ИМИТАТОР ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ЭХО-СИГНАЛА

Изобретение относится к области тренажеров и имитаторов и может быть использовано в имитаторах гидролокационных станций для обучения и тренировки их операторов в условиях учебного класса.

Известен способ имитации гидроакустического эхо-сигнала, реализуемый в имитаторах подводных лодок, основанный на приеме зондирующего сигнала, определении направления его прихода, преобразовании зондирующего сигнала в ряд сдвинутых по случайному закону отдельных сигналов, группировке этих сигналов в несколько групп, каждая из которых соответствует определенной отражающей части подводной лодки, с временным сдвигом групп между собой и сигналов внутри групп в зависимости от угла прихода зондирующего сигнала, усилении групп сигналов, суммировании их, излучении преобразованного сигнала.

Устройство, реализующее указанный способ, обладает следующими существенными недостатками:

- нельзя осуществлять имитацию эхо-сигнала в условиях учебного класса;

- невозможно оперативно управлять имитируемым эхо-сигналом в процессе обучения и тренировки;

- амплитуда имитируемого эхо-сигнала не зависит от ракурса цели.

Известно устройство имитации гидроакустического эхо-сигнала, содержащее формирователь гидроакустического эхо-сигнала, модулятор, схему управления по дальности, генератор несущей частоты, датчики скорости и курса цели и носителя гидролокационной станции (ГЛС).

В этом устройстве, выбранном в качестве прототипа, формируемый гидроакустический эхо-сигнал постоянной амплитуды и частоты модулируется по частоте для имитации эффекта Допплера в соответствии с частотой f_о±Δf, вырабатываемой в генераторе несущей частоты по сигналам скорости и курса цели и носителя ГЛС. Затем в схеме управления по дальности амплитуда имитируемого гидроакустического эхо-сигнала меняется в зависимости от дальности до цели в соответствии с выбранным для имитации законом изменения.

Недостатком устройства-прототипа является отсутствие учета в амплитуде выходного сигнала влияния ракурса цели (алгебраической суммы углов курса цели и пеленга на цель) на амплитуду гидроакустического эхо-сигнала, что имеет место в реальных условиях.

Остальные недостатки, присущие устройству, реализующему способ, в устройстве-прототипе отсутствуют.

Целью настоящего предложения является увеличение степени приближения имитируемого гидроакустического эхо-сигнала к реальному путем имитации влияния ракурса цели на амплитуду гидроакустического эхо-сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные формирователь гидроакустического эхо-сигнала, модулятор и схему управления по дальности, подключенный к модулятору генератор несущей частоты, датчики скорости и курса цели и носителя ГЛС, введены последовательно соединенные датчик пеленга на цель, фазовый детектор и управляемый аттенюатор, при этом вход датчика пеленга на цель подключен к датчику курса цели, а второй вход управляемого аттенюатора соединен с выходом схемы управления по дальности. В результате формируется ракурс цели и амплитуда выходного сигнала отражает зависимость от фазы и амплитуды сигнала ракурса цели.

На чертеже фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого имитатора гидрокустического эхо-сигнала. Имитатор гидроакустического эхо-сигнала содержит формирователь гидроакустического эхо-сигнала 1, модулятор 2, схему управления по дальности 3, генератор несущей частоты 4, датчик 5 скорости носителя ГЛС V_c, датчик 6 курса носителя ГЛС q_c, датчик 7 скорости цели V_ц, датчик 8 курса цели q_ц, управляемый аттенюатор 9, фазовый детектор 10, датчик 11 пеленга на цель Пц.

При этом формирователь 1, модулятор 2, схема управления 3 и управляемый аттенюатор 9 соединены последовательно, генератор 4 подключен к модулятору 2, датчик 6 курса и датчик 5 скорости носителя ГЛС соединены последовательно и подключены к одному входу генератора 4, датчик 8 курса и датчик 7 скорости цели соединены последовательно и подключены к второму входу генератора 4, второй выход датчика 8 курса цели подключен к датчику 11 пеленга на цель, который через фазовый детектор 10 подключен к входу управления управляемого аттенюатора 9.

Имитируемый гидроакустический эхо-сигнал постоянной частоты и амплитуды вырабатывают в формирователе I, модулируют в модуляторе 2 по частоте f_о±Δf, формируемой в генераторе 4 для имитации эффекта Допплера по данным о курсе и скорости цели и носителя ГЛС, поступающим из соответствующих датчиков 5, 6, 7, 8. Затем в схеме 3 амплитуду сигнала изменяют в зависимости от дальности до цели в соответствии с выбранным законом. Информация о дальности до цели поступает на вход управления схемы 3.

С выхода схемы 3 сигнал поступает в управляемый аттенюатор 9, на вход управления которого подают напряжение, амплитуда которого является функцией амплитуды и фазы сигнала ракурса цели. Это управляющее напряжение вырабатывается в фазовом детекторе 10, на вход которого поступает сигнал ракурса цели, формируемый последовательно соединенными датчиком 8 курса цели и датчиком 11 пеленга на цель.

В случае использования в качестве датчиков синусно-косинусных вращающихся трансформаторов (СКВТ) ротор датчика 8 разворачивают на угол курса цели, напряжения с его выходных обмоток, пропорциональные синусу и косинусу курса цели, подают на входные обмотки датчика 11, ротор которого разворачивают на угол пеленга на цель. С выходных обмоток датчика II напряжение, пропорциональное синусу (косинусу) алгебраической суммы курса цели и пеленга на цель (ракурса цели), подают на вход фазового детектора 10.

В управляемом аттенюаторе 9 имитируемый гидроакустический сигнал ослабляют в зависимости от ракурса цели в соответствии с выбранным законом и подают в канал индикации имитатора ГЛС.

Таким образом, предлагаемый имитатор гидроакустического эхо-сигнала позволяет имитировать эхо-сигнал, учитывающий взаимное расположение цели и носителя ГЛС (ракурс цели), т.е. повысить качество имитации гидроакустической обстановки.

Разработка такого имитатора вызвана необходимостью повышения эффективности обучения и тренировки операторов ГЛС в обстановке, максимально приближенной к реальной, при одновременном сокращении сроков и стоимости обучения и сохранении ресурса боевой техники.

Предлагаемый имитатор гидроакустического эхо-сигнала имеет объем аппаратуры несколько больший, чем у имитатора-прототипа (примерно на 5%), однако позволяет значительно повысить качество имитации благодаря максимальному приближению имитируемого гидроакустического сигнала к реальному сигналу на индикаторе ГЛС.

Государственные испытания опытного образца имитатора ГЛС подтвердили положительные качества предлагаемого устройства.