Тема: Супергетеродинный приемник вторичного канала для обзорного диспетчерского радиолокатора

Точная дата изобретения радиолокатора является предметом споров и словесного определения. Томас Эдисон взял патент в 1885 г. на использование радио для предотвращения столкновений в море. Такое применение было даже рассмотрено независимо Эдуардом Брэнли, Николой Тесла и Христианом Хальсмейером, с более поздней демонстрацией оборудование на частоте 600 МГц в 1904 г. В 1920-х и начале 1930-х годов разработчики во многих различных странах использовали радиоволны для эхо-зондирования ионосферы, для альтиметрии и для проведения исследований возмущений в радиолиниях, вызванных отражающим объектами. Использование радио для конкретной цели обнаружения объектов было предложено во многих различных странах, включая Германия, Италию, США, Францию, Великобританию, Россию, Японию и Голландию.
Появление радиолокатора было открытием, нежели изобретением. В подготовке ко второй мировой войне многие страны снова признали его военную значимость, хотя по очевидным причинам не придали этого широкой огласке. Роль радиолокатора во время войны хорошо известна. Разработка была быстрой, как это было с другими электронными навигационными средствами, которые образовали основу гражданских систем, когда военные действия прекратились.
Системы авиационного наблюдения являются важным элементом современной аэронавигационной инфраструктуры, необходимым для безопасной организации растущих объемов еще более сложного воздушного движения.
Определение азимута и дальности ЛА, при помощи излучаемых радиосигналов используется в первичном радиолокаторе. В первичном радиолокаторе импульс высокой мощности радиочастотной энергии передается от вращающейся антенны и, если он достигает корпуса ЛА, то малая часть этой энергии отражается назад к вращающейся антенне. Разработка первичного радиолокатора направлена на обнаружение этой малой части отраженной энергии. Когда ЛА обнаружен подобным способом, то его дальность можно определить, измеряя отсчет времени между передачей и последующим приемом отражения. При этом скорость радиоволны известна. Пеленг ЛА указывается направлением антенны в то время, когда ЛА обнаружен.
Главной положительной стороной при его работе является то, что он не требует ничего особого от ЛА, кроме эффективной отражательной поверхности ЛА от радиоволн радиолокатора. Особенностью первичного радиолокатора заключается в том, что кроме полезного сигнала он также получает отражения от дождя, земли, и даже птиц. Много специальных методов было разработано, чтобы решить эти проблемы. Однако первичный радиолокатор не может отличить один ЛА от другого подобного, и в большинстве случаев не может определить высоту с достаточной точностью. Вторичный радиолокатор преодолевает эти трудности.
Для взаимодействия с ВОРЛ необходимо, чтобы каждый ЛА имел на борту специальное оборудование приема-передачи, известное как ответчик. Наземная станция ВОРЛ передает импульсы радиочастотной энергии из вращающейся антенны таким же образом, как и первичный радиолокатор, за исключением того, что уровень излучаемой мощности гораздо меньше. Требуется только та мощность, которая достаточно для преодоления потерь в одном направлении до ответчика, по сравнению с потерями в двух направлениях для первичного радиолокатора. ВОРЛ излучает импульсы в несколько ватт по мощности, по сравнению с несколькими сотнями или тысячами киловатт в случае первичного радиолокатора. При приеме сигнала наземной станции ответчик вырабатывает отклик на другой частоте. Применение раздельных частот препятствует искажению отклика от возможных отражений, таких как от дождя, птиц или местности. Дальность и пеленг ЛА определяются из времени задержки и направления антенны так же, как для первичного радиолокатора. [2]
Главным преимуществом ВОРЛ является то, что он может получать дополнительную информацию от ЛА. Наличие оборудования ВОРЛ позволяет к функции радиолокатора добавить получение дополнительной информации. Наземная станция ВОРЛ кодирует его передачу, создавая пару импульсов различного временного разнесения. Во время определения дальности и пеленга ЛА наземная станция может также запросить индивидуальный номер, запас топлива, высоту. Ответ бортового ответчика состоит в виде многоимпульсного кода, в котором содержатся запрашиваемые данные. Способность ВОРЛ получить эту дополнительную информацию о ЛА имеет огромное значение для диспетчера воздушного движения на земле. В результате ВОРЛ становится главным источником информации о ЛА для УВД. Другое преимущество ВОРЛ заключается в способности получать информацию от ЛА на больших расстояниях.[1]
Наземное оборудование ВОРЛ содержит вращающуюся антенну с устройством вращения, передатчик-приемник, который называют запросчиком, и процессор обработки ответного сигнала, известный, как выделитель отметок или дискретизатор [4]. Наземная станция запрашивает информацию от ЛА на частоте 1030 МГц, и получает ответы на частотах 740 МГц и 1090 МГц (в зависимости от режима работы), ВОРЛ рассчитан на то, что ЛА имеет ответчики как для обнаружения запроса с земли, так и для откликов ответами, содержащие запрашиваемые данные.
Многие ЛА участвуют в международных рейсах, которые могут переходить через многие национальные границы. Эти ЛА будут запрашиваться различными наземными станциями ВОРЛ, созданные различными изготовителями. Параметры разрабатываемого устройства также соответствуют требованиям ICAO и ГОСТам, предъявляемым к ВОРЛ.[2][3][4]

Купить

В данном дипломном проекте, согласно техническому заданию был разработан супергетеродинный приемник вторичного канала приема для обзорного диспетчерского радиолокатора. Проработка приемник позволила значительно сократить элементную базу и расположить на одной плате. Разработка преимущественно осуществлена на базе современных, специализированных микросхем и фильтров, зарубежных и отечественных производителей.
Наряду с разработкой аппаратуры рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности. В организационно-экономическом разделе были рассчитаны основные экономические показатели. Продолжительность опытно-конструкторских работ составляет 51 день, на которые было израсходовано 81,0 тыс. руб. Экономический эффект от внедрения приемника за 1 год составил 39,8 тыс. руб. Срок окупаемости данного устройства составляет 11 месяцев.

Купить