна из которых неподвижна, с нулевой доплеровской скоростью, а вторая - подвижная, имитируемая доплеровским смещением частоты, а также отсутствует возможность динамического изменения смещения доплеровской частоты, поэтому у всех имитируемых подвижных целей должна быть одна и та же скорость и все они должны приближаться или удаляться. Кроме того, не предусмотрена возможность имитации радиолокационных объектов в станциях со сложным законом изменения амплитуды или фазы зондирующего сигнала, а также не реализована имитация окружающей обстановки, например береговой черты, буев, мостов и прочих объектов, получаемых с использованием картографической информации, параметров подвижных целей - траектории движения, скорости, типа и эффективной площади рассеивания (ЭПР) и различных климатических условий, состояния водной поверхности и т.п.

Для реализации поставленной задачи целесообразно обучение и тренировку операторов производить на реальном РЛК, с созданием условий, при которых оператор не видит разницы между реальными и имитируемыми сигналами на радаре пульта управления, т.е. в штатных условиях работы.

Сущность полезной модели заключается в том, что в тренажере оператора радиолокационного комплекса (РЛК), содержащем блок управления и индикации (БУИ) и сумматор, дополнительно введены блок гальванической развязки (БГР), блок умножения частоты (БУЧ), по меньшей мере, одна линия задержки и цифрового синтеза частоты (ЛЗЦСЧ), цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), дифференциальный усилитель (ДУ) и фильтр низких частот (ФНЧ), при этом сигналы от устройства формирования и обработки сигналов (УФОС) приемника антенны РЖ поступают на входы БГР, где происходит гальваническая развязка сигналов, с выходов БГР сигналы поступают в ЛЗЦСЧ, одновременно с генератора передатчика антенны РЖ сигнал опорной частоты поступает на вход БУЧ, где происходит преобразование сигнала частоты, и далее в упомянутую ЛЗЦСЧ, где совместно с сигналами от УФОС и БГР формируются радиолокационные отклики, с выходов ЛЗЦСЧ преобразованные сигналы поступают на входы сумматора, где они объединяются в общий сигнал на промежуточной частоте (ПЧ), с выхода сумматора общий сигнал поступает на вход ЦАП, в котором формируется дифференциальный аналоговый сигнал (ДАС), затем ДАС поступает в ДУ, где усиливается, и далее - в ФНЧ для фильтрации, после чего синтезированный сигнал поступает на вход блока ПЧ приемника антенны РЖ, где реальный сигнал подменяется на сигнал с реальной навигационной обстановкой и имитируемыми целями на фоне активных и пассивных помех для отображения на рабочем пульте оператора РЛК, причем управление формированием радиолокационных откликов и их отображение осуществляется БУИ.

Сущность полезной модели поясняется структурной схемой, где:

1 - блок гальванической развязки;

2 - линия задержки и цифрового синтеза частоты;

3 - блок умножения частоты;

4 - сумматор;

5 - цифро-аналоговый преобразователь;

6 - дифференциальный усилитель;

7 - фильтр низкой частоты;

8 - блок управления и индикации.

Работа на тренажере оператора радиолокационного комплекса (ТРЛК) осуществляется следующим образом.

Создают упражнение на ТРЛК из заранее сформированного списка, путем выбора района плавания. Для создания нового района плавания с помощью средств ввода/вывода ТРЛК^* (^*) на схеме не показан, здесь и далее), после чего от корабельного карт-сервера (ККС) ^* запрошенная катрографическая информация поступает в ТРЛК. Сформированный на основании поступившей информации район плавания в виде цифровой базы храниться в энергонезависимой памяти ^* ТРЛК. Далее задают радиолокационную обстановку с учетом района плавания и радиолокационной наблюдаемости, надводные цели и траектории их движения. Для каждой имитированной цели задают координаты - пеленг, дистанцию и курс, тип (выбирают из списка), параметры маневра и скорость цели, а также уровень активных и пассивных помех - уровень баллов взволнованной водной поверхности, гидрометеорологические образования, перемещающиеся в заданном направлении, береговую черту, навигационные ориентиры фарватеров (вехи, буи, бакены и т.д.), информация о которых поступает от ККС^*. По введенным данным ТРЛК формирует имитированный эхо-сигнал на промежуточной частоте (ПЧ) от надводных целей и навигационных ориентиров на фоне собственного шума приемника, активных и пассивных помех. При имитации радиолокационного объекта (РЛО) также генерируются сообщения об имитируемых текущих характеристиках собственного движения носителя, например корабля и направления антенны^* активного канала РЖ, и передают на пульт оператора, за которым находится обучаемый.

Сигналы амплитудной и частотной модуляции от устройства формирования и обработки сигналов (УФОС)^* приемника антенны ^* РЛК поступают на входы БГР 1, где происходит гальваническая развязка сигналов, с выходов БГР 1 сигналы поступают в ЛЗЦСЧ 2, одновременно с генератора передатчика антенны^* РЛК сигнал опорной частоты (ОЧ) поступает на вход БУЧ 3, где происходит умножение сигнала ОЧ в несколько раз, и далее в упомянутую ЛЗЦСЧ 2, где используя многоканальную схему задержек, совместно с сигналами модуляции от УФОС^* и БГР 1 формируются радиолокационные отклики в полной разрядной сетке и аттенюирутся в соответствии с установленными значениями эффективной площади рассеивания (ЭПР) и удаленности от РЖ и складываются на промежуточной частоте (ПЧ), с выходов ЛЗЦСЧ 2 преобразованные сигналы поступают на входы сумматора 4, где они объединяются в общий сигнал на ПЧ, с выхода сумматора общий сигнал поступает на вход ЦАП 5, в котором формируется дифференциальный аналоговый сигнал (ДАС), затем ДАС поступает в ДУ 6, где усиливается, и далее - в ФНЧ 7 для фильтрации, после чего синтезированный сигнал поступает на вход блока ПЧ^* приемника антенны^* РЖ, где реальный сигнал подменяется на сигнал с реальной навигационной обстановкой и имитируемыми целями на фоне активных и пассивных помех для отображения на рабочем пульте оператора^* РЖ, причем управление формированием радиолокационных откликов и их отображение осуществляется БУИ 8.

Технический результат от использования полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения формирования имитированных эхо-сигналов на ПЧ от надводных целей и навигационных ориентиров на фоне собственного шума приемника, активных помех (несинхронных и хаотически импульсных помех от радиоэлектронных средств, работающих в X-диапазоне радиоволн) и пассивных помех (взволнованная водная поверхность, гидрометеорологические образования, береговая черта, навигационные ориентиры фарватеров), отображения карты района действия, интерактивное размещение целей на этой карте, координаты целей, ЭПР, тип целей, варианты маневра и независимую скорость целей, при этом количество имитируемых целей может составлять не менее 128 на азимут.

Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно дополнительным введением в состав ТРЛК блока гальванической развязки (БГР), блока умножения частоты (БУЧ), по меньшей мере, одной линии задержки и цифрового синтеза частоты (ЛЗЦСЧ), цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), дифференциального усилителя (ДУ) и фильтра низких частот (ФНЧ).

Представленные описание и схема заявляемого тренажера позволяют, используя известные в приборостроении материалы, технологии и покупные изделия, изготовить его промышленным способом и использовать для обучения и тренировки операторов радиолокационных комплексов (РЖ) с имитацией радиолокационной обстановки, адекватной реальным условиям, с целью повышения навыков и боеготовности личного состава РЛК.

Тренажер оператора радиолокационного комплекса (РЛК), содержащий блок управления и индикации (БУИ) и сумматор, отличающийся тем, что в состав дополнительно введены блок гальванической развязки (БГР), блок умножения частоты (БУЧ), по меньшей мере, одна линия задержки и цифрового синтеза частоты (ЛЗЦСЧ), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), дифференциальный усилитель (ДУ) и фильтр низких частот (ФНЧ), при этом сигналы от устройства формирования и обработки сигналов (УФОС) приемника антенны РЛК поступают на входы БГР, где происходит гальваническая развязка сигналов, с выходов БГР сигналы поступают в ЛЗЦСЧ, одновременно с генератора передатчика антенны РЛК сигнал опорной частоты поступает на вход БУЧ, где происходит его многократное умножение, и далее в упомянутую ЛЗЦСЧ, где совместно с сигналами от УФОС и БГР формируются радиолокационные отклики, с выходов ЛЗЦСЧ преобразованные сигналы поступают на входы сумматора, где они объединяются в общий сигнал на промежуточной частоте (ПЧ), с выхода сумматора общий сигнал поступает на вход ЦАП, в котором формируется дифференциальный аналоговый сигнал (ДАС), затем ДАС поступает в ДУ и ФНЧ для усиления и фильтрации, после чего синтезированный сигнал поступает на вход блока ПЧ приемника антенны РЛК, где реальный сигнал подменяется на сигнал с реальной навигационной обстановкой и имитируемыми целями на фоне активных и пассивных помех для отображения на рабочем пульте оператора РЛК, причем управление формированием радиолокационных откликов и их отображение осуществляется БУИ.