Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
6) Ф($
dif
лпппп_____п
¦
t
Рис. 154. Форма импульсов модулированного потока излучения для растра с фазирующим полудиском: а — непрозрачным; б — полупрозрачным
ной оси и в спектре сигнала отсутствует составляющая, соответствующая частоте вращения диска (рис. 154, б).
Растры с полупрозрачной фазирующей частью, предложенные в США Биберманом и Эсти, изображены на рис. 155 Полупризрачная часть этих растров в среднем пропускает половину потока и не дает модуляции излучения цели,
170
UeCt6 модуляций С Частотой вращения растра и амплитудой (ф, — Ф2)/2-
Если же фазирующая часть растра полупрозрачна, то на приемник во всех случаях падает поток Фг 2 + Ф2/2 и модуляция
отсутствует.
Исследования излучения различных фонов неба, в частности, показали, что вследствие непостоянства его яркости по полю зре-
Рис. 155. Растры Бибсрмана и Эсти с полупрозрачными фазирующими
полудисками
Рис- 150. Растр со спиральными секторами
Рис. 157. Растр Дэвиса с зигзагообразными секторами
ния возникают очень большие сигналы на частоте вращения растра, имеющего непрозрачную фазирующую часть, и значительно (в 5—Ю раз) меньшие, если фазирующая часть полупрозрачна. Различного рода неравномерности в распределении яркости неба, связанные, например, с наличием небольших ярко освещенных облаков, приводят к появлению в спектре сигнала высших гармоник. Однако очень резкие перепады яркости встречаются редко,
11 в спектре сигнала почти отсутствуют гармоники выше восьмой,
171
поэтому частота модуляции излучения малоразмерной цели (число секторов модулирующей части растра) должна быть выбрана более высокой, чем восьмая гармоника частоты вращения
(N > 8).
Стремление ослабить модуляцию резких границ фона типа ярко освещенных облаков и горизонта Земли привело к созданию
растров, радиальная (модулирующая) часть которых выполняется в виде спиральных или зигзагообразных
секторов, а также в виде чередующейся структуры тина шахматной
доски.
Растр со спиральными секторами (рис. 156) осуществляет модуляцию изображения точечной цели так же, как обычный радиально-секторный растр. В то же время изображение линейного градиента фона модулируется им тем меньше, чем больше отношение его длины к длине прозрачного спирального сектора. Аналогичными свойствами обладает растр
с зигзагообразными секторами, на Дэвиса (рис. 157). Растр типа шахматной доски (рис. 158) модулирует изображение точечной цели
так же, как обычный секторный диск. Однако он не модулирует
протяженную деталь фона, поскольку смежные клегки дают сигналы, находящиеся в иротивофазе.
§ 8. ЧАСТОТНО-ФАЗОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Частотно-фазовые растры модулируют излучение цели так, что изменение (девиация) частоты модулированного сигнала определяет величину угла рассогласования, а изменение фазы девиации частоты определяет направление (знак) рассогласования. Эгим обеспечивается кодирование информации о положении цели в иоле зрения.
Зависимость изменения частоты модулированного сигнала от величины угла рассогласования может быть обеспечена, в частности, за счет движения изображения цели по окружности в плоскости установки неподвижного секторного растра. Это движение (вобуляция) осуществляется вращающимся клином, зеркалом или линзой, смещенной относительно оси вращения. Частотная модуляция происходит при возникновении эксцентриситета между траекторией движения изображения и растром. На рис. 159 показаны концентричная и эксцентричная траектории движения изображения но растру, а на рис. 160 — соответствующая им модуляция потока излучения.
Рис. 158. Растр с модулирую щей частью в виде шахматной доски
зываемый также растром
172
При положении источника излучения (цели) на оси поток модулируется с постоянной частотой, а смещение источника, вызывающее эксцентриситет траектории его изображения, приводит к частотной модуляции.
По мере увеличения угла рассогласования происходит увеличение девиации частоты, причем мгновенное значение частоты модулированного сигнала зависит от угла рассогласования — радиус-вектора цели, а фаза девиации—от полярного угла
Если хотят избежать вобу-ляции изображения цели клином, зеркалом или линзой, применяют вращающийся растр, ко-
Рнс. 159. Растровый анализатор для непрерывной частотно-фазовой модуляции за счет вобуляции изображения цели:
Рис. 1G0. Зависимость модулированного потока излучения от времени для цели, находящейся на оси (о) и вне оси (6)
1 — траектория движения изображения цели при ес расположении на оптической оси; 2 — то же при смещении цели от оси
торый представлен на рис 161. Этот растр не нашел широкого применения.
Дискретное изменение частот модуляции в зависимости от угла рассогласования достигается с помощью растра, представленного на рис. 162.
В этом случае имеет место дискретное изменение числа штрихов растра при переходе от одного концентрического пояса к другому. В пределах одного концентрического пояса ширина модулирующих штрихов не остается постоянной, а изменяется по синусоидальному закону так, что непрозрачные штрихи шире на одной половине растра, чем на другой. Соответственно изменяется и ширина прозрачных промежутков между штрихами. Поэтому при модуляции потока излучения с частотой чередования штрихов Растра накладывается также дополнительная модуляция, свя-анная с изменением длительности сигналов в зависимости от полярного угла цели. Отсчет фазы этой дополнительной модулями, период которой равен времени одного оборота растра, позволяет определить направление (знак) рассогласования.
