Состав, структурная схема и принцип действия УОВ

Устройство отображения видеосигналов предназначено для отображения на совмещённом индикаторе видеосигналов с первичной (координатно-аналоговой) и вторичной (аналого-координатной и знаково-цифровой) информацией.

В состав УОВ входят:

БРН – блок развёртывающих напряжений;

БУО-Д – блок управления отображением;

БИ-45 – блок индикатора;

ПИ – панель измерителя координат;

ДК – датчик координат;

ПУФ – панель управления формулярами.

Структурная схема УОВ приведена на рис.2.22.

Принцип действия УОВ следующий. Гармоническое напряжение U_г(t) с частотой f_г = 3500 Гц (рис.2.23, а) от генератора БРН запитывает ротор вращающегося трансформатора (ВТ), расположенного на валу вращения антенны. Со статорных обмоток ВТ в БРН поступают гармонические напряжения с изменяющейся амплитудой U_ст1 = U∙sinω_At∙cos2πf_гt; U_ст2 = U∙cosω_At∙cos2πf_гt (рис.2.23, б). В блоке БРН с помощью ФД выделяются напряжения круговой развёртки U_рcos(t) = U∙cosω_At и U_рsin(t) = U∙sinω_At (рис.2.23, в, д). Эти напряжения поступают в БУО на генератор напряжений радиальной развёртки и модулируют пилообразные видеоимпульсы по величине (импульсно-модулированные последовательности U_xр(t) и U_yр(t) на рис.2.23, д, е).

Рис.2.22. Структурная схема УОВ.

В БУО-Д поступают также ВС, ИЗ ИКО, координатные сигналы меток пеленга (МП) и азимута (МА), где они оформляются по величине и форме. Здесь же формируются импульсы подсвета (высвечивания) знаков, цифр, букв, графических фигур. Видеосигналы, развёртывающие напряжения, отклоняющие напряжения, импульсы подсвета поступают на СМ в БУО, а с него - в БИ:

U_xΣ, U_yΣ – развёртывающие напряжения;

U_вΣ – результирующий видеосигнал;

U_пΣ – результирующий сигнал подсвета;

U_xзн, U_yзн – координатные напряжения знаков (МП на экране).

Из БУО напряжения развёртки U_хр и U_yp поступают на соответствующие усилители развёртки БИ, питающие отклоняющие катушки ЭЛТ. В результате на экране индикатора получается радиально-круговая или радиально-секторная развёртка с координатами азимут (Ф) - дальность (Д). Метки азимута из БОСТ и метки дальности из БУО образуют на экране шкалы азимута и дальности (азимутально-дальномерную сетку), показанные рис.2.1.

Рис.2.23. Принцип формирования развертывающих напряжений

Видеосигналы целей отображаются на экране в виде отметок целей. Слева от ОЦ отображаются формуляры дополнительной информации (рис.2.24), получаемой по вторичному каналу. Одновременно на экране может отображаться шесть формуляров. Полный формуляр содержит 11 знаков на 2 строках: на верхней строке 6 знаков (5 цифр – бортовой номер, 6 цифра – номер канала АС); на нижней строке 5 знаков (высота полёта или остаток топлива). Размер знаков в формуляре можно оперативно изменять от 2х3 мм до 4х6 мм. Вид формуляра также можно изменять оперативно. Значение высоты сопровождается признаком высоты «А» или «–» (п. 2.4.13).

Рис.2.24. Отображение дополнительной информации на ИКО

УОВ обеспечивает следующие способы ввода БОИ в режим сопровождения ответных сигналов ЛА:

- селективный (путём задания координат цели с ДК);

- адресный (путём ввода бортового номера с микротабло);

- автоматический (путём ввода свободного канала).

В ПУФ формируются сигналы, определяющие вид формуляра (1-й из 3-х) у цели, взятой на АС с ПУ БОИ. С помощью ПИ формируется управляющий сигнал электронным измерителем азимута и дальности (вектора измерителя).

Вся совокупность информации на ИКО выводится за время цикла отображения, равное 16 периодам следования ИЗ ИКО (Т_ЦО = 16 Т_{ИЗ ИКО}). Рассмотрим более подробно принцип работы блоков, входящих в состав УОВ.

Принцип работы БРН

Блок развёртывающих напряжений предназначен, для формирования напряжений круговой развёртки электронного луча (ЭЛ) ИКО. Он состоит из двух одинаковых каналов (рис.2.25), один из которых резервный.

Рис.2.25. Структурная схема БРН

Каждый из каналов электрически связан со своим вращающимся трансформатором на валу привода антенны (ВТ 1 или ВТ 2) и включает в себя генератор (Г) гармонических колебаний с частотой f_г = 3500 Гц и два фазовых детектора (ФД).

Гармоническое напряжение с генератора U_г(t) (рис.2.23, а) поступает на обмотку ротора ВТ, который жёстко связан с валом вращения антенны. Статорные обмотки ВТ взаимно перпендикулярны. При вращении в статорных обмотках наводятся гармонические напряжения с амплитудной модуляцией. В одной статорной обмотке наводится напряжение U_ст1 = U∙sinα_A∙cos2πf_гt, а в другой обмотке U_ст2 = U∙cosα_A∙cos2πf_гt, где α_A = ω_Аt – угол поворота антенны; ω_А – угловая скорость вращения антенны (время одного оборота антенны Т_обор = 6 с). Эти напряжения со статорных обмоток подаются на ФД, на вторые входы которых подается опорный сигнал генератора U_г(t). На выходах ФД_sin и ФД_cos образуются напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота антенны: U_рsin(t) = Usinα_A; U_рcos(t) = Ucosα_A. Эти напряжения поступают в БУО, где используются для модуляции по величине пилообразных импульсов радиальной развёртки ЭЛ ИКО.

Принцип работы БИ

Блок индикатора (ИКО) предназначен для преобразования электрических импульсов в визуально наблюдаемые на экране ИКО изображения: отметки целей (координатные отметки), буквы, цифры, линии и другие знаки.

Структурная схема БИ показана на рис.2.26. В её состав входят: электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) с элементами управления и отклоняющими катушками (ОК); БП – блок питания; ПКУ – платы координатных усилителей; ПВП – платы усилителей видеосигналов и импульсов подсвета.

Рис.2.26. Структурная схема БИ

ИКО работает следующим образом. Стабилизированные напряжения от БП, поданные на электроды ЭЛТ, обеспечивают необходимую интенсивность электронного луча трубки и наилучшую его фокусировку.

Отклоняющие напряжения U_x и U_y подаются на платы координатных усилителей ПКУ_x и ПКУ_y соответственно. Мощные выходные каскады усилителей запитывают отклоняющие катушки горизонтального и вертикального отклонения электронного луча ОК_x и ОК_y. Изменение величины входного сигнала ПКУ обеспечивает регулировку размера радиальной развёртки (РАЗМЕР X, РАЗМЕР Y), а добавление к выходному сигналу ПКУ постоянного напряжения смещения рисующего пятна, образованного сфокусированным ЭЛ, позволяет установить его в центре экрана (ЦЕНТР X, ЦЕНТР Y) или сместить вниз при секторном обзоре путём добавления к U_py постоянного напряжения небходимой полярности. Необходимая яркость свечения рисующего пятна устанавливается путём изменения интенсивности ЭЛ под действием напряжения между катодом (К) и управляющим электродом (УЭ) ЭЛТ.

Видеосигналы и импульсы масштабных меток подаются на вход ПВП (на ПУВ – плату усилителя видеосигналов). Видеоусилитель, суммирующий видеосигналы с потенциометров регулировки (ЯРКОСТЬ), усиливает их до величины, необходимой для нормальной модуляции электронного луча трубки. Выходные импульсы усилителя поступают на катод ЭЛТ.

Канал усилителей импульсов подсвета (ПУП) формирует импульсы подсвета (высвечивания) меток, цифр, букв, линий. Выходные импульсы подсвета ПУП подаются на УЭ трубки. При отсутствии импульсов подсвета, определяющих продолжительность свечения знака, отображение видеосигналов на ИКО отсутствует.

Для обеспечения непрерывного наблюдения человеческим глазом изображения на экране ИКО используется ЭЛТ с послесвечением. Время послесвечения люминофора экрана ЭЛТ равно Т_пс = (3…4)Т_обз = 18..24 с. При круговом обзоре Т_обз = Т_обор, при секторном обзоре Т_обз = Т_сект, где Т_сект – время прохождения вертикальной ДНА сектора обзора. Управление ЭЛТ комбинированное: фокусировка и модуляция – электрические; отклонения – электромагнитные.

Принцип работы БУО

Блок управления отображением предназначен для решения следующих задач:

- формирования напряжений горизонтального и вертикального отклонения ЭЛ для получения радиально-круговой или радиально-секторной развёртки на экране индикатора;

- смешивания ВС с первичной аналоговой и с вторичной аналоговой, цифровой, буквенной и графической информацией;

- выработки горизонтальной и вертикальной составляющих координатного напряжения, определяющих местоположение формуляров на экране ИКО;

- формирования составляющих напряжений горизонтального и вертикального отклонения векторов электронной карты и вектора-измерителя координат;

- формирования сигналов подсвета (порядка высвечивания) меток, знаков формуляров и векторов.

Блок управления отображением обеспечивает отображение на экране ИКО:

- видеосигналов с первичной и вторичной аналоговой координатной информацией в виде отметок целей и вторичной знако-цифровой информацией в виде 6 одновременно отображаемых двухстрочных формуляров;

- вторичной графической информации в виде 12 векторов (линий) электронной карты трассы или маршрута ЛА;

вектора измерителя координат и линии пеленга (ЛП) АРП.

Структурная схема БУО показана на рис.2.27. В состав блока входят: синхронизатор (С), генератор развёртки (ГР), устройство управления формулярами (УУФ), знакогенератор (ЗНГ), смеситель (СМ) видеосигналов и сигналов подсвета, фиксатор координат формуляров (ФКФ), генератор электронной карты (ГЭК) и устройство селекции (УС).

Блок работает в режиме внешней синхронизации: собственный синхронизатор управляется ИЗ ИКО из БОСТ. Он обеспечивает временной порядок работы ГР, УУФ, ЗНГ, ГЭК. При поступлении ИЗ ИКО синхронизатор вырабатывает строб развёртки – прямоугольный видеоимпульс, длительность которого определяется длительностью развёртки Т_р, соответствующей выбранному масштабу (шкале дальности 45, 90, 200 км). Фронт и срез строба задают соответственно начало и конец развёртки (прямой ход ЭЛ). Длительность развёртки Т_р является рабочей частью периода следования ИЗ ИКО.

Рис.2.27. Структурная схема БУО

С приходом строба развёртки ГР формирует пилообразный импульс радиальной развёртки ЭЛ (развёртки по дальности Д). На генератор из БРН поступают также напряжения круговой развёртки (по азимуту) U_рsin и U_рcos, пропорциональные sinα_A и cosα_A (рис.2.23, в, г). Эти напряжения поступают на двухканальный модулятор ГР и по гармоническому закону изменяют величину пилообразных импульсов. На выходе ГР образуются две последовательности пилообразных импульсов U_хр и U_yp (рис.2.23, д, е), которые через СМ поступают на соответствующие ПКУ БИ. При отображении на экране ИКО линии пеленга ЛА на синхронизатор БУО поступают от АРП сигналы ВЫЗОВ ПЕЛЕНГА и НАЛИЧИЕ ПЕЛЕНГА. При этом на ГР вместо напряжений U_рsin, U_рcos поступают напряжения U_пsin, U_пcos от АРП.

На рабочем интервале длительностью Т_р синхронизатор также вырабатывает импульсы меток дальности, число и интервал следования которых соответствуют выбранному масштабу дальности. Интервал между импульсами МД определяет цену деления используемой шкалы дальности. Импульсы МД поступают на СМ, на который поступают также ВС ПАСС (первичного канала) и ВС АКТ (вторичного канала), а с платы масштабных меток БОСТ – импульсы меток азимута (МА).

На нерабочей части периода Т_{из ико} (по окончании Т_р) синхронизатор вырабатывает тактовые импульсы (ТИ), задающие порядок работы УУФ, ЗНГ, ГЭК. Тактовые импульсы необходимы для формирования кода опроса в УУФ, а также для разделения во времени процессов знакогенерации и отображения векторной информации.

Устройство управления формулярами вырабатывает импульсные коды опроса каналов и декад БОИ, обрабатывает импульсные последовательности знаковой информации и управляет ЗНГ (наполнением знаками формуляра выбранного вида).

Знакогенератор вырабатывает напряжения отклонения U_хзн, U_yзн (координат места знака) и импульсы подсветки знаков U_пзн. Эти напряжения поступают в БИ для высвечивания знаков в формуляре. Виды формуляров задаются с панели управления формулярами (ПУФ), а значения знаков формуляра – импульсными сигналами от УУФ. Напряжения координат формуляров поступают через СМ на ИКО и определяют местоположение формуляра на его экране. Координаты места знака в формуляре вырабатываются в УУФ в виде двоичного кода и поступают на ЗНГ. Форма знаков, последовательность и длительность вывода запрограммирована в ЗНГ импульсными последовательностями формирования знака и знакоместа. Формуляр выбирается из совокупности знакомест, которые заполняются необходимым знаком.

Фиксатор координат формуляров вырабатывает напряжения координат формуляра U_хф, U_yф путём фиксации (запоминания) величин напряжений развёртки U_хр, U_yр в момент поступления единого координатного сигнала (ЕКС). С помощью этих напряжений формуляр «привязывается» к определённой отметке цели.

Генератор электронной карты вырабатывает напряжения отклонения электронного луча U_хк, U_yк для отображения векторов электронной карты и сигналов подсвета векторов U_пк, которые через СМ поступают на ПКУ и ПВП в БИ соответственно. ГЭК может вырабатывать напряжения координат и импульсов подсвета для 12 векторов (отрезков прямых линий), используемых для отображения трасс и маршрутов полёта ЛА на экране ИКО.

Устройство селекции вырабатывает напряжения U_хм, U_yм, и U_пм, отображающие положения маркера на экране и строба селекции отметки цели, которые используются в БОИ для ввода в АС выбранного канала с помощью датчика координат (ДК) путём задания координат отметки цели и её формуляра.

Один цикл отображения цифровой и векторной информации состоит из 16 периодов следования ИЗ ИКО (Т_цо = 16 Т_{из ико}). За это время отображаются 6 формуляров цифровой и буквенной информации, 12 векторов (отрезков) электронной карты, измерительный вектор с указанием дальности, микротабло с набором бортовых номеров по каналам перед вводом их в режим АС (рис.2.24).

Поиск по сайту: