Zásady rádiolokácie

Bloková schéma MOV

Obrázok 1: Obrázok zobrazený na obrazovke IOC

Obrázok 1: Obrázok zobrazený na obrazovke IOC

Indikátor kruhového pozorovania využíva lineárny posuv, ktorý sa otáča okolo stredu synchrónneho displeja antény (radiálny-kruhový posuv). Tento indikátor zobrazuje obraz podobný mape oblasti pokrytej funkciou smerovosti antény. Stred obrazovky (zdroj rozmiestnenia) zodpovedá polohe radaru. Obrazovka má zvýšenú remanenciu, takže obrázky zostanú zobrazené až do ďalšieho rolovania.

Azimut sa meria v hornej časti obrazovky (nulový azimut). Tento smer predstavuje buď polohu severu (skutočný azimut), alebo smer lode alebo lietadla (relatívny azimut).

Obrázok 2: Bloková schéma IOC

Obvod sa opotrebováva

Obvod hradla vytvára impulzy potrebné na synchronizáciu indikátora s vysielačom. Synchronizácia sa vykonáva pomocou štartovacích impulzov zo synchronizátora. Tieto impulzy zaisťujú synchronizáciu osvetľovacieho obvodu, generátora nasadenia a riadiaceho obvodu nasadenia.

Indikátory starších radarových systémov sa synchronizovali spúšťaním impulzov priamo z modulátora; moderné radary majú vyhradené obvody na tvorbu synchronizačných impulzov indikátorov (napr. radarový synchronizátor ASR-910 generuje špeciálny synchronizačný impulz TA-39).

Svetelný okruh

Osvetľovací stupeň generuje obdĺžnikové impulzy nazývané svetelné impulzy, ktoré počas nasadenia otvárajú katódovú trubicu; tieto impulzy sa privádzajú na akcelerujúcu anódu trubice. Intenzita odvíjacieho vedenia závisí od úrovne jednosmerného napätia privádzaného na túto elektródu. Osvetľovacie impulzy sú synchronizované so štartovacími impulzmi.

Video zosilňovač

Video zosilňovač zosilňuje video frekvenčné signály z prijímača a aplikuje ich na riadiacu mriežku CRT, ktorá sa zobrazí na obrazovke. Pre dobré zobrazenie je potrebné uspokojiť určitý vzťah medzi jasom a kontrastom.

Aj v tomto obvode je signál ozveny zmiešaný s inými signálmi, ktoré sa zobrazia: rozpoznávacie signály, gradácie atď. Jas odstupňovania odstupňovania a odstupu od azimutu je možné nastavovať osobitne od jasu odrazových signálov.

Ovládací obvod nasadenia

Na synchronizáciu rotácie vinutia s anténou musí byť informácia o azimute (smere) antény prevedená na elektrické signály. Tieto signály sú poskytované prostredníctvom systému synchrónneho prenosu (STS) uhla otáčania, ktorý sa zvyčajne vykonáva pomocou selsines. Synchrónne prenosové signály riadia amplitúdu a polaritu rozvádzacích napätí privedených na vychyľovacie cievky.

Amplitúda rozvinutého napätia je modulovaná podľa sínusového zákona, čo zodpovedá rotačnému pohybu antény.

Obrázok 3: Stupnica vzdialenosti a napätie píl

Generátor rozmiestnenia napätia

Generátor aktivačného napätia generuje napätie potrebné na odklonenie elektrónového lúča na obrazovke katódovej trubice. Toto napätie je lineárne premenné napätie TLV (pílenie zubov) a je aplikované na vychyľovacie cievky. Trvanie TLV závisí od zvolenej mierky vzdialenosti. Maximálna amplitúda TLV je úmerná veľkosti obrazovky.

Pri použití systému pevných vychyľovacích cievok sa amplitúda lineárne premenného napätia moduluje podľa sínusového zákona zodpovedajúceho rotácii antény. Medzi napätiami aplikovanými na horizontálne a vertikálne vychyľovacie cievky je fázový rozdiel 90 stupňov sínusového zákona (vertikálne napätie je modulované podľa kosínového zákona a horizontálne napätie podľa sínusového zákona).

Obrázok 4: Rotácia odvíjania s pevnými cievkami

Obrázok 4: Rotácia odvíjania s pevnými cievkami

Odvíjacie napätie musí viesť k lineárnemu rozvinutiu. Kvôli indukčnosti cievky musí byť napätie lichobežníkového tvaru, aby sa vo vychyľovacích cievkach vytvoril pílový prúd.

Katódová trubica

Úlohou katódovej trubice je transformovať signály a napätia privádzané na vstup do vizuálneho obrazu. Všetky katódové trubice sa skladajú z týchto troch hlavných prvkov: elektrónového dela, vychyľovacieho systému a clony. Elektronické delo generuje veľmi zaostrený elektrónový lúč. Vychyľovací systém vychyľuje lúč tak, aby dopadol na obrazovku v požadovanom bode, a na obrazovke sa v tomto bode zobrazí malý svetlý bod.

Vychýlenie elektrónového lúča je možné dosiahnuť dvoma spôsobmi:

elektrostatický, pri ktorom sa vychýlenie a zaostrenie elektrónového lúča vykonáva pomocou elektrického poľa a
elektromagnetické pole, v ktorom magnetické pole zaisťuje vychýlenie a zaostrenie elektrónového lúča.

Hlavným rozdielom medzi elektrostatickým vychyľovaním a elektromagnetickými vychyľovacími elektrónkami je spôsob riadenia vychýlenia a zaostrenia elektrónového lúča. Oba typy trubíc obsahujú elektronický delo a pomocou elektrického poľa vykonávajú akceleráciu a riadenie elektrónového lúča. Konštruktívna realizácia týchto dvoch typov katódových trubíc je podobná, rozdiel je iba v tom, že u elektromagnetických sú odchýlkové a zaostrovacie prvky (cievky) namontované mimo trubice. Z tohto dôvodu, ale aj preto, že napätia potrebné na vychýlenie sú nižšie, sa v prípade IOC najčastejšie používajú elektrónky s elektromagnetickým vychýlením.

Obrazovky s katódovou trubicou použité v kruhových pozorovacích indikátoroch sú pokryté fosforeskujúcou látkou s vysokým obsahom zvyškov. Je to nevyhnutné, pretože signál odrazený od cieľa sa objaví na veľmi krátky čas zakaždým, keď sa anténa otočí. Cieľový obraz bude na obrazovke indikátora pretrvávať aj po tom, čo už z neho nebude prijímaný signál, čo umožní jeho pozorovanie a meranie jeho súradníc.

Vďaka vlastnostiam fosforeskujúcej látky majú IOC obrazovky maximálny dynamický rozsah 12 dB. Z toho vyplýva, že optimálna hodnota odstupu signálu od šumu echo signálu je 4 ku 1.

Zosilňovač napätia nasadenia

V prípade katódových trubíc s elektromagnetickou odchýlkou je odchýlka elektrónov úmerná intenzite magnetických polí. Intenzita magnetických polí zase závisí od intenzity prúdov vo vychyľovacích cievkach. Zosilňovače poskytujú potrebnú hodnotu vychyľovacích prúdov na dosiahnutie požadovanej odchýlky elektrónového lúča.

Obrázok 5: Trapézové pílenie zubov

Aj prostredníctvom týchto zosilňovačov je riadené centrovanie obrazu na obrazovke, respektíve pohyb rozvíjajúceho sa centra.

Vychyľovacie cievky

Obrázok v IOC sa vytvára otáčaním posúvača okolo stredu obrazovky. Najjednoduchšou metódou otáčania rozmiestnenia je rotácia vychyľovacej cievky synchrónne s anténou okolo krku katódovej trubice (napr. IOC ruského analógového radaru P - 12). Táto metóda má však niektoré nevýhody, ako napríklad vyššie chyby alebo problémy s údržbou špecifické pre mechanické prevodové systémy s prevodmi.

Moderné indikátory IOC používajú pevné vychyľovacie cievky, ako je to znázornené na obrázku, a obsahujú špeciálne elektronické obvody na otáčanie magnetických polí. (napr. radar ASR-910 IOC.) Na vytvorenie vertikálneho magnetického poľa sa používajú dve sériovo zapojené cievky. Dve ďalšie cievky, tiež zapojené do série, sú usporiadané tak, aby vytvorili magnetické pole v horizontálnej rovine. Cievky označené N-S generujú magnetické pole v horizontálnej rovine, ktoré sa nazývajú vertikálne vychyľovacie cievky, a cievky označené E-V) generujú magnetické pole vo vertikálnej rovine, ktoré sa nazývajú horizontálne vychyľovacie cievky. Pre lepšie pochopenie nezabudnite, že elektróny sú vychýlené v rovine kolmej na čiary magnetického poľa.

Napájacie zdroje

Napájací zdroj generuje všetky napájacie napätia potrebné na činnosť indikátora vrátane vysokého anodického napätia (rádovo v kilovoltoch). Zdroje zahŕňajú množstvo meracích a ochranných obvodov.

(Aj keď to nie je znázornené v blokovej schéme, mnoho indikátorov obsahuje obvody na určovanie vzdialenosti a azimutu cieľov. Tieto obvody sú zase synchronizované prostredníctvom hradlového obvodu.)