ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ КОРАБЕЛЬНЫХ ПАССИВНЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Предлагаемое устройство относится к области тренажеростроения и может быть использовано для профессиональной подготовки операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (ПРЛС) методам и приемам их управления в реальных условиях применения ПРЛС на МТВД.

Рассматриваемое устройство представляет собой тренажер для подготовки операторов корабельных ПРЛС, обеспечивающих поиск, обнаружение, измерение параметров излучения, классификацию и определение координат носителей РЛС вероятного противника, работающих в заданных частотных диапазонах.

Одним из важных вопросов, который стоит перед разработчиками тренажеров такого назначения, является возможность аппаратурной реализации в тренажере функциональной модели внешних условий работы корабельных ПРЛС, характеризующихся сложным радиотехническим полем при дальнем тропосферном распространении радиоволн (ДТР), а также функциональной модели работы основных устройств корабельных ПРЛС (антенна, приемник, индикаторное устройство и т.д.). При этом необходимо достичь наибольшего подобия между имитируемыми условиями работы и реальными.

Так, в реальных условиях работы ПРЛС, когда коэффициент усиления компенсационной антенны из-за флюктуации электромагнитного поля при ДТР и колебаний питающих напряжений претерпевает изменения, невозможно реализовать 100% компенсацию приема сигналов излучений, принятых первыми боковыми лепестками диаграммы направленности (ДН) пеленгационной антенны. Это приводит к тому, что помимо обнаруженных истинных целей (сформированных формуляров данных истинных целей за счет приема сигналов излучений главным лепестком ДН пеленгационной антенны) на экране индикатора ПРЛС будут отображаться формуляры данных ложных целей, сформированных за счет некомпенсации приема сигналов излучений, принятых первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны. В такой ситуации оператору очень сложно выбрать из всей совокупности формуляров данных для дальнейшей обработки с целью решения задачи целеуказания формуляры данных истинных целей. Эффективное применение бортового оружия против надводных целей вероятного противника является конечной целью использования ПРЛС, при этом огромное воздействие на результат применения оружия оказывают профессиональные действия оператора ПРЛС в различных сложных ситуациях. Наиболее характерными условиями работы ПРЛС на МТВД являются условия ДТР радиоволн.

Поэтому необходимо обучить операторов ПРЛС методам и приемам управления системами при решении задач поиска, обнаружения измерения основных радиотехнических излучений, классификации и определения координат местонахождения носителей РЛС при ДТР радиоволн (сложное радиотехническое поле), когда существует реальная возможность помимо формуляров данных истинных целей (пеленг и основные радиотехнические параметры излучения РЛС) формировать формуляры данных ложных целей за счет некомпенсации приема сигналов излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны.

В настоящее время в народном хозяйстве большое распространение получили тренажеры для подготовки операторов ПРЛС, где решаются рассмотренные выше вопросы и проблемы. К числу таких тренажеров относится предлагаемый тренажер для обучения операторов корабельных ПРЛС.

Известен тренажер для обучения операторов наведению и ручному сопровождению целей (авт. св. №525999, МКИ G09B 9/00, 7/02 - бюллетень №31 от 25.08.1976 г.).

Тренажер включает в себя индикатор наведения, блок формирования угловой развертки, блок формирования развертки дальности, блок формирования вертикальной метки, блок формирования горизонтальной метки, блок имитации антенной системы, соединенный со штурвалом углового перемещения антенны, блок формирования импульсов начала сектора сканирования, блок формирования импульсов конца сектора сканирования, блоки измерения координат левой и правой границ сектора сканирования соответственно, блок формирования импульсов биссектрисы сектора сканирования, триггер управления, конъюнктор отсчета угловых координат, блок отсчета угловых координат внутри сектора сканирования, триггер дальности, генератор импульсов-меток дальности, конъюнктор дальности, блок отсчета координаты дальности, блок определения положения горизонтальной метки, блок преобразования углового перемещения штурвала в код, штурвал ручного сопровождения, блок согласования, ЭВМ, блок переключения кодов, блок ручного сопровождения.

Перед началом работы в оперативную память ЭВМ вводится программа расчета траекторий движения целей и помех. Задача операторов РЛС наведения и ручного сопровождения целей заключается в том, чтобы по данным целеуказания, т.е. координатам цели, навести антенную систему так, чтобы биссектриса сектора сканирования пересекала цель. Воздушную обстановку оператор наблюдает по индикатору наведения с растровой разверткой, подобной телевизионной. Растр создается за счет сканирования луча диаграммы направленности антенны.

Оператор совмещает отметку следящей системы дальности (горизонтальную метку) с целью (в результате цель оказывается в перекрестии биссектрисы сектора сканирования и горизонтальной метки дальности) и переводит систему управления антенной и следящую систему дальности в режим ручного сопровождения, стремясь удержать цель в перекрестии биссектрисы сектора сканирования и горизонтальной метки дальности.)

Тренажер РЛС для обучения операторов наведению и ручному сопровождению целей (авт. св. №525999) обеспечивает:

- отображение на экране индикатора с растровой разверткой отметки цели;

- отображение на экране индикатора горизонтальной и вертикальной меток следящей системы;

- ручное сопровождение обнаруженной цели с помощью следящей системы;

- измерение точностных и временных характеристик операторской деятельности;

- выдачу результатов на устройство печати.

К недостаткам тренажера РЛС для обучения операторов наведению и ручному сопровождению целей (авт. св. №525999) следует отнести:

- невозможность обучения оператора техническим навыкам обнаружения и сопровождения РЛС на максимальных дальностях, в несколько раз превышающих дальность до радиогоризонта;

- невозможность обучения операторов практическим навыкам обнаружения и сопровождения РЛС с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу;

- невозможность обучения операторов практическим навыкам боевого использования РЛС в условиях ДТР радиоволн.

Известен тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (ЯВ1.079.003Т0), обеспечивающий:

- отображение на экранах индикаторов имитируемых радиолокационной и радиотехнической обстановки;

- отображение на экране индикатора с горизонтальной разверткой вторичных сигналов в виде соответствующих импульсов;

- возможность обучения операторов практическим навыкам обнаружения РЛС с детерминированной несущей частотой в условиях ДТР радиоволн;

- измерение точностных и временных характеристик операторской деятельности;

- выдачу результатов обучения на АЦПУ.

Тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (ЯВ1.079.003Т0) содержит ЭВМ, буферное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, устройство знаковой индикации, устройство управления, устройство формирование первого и второго маркеров, первый и второй преобразователи напряжения в код, первую, вторую и третью схемы сравнения "ИЛИ", имитатор текущего положения системы, содержащий четвертую схему сравнения и третью логическую схему "ИЛИ", триггер, первую логическую схему "И", двоичный счетчик, а также имитатор радиолокационных сигналов, устройство индикации видеоимпульсов и анализа, вторую логическую схему "И".

Перед началом процесса обучения операторов на тренажере в оперативную память ЭВМ с помощью устройства ввода и регистрации вводится программа расчета траекторий движения целей. При этом траектории движения целей задаются на плоскости в прямоугольной системе координат с центром, вынесенным из точки стояния ПРЛС на максимальную дальность действия системы как по координате X, так и по координате Y.

Имитация работы супергетеродинных приемных устройств ПРЛС в заданных условиях частотных диапазонах I и II осуществляется генераторами линейно изменяющихся напряжений, входящими в состав аппаратуры устройства управления. В устройстве управления формируются импульсы запуска горизонтальных разверток I и II устройства индикации видеоимпульсов. Пилообразные напряжения I и II, снимаемые с генераторов через усилители пилообразного тока I и II, поступают в отклоняющие катушки, и световые пятна отклоняются на всю длину экрана ЭЛТ.

Имитируемые радиолокационные сигналы излучений в виде видеоимпульсов, поступая в устройство индикации, образуют информационную модель радиотехнической обстановки. В процессе обучения оператор ПРЛС может осуществлять полуавтоматический съем данных информационной модели. Полуавтоматический съем реализуется с помощью устройства управления, устройства формирования маркера I и устройства формирования маркера II.

Как уже отмечалось, имитация радиолокационных сигналов излучений в тренажере происходит на видеочастоте. При этом учитываются ряд радиотехнических параметров сигналов и изменение этих параметров (амплитуды, количества импульсов и др.) на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов в зависимости от дальности трассы РЛС-ПРЛС, условий распространения сигналов по трассе, амплитудно-частотной характеристики приемного устройства, ДН пеленгационной антенны.

В условиях функционирования ПРЛС большое воздействие на уровень входной мощности принимаемых сигналов оказывает тропосфера. Влияние тропосферы на уровень входной мощности сигналов обычно характеризуется функцией ослабления, которая определяется средним значением и флюктуациями. Изменения среднего уровня сигналов обусловлены изменением интенсивности атмосферных флюктуаций, прохождением атмосферных фронтов, изменением температурного режима тропосферы и др. Значение среднего уровня и среднеквадратического отклонения медленных флюктуаций в тренажере выбираются по данным статистической обработки большого количества экспериментальных реализаций автокорреляционной функции и записываются в постоянное запоминающее устройство, входящее в состав имитатора ДТР.

В состав тренажера входит также устройство знаковой индикации, состоящее из дешифратора знака, усилителя подсвета, ЭЛТ, формирователя огибающей, усилителя постоянного тока, распределителя и формирователя адреса. На экране ЭЛТ устройства знаковой индикации в буферно-цифровом виде индицируются формуляры данных обнаруженных РЛС. Анализируя формуляры данных обнаруженных целей, оператор ПРЛС осуществляет вручную набор на устройстве управления соответствующего признака - номера цели и производит выдачу формуляра данных в систему управления орежием.

Для имитации вращения пеленгационной антенны в тренажере используется имитатор текущего положения антенны, состоящей из вращающегося трансформатора, датчика текущего азимута, двух дисков с прорезями, трех фотоэлементов, двигателя, коммутирующего устройства, двух триггеров, двух логических схем "И", двух двоичных счетчиков, двух логических схем "ИЛИ", двух сумматоров и двух блоков констант.

Обучение операторов на тренажере (ЯВ1.079.003Т0) предполагает такие этапы: восприятие, принятие решения и исполнение принятого решения.

Недостатки тренажера для подготовки операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (ЯВ1.079.003Т0) заключаются в следующем:

- невозможность обучения операторов ПРЛС практическим навыкам обнаружения и сопровождения РЛС с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу;

- невозможность учета случайного характера электромагнитного поля в апертуре пеленгационной антенны в условиях ДТР радиоволн, приводящего к потерям усиления антенны;

- невозможность обучения операторов практическим навыкам обнаружения и сопровождения РЛС на максимальных дальностях, в несколько раз превышающих дальность до радиогоризонта.

В тренажере реализована модель движения носителей РЛС, которая представляет собой совокупность участков с прямолинейным движением и участков маневра. После включения тренажера с помощью формирователя тактовых импульсов и формирователя импульсов запуска осуществляется имитация работы супергетеродинных приемных устройств ПРЛС в I и II условных частотных диапазонах, а также инициируются горизонтальные развертки на экране двухлучевой ЭЛТ.

Радиолокационные сигналы, имитируемые в тренажере блоком имитации видеосигналов, в аналоговой форме поступают на соответствующие элементы ЭЛТ, где они воспроизводятся в виде отметок. Здесь же, на экране ЭЛТ индицируются прямоугольные импульсы-маркеры, которые формируются в блоке индикаторных устройств.

Таким образом, индицируемые на экране ЭЛТ блока индикаторных устройств радиолокационные сигналы излучений на видеочастоте и вторичные сигналы в виде прямоугольных импульсов заданной длительности образуют информационную модель радиотехнической обстановки.

В процессе работы тренажера обучаемый может осуществить полуавтоматический съем данных информационной модели радиолокационной обстановки. Для этого обучаемый оператор совмещает импульсы-маркеры с отметками цели в виде видеоимпульсов. Изменение положения светящихся маркеров на экране ЭЛТ осуществляется с помощью пульта оператора пассивной РЛС и блока индикаторных устройств.

Обучаемый с помощью пульта оператора пассивной РЛС и блока фиксации несущей частоты сигналов излучения осуществляет обнаружение РЛС с детерминированной несущей частотой. При этом оценивается время, затраченное оператором в процессе обнаружения РЛС. Результат оценки выдается на печать в буквенно-цифровом виде.

В состав тренажера также входит устройство знаковой индикации. На экране ЭЛТ устройства знаковой индикации в буквенно-цифровом виде отображаются формуляры обнаруженных РЛС. С этой целью в буферное запоминающее устройство с первого выхода вычислителя при выполнении подпрограммы формирования радиотехнической обстановки, поступают формуляры данных РЛС, сигналы которых не попадают в пределы зоны затенения антенны от палубных надстроек корабля и введенные в вычислитель для организации процесса формирования информационной модели радиотехнической обстановки. Буферное запоминающее устройство функционирует совместно с оперативным запоминающим устройством, формуляры данных целей в которое переписываются при наличии двоичного кода П_{тек.ант} - углового положения пеленгационной антенны. Необходимым условием наличия кода П_{тек.ант} является одновременное поступление на первый и второй входы логической схемы "И" сигналов с выходов блока имитации текущего положения антенны и блока имитации приемного устройства. Данное условие эквивалентно приему сигналов излучений главным лепестком ДН пеленгационной антенны при компенсации сигналов излучения, принятых боковыми лепестками ДН антенны при работе супергетеродинных приемных устройств ПРЛС.

Для имитации обнаруженных радиолокационных сигналов РЛС в тренажере используется блок имитации видеосигналов. Формируемые видеосигналы представляют собой последовательность прямоугольных импульсов, амплитуда которых флюктуирует. При этом средний уровень мощности сигнала изменяется обратно пропорционально второй степени дальности (основное уравнение радиолокации).

Итак, блок имитации видеосигналов осуществляет имитацию радиолокационных сигналов на видеочастоте с учетом дальности, условий распространения сигналов, амплитудно-частотной характеристики приемных устройств при работе их в I и II условных частотных диапазонах.

В условиях работы ПРЛС большое воздействие на уровень мощности принимаемых сигналов оказывает тропосфера. Случайный характер поля в аппаратуре пеленгационной антенны приводит к снижению интенсивности поля в фокусе, т.е. к снижению коэффициента усиления антенны . Величина зависит от многих факторов, данные о потерях усиления антенны заносятся во внешние запоминающие устройства перед началом процесса обучения. В процессе работы тренажера осуществляется выборка величины , которая преобразуется с дискретного в аналоговый вид и суммируется с амплитудами сигналов, принимаемых ПРЛС, и тем самым учитывается эффект потери усиления коэффициента усиления пеленгационной антенны. Это приводит к увеличению степени подобия имитированных сигналов реальным в условиях ДТР радиоволн. Для этой цели в тренажере используется блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов.

При имитации обнаружения РЛС с детерминированной несущей частотой сигналов излучения, когда в реальной ПРЛС работают супергетеродинные приемные устройства, блок имитации приемного устройства, входящий в состав тренажера, осуществляет имитацию функционирования устройства компенсации сигналов, принятых боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны.

В случае имитации обнаружения РЛС с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу компенсация приема сигналов излучений боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны принципиально исключена, так как в этой ситуации работает приемник прямого усиления.

Имитация работы приемника прямого усиления в тренажере осуществляется с помощью блока имитации приемного устройства. Из буферного запоминающего устройства в оперативное запоминающее устройство происходит выборка формуляров данных всех РЛС заданных частотных диапазонов, находящихся в секторе сканирования пеленгационной антенны ПРЛС. Одновременно с этим исключается возможность полуавтоматического съема информации с помощью импульсов-маркеров с устройства индикации видеоимпульсов, так как при работе РЛС с перестраиваемой несущей частотой появление видеосигналов на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов носит хаотический характер. Корреляция их по времени отсутствует, они появляются в различных местах экрана.

Оператор ПРЛС, наблюдая визуально за экраном ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов, в случае обнаружения РЛС с перестраиваемой несущей частотой не может выделить компактный пакет видеоимпульсов. Он вынужден включить приемник прямого усиления. Одновременно с включением приемника прямого усиления обучаемый с помощью блока имитации текущего положения пеленгационной антенны осуществляет пространственную ориентацию антенны в направлении предполагаемого местонахождения РЛС с перестраиваемой несущей частотой. В качестве критерия правильного пространственного ориентирования антенны выбрано условие индикации хаотически появляющихся видеоимпульсов с максимальной амплитудой. Когда пеленг на РЛС с перестраиваемой несущей частотой, хранимый в памяти вычислителя, окажется внутри строба П_{тек.ант}±θ₀/2, где θ₀ - ширина главного лепестка ДН пеленгационной антенны по уровню половинной мощности, вычислитель переходит на подпрограмму перезаписи признака (П) в формуляр данных, характеризующий данную РЛС.

Формуляр данных с признаком П отображается на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации. Появление в составе формуляра данных признака П свидетельствует о факте обнаружения РЛС с перестраиваемой несущей частотой.

Имитация изменения несущей частоты от импульса к импульсу реализуется в тренажере блоком имитации изменения несущей частоты, входящим в состав блока имитации видеосигналов. В блоке имитации изменения несущей частоты хранятся в определенной последовательности величины изменения несущей частоты сигналов (±Δf). Последовательность величин (±Δf) задается априори перед началом процесса обучения. При обнаружении РЛС с перестраиваемой несущей частотой происходит изменение несущей частоты сигналов излучения по заданному закону.

Установление факта обнаружения РЛС с перестраиваемой несущей частотой осуществляется в результате совместного наблюдения за видеосигналами, появляющимися на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов, и формуляром данных с признаком П на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации. Для этой цели производится операция описания РЛС, которая выполняется набором на пульте оператора ПРЛС кода номера цели-признака цели, формуляр данных которой имеет признак П.

При наличии кода номера цели вычислитель переходит на подпрограмму оценки быстроты действий оператора ПРЛС при обнаружении РЛС с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу при ДТР радиоволн.

Так, при обучении личного состава ВМФ на тренажере для обучения операторов корабельных ПРЛС можно повысить степень выучки операторов практическим навыкам управления ПРЛС в процессе обнаружения РЛС как с детерминированной, так и перестраиваемой несущей частотой, а также добиться максимального подобия имитированных сигналов излучений реальным в условиях ДТР радиоволн.

Целью предлагаемого изобретения является повышение уровня обученности операторов поиску, обнаружению и определению координат истинных целей при ДТР радиоволн в условиях формирования ложных целей за счет некомпенсации приема сигналов излучения первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны ПРЛС.

Поставленная цель достигается тем, что в тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем, включающий последовательно соединенные пульт оператора пассивной РЛС, блок имитации текущего положения антенны, вычислитель и буферное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, блок индикаторных устройств, блок фиксации несущей частоты сигналов излучения, блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, блок имитации видеосигналов и блок фиксации времени обнаружения целей, а также блок имитации приемного устройства и первый логический элемент "И", при этом второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы пульта оператора пассивной РЛС подключены к второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому входам блока индикаторных устройств, девятый, десятый и одиннадцатый выходы пульта оператора пассивной РЛС подключены соответственно к второму, третьему, и четвертому входам блока имитации видеосигналов, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый выходы пульта оператора пассивной РЛС подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения, пятнадцатый выход пульта пассивной РЛС подключен к второму входу блока фиксации времени обнаружения целей, выход блока имитации текущего положения антенны подключен также к второму входу первого логического элемента "И", первому входу блока имитации приемного устройства и пятому входу блока имитации видеосигналов, второй, третий, четвертый и пятый входы вычислителя подключены соответственно к второму и третьему выходам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения, первому выходу блока фиксации времени обнаружения целей и второму выходу блока имитации приемного устройства, второй, третий, четвертый и пятый выходы вычислителя подключены соответственно к пятому входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения, второму входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, второму входу блока имитации приемного устройства и третьему входу блока фиксации времени обнаружения целей, девятый и десятый входы блока индикаторных устройств подключены соответственно к второму и третьему выходам блока имитации видеосигналов, второй и третий выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения подключены соответственно к четвертому и пятому входам блока имитации приемного устройства, четвертый и пятый выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения подключены соответственно к третьим входам блока имитации приемного устройства и блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого подключены соответственно к шестому, седьмому, восьмому и девятому входам блока имитации видеосигналов, десятый вход и четвертый выход которого подключен соответственно к четвертому выходу вычислителя и четвертому входу блока фиксации времени обнаружения целей введены последовательно соединенные логический элемент "НЕ", второй логический элемент "И", блок имитации ложных целей и логический элемент "ИЛИ", а также третий логический элемент "И", при этом вход логического элемента "НЕ" подключен к третьему выходу блока имитации приемного устройства, второй вход второго логического элемента "И" подключен к выходу буферного запоминающего устройства, первый и второй входы и выход третьего логического элемента "И" подключены соответственно к третьему выходу блока имитации приемного устройства, выходу буферного запоминающего устройства и второму входу логического элемента "ИЛИ", выход которого подключен к входу оперативного запоминающего устройства, второй вход блока имитации ложных целей подключен к тринадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС. При этом блок имитации ложных целей включает в себя последовательно соединенные первый сумматор, первый умножитель, логический элемент "ИЛИ", схему сравнения и логический элемент "И", второй сумматор и второй умножитель, а также первый и второй регистры констант, входной регистр, при этом второй вход логического элемента "ИЛИ" подключен к выходу второго умножителя, выход логического элемента "И" подключен к первому входу логического элемента "ИЛИ", входящему в состав тренажера, первый и второй входы первого и второго сумматоров подключены одновременно к выходу второго логического элемента "И", входящего в состав тренажера, и выходу первого регистра констант, вторые входы первого и второго умножителей подключены одновременно к выходу второго регистра констант, выход и вход входного регистра подключены соответственно к второму входу схемы сравнения и тринадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС, второй вход логического элемента "И" подключен к выходу логического элемента "ИЛИ".

Авторам не известны тренажеры, обладающие свойствами, совпадающими со свойствами предлагаемого тренажера. Поэтому предлагаемый тренажер для обучения операторов корабельных пассивных РЛС по сравнению с известными тренажерами такого назначения обладает существенными отличиями.

Рассмотренное построение тренажера позволяет создавать динамические и информационные модели, с помощью которых возможно осуществить имитацию поиска, обнаружения и определения координат истинных целей при ДТР радиоволн в условиях формирования ложных целей за счет некомпенсации приема сигналов излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны корабельной ПРЛС.

Таким образом, вновь введенные устройства и связи в совокупности с устройствами и связями прототипа дают возможность создать на индикаторных устройствах тренажера отображение формуляров данных как истинных целей, так и ложных целей за счет некомпенсации приема сигналов излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны, что является характерным для условий работы корабельных ПРЛС.

Тем самым обучаемый оператор ПРЛС получает возможность приобрести в процессе обучения навыки и приемы управления ПРЛС в процессе поиска, обнаружении и определения координат истинных целей в случае формирования формуляров данных ложных целей за счет некомпенсации приема сигналов излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны ПРЛС. При этом повышается качество профессиональной подготовки операторов ПРЛС, что в конечном итоге ведет к повышению боеготовности надводных кораблей ВМФ.

Рассмотрим техническую реализацию тренажера, характеристику отдельных основных устройств, блоков и элементов.

На чертеже фиг. 1 представлена блок-схема тренажера для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем.

На чертеже фиг. 2 представлена блок-схема пульта оператора пассивной РЛС (1).

На чертеже фиг. 3 представлена блок-схема блока имитации текущего положения антенны (2).

На чертеже фиг. 4 представлена блок-схема вычислителя (3).

На чертеже фиг. 5 представлена блок-схема блока индикаторных устройств (6).

На чертеже фиг. 6 представлена блок-схема блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7).

На чертеже фиг. 7 представлена блок-схема блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8).

На чертеже фиг. 8 представлена блок-схема блока имитации видеосигналов (9).

На чертеже фиг. 9 представлена блок-схема блока фиксации времени обнаружения целей (10).

На чертеже фиг. 10 представлена блок-схема блока имитации приемного устройства (11).

На чертеже фиг. 11 представлена блок-схема блока имитации ложных целей (15).

Предлагаемый тренажер для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем (фиг. 1) состоит из последовательно соединенных пульта оператора пассивной РЛС (1), блока имитации текущего положения антенны (2), вычислителя (3) и буферного запоминающего устройства (4), оперативного запоминающего устройства (5), блока индикаторных устройств (6), блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), блока имитации видеосигналов (9) и блока фиксации времени обнаружения целей (10), а также блока имитации приемного устройства (11), первого логического элемента "И" (12), последовательно соединенных логического элемента "НЕ" (13), второго логического элемента "И" (14), блока имитации ложных целей (15) и логического элемента "ИЛИ" (16), а также третьего логического элемента "И" (17), при этом второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы пульта оператора пассивной РЛС (1) подключены соответственно к второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому входам блока индикаторных устройств (6), девятый, десятый и одиннадцатый выходы пульта оператора пассивной РЛС (1) подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока имитации видеосигналов (9), двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый выходы пульта оператора пассивной РЛС (1) подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), пятнадцатый выход пульта оператора пассивной РЛС (1) подключен к второму входу блока фиксации времени обнаружения целей (10), выход блока имитации текущего положения антенны (2) подключен также к второму входу первого логического элемента "И" (12), первому входу блока имитации приемного устройства (11) и пятому входу блока имитации видеоимпульсов (9), второй, третий, четвертый и пятый входы вычислителя (3) подключены соответственно к второму и третьему выходам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), первому выходу блока фиксации времени обнаружения целей (10) и второму выходу блока имитации приемного устройства (11), второй, третий, четвертый и пятый выходы вычислителя (3) подключены соответственно к пятому входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), второму входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), второму входу блока имитации приемного устройства (11) и третьему входу блока фиксации времени обнаружения целей (10), девятый и десятый входы блока индикаторных устройств (6) подключены соответственно к второму и третьему выходам блока имитации видеосигналов (8), второй и третий выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) подключены соответственно к четвертому и пятому входам блока имитации приемного устройства (11), четвертый и пятый выходы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) подключены соответственно к третьим входам блока имитации приемного устройства (11) и блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), второй, третий, четвертый и пятый выходы которого подключены соответственно к шестому, седьмому, восьмому и девятому входам блока имитации видеосигналов (9), десятый вход и четвертый выход которого подключены соответственно к четвертому выходу вычислителя (3) и четвертому входу блока фиксации времени обнаружения целей (10), вход логического элемента "НЕ" (13) подключен к третьему выходу блока имитации приемного устройства (11), второй вход второго логического элемента "И" (14) подключен к выходу буферного запоминающего устройства (4), первый и второй входы и выход третьего логического элемента "И" (17) подключены соответственно к третьему выходу блока имитации приемного устройства (11), выходу буферного запоминающего устройства (4) и второму входу логического элемента "ИЛИ" (16), выход которого подключен к входу оперативного запоминающего устройства (5), второй вход блока имитации ложных целей (15) подключен к тринадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1).

Перечисленные блоки и схемы, входящие в состав тренажера (фиг. 1), реализуются следующим образом.

1. Пульт оператора пассивной РЛС (1) предназначен для ручного управления ПРЛС обучаемым оператором в процессе тренировок. Он обеспечивает координацию работы всех блоков и схем тренажера.

Блок-схема пульта оператора пассивной РЛС (Е1) приведена на фиг. 2.

Пульт оператора пассивной РЛС (1) включает в себя схему установки сектора сканирования (18), формирователь тактовых импульсов (19), формирователь импульсов запуска 1 и 2 (20), генератор пилообразного напряжения 1 (21), генератор пилообразного напряжения 2 (22), формирователь управляющего напряжения 1 (23), формирователь кодовой последовательности (24), формирователь управляющего напряжения 2 (25) и формирователь признаков (26).

Формирователь тактовых импульсов (19) состоит из последовательно соединенных кварцевого генератора, двоичного счетчика и дешифратора. Первый, второй, третий и четвертый выходы дешифратора подключены соответственно к единичному и нулевому входам триггера 1 и триггера 2, входящим в состав формирователя импульсов запуска 1 и 2 (20). Пятый выход дешифратора, который входит в состав формирователя тактовых импульсов (19), подключен соответственно к восьмому входу блока индикаторных устройств (6), второму входу блока фиксации времени обнаружения целей (10). Выходы триггеров 1 и 2 подключены соответственно к входам генераторов пилообразного напряжения 1 (21) и 2 (22). Выход генератора пилообразного напряжения 1 (21) подключен соответственно к вторым входам блока индикаторных устройств (6) и блока имитации видеосигналов (9), а выход генератора пилообразного напряжения 2 (22) подключен соответственно к четвертому входу блока индикаторных устройств (6) и третьему входу блока имитации видеосигналов (9). Выходы триггеров 1 и 2, входящих в формирователь импульсов запуска 1 и 2 (20), подключены также к шестому и седьмому входам блока индикаторных устройств (6).

Генераторы пилообразного напряжения 1 (21) и 2 (22) выполнены на лампе обратной волны.

Формирователи управляющего напряжения 1 (23) и 2 (25) представляют собой переменные резисторы, выходы которых подключены соответственно к третьему входу блока индикаторных устройств (6), второму входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), пятому входу блока индикаторных устройств (6) и четвертому входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7).

Формирователь кодовой последовательности (24) состоит из n-электрических цепей, каждая из которых представляет собой последовательно соединенные кнопку, формирователь одиночного импульса, линию задержки, триггер и буферный регистр, при этом вторые входы триггеров подключены также к выходам формирователей одиночного импульса, второй, третий, …, n-е входы буферного регистра подключены к выходам триггеров, (n+1)-й вход буферного регистра подключен к пятому выходу дешифратора, который входит в формирователь тактовых импульсов (19). Выход формирователя кодовой последовательности (24) подключен соответственно к третьему входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) и второму входу блока имитации ложных целей (15).

Формирователь признаков (26) состоит из двух электрических цепей, каждая из которых представляет собой последовательно соединенные кнопку, формирователь одиночного импульса, линию задержки, триггер и буферный регистр, при этом вторые входы триггеров подключены также к выходам формирователей одиночного импульса, второй вход буферного регистра подключен к выходу триггера, третий вход буферного регистра подключен также к пятому выходу дешифратора, входящего в формирователь тактовых импульсов (19). Выход формирователя признаков (26) подключен к четвертому входу блока имитации видеосигналов (9).

Рассмотренные блоки и схемы выполнены на известных элементах аналоговой и дискретной техники. См. 1. Мартынов В.А. и др. Панорамные приемники и анализаторы спектра. Под. ред. Г.Д. Завирина - М.: Изд-во "Сов. радио", 1964, стр. 201-205. 2. Справочник радиолюбителя-конструктора. Под. ред. P.M. Малинина - М.: Изд-во "Энергия", 1973, стр. 344-345. 3. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под. ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974, стр. 282-291. 4. М.И. Филькенштейн. Основы радиолокации - М.: Изд-во "Сов. радио", 1973, стр. 383-387. 5. С.B. Самсоненко. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов - М.: Изд-во "Воениздат", 1968.

2. Блок имитации текущего положения антенны (2) выполняет преобразование угла поворота пеленгационной антенны в двоичный код, фиксирует границы сектора сканирования, фиксирует текущий азимут и биссектрису сектора сканирования, а также изменяет угловую скорость вращения антенны.

Блок-схема блока имитации текущего положения антенны (2) представлена на фиг. 3.

Блок имитации текущего положения антенны (2) состоит из вращающегося трансформатора (27), механически связанного с диском 1 (28), в свою очередь диск 1 (28) механически связан с датчиком текущего азимута (29), диск 2 (30) механически связан со следящей системой (31), которая имеет связь со схемой управления режимом сканирования (32), выход датчика текущего азимута (29) и первый, второй, третий и четвертый выходы схемы управления режимом сканирования (32) подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам блока формирования кода положения антенны (33), вращающийся трансформатор (27) подключен к первому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), выход блока формирования кода положения антенны (33) подключен одновременно к первому входу вычислителя (3), пятому входу блока имитации видеосигналов (9), первому входу блока имитации приемного устройства (11) и второму входу первого логического элемента "И" (12).

Техническая реализация вращающегося трансформатора (27), датчика текущего азимута (29) и следящей антенны (31) не представляет трудностей.

Схема управления режимом сканирования (32) включает в себя последовательно соединенные первый фотоэлемент, первый логический элемент "И" и первый двоичный счетчик, второй фотоэлемент и первый триггер, второй логический элемент "И" и второй двоичный счетчик, а также третий фотоэлемент и коммутирующее устройство, при этом первый и второй выходы первого триггера подключены соответственно к второму входу первого логического элемента "И" и первому входу коммутирующего устройства, выход которого подключен к входу следящей системы (31), выход первого логического элемента "И" подключен также к первому входу блока формирования кода положения антенны (33), выход первого фотоэлемента подключен также к второму входу второго логического элемента "И", выход второго фотоэлемента подключен также к вторым входам второго триггера и второго двоичного счетчика, выход третьего фотоэлемента подключен одновременно к второму входу первого триггера, второму входу первого двоичного счетчика и первому входу второго триггера, выход второго логического элемента "И" подключен к второму входу блока формирования кода положения антенны (33), выход второго двоичного счетчика и второй выход второго триггера подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока формирования кода положения антенны (33).

Блок формирования кода положения антенны (33) включает в себя последовательно соединенные первый логический элемент "ИЛИ" и первый сумматор, первый блок констант, второй логический элемент "ИЛИ" и второй сумматор, а также второй блок констант, при этом второй вход первого сумматора подключен к выходу второго сумматора, второй вход которого является пятым входом блока формирования кода положения антенны (33) и подключен к выходу датчика текущего азимута (29), выход второго блока констант подключен к второму входу второго логического элемента "ИЛИ", входы первого и второго блоков констант являются соответственно первым и вторым входами блока формирования кода положения антенны (33), первый и второй входы первого логического элемента "ИЛИ" являются соответственно третьим и четвертым входами блока формирования кода положения антенны (33), выход которого одновременно подключен к первому входу вычислителя (3), пятому входу блока имитации видеосигналов (9), первому входу блока имитации приемного устройства (11) и второму входу первого логического элемента "И" (12).

Назначение отдельных блоков и элементов, входящих в состав блока имитации текущего положения антенны (2), а также их построение подробно изложены в специальной технической литературе. См. 1. С.В. Самсоненко. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов - М.: Воениздат, 1968, стр. 108-112. 2. А.Н. Романов. Тренажеры для подготовки операторов РЛС с помощью ЭВМ - М.: Воениздат, 1980, стр. 70-74.

3. Вычислитель (3) представляет собой ЭВМ ЕС-1030 и предназначен для преобразования радиолокационной и радиотехнической информации по заданной программе, управления вычислительным процессом и взаимодействия блоков, схем и элементов в процессе решения учебных задач.

Блок-схема вычислителя (3) представлена на фиг. 4.

Вычислитель (3) включает в себя процессор EC-2030 (34) с основной оперативной памятью, соединенный с селекторным каналом СК1 (35), СК2 (36), СК3 (37) и мультиплексным каналом МК (38), устройство управления НМД ЕС-5551 (39), НМД ЕС-5056 (40), устройство управления НМЛ ЕС-5517 (41) НМЛ ЕС-5017 (42), интерфейс ввода-вывода (43), устройство УВУ (44), коммутирующее устройство (45), устройство ввода и регистрации (46), состоящее из пишущей машинки с блоком управления ЕС-7070 (47), АЦПУ ЕС-7032 (48) устройство вывода на перфокарты ЕС-7012 (49) и устройство ввода с перфокарт ЕС-6012 (50), при этом СК1 (35) последовательно соединен с устройством управления НМД (39) и НМД (40), СК2 (36) последовательно соединен с устройством управления НМЛ (41) и НМЛ (42), СК3 (37) последовательно соединен с интерфейсом ввода-вывода (43), устройством УВУ (44) и коммутирующим устройством (45), МК (38) одновременно соединен с пишущей машинкой (47), АЦПУ (48), устройством вывода на перфокарты (49) и устройством ввода с перфокарт (50).

Первый, второй, третий, четвертый и пятый входы коммутирующего устройства (45) подключены соответственно к выходу блока имитации текущего положения антенны (2), второму и третьему выходам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), выходу блока фиксации времени обнаружения целей (10) и второму выходу блока имитации приемного устройства (11), а первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы коммутирующего устройства (45) подключены соответственно к первому входу буферного запоминающего устройства (4), пятому входу блока фиксации несущей частоты сигналов тропосферного распространения сигналов (8), одновременно к десятому входу блока имитации видеосигналов (9) и второму входу блока имитации устройства (11), третьему входу блока фиксации времени обнаружения целей (10).

В вычислитель (3) исходные подпрограммы вводятся с помощью устройства ввода и регистрации (46) через МК (38) в процессор (34). С оперативной памяти процессора (34) введенные подпрограммы через СК1 (35) и СК2 (36) перезаписываются на НМД (40) и НМЛ (42). В процессе работы тренажера исходные подпрограммы с НМД (40) и НМЛ (42) в определенной последовательности вводятся в процессор (34) вычислителя (3). Информация, подлежащая регистрации, поступает через МК (38) в устройство ввода и регистрации (46). Оперативная информация, которая используется вычислителей (3) в процессе работы тренажера, поступает от блоков, схем и далее выдается в устройства через СК3 (37): интерфейс ввода-вывода (43), устройство УВУ (44) и коммутирующее устройство (45).

Организация вычислительного процесса и обмена через каналы, состав и назначение отдельных устройств вычислителя (3), их аппаратурное построение, требования к построению интерфейса ввода-вывода (43), устройства УВУ (44), коммутирующего устройства (45) достаточно подробно изложены в специальной технической литературе. См. 1. Е.А. Дроздов и др. Электронные вычислительные машины единой системы - М.: Изд-во "Машиностроение", 1976. 2. Б.С. Хусаинов. Программирование ввода-вывода в ОС ЕС ЭВМ на языке ассемблера - М.: "Статистика", 1980. 3. ЕС ЭВМ. Интерфейс ввода-вывода. Структура и состав. Требования к функциональным характеристикам ОСТ Ц50.00.020 НИИ ЦВТ, 1969. 4. В.И. Грубов и др. Устройства электронной вычислительной техники - К.: Изд-во "Вища школа", 1980.

4. Буферное запоминающее устройство (4) содержит n-ячеек памяти и предназначено для хранения кодовой информации.

Каждая ячейка памяти состоит из совокупности элементов памяти (триггеров), которые могут находиться в нескольких устойчивых состояниях и предназначены для фиксации (записи) и хранения одной цифры (бита) или разряда числа. Ячейки памяти составляют куб памяти. Кроме того, в состав буферного запоминающего устройства (4) входят регистр адреса, регистр слов, узел коммутации, узел считывания, узел записи и узел управления.

По способу организации обращения к заданной ячейке памяти буферного запоминающего устройства (4) последнее является матричным запоминающим устройством со структурой ЗД. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под. ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974, стр. 282-291.

5. Оперативное запоминающее устройство (5) используется как согласующее устройство. Данное устройство - трансформаторного типа, построенное на П-образных, линейных ферритовых сердечниках. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под. ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974, стр. 322-329.

6. Блок индикаторных устройств (6) предназначен для индикации буквенно-цифровой информации в табличной форме и видеосигналов обнаруженных сигналов РЛС в аналоговой форме.

Блок-схема индикаторных устройств (6) приведена на фиг. 5.

Блок индикаторных устройств (6) включает в себя устройство знаковой индикации (51), устройство индикации видеоимпульсов (52), устройство формирования маркера 1 (53) и устройство формирования маркера (54), при этом первый и второй входы устройства знаковой индикации (51) подключены соответственно к выходу оперативного запоминающего устройства (5) и восьмому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы устройства индикации видеоимпульсов (52) подключены соответственно к выходу устройства формирования маркера 1 (53), выходу устройства формирования маркера 2 (54), второму и четвертому выходам пульта оператора пассивной РЛС (1), второму и третьему выходам блока имитации видеоимпульсов (9), первый и второй входы устройства формирования маркера 1 (53) подключены соответственно к третьему и пятому выходам пульта оператора пассивной РЛС (1), первый и второй входы устройства формирования маркера 2 (54) подключены соответственно к шестому и седьмому выходам пульта оператора пассивной РЛС (1), первый вход устройства знаковой индикации (51) является одновременно выходом блока индикаторных устройств (6), который подключен к первому входу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7).

Устройство знаковой индикации (51) включает в себя дешифратор знака, усилитель подсвета, формирователь огибающей, усилитель постоянного тока, распределитель, формирователь адреса и ЭЛТ.

Организация отображения буквенно-цифровой информации, назначение отдельных устройств знаковой индикации и их аппаратурное построение изложены в технической литературе. См. 1. И.И. Литвак и др. Основы построения аппаратуры отображения в автоматизированных системах - М.: Изд-во "Сов. радио", 1975, стр. 154-159. 2. Н.Г. Катуков и др. Унифицированное знаковое табло с запоминающим экраном для корабельных радиолокационных комплексов - Вопросы кораблестроения, серия «Радиолокация», выпуск 23, 1976.

Устройство индикации видеоимпульсов (52) включает в себя ЭЛТ, расширитель импульсов 1, генератор пилообразного напряжения 1, усилитель пилообразного тока 1, расширитель импульсов 2, генератор пилообразного напряжения 2, усилитель пилообразного тока 2, схему подсвета прямого хода развертки I1, схему подсвета прямого хода развертки 2, блок сместителя 1, блок сместителя 2, блок сместителя 1, блок сместителя 2, схему регулировки яркости 1, схему регулировки яркости 2, схему регулировки фокуса 1, схему регулировки фокуса 2, первую и вторую отклоняющие катушки ЭЛТ, шесть управляющих электродов ЭЛТ и две фокусирующие катушки ЭЛТ.

Формирование горизонтальной развертки на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов (52) происходит следующим образом.

Так как длительность прямого хода развертки больше длительности импульса, то перед генератором пилообразного напряжения включают расширитель импульсов, например ждущий мультивибратор. Его отрицательные импульсы через каждый период следования импульсов запуска запирают на время прямого хода развертки лампу генератора пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение развертки, снимаемое с генератора через усилитель пилообразного тока, поступает в отклоняющую катушку, и световое пятно отклоняется на всю длину экрана ЭЛТ. Схема подсвета изменяет импульсы расширителя по полярности и амплитуде таким образом, чтобы эти импульсы, будучи приложенными к управляющему электроду ЭЛТ, вызвали необходимое свечение экрана при прямом ходе развертки.

Техническая реализация устройства индикации видеоимпульсов (52) не вызывает затруднений. См. 1. А.Н. Романов. Тренажеры для подготовки операторов РЛС с помощью ЭВМ - М.: Воениздат, 1980, стр. 59-64. 2. И.И. Литвак и др. Основы построения аппаратуры отображения в автоматизированных системах - М.: Изд-во "Сов. радио", 1975.

Устройства формирования маркера 1 (53) и 2 (54) представляют собой последовательно соединенные компаратор и ждущий мультивибратор. На один из входов компаратора подают заданное напряжение, а на другой - линейно-нарастающее напряжение. В момент равенства амплитуд производится считывание результата. Такое преобразование называют интегрированием с одним углом наклона. Идущие мультивибраторы формируют прямоугольные импульсы заданной длительности и амплитуды, которые с их выходов поступают на первый и второй входы устройства индикации видеоимпульсов (52).

Аппаратурное построение устройства формирования маркера достаточно подробно приведено в технической литературе. См. 1. П. Хоровец, У. Хилл. Искусство схемотехники. Том. 1 Перевод с англ. под. ред. М.В. Гальперина - М.: Изд-во "Мир", 1983, стр. 212-214. 2. М.И. Филькенштейн. Основы радиолокации - М.: Изд-во "Сов. радио", 1973, стр. 383-387.

7. Блок фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) предназначен для фиксации имитируемой несущей частоты сигналов обнаруженных РЛС.

Блок-схема блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) приведена на фиг. 6.

Блок фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) включает в себя последовательно соединенные первый преобразователь напряжения в код (55) и первую схему сравнения (56), второй преобразователь напряжения в код (57) и вторую схему сравнения (58), а также схему анализа (59) и третью схему сравнения (60), при этом вход первого преобразователя напряжения в код (55) подключен к двенадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), вход второго преобразователя напряжения в код (57) подключен к четырнадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), вход схемы анализа (59) подключен к второму выходу вычислителя (3), первый выход схемы анализа (59) подключен одновременно к второму входу первой схемы сравнения (56) и первому входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), второй выход схемы анализа (59) подключен одновременно к второму входу второй схемы сравнения (58) и третьему входу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), выход второй схемы сравнения (58) подключен к третьему входу вычислителя (3), выход первой схемы сравнения (56) подключен к второму входу вычислителя (3), первый и второй входы третьей схемы сравнения (60) подключены соответственно к первому выходу блока индикаторных устройств (6) и тринадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1).

Техническая реализация отдельных устройств, входящих в состав блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), не вызывает затруднений См. 1. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под. ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974. 2. К.Г. Самофалов и др. Электронные цифровые вычислительные машины - К.: Изд-во "Вища школа", 1976.

8. Блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8) предназначен для имитации воздействия тропосферы на уровень мощности принимаемых системой сигналов РЛС.

Блок-схема блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8) приведена на фиг. 7.

Блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8) включает в себя последовательно соединенные первый логический элемент "И" (61), первое внешнее запоминающее устройство (62) и первый преобразователь кода в напряжение (63), второй логический элемент "И" (64), второе внешнее запоминающее устройство (65) и второй преобразователь кода в напряжение (66), при этом первый вход первого логического элемента "И" (62) подключен одновременно к первому выходу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) и седьмому входу блока имитации видеосигналов (9), первый вход второго логического элемента "И" (64) подключен одновременно к пятому выходу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) и восьмому входу блока имитации видеосигналов (9), вторые входы первого логического элемента "И" (61) и второго логического элемента "И" (64) подключены одновременно к третьему выходу вычислителя (3) к девятому входу блока имитации видеосигналов (9), выходы первого преобразователя кода в напряжение (63) и второго преобразователя кода в напряжение (66) подключены соответственно к первому и шестому входам блока имитации видеосигналов (9).

Подробное описание преобразователей кода в напряжение дано в специальной технической литературе. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974, стр. 392-394.

Первое и второе внешнее запоминающие устройства используются как датчики необходимой информации. См. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974, стр. 322-329.

9. Блок имитации видеосигналов (9) предназначен для имитации принимаемых ПРЛС сигналов излучения обнаруженных РЛС на низкой частоте с учетом ряда их параметров - амплитуды, угловой протяженности на экране индикатора и др. Причем данные параметры зависят от дальности трассы РЛС-ПРЛС, условий распространения сигналов по трассе, амплитудно-частотной характеристики приемника ПРЛС.

Блок-схема блока имитации видеосигналов (9) приведена на фиг. 8.

Блок имитации видеосигналов (9) включает в себя последовательно соединенные имитатор радиолокационных сигналов (67) и первый сумматор (68), имитатор изменения несущей частоты (69) и второй сумматор (70), а также третий сумматор (71) и четвертый сумматор (72), при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы имитатора радилокационных сигналов (67) подключены соответственно к выходу второго сумматора (70), выходу четвертого сумматора (72), девятому и десятому выходам пульта оператора пассивной РЛС (1), пятому выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), выходу блока имитации текущего положения антенны (2) и четвертому выходу вычислителя (3), первый выход имитатора радиолокационных сигналов (67) также подключен к первому входу блока фиксации времени обнаружения целей (10), а второй выход имитатора радиолокационных сигналов (67) подключен одновременно к первому входу третьего сумматора (71) и четвертому входу блока фиксации времени обнаружения целей (10), второй вход которого в свою очередь подключен к третьему выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), а выход третьего сумматора (71) подключен к десятому входу блока индикаторных устройств (6), второй вход и выход первого сумматора (68) подключены соответственно к первому выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8) и девятому входу блока индикаторных устройств (6), второй вход второго сумматора (70) подключен к четвертому выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), второй выход и вход имитатора изменения несущей частоты (69) подключены соответственно к первому входу четвертого сумматора (72) и одиннадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), а второй вход четвертого сумматора (72) подключен к второму выходу блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8).

Имитатор радиолокационных сигналов (67) включает в себя четыре схемы сравнения, четыре логических элемента "И", два имитатора диаграммы направленности антенны, четыре модулятора, два генератора и тактовых импульсов, два имитатора дальнего тропосферного распространения радиоволн, два триггера, два преобразователя напряжения в код.

Имитатор изменения несущей частоты (69) состоит из двух двоичных счетчиков, двух постоянных запоминающих устройств и двух буферных регистров.

Узлы и блоки, входящие в состав имитаторов радиолокационных сигналов и изменения несущей частоты, подробно описаны в технической литературе. См. 1. Е.А. Дроздов и др. Многопрограммные цифровые вычислительные машины - М.: Воениздат, 1974, 2. Е.А. Дроздов и др. Электронные цифровые вычислительные машины - М.: Воениздат, 1968, 3. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974 г., 4. Ф.И. Филькенштейн. Основы радиолокации - М.: Изд-во "Сов. радио", 1973 г.

Первый, второй, третий и четвертый сумматоры состоят из n-одноразрядных сумматоров. Техническая реализация сумматоров описана в технической литературе. См. 1. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974, стр. 182-200. 2. С.В. Самсоненко. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов - М.: Воениздат, 1968, стр. 38-43.

10. Блок фиксации времени обнаружения целей (10) предназначен для фиксирования времени выполнения операций управления ПРЛС в процессе обнаружения РЛС вероятного противника.

Блок-схема блока фиксации времени обнаружения целей (10) включает в себя последовательно соединенные логический элемент "ИЛИ" (73), триггер (74), логический элемент "И" (75) и двоичный счетчик (76), при этом первый и второй входы логического элемента "ИЛИ" (73) подключены соответственно к первому и четвертому выходам блока имитации видеосигналов (9), второй вход логического элемента "И" (75) подключен к пятнадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), вторые входы триггера (74) и двоичного счетчика (76) подключены одновременно к пятому выходу вычислителя (3), а выход двоичного счетчика (76) подключен к четвертому входу вычислителя (3).

Техническая реализация отдельных устройств и элементов, входящих в состав блока фиксации времени обнаружения целей (10), подробно приведена в технической литературе. См. 1. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во Техника 1974 г., 2. М.И. Филькенштейн. Основы радиолокации - М.: Изд-во "Сов. радио", 1973 г.

11. Блок имитации приемного устройства (11) предназначен для имитации работы приемника прямого усиления, используемого в корабельной ПРЛС.

Блок-схема блока имитации приемного устройства (11) приведена на фиг. 10.

Блок имитации приемного устройства (11) включает в себя последовательно соединенные схему сравнения (77) и первый логический элемент "ИЛИ" (78), схему формирования управляющего сигнала (79), логический элемент "НЕ" (80), логический элемент "И" (81) и второй логический элемент "ИЛИ" (82), а также третий логический элемент "ИЛИ" (83), при этом первый и второй входы схемы сравнения (77) подключены соответственно к выходу блока имитации текущего положения антенны (2) и четвертому выходу вычислителя (3), второй вход и выход первого логического элемента "ИЛИ" (78) подключены соответственно к выходу схемы формирования управляющего сигнала (79) и первому входу первого логического элемента "И" (12), первый, второй входы и выход третьего логического элемента "ИЛИ" (83) подключены соответственно к второму, третьему выходам блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) и второму входу логического элемента "И" (81), второй вход и выход второго логического элемента "ИЛИ" (82) подключены соответственно к четвертому выходу блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) и пятому входу вычислителя (3).

Техническая реализация блока имитации приемного устройства (11) не вызывает трудностей. См. К.Г. Самофалов и др. Электронные цифровые вычислительные машины - К.: Изд-во "Вища школа", 1976 г., 2. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. В.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974 г.

12. Первый (12), второй (14) и третий логический элемент "И" (17), выполняют функцию конъюнкции и являются самыми распространенными элементами дискретной техники. См. 1. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974 г. 2. В.И. Грубов и др. Устройство электронной вычислительной техники - К.: "Вища школа", 1980.

13. Логический элемент "НЕ" (13) выполняет функцию инверсии и также является самым распространенным элементом дискретной техники. См. 1. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974 г., 2. В.И. Грубов и др. Устройства электронной вычислительной техники. - К.: Изд-во "Вища школа", 1980.

14. Блок имитации ложных целей (15) предназначен для формирования ложных целей за счет некомпенсации приема излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны.

Блок-схема блока имитации ложных целей (15) приведена на фиг. 11.

Блок имитации ложных целей (15) включает в себя последовательно соединенные первый сумматор (84), первый умножитель (85), логический элемент "ИЛИ" (86), схему сравнения (87) и логический элемент "И" (88), второй сумматор (89) и второй умножитель (90), а также первый регистр констант (91), второй регистр констант (92) и входной регистр (93), при этом второй вход логического элемента "ИЛИ" (86) подключен к выходу второго умножителя (90), выход логического элемента "И" (88) подключен к первому входу логического элемента "ИЛИ" (16), первый и второй входы первого (84) и второго сумматора (89) подключены одновременно к выходу второго логического элемента "И" (14) и выходу первого регистра констант (91), вторые входы первого (85) и второго умножителя (90) подключены одновременно к выходу второго регистра констант (92), выход и вход входного регистра (93) подключены соответственно к второму входу схемы сравнения (87) и тринадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1), второй вход логического элемента "И" (88) подключен к выходу логического элемента "ИЛИ" (86).

Первый (84) и второй сумматор (89) представляют собой n-разрядные сумматоры накапливающего типа, выполняющие суммирование двух n-разрядных чисел в двоичном коде. См. 1. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974, стр. 312-320. 2. Е.А. Дроздов и др. Электронные цифровые вычислительные машины - М.: Воениздат, 1968, стр. 51-59.

Первый (85) и второй умножитель (90) выполняют операцию умножения двух n-разрядных чисел в двоичном коде. См. 1. Электронные цифровые вычислительные машины. Под ред. К.Г. Самофалова - К.: Изд-во "Вища школа", 1976, 2. Е.А. Дроздов и др. Электронные цифровые вычислительные машины - М.: Воениздат, 1968.

Схема сравнения (87) предназначена для осуществления операции сравнения двух двоичных кодов. См. 1. Ю.Г. Чугаев и др. Электронные и цифровые вычислительные машины - М.: Воениздат, 1962, 2. В.И. Грубов и др. Устройства электронной вычислительной техники. К.: Изд-во "Вища школа", 1980.

Первый регистр констант (91) и второй регистр констант (92) предназначены для длительного хранения двоичных кодов констант. См. 1. К.Г. Самофалов и др. Электронные вычислительные цифровые машины - К.: Изд-во "Вища школа", 1976, 2. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского - К.: Изд-во "Техника", 1974 г.

Техническая реализация входного регистра (93) подробно описана в технической литературе. См. 1. П. Хоровиц, У. Хилл, Искусство схемотехники. Том I. Пер. с англ. под ред. М.В. Гальперина - М.: Изд-во "Мир", 1983. 2. Ю.Г. Чугаев и др. Электронные и цифровые вычислительные машины - М.: Воениздат. 1962. 3. В.И. Грубов и др. Устройства электронной вычислительной техники - К.: Изд-во "Вища школа", 1980.

Рассмотрим функционирование тренажера для обучения операторов корабельных пассивных радиолокационных систем, приведенного на чертеже фиг. 1, в который введены рассмотренные ранее блоки, элементы, схемы и связи.

Перед началом тренажа руководитель обучения с помощью устройства ввода с перфокарт (50) вводит в оперативную память вычислителя (3) следующие данные:

- информацию об РЛС вероятного противника как с перестраиваемой, так и неперестраиваемой несущей частотой;

- формуляры основных радиотехнических параметров заданных РЛС;

- координаты местонахождения РЛС относительно местонахождения ПРЛС;

- параметры движения носителей РЛС и ПРЛС;

- условия распространения сигналов РЛС при ДТР на трассах;

- программы, имитирующие непрерывную или паузную работу заданных РЛС.

Помимо этого руководитель обучения с пульта оператора пассивной РЛС (1) с помощью формирователя кодовой последовательности (24) вводит в блок имитации ложных целей (15), а именно во входной регистр (93) двоичный код критерия обнаружения цели с учетом энергетического параметра.

Введенная информация через селекторные каналы (35, 36) с помощью устройства управления НМД (39) и устройства управления НМЛ (41) далее фиксируется на НМД (40) и НМЛ (42). Данные устройства входят в вычислитель (3). Через СК3 (37) в вычислитель (3) поступает информация, которая необходима для имитации конкретной радиотехнической обстановки. Работу СК3 (37) регламентируют интерфейс ввода-вывода (43), устройство УВУ (44) и коммутирующее устройство (45).

Информационная часть заданной в процессе тренажа радиотехнической обстановки формируется такими устройствами: пультом оператора пассивной РЛС (1), блоком имитации текущего положения антенны (2), вычислителем (3), буферным запоминающим устройством (4), оперативным запоминающим устройством (5), блоком индикаторных устройств (6), блоком фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), блоком имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), блоком имитации видеосигналов (9), блоком фиксации времени обнаружения целей (10), блоком имитации приемного устройства (11) и первым логическим элементом "И" (12).

При реализации в тренажере радиотехнической обстановки траектории движения носителей РЛС задаются на плоскости в прямоугольной системе координат, за начало которой принимается местоположение ПРЛС.

Имитируемые в тренажере радиолокационные сигналы РЛС на видеочастоте поступают со второго и третьего выходов блока имитации видеосигналов (9) на девятый и десятый входы блока индикаторных устройств (6), которые являются первыми информационными входами блоков сместителей. Со второго выхода блока имитации видеосигналов (9) поступают видеосигналы I-го условного частотного диапазона, а с третьего выхода того же блока - видеосигналы II-го условного частотного диапазона. Далее видеосигналы с выходов блоков сместителей, входящих в состав устройства индикации видеоимпульсов (52), поступают на электроды ЭЛТ. На экране ЭЛТ, входящей в состав устройства индикации видеоимпульсов (52), имитируемые радиолокационные сигналы воспроизводятся в виде соответствующих отметок. На вторые информационные входы блоков сместителей поступают прямоугольные импульсы маркеры, формируемые соответственно устройством формирования маркера 1 (53) и устройством формирования маркера 2 (54).

Таким образом, индицируемые на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов (52) сигналы РЛС и вторичные сигналы в виде маркеров образуют модель радиолокационной обстановки в зоне действия ПРЛС.

В процессе обучения оператор ПРЛС может осуществить полуавтоматический съем данных с ЭЛТ, для чего он совмещает импульсы-маркеры с отметками целей с помощью первого (23) и второго формирователя управляющего напряжения (25), с выходов которых снимаются управляющие напряжения. Данные управляющие напряжения с третьего и пятого выходов пульта оператора пассивной РЛС (1) поступают соответственно на вторые входы первого устройства формирования маркера (53) и второго устройства формирования маркера (54).

Одновременно с этим управляющие напряжения с двенадцатого и четырнадцатого выходов пульта оператора пассивной РЛС (1) поступают на второй и четвертый входы блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), которые являются входами соответственно ПНК1 (55) и ПНК2 (57).

На первые входы устройств формирования маркеров (53, 54) поступают пилообразные напряжения с выходов первого (21) и второго генератора пилообразного напряжения (22). В момент равенства напряжений производится запуск ждущих мультивибраторов, формирующих прямоугольные импульсы-маркеры. С выходов преобразователей ПНК1, 2 (55, 57) постоянное напряжение поступает на первые входы первой (56) и второй схемы сравнения (58), на вторые входы которых поступают двоичные коды несущей частоты сигналов РЛС соответственно с первого и второго выходов схемы анализа (59). Схема анализа (59) выполняет функцию определения условного частотного диапазона (I или II), к которому принадлежат имитируемые радиолокационные сигналы излучений, и совместно с первой и второй схемами сравнения (56, 58) входит в состав блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7). В схему анализа (59) двоичные коды несущей частоты радиолокационных сигналов поступают со второго выхода вычислителя (3), который по программе заданной учебной задачи имитирует основные радиотехнические параметры сигналов излучения.

При совмещении маркеров с отметками целей в первой и второй схемах сравнения (56, 58) формируются управляющие сигналы, которые со второго и третьего выходов блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) поступают на первый и второй входы третьего логического элемента "ИЛИ" (83) и дальше с его выхода на второй вход логического элемента "И" (81), на первый вход которого поступает сигнал с выхода логического элемента "НЕ" (80). Логический элемент "НЕ" (80) инвертирует управляющий сигнал. В момент одновременного поступления сигналов на входы логического элемента "И" (81) на его выходе формируется управляющий сигнал "снять показание двоичного счетчика". Управляющий сигнал поступает на первый вход второго логического элемента "ИЛИ" (82) и далее с его выхода на пятый вход вычислителя (3). Таким способом оценивается время обнаружения РЛС с детерминированной несущей частотой, что является важным фактором в подготовке операторов корабельных ПРЛС.

Указанные выше логические элементы "ИЛИ" (82, 83), "НЕ" (80) и "И" (81) входят в состав блока имитации приемного устройства (10). Получив сигнал "снять показание двоичного счетчика", вычислитель (3) переходит на подпрограмму перезаписи показаний двоичного счетчика (76), входящего в состав блока фиксации времени обнаружения целей (10). Результат выдается в устройство АЦПУ (48), входящее в вычислитель (3), где печатается в буквенно-цифровом виде на двоичном бумажном носителе.

Работа двоичного счетчика (76) регламентируется логическим элементом "ИЛИ" (73), триггером (74) и логическим элементом "И" (75), которые также входят в блок фиксации времени обнаружения целей (10). Обнуление двоичного счетчика (76) и изменение состояния триггера (74) осуществляется управляющим сигналом "обнуление", формируемым вычислителем (3) и поступающим на вторые входы данных устройств с пятого выхода вычислителя (3). Первый и второй входы логического элемента "ИЛИ" (73) подключены соответственно к первому и четвертому выходам блока имитации видеосигналов (9), а второй вход логического элемента "И" (75) подключен к пятнадцатому выходу пульта оператора пассивной РЛС (1). Такая функциональная связь логических элементов "ИЛИ" (73), "И" (75), триггера (74) и двоичного счетчика (76) обеспечивает нормальное функционирование по своему назначению блока фиксации времени обнаружения целей (10).

В состав блока индикаторных устройств (6) входит устройство знаковой индикации (51), состоящее из дешифратора знака, усилителя подсвета, ЭЛТ, формирователя огибающей, усилителя поступающего постоянного тока, распределителя, формирователя адреса. С помощью перечисленных устройств на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации (51) отображаются в буквенно-цифровом виде формуляры основных радиотехнических параметров плюс пеленги обнаруженных РЛС, в том числе и ложных. Для этого с первого выхода вычислителя (3) в буферное запоминающее устройство (4) поступают формуляры данных РЛС, которые введены в оперативную память вычислителя (3). Объем памяти буферного запоминающего устройства (4) рассчитан на хранение максимального количества формуляров. Буферное запоминающее устройство (4) функционирует совместно с оперативным запоминающим устройством (5), формуляры данных в которые переписываются при наличии сигнала П_{тек.ант} - двоичного кода текущего положения антенны.

Код П_{тек.ант} является адресом ячейки, откуда осуществляется перезапись информации из буферного (4) в оперативное запоминающее устройство (5). Необходимым условием наличия двоичного кода П_{тек.ант} на выходе первого логического элемента "И" (12) является одновременное поступление на первый и второй входы логического элемента "И" (12) сигналов с выхода блока имитации текущего положения антенны (2) и второго выхода блока имитации приемного устройства (11), являющегося выходом первого логического элемента "ИЛИ" (78). Первый вход первого логического элемента "ИЛИ" (78) подключен к выходу схемы сравнения (77), в которой формируется управляющий сигнал при выполнении условия: , где П_ц - пеленг на цель.

Рассмотренное условие эквивалентно приему сигналов РЛС главным лепестком ДН антенны, а схема сравнения (77) имитирует работу устройства компенсации сигналов излучений, принятых боковыми лепестками ДН антенны в случае работы супергетеродинного приемника.

В процессе работы тренажера код П_{тек.ант} с выхода блока имитации текущего положения антенны (2) поступает на первый вход схемы сравнения (77), а на второй вход той же схемы поступает код П_ц с четвертого выхода вычислителя (3).

С помощью схемы формирования управляющего сигнала (79), входящей в состав блока имитации приемного устройства (11), осуществляется имитация включения обучаемым оператором приемника прямого усиления, когда компенсация приема сигналов излучения боковыми лепестками ДН антенны пассивной РЛС отсутствует.

Устройство знаковой индикации (51) предоставляет оператору возможность при выполнении им учебной задачи визуально определить факт обнаружения источника излучения типового ордера. Работа данного устройства регламентируется синхроимпульсами, формируемыми в пульте оператора пассивной РЛС (1) и поступающими с его восьмого выхода на восьмой вход блока индикаторных устройств (6).

Анализируя формуляры данных, характеризующие истинные и ложные источники излучения и отображаемые на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации (51), обучаемый оператор осуществляет набор с помощью формирователя кодовой последовательности (24), входящего в состав пульта оператора пассивной РЛС (1), двоичный код N_ц. Далее двоичный код N_ц с выхода буферного регистра, входящего в состав формирователя кодовой последовательности (24), управляемого дешифратором, входящим в состав формирователя тактовых импульсов (18), поступает на первый вход третьей схемы сравнения (60), на второй вход которой поступает двоичный код с первого выхода блока индикаторных устройств (6), который является выходом оперативного запоминающего устройства (5).

Дешифратор, входящий в состав формирователя тактовых импульсов (18), и буферный регистр формирователя кодовой последовательности (24) входят в состав пульта оператора пассивной РЛС (1), а третья схема сравнения (60) - блок фиксации несущей частоты сигналов излучения (7). В случае совпадения двоичных кодов N_ц и с выхода третьей схемы сравнения (60) на второй вход второго логического элемента "ИЛИ" (82) поступает управляющий сигнал, который дальше с его выхода в виде сигнала "снять показание двоичного счетчика" попадает на пятый вход вычислителя (3). По наличию данного сигнала вычислитель (3) переходит на подпрограмму перезаписи показаний двоичного счетчика (76) для фиксации времени обнаружения источника излучения с учетом его основных радиотехнических параметров излучения. Если оператор набрал N_ц ложного источника излучения, то фиксируется время его обнаружения. Это ошибка обучаемого оператора.

Имитация радиолокационных сигналов в тренажере осуществляется блоком имитации видеосигналов (9). Работа блока имитации видеосигналов (9) в I условном частотном диапазоне происходит следующим образом. С выхода блока имитации текущего положения антенны (2) и четвертого выхода вычислителя (3) соответственно на пятый и десятый входы блока имитации видеосигналов (9), которые являются одновременно первым и вторым входами схемы сравнения, входящей в состав имитатора радиолокационных сигналов (67), поступают двоичные коды П_ц и П_{тек.ант}. В случае совпадения двоичных кодов П_ц и П_{тек.ант} в схеме сравнения вырабатываются управляющий сигнал, который открывает первый логический элемент "И" для прохождения через него двоичного кода П_{тек.ант} на вход первого имитатора ДН антенны. Имитатор ДН антенны с учетом кода П_{тек.ант} формирует сигналы, амплитуда которых соответствует форме огибающей ДН антенны в I условном частотном диапазоне. С выхода первого имитатора ДН антенны промодулированные сигналы поступают на первый вход первого модулятора, на второй вход которого поступают сигналы с выхода второго логического элемента "И". В свою очередь на первый вход второго логического элемента "И" поступают сигналы с выхода первого триггера Шмитта, а на второй вход - с выхода первого генератора тактовых импульсов. Первый триггер Шмитта управляется второй схемой сравнения, на первый и второй входы которой поступают сигналы соответственно с выходов первого преобразователя напряжения в код и второго сумматора (70). Преобразователь напряжения в код преобразует пилообразное напряжение, характеризующее работу супергетеродинного приемника, в двоичный код. Пилообразное напряжение поступает на вход первого преобразователя напряжения в код с девятого выхода пульта оператора пассивной РЛС (1).

Указанная выше первая схема сравнения, первый и второй логические элементы "И", первый имитатор ДН антенны, первый модулятор и первый преобразователь напряжения в код входят в состав имитатора радиолокационных сигналов (67).

В первом модуляторе последовательность прямоугольных импульсов, вырабатываемая первым генератором тактовых импульсов, модулируется ДН пеленгационной антенны и дальше поступает на первый информационный вход второго модулятора. Второй модулятор предназначен для формирования уровня амплитуд сигналов излучения с учетом их ослабления при ДТР. С этой целью на второй информационный вход второго модулятора с четвертого выхода вычислителя (3) поступает среднее значение уровня ослабления сигналов в зависимости от длины трассы и условий радионаблюдаемости. Промодулированные сигналы с выхода второго модулятора поступают на первый вход первого сумматора (68), который входит в состав блока имитации видеосигналов (9). Генератор тактовых импульсов и модуляторы входят в состав имитатора радиолокационных сигналов (67).

Работа блока имитации видеосигналов (9) по имитации видеосигналов во II условном частотном диапазоне происходит по схеме, аналогичной работе в I условном частотном диапазоне.

Итак, блок имитации видеосигналов (9) осуществляет имитацию радиолокационных сигналов на видеочастоте в зависимости от дальности расположения источника излучения, условий распространения сигналов, амплитудно-частотной характеристики приемника ПРЛС.

В процессе имитации радиотехнической обстановки большая роль отводится блоку имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8). Необходимость введения в состав тренажера блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8) обусловлена необходимостью учета потерь усиления пеленгационной антенны, представленных в виде зависимости величины для заданных размеров антенны и условного частотного диапазона. Данные зависимости заносятся в первое (62) и второе внешнее запоминающее устройство (65). Выборка величин осуществляется таким образом. На первом входе первого (61) и второго логического элемента "И" (64) с третьего выхода вычислителя (3) поступает двоичной код дальности до источника излучения типового ордера, а на вторые входы первого (61) и второго логического элемента "И" (64) соответственно с первого и пятого выходов блока фиксации несущей частоты сигналов излучения (7) поступают сигналы, соответствующие заданному частотному диапазоне работы приемника пассивной РЛС. Эти сигналы открывают первый (61) и второй логический элемент "И" (64), через которые на входы первого (62) и второго внешнего запоминающего устройства (65) поступают двоичные коды дальности до источника излучения. Двоичный код дальности является адресом ячейки, откуда осуществляется выборка необходимой величины . Величины через первый (63) и второй преобразователь кода в напряжение (66) дальше поступают на вторые входы аналоговых первого сумматора (68) и третьего сумматора (71), где они суммируются с амплитудами имитируемых радиолокационных сигналов и тем самым учитывается эффект потери усиления пеленгационной антенны.

Первый (61) и второй логический элемент "И" (64), первое (62) и второе внешнее запоминающее устройство (65), первый (63) и второй преобразователь кода в напряжение (66) входят в состав блока имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8).

Следует отметить такие особенности имитации работы приемных устройств пассивной РЛС. В случае работы супергетеродинного приемника схема сравнения (77), входящая в состав блока имитации приемного устройства (11), имитирует работу устройства компенсации сигналов излучения, принятых боковыми лепестками ДН антенны. В случае работы приемника прямого усиления компенсация приема сигналов излучения, принятых боковыми лепестками ДН антенны, принципиально исключена. Приемник прямого усиления обладает возможностью одновременного приема сигналов излучения во всем частотном диапазоне и с любых направлений по азимуту. Имитация работы приемника прямого усиления осуществляется в тренажере следующим образом. Обучаемый оператор с помощью схемы формирования управляющего сигнала (79) формирует управляющий сигнал, который постоянно поступает на второй вход первого логического элемента "ИЛИ" (78). На первый вход первого логического элемента "ИЛИ" (78) с выхода схемы сравнения (77) поступает двоичный код П_{тек.ант}, совпадающий с кодом П_ц. С выхода первого логического элемента "ИЛИ" (78) двоичный код П_{тек.ант} поступает на второй вход первого логического элемента "И" (12), тем самым открывает его для прохождения на второй управляющий вход буферного запоминающего устройства (4) двоичного кода П_{тек.ант} с выхода блока имитации текущего положения антенны (2). Двоичный код П_{тек.ант} является адресом ячейки, откуда осуществляется выборка формуляра данных обнаруженного источника излучения из буферного запоминающего устройства (4) в оперативное запоминающее устройство (5) через второй логический элемент "И" (11).

Таким образом, в оперативном запоминающем устройстве (5) в процессе работы тренажера хранятся формуляры всех источников излучения типового ордера, обнаруженных в зоне действия пассивной РЛС.

Обучаемый оператор, наблюдая визуально за хаотически появляющимися видеоимпульсами на экране ЭЛТ устройства индикации видеоимпульсов (52) в случае обнаружения источников излучения с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу, не может выделить компактный пакет видеоимпульсов - энергетический параметр РЛС. В такой ситуации он вынужден включить приемник прямого усиления, признаком работы которого будет управляющий сигнал, формируемый схемой формирователя управляющего сигнала (79) и поступающий на входы логического элемента "НЕ" (80) и первого логического элемента "ИЛИ" (78). Одновременно с имитацией включения приемника прямого усиления обучаемый оператор с помощью блока имитации текущего положения антенны (2) осуществляет пространственную переориентацию пеленгационной антенны в направлении предполагаемого местонахождения РЛС с перестраиваемой несущей частотой. Критерием правильного пространственного ориентирования антенны является условие индикации хаотически появляющихся видеоимпульсов с максимальной амплитудой.

В процессе выполнения пространственного поиска, когда азимут носителя РЛС с перестраиваемой несущей частотой окажется внутри строба , вычислитель (3) переходит на подпрограмму перезаписи признака (П) перестройки несущей частоты в формуляр данных, который в дальнейшем отображается на экране ЭЛТ устройства знаковой индикации (51). Индикация формуляра данных с признаком П свидетельствует о факте обнаружения цели (РЛС) с перестраиваемой несущей частотой. Причем все это присуще как истинным, так и ложным целям, обнаруженным ПРЛС.

Имитация изменения несущей частоты от импульса к импульсу осуществляется имитатором изменения несущей частоты (69). В имитаторе изменения несущей частоты (69) хранятся в определенной последовательности величины (±Δf) изменения несущей частоты. Данная последовательность величин (±Δf) задается априори перед началом процесса обучения. Имитатор изменения несущей частоты (69) включает в себя первый и второй двоичные счетчики, первое и второе запоминающее устройство, первое и второе буферные регистры. Постоянные запоминающие устройства состоят из регистра адреса, дешифратора, формирователя, блока памяти и усилителя считывания. Работа имитатора изменения несущей частоты (69) регламентируется синхроимпульсами, поступающими с одиннадцатого выхода пульта оператора пассивной РЛС (1) на соответствующие входы первого и второго двоичных счетчиков, где формируются коды адресов величин (±Δf). Двоичные коды величин (±Δf) с выходов двоичных счетчиков записываются в регистры адресов и далее расшифровываются с помощью дешифраторов. Сигналы с выходов возбужденных шин дешифраторов поступают в блоки формирователей, где они формируются по амплитуде и длительности, после чего они поступают в определенные ячейки блоков памяти. Кодовые сигналы выбранных величин (±Δf) усиливаются усилителями считывания и поступают в буферные регистры. С буферных регистров двоичные коды величин (±Δf) поступают на первые входы второго сумматора (70) и четвертого сумматора (72), где к среднему значению несущей частоты сигнала (f_c) досуммируются величины (±Δf) и таким образом осуществляется изменение несущей частоты по определенному закону. С выходов второго (70) и четвертого сумматора (72) сигнала (f_с±Δf) поступают на первый и второй входы имитатора радиолокационных сигналов (67) для обеспечения имитации заданной радиотехнической обстановки.

После того как пеленгационная антенна будет сориентирована в заданном направлении, обучаемый оператор с помощью блока имитации текущего положения антенны (2) задает биссектрису сектора сканирования и размер сканирования пеленгационной антенны. Как только будет принято решение об обнаружении источника излучения с перестраиваемой несущей частотой, обучаемый производит операцию описания цели с помощью набора на клавишном поле пульта оператора пассивной РЛС (1) соответствующего признака - номера цели (N_ц), формуляр данных которой имеет признак П. Двоичный код N_ц с тринадцатого выхода пульта оператора пассивной РЛС поступает на первый вход третьей схемы сравнения (60), на второй вход которой поступает код N_ц с первого выхода блока индикаторных устройств (6). Последний код N_ц входит в состав формуляра данных. В случае совпадения сравниваемых кодов N_ц с выхода третьей схемы сравнения (60) на второй вход второго логического элемента "ИЛИ" (82) поступает управляющий сигнал. При наличии данного управляющего сигнала с выхода второго логического элемента "ИЛИ" (82) на пятый вход вычислителя (3) выдается сигнал "снять показание двоичного счетчика". Вычислитель (3) переходит на подпрограмму перезаписи показаний двоичного счетчика (76) для фиксации времени обнаружения источника излучения с перестраиваемой несущей частотой.

Итак, пульт оператора пассивной РЛС (1), блок имитации текущего положения антенны (2), вычислитель (3), буферное запоминающее устройство (4), оперативное запоминающее устройство (5), блок индикаторных устройств (6), блок фиксации несущей частоты сигналов излучения (7), блок имитации дальнего тропосферного распространения сигналов (8), блок имитации видеосигналов (9), блок фиксации времени обнаружения целей (10), блок имитации приемного устройства (11) и первый логический элемент "И" (12) позволяют выработать у обучаемого оператора практические навыки управления корабельной ПРЛС при обнаружении РЛС с детерминированной и перестраиваемой несущей частотой в условиях ДТР. При этом большое значение отводится заданию обучаемым оператором параметров пространственного и частотного поисков, которые оказывают существенное влияние на стабильность приема излучений РЛС в зоне действия аппаратуры корабельной ПРЛС и тем самым на эффективность определения координат местонахождения носителей РЛС, применение бортового оружия.

В тренажере реализована возможность имитации некомпенсации приема излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны. Такая ситуация является характерной для работы аппаратуры корабельной ПРЛС, так как в процессе ее работы происходят случайные колебания питающих напряжений, которые приводят к изменению коэффициента усиления компенсационной антенны, а также флюктуации электромагнитного поля излучения. В конечном итоге это приводит к тому, что амплитуды сигналов излучения принятых первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны, превышают амплитуды сигналов излучения, принятых главным лепестком ДН пеленгационной антенны. Происходит ложное пеленгование целей и эффективность применения бортового оружия существенно снижается, а это чревато серьезными последствиями для носителя корабельной ПРЛС.

Поэтому научить операторов корабельных ПРЛС грамотно и эффективно действовать в такой ситуации является важнейшей задачей, стоящей перед разработчиками тренажеров для ВМФ и преподавателями высших военных учебных заведений.

Как уже отмечалось выше, в предлагаемом тренажере с помощью логического элемента "НЕ" (13), второго логического элемента "И" (14), блока имитации ложных целей (15), логического элемента "ИЛИ" (16) и третьего логического элемента "И" (17) имитируется ситуация некомпенсации приема излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны ПРЛС. Данная ситуация возможна лишь при работе супергетеродинного приемного устройства, включение которого в составе аппаратуры тренажера регламентируется отсутствием потенциала управляющего сигнала с выхода схемы формирования управляющего сигнала (79) на входе логического элемента "НЕ" (13). Низкий потенциал управляющего сигнала инвертируется логическим элементом "НЕ" (13) в высокий и тем самым открывается второй логический элемент "И" (14) для прохождения через него с выхода буферного запоминающего устройства (4) формуляра данных обнаруженной РЛС вероятного противника в зоне действия аппаратуры корабельной ПРЛС на первый вход блока имитации ложных целей (15). Первый вход блока имитации ложных целей (15) подключен одновременно к первым входам первого (84) и второго сумматора (89), вторые входы которых подключены одновременно к выходу первого регистра констант (91). В первом регистре констант (91) хранится двоичный код величины , где θ_о - ширина главного лепестка ДН пеленгационной антенны. В первом сумматоре (84) осуществляется операция , а во втором сумматоре (89) - . Таким образом, формируются двоичные коды пеленгов на ложные цели за счет некомпенсации приема излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны ПРЛС. Так как ширина первых боковых лепестков в 3-4 раза меньше ширины главного лепестка ДН пеленгационной антенны, то формуляры данных ложных целей должны отличаться от формуляра данных истинной цели не только пеленгами, но и энергетическим параметром Э. Энергетический параметр Э характеризует количество принятых пакетов сигналов излучения (пакет - количество принятых импульсов за время перестройки супергетеродинного приемника в заданном диапазоне частот) за время прохождения главным лепестком ДН пеленгационной антенны ПРЛС главного направления на РЛС в пределах заданного сектора обзора.

Корректировка энергетического параметра Э обнаруженных ложных целей за счет некомпенсации осуществляется в первом (85) и втором умножителях (90), в которых выполняется операция Э_РЛС·Δ, где Δ - константа, равная , т.е. примерно 0,3. Данная константа хранится во втором регистре констант (92) и с его выхода поступает на вторые входы первого (85) и второго умножителя (90).

С выходов первого (85) и второго умножителя (90) скорректированные по пеленгу и энергетическому параметру формуляры данных ложных целей за счет некомпенсации поступают соответственно на первый и второй входы логического элемента "ИЛИ" (86) и далее с его выхода на первый вход схемы сравнения (87) и второй вход логического элемента "И" (88). На второй вход схемы сравнения (87) с выхода входного регистра (93) поступает двоичный код заданного критерия обнаружения целей с учетом энергетического параметра.

Обучаемый оператор, визуально наблюдая за отображением на экране устройства знаковой индикации (51) формуляров данных истинных и ложных обнаруженных целей в зоне действия аппаратуры корабельной ПРЛС, проводит анализ их энергетических параметров и принимает решение об ужесточении (увеличении) критерия обнаружения целей. С этой целью он с помощью формирователя кодовой последовательности (24), входящего в состав пульта оператора пассивной РЛС (1), задает двоичный код энергетического параметра Э, соответствующий большим значениям энергетического параметра формуляров данных целей. Тем самым ужесточаются условия обнаружения ложных целей за счет некомпенсации приема излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны.

В схеме сравнения (87) осуществляется операция Э_РЛС≥Э_кр, где Э_кр - заданный критерий обнаружения цели.

Если энергетический параметр Э не превышает или равен заданному критерию Э_кр, то принимается решение об обнаружении истинной цели. Тогда управляющий сигнал с выхода схемы сравнения (87) поступает на первый вход логического элемента "И" (88) и открывает его для прохождения через него с выхода логического элемента "ИЛИ" (86) на первый вход логического элемента "ИЛИ" (16) формуляра данных обнаруженной цели. Если же энергетический параметр Э_РЛС меньше заданного критерия Э_кр, то принимается решение об обнаружении ложной цели. Управляющий сигнал на выходе схемы сравнения (87) отсутствует и логический элемент "И" (88) закрыт для прохождения через него на первый вход логического элемента "ИЛИ" (16) формуляра данных цели (ложной).

Таким образом, обучаемый оператор осуществляет операцию бланкирования ложных целей за счет некомпенсации. На экране устройства знаковой индикации (51) с большой вероятностью будут отображаться формуляры данных истинных целей, которые в дальнейшем могут быть использованы для решения задачи целеуказания.

В случае работы приемника прямого усиления, как уже отмечалось, не стоит задача компенсации приема излучений первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны, так как это противоречит самой сути всенаправленного приема излучений во всем частотном диапазоне приемником прямого усиления и формирования формуляров данных обнаруженных целей.

Работа приемника прямого усиления регламентируется наличием на третьем выходе блока имитации приемного устройства (11) потенциала управляющего сигнала, который поступает на вход логического элемента "НЕ" (13). Здесь управляющий сигнал инвертируется и закрывает второй логический элемент "И" (14). Одновременно с этим управляющий сигнал с третьего выхода блока имитации приемного устройства (11) поступает на первый вход третьего логического элемента "И" (17) и открывает его для прохождения с выхода буферного запоминающего устройства (4) формуляров данных обнаруженных целей, которые поступают на второй вход третьего логического элемента "И" (17). С выхода третьего логического элемента "И" (17) формуляры данных целей поступают на второй вход логического элемента "ИЛИ" (16) и далее на вход оперативного запоминающего устройства (5).

Итак, формирование ложных целей за счет некомпенсации при работе приемника прямого усиления на тренажере не осуществляется, что соответствует реальным условиям работы ПРЛС и формирования формуляров данных обнаруженных целей.

Таким образом, имитация в тренажере процесса формирования ложных целей за счет некомпенсации приема излучений боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны ПРЛС позволяет максимально приблизить модулируемую радиотехническую обстановку к реальной и дает возможность обучаемым оператором приобрести навыки и умения действовать в сложной обстановке с целью оптимизации решения задачи целеуказания. Все это в конечном итоге приводит к более эффективному использованию бортового оружия, а приобретенные профессиональные навыки управления корабельной ПРЛС в ожидаемых условиях способствуют повышению боевой подготовки личного состава ВМФ.

Функционирование тренажера было проверено на испытаниях, проведенных в лабораторных условиях на макете. Предлагаемый тренажер по сравнению с известными тренажерами обладает рядом преимуществ:

- по сравнению с тренажером для обучения операторов корабельных ПРЛС (ЯВ1.079.003Т0) предлагаемый тренажер позволяет повысить степень выучки операторов практическим навыкам обнаружения РЛС в условиях ДТР радиоволн с перестраиваемой несущей частотой от импульса к импульсу;

- по сравнению с тренажером для обучения операторов корабельных ПРЛС предлагаемый тренажер позволяет повысить степень выучки операторов практическим навыкам поиска, обнаружения и определения координат истинных целей при ДТР радиоволн в условиях формирования ложных целей за счет некомпенсации приема сигналов излучения первыми боковыми лепестками ДН пеленгационной антенны ПРЛС.

Все этой достигается благодаря вновь введенным устройствам, блокам, элементам и связям. Введенные устройства просты, дешевы и технически просто реализуемы на базе известных элементов дискретной и аналоговой техники.

Предлагаемый тренажер предполагается установить в учебном центре ВМФ и использовать в плане подготовки личного состава ВМФ эксплуатации корабельных ПРЛС, которые получили самое широкое распространение в настоящее время.

При использовании предлагаемого тренажера ожидается значительное повышение боевой подготовки личного состава ВМФ за счет обеспечения полноты и точности использования динамических и информационных моделей условий работы корабельных ПРЛС.

В конечном итоге все это дает возможность научить операторов более эффективному использованию вверенной им боевой техники за счет ее квалифицированного обслуживания.

Испытания макета предлагаемого тренажера подтвердили его высокую эффективность с точки зрения моделирования внешней радиолокационной и радиотехнической обстановки, максимально приближенной к реальной.