Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

Кафедра СРТС

Курсовая работа

по дисциплине: «Техническая эксплуатация судового РЭО»

на тему «Техническая диагностика судовой навигационной РЛС “НАЯДА-5”»

Вариант № 20

Выполнил: Костин Д.С.

Учебная группа: Р-52(1)

Проверил: канд. техн наук, доцент кафедры СРТС

Ветров И.А.

Калининград 2011 г.

Содержание

Введение

1.Назначение и основные тактико-технические данные объекта судового РЭО

1.1 Назначение и состав аппаратуры.

Судовая навигационная РЛС "Наяда-5" (СН РЛС) предназначена для повышения безопасности плавания морских судов в открытом море, вблизи берегов, в узкостях и по огражденным фарватерам в любых гидрометеорологических условиях. Это - однодиапозонный (3,2 см) радиолокатор кругового обзора с индикацией относительного и истинного движения. РЛС "Наяда-5" устанавливается на морских судах первой и второй групп по классификации морского судоходного Регистра РФ.

РЛС "Наяда-5" позволяет производить:

•обнаружение надводных объектов;

•отображение на экране индикатора кругового обзора (ИКО) окружающей судно надводной обстановки в режимах индикации относительного и истинного движения;

•радиолокационные наблюдения и измерения координат обнаруживаемых надводных объектов (целей);

•ручную графическую прокладку на антипараллаксном планшете (АЛЛ) с целью определения параметров движения обнаруживаемых надводных объектов и элементов расхождения с ними.

В состав аппаратуры РЛС "Наяда-5" входят следующие приборы (рисунок 1.1 в приложении) антенное устройство (прибор А); приемопередатчик (прибор П-3); индикаторное: устройство (прибор И); контакторное устройство (прибор КУ); электромашинный преобразователь питания бортовой сети типа АТО /АЛО/ -1- 400 (или АЛА-1,5 М) с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой; выключатель пакетный напряжения бортовой сети (ПТВЗ-25).

Прибор А, антенна щелевого типа, предназначена для излучения импульсов сверхвысокочастотной (СВЧ) энергии, генерируемых передатчиком РЛС; приема отраженных от надводных объектов радиолокационных сигналов в периоды между посылками СВЧ - импульсов и обзора надводной обстановки.

Прибор П-З осуществляет формирование и генерирование СВЧ - импульсов, преобразование, детектирование и усиление отраженных от надводных объектов радиолокационных сигналов, принятых антенным устройством.

1.2. Тактические (навигационные) параметры

Таблица 1.1

№ п/п	Наименование параметра	Значение
I
	Скорость кругового обзора, об/мин	19 ±4
	Максимальная дальность обнаружения станции при стандартной атмосферной рефракции, вероятности обнаружения 0,5, высоте установки антенны 15 м над уровнем моря и длине волноводного тракта 10м, мили, не менее: - судна водоизмещением 5000 т - среднего морского буя высотой 3,2м без уголкового отражателя	3,5
	Минимальная дальность обнаружения при вероятности обнаружения 0,5,высоте установки антенны 15м над уровнем моря и длине волноводного тракта 10 м для объекта с эффективной отражающей поверхностью 10м и высотой 3,2 м, не хуже, м
	Разрешающая способность по дальности при вероятности 0,5 на шкале дальности 1 миля, метров, не более
	Разрешающая способность по направлению, градусы, не более	0,9
	Максимальная погрешность средств измерения направлений:- с помощью механического визира, град - с помощью электронного визира, град	1,0 0,8
	Максимальная погрешность средства измерения дальности с помощью подвижного визира дальности: - на шкалах 1; 2 мили, метров не более на остальных шкалах, % от значения установленной шкалы, не более	1,0

	Наименование параметра	Значение
	Максимальная погрешность расстановки меток дальности: - на шкалах 1; 2 мили, метров, не более - на остальных шкалах % от значения установленной шкалы, не хуже	1,0
	Ориентация изображения на экране индикатора	по курсу и меридиану
	Погрешность индикации движения отметки своего судна в режиме ИД: - по скорости, % от значения скорости, вводимой вручную, не более - по углу, градусы, от значений курса, вводимого вручную, не более	±5 ±2,5
	Смещение начала развертки……	на 2/3 рабочего радиуса экрана в любом направлении на шкалах дальности 1; 2; 4; 8 миль
	Возможность проведения графических построений под тубусом без отрыва от радиолокационного наблюдения	осуществляется с помощью антипараллаксного устройства
	Шкалы дальности, мили	1; 2; 4; 8; 16; 32; 64
	Интервалы между метками дальности соответственно, мили	0,25; 0.5; 1; 2; 4; 8; 16
	Время, необходимое для приведения станции из выключенного состояния в рабочее, минут, не более	3-5

1.3. Технические параметры.

Таблица 1.2

№ п/п	Наименование параметра	Значение
	Рабочая частота, МГц (длина волны, см)	9460 / 3,2
	Длительность зондирующего импульса, мкс: - на шкалах 1; 2 мили - на шкалах 4; 8 мили на шкалах 16; 32; 64 мили	0,07 0,025 0,7
	Частота следования импульсов, имп / с: - на шкалах 1; 2 мили - на шкалах 4; 8 мили - на шкалах 16; 32 мили - на шкале 64 мили
	Мощность передатчика, кВт, в зависимости от шкалы	12-30
	Импульсная чувствительность приемного тракта, дБ/Вт: - на шкалах 1;2 мили, не ниже на остальных шкалах,не хуже	120 124
	Промежуточная частота приемника, МГц
	Переключаемая полоса пропускания приемника, МГц	24 и 4
	Ширина ДН антенны по точкам половинной мощности, градусов: - в горизонтальной плоскости.... - в вертикальной плоскости....	0,7° ±0,1 20° ±2
	Поляризация излучения	горизонтальная
	Коэффициент усиления антенны, не менее
	Уровень, боковых лепестков, в горизонтальной 1 плоскости, дБ, не хуже	-25
	Размеры антенны, мм - в горизонтальной плоскости… - в вертикальной плоскости...
	Защита от помех, вызванных отражениями от морских волн и гидрометеоров	с помощью дифференциатора в сочетании с оперативной ВАРУ
	Защита от помех, вызванных явлением сверхрефракции	режим работы с переменной частотой следования зондирующих импульсов (вобуляция)
	Диаметр экрана ЭЛТ, мм
	Рабочий диаметр экрана, мм, не менее
	Электропитание станции обеспечивается от судовых сетей через преобразователь	-100В;-220В 3-50 Гц, 220 В 3-50 Гц, 380В
	Тип сетевого преобразователя	машинный
	Вторичное напряжение питания	400 Гц, 220 В
	Мощность потребляемая станцией от бортовой сети, Вт, не более
	Время непрерывной работы, ч, с последующим выключением на 1 ч
	Среднее время безотказной работы станции, ч, не менее

2.Описание структурной схемы тракта формирования электронного визира направления.

По заданию к курсовой работе при включении навигационной РЛС «НАЯДА - 5» на экране индикатора кругового обзора (ИКО) отсутствует визирная развертка, вся остальная информация на ИКО присутствует.

Приведем структурную схему, в которую входит тракт формирования электронного визира направления на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1. Структурная схема тракта формирования электронного визира.

Кратко опишем принцип работы структурной схемы формирования электронного визира направления. С блока синхронной коммутации (СК) на блок генератора развертки (ГР) поступает отрицательный перепада напряжения. В блоке ГР формируются импульсы пилообразного напряжения, которые поступают на роторы вращающихся трансформаторов основной развертки (ВТР) в блоке координатора развертки (КР) и визирной развертки (ВТВ) в блоке развертки визира направления (ВН). В блоках КР и ВН происходит модуляция пилообразных импульсов с блока ГР по закону синуса и косинуса мгновенного угла поворота их роторов. В блоке КРВ под действием поступающих на него из блока СК импульсов ключа развертки и визира осуществляется последовательное подключение ротора ВТР и ВТВ к корпусу. Таким образом, на выходе блока КРВ после 15 подряд импульсов основной развертки формируется один импульс пилообразного напряжения развертки визира направления. Далее пилообразные импульсы (либо основной развертки, либо развертки визира) со статорных обмоток соответствующих. вращающихся трансформаторов (ВТР или ВТВ) поступают на входы блоков усилителей постоянного тока УПТ, где усиливаются по координатам X и У до необходимой величины. Окончательное усиление по току происходит на мощных двухтактных выходных каскадах ВК, нагруженных на соответствующие обмотки отклоняющей системы. Таким образом, в катушках отклонения (КО) попеременно в свои промежутки времени подаются импульсы основной и визирной разверток.

Сформированные из ключей основной развертки и ключа визира в блоке СК импульсы подсвета разверток поступают в блок смесителя видеосигналов (СВС). С блока СВС усиленные видеосигналы поступают на катод электроннолучевой трубки ЭЛТ, создавая на её экране соответствующие яркостные отметки.

В блоке ВН осуществляется оцифровка значений угла и дальнейшее представление информации на цифровое табло.

3. Функциональная схема тракта электронного визира направления.

3.1 Описание функциональной схемы тракта электронного визира направления.

Приведем функциональную схему устройства формирования электронного визира направления на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1. Функциональная схема тракта электронного визира направления.

Рассмотри принцип её работы. В момент поступления импульса синхронизации с выхода блока делителя частоты (ДЧ) на выходе триггеров Тг1 и Тг2 появляются, в результате переключения, соответствующие перепады напряжения. С выхода Тг2 отрицательный перепад напряжения через линию задержки (Л31) поступает в блок ГР на запуск генератора развертки. Включение Л31 обеспечивает совпадение во времени начала формирования напряжения развертки и начала излучения зондирующего импульса в пространство. С выхода генератора развертки пилообразное напряжение, сформированное по крутизне нарастания в соответствии с масштабом используемой шкалы дальности, поступает на вход компаратора (КОМП) (сравнивающего устройства). При достижении пилообразного напряжения заданного уровня компаратор формирует импульс сброса, который поступает на триггер Tr1, возвращает его в исходное состояние (в результате чего на его выходе образуется прямоугольный, масштабированный по длительности шкалой дальности, импульс положительной полярности) и запускает ждущий мультивибратор (МВ). Выходной импульс МВ задним фронтом сбрасывает Тг2 в исходное состояние. Таким образом, сброс Тг2 задержан относительно сброса Trl, что обеспечивает формирование импульсов подсвета развертки и визира короче пилообразных импульсов развертки на величину длительности импульса МВ2.

Сформированные в блоке ГР импульсы пилообразного напряжения поступают на роторы вращающихся трансформаторов основной развертки (ВТР) и визирной развертки (ВТВ). Фазорасщепители (вращающиеся трансформаторы) ВТР и ВТВ модулируют пилообразные импульсы по закону синуса и косинуса мгновенного угла поворота их роторов.

В блоке КРВ под действием поступающих на него импульсов ключа основной развертки и визира осуществляется последовательное подключение роторов ВТР И ВТВ к корпусу. Схема данной синхронной коммутации основной развертки и развертки визира работает следующим образом. Выходные импульсы Trl поступают одновременно на делитель на 16 и схемы совпадения И1 и И2. При включении электронного визира на первый ход схемы «И – НЕ» подается постоянное напряжение логики “1”. Это обуславливает в отсутствие выходного сигнала делителя на 16 установление на выходе схемы И - НЕ сигнала уровня “1”, разрешая прохождение 15 импульсов подряд с выхода Trl через схему И2,и тем самым формируются положительные импульсы ключа основной развертки (поступающие в блок КРВ). После прохождения 15 импульсов на выходе делителя на 16 устанавливается сигнал уровня “1”, который разрешает прохождение 16-го масштабированного импульса с выхода Trl через И1, формируя импульсы ключа визира (поступающие в блок КРВ) и одновременно запрещая прохождение их через схему И2, ибо в этом случае на второй вход И2 с выхода схемы «И – НЕ» поступает сигнал логики “0”. Импульсы подсвета основной развертки и подсвета развертки визира формируются из импульсов ключа основной развертки и ключа визира соответственно в усилителях-формирователях (УФ) и через линии задержки (Л32, ЛЗЗ) поступают в блок СВС.

Таким образом, на выходе блока КРВ после 15 подряд импульсов основной развертки формируется один импульс пилообразного напряжения развертки визира направления. Далее пилообразные импульсы (либо основной развертки, либо развертки визира) со статорных обмоток соответствующих вращающихся трансформаторов (ВТР или ВТВ) поступают на входы блоков усилителей постоянного тока УПТ1 и УПТ2, где усиливаются по координатам X и У до необходимой величины. Окончательное усиление по току происходит на мощных двухтактных выходных каскадах ВК1 и ВК2, нагруженных на соответствующие обмотки отклоняющей системы. Таким образом, в катушках отклонения (КО) попеременно в свои промежутки времени подаются импульсы основной и визирной разверток.

Формирование импульсов подсвета и управления их яркостью производиться в соответствующих усилителях - формирователях (УФПР, УФПВ). С выхода многофункционального видеоусилителя усиленные видеосигналы поступают на катод ЭЛТ, создавая на её экране соответствующие яркостные отметки.

При определении направлений на радиолокационный объект ротор ВТВ фазорасшепителя развертки визира приводится во вращение специальным исполнительным электродвигателем (ИД), который управляется оператором с помощью клавиши НАПРАВЛЕНИЕ на панели управления ИКО. С ротором ВТВ кинематически связан датчик угла (ДУ), представляющий собой фотоэлектрический преобразователь углового положения вала ВТВ в четырехразрядный десятичный код. Десятичный код поступает в формирователь сигналов считывания и дешифрации, в которых конструктивно объединены усилители сигналов фотоприемников, дешифраторы и схемы формирования однозначности считывания. Выходы дешифраторов, преобразующих десятичный код в код, необходимый для высвечивания информации об угловом положении визира направления, соединены с соответствующими разрядами цифрового индикатора (ЦТН).

3.2 Упрощенная функциональная схема устройства.

Упростим приведенную выше функциональную схему тракта электронного визира направления исходя из следующих соображений.

· Во-первых, исключим из рассмотрения блоки, которые выполняют функции других трактов, так как все кроме заданной неисправности находиться в исправном работоспособном состоянии.

· Во-вторых, объединим группу из 4 элементов выполняющих сравнение в один функциональный блок, так как каждый из них в отдельности не выполняет нужной нами функции.

1)Блок делителя частоты (ДЧ) является общим, как для формирования основной развертки, так и рассматриваемой нами визирной.

2)Триггер Tr2, линия задержки (ЛЗ1), компаратор (КОМП), мультивибратор (МВ), и генератор развертки создающие пилообразное напряжение по крутизне нарастания в соответствии с масштабом используемой шкалы дальности так как они создают это напряжение для обеих разверсток.

3)Триггер Tr1 так как импульс на его выходе служит для образования ключей основной и визирной разверток и для подсвета их.

4) УПТ 1, УПТ 2, ВК 1, ВК 2 являются общими для обеих разверток.

5)Многофункциональный видеоусилитель находиться в исправном состоянии, так как вся остальная информация присутствует на ИКО.

6) Блок ИД отвечает за поворот трансформатора, если бы он не работал, мы бы не смоги повернуть визир направления, но он бы отображался на экране.

7)Блок ДУ отвечает за отображение на цифровом табло информации о положении трансформатора и не принимает роли в формировании развертки.

8)Объединим блоки И 1, И 2, «И-НЕ», «:16» в один функциональный блок сравнения с 16.

С учетом вышеперечисленных рассуждений мы получаем упрощенную схему формирования визирной развертки на рисунке 3.2.

Рисунок 3.1. Упрощенная функциональная схема тракта электронного визира направления.
4. Разработка диагностического алгоритма поиска неисправности.

П	S
S0	S1	S2	S3	S4	S5	S6

П	S
S1	S2	S3	S4	S5	S6

П	S
S1	S2	S3	S4	S5	S6

П	S
S1	S2	S3	S4	S5	S6

Подмножество cостояний ОД S	П(S)	Выделяемые подмножества

Дата добавления: 2015-10-21