盯梢体系是红外导弹产品的重要组成部分,首要用来测定方针的方位,并为盯梢阀供给盯梢指令,使陀螺进动,位标器盯梢方针,以便让方针保持在位标器光轴邻近。盯梢体系选用了DSP数字信号处理技能,使方针能够更精确地定位盯梢,抗搅扰技能更强,射程方针更远,战斗力更强,使红外导弹有了更进一步的开展,盯梢体系进行了弹载计算机的功用开发,提高了导弹武器体系方面的功用。
盯梢体系接纳来自位标器的四路信号和基准信号,测定方针的方位并发生位标器阀所需的批改信号,即盯梢指令,经信号扩大后,驱动位标器阀使陀螺进动,把方针保持在位标器瞬时视场的中心方位。一同盯梢体系向导弹其它部件输出方针,捕获的音响信号H,F,DIS,ATEL等信号。输出盯梢、制导功率扩大器敞开信号PDIS1、PDIS2;生成安全间隔守时信号SD1、SD2,引爆信号SD3;发生自动增益操控信号AGC1、AGC2、AGC3等。
电源源部分
有三个电源,两种类型:模仿电路供电、数字电路供电。其间,模仿电源有VCCA+5V直流电源和9.1V基准电源;数字电源有VCCD+5V直流电源。
VCCA+5V直流电源
VCCA+5V直流电源如图2所示,U13为23V转化为5V的DC-DC转化器,作为DSP内部模数转化电路和数字电位器的基准电压。U4、 R37、V18、R121等元件组成扩流电路,增加带载才能。C12、C52为滤波电容。正常作业时,V9负端电压为14.1V,正端电压为9.1V(均以26V电源地为地),+5V电源由V18发射极输出。
图2 VCCA+5V直流电源电路原理图
2VCCD+5V直流电源
VCCD+5V直流电源如图3所示,U3为一DC-DC转化器,它的内部有一变压器,将26V转化为5V,一同将5V数字电源与模仿电源阻隔,为DSP、光耦等器材供电。T1为电感线圈,能够改进电路的抗电磁搅扰功用;C13、C23、C33、C34均为滤波电容。V5、V7为瞬态按捺二极管。它们正常作业时并不导通,当设备电源或盯梢体系电源供电大于其答应的最大峰值电压时,二极管击穿短路,维护盯梢体系。
图3 VCCD+5V直流电源电路原理图
9.1V基准电源
9.1V基准电源如图4所示,输入电压为11.5V,稳压管V6的稳压值为3V ,故三极管V17的基极电压为11.5V-3V=8.5V左右,加电安稳后,V17基射极间电压差为-0.6V,故射极输出电压为 8.5+0.6=9.1V,C30为滤波电容。9.1V基准电源的效果是使四路方针信号顺畅传递。
图4 9.1V基准电源电路原理图
DSP部分
在盯梢体系上,整个DSP体系包含的电路由:晶振电路,复位电路,外部数据存储电路,中心DSP,并口(JTAG口)输入电路,串口接纳电路,串口发送电路、电源电路等组成。为防止数模电路的彼此搅扰,将模块电源规划为多组彼此阻隔输出的安稳电源。一同,模块具有短路维护功用。DSP是整个盯梢体系的要害,DSP模块化,共132条引脚,如图5所示。其间,由U11、C43、C46组成DSP的晶振电路,由U11第3脚输出三角波,频率 10MHz,峰峰值0.4V。由C14、R38组成DSP的复位电路。每次加电时进行一次充放电,安稳后输出端电压为14.1V。呈现毛病时此处电压一般变为10.7V。若不存在安装问题,则多数是由DSP损坏形成的。由U18A、U18B、U6、U14组成DSP的外部数据存储电路,容量64K。从功用上讲,U18A为一反向器,U18B为一与非门,其第6脚给出U6、U14的片选信号。 U6、U14为存储器(RAM),存储DSP运转过程中的数据。其间,U6存储数据的高8位,U14存储数据的低8位。DSP作业时,先给出片选指令,再给出地址信息,然后宣布读写指令,最终读写数据。JTAG口输入电路经过数据输入插座J1向DSP内部ROM烧写程序。
图5 DSP电路组成
串口接纳电路
电路中,SRXD(串行输入)到TL2第6脚SRXD。它与STXD(串行输出)电路一同为DSP传递数据和完结电源阻隔。如图6所示。
图6 串口接纳电路
串口发送电路
串口发送电路与串口接纳电路相似,如图7所示,只不过是用于发送数据。除了这些电路之外,还有一些其它DSP外围电路,如为DSP供电电路RP20,给电源滤波的电容如C37、C38、C55等,J2测验插座、J3测验插脚等。
图7 串口发送电路
盯梢体系指令处理电路
盯梢体系上输入电路如图8所示(以上路为例,其它三路与此相同)。正常作业时测验台将上信号加到盯梢体系的TC10端口,经电位器RP12、电阻R109分压后送至运放U1A进行阻抗匹配(U1A的扩大倍数为-R1/R40=-1),然后别离送往第二级运放U2A和加法器U7D。在榜首级运放中,V10是一个击穿电压为2V的稳压管,可防止U1A饱满,%&&&&&%C1的效果是抗高频搅扰。在第二级运放中,运放的反应电阻为数字电位器,实际上是一阻值可调的电位器,其A1、W1、B1为电位器的三个输出端,A1端不必,W1相当于一般电位器的中心活动端。
数字电位器的操控由DSP来完结,完结自动增益(AGC1)操控。DSP经过输给上下左右四个数字电位器串行数据输进口SDI的数据挑选哪几路电位器开端作业,及其输出的电阻值。数字电位器的阻值调整规模为100K~50Ω,故第二级运放的最大扩大倍数为100K/1K=100,最小扩大倍数为 50/1K=0.05。R14和V1构成信号限幅电路,V1为击穿电压为5.6V的稳压管,即V1负端电压大于9.1V+5.6V=14.7V 时V1击穿导通,亦即信号幅值大于14.7V-11.5V=3.2V时击穿导通。正常作业时,上路方针信号由V1负端输给DSP。
图8 盯梢体系输入电路图
进入DSP的方针信号经过数据处理后,输给总线驱动器U8。U8为一传递信号的接口过渡电路,信号设定为从2~9脚流向18~11脚,相当于一射随器。U8输出给光耦TL9、TL6。当U8输出为低电平时,发光二极管有电流经过而发光,光线使其内部光敏二极管中的电流发生变化,牵动光耦内部扩大电路、门电路,使光耦输出高电平。反之,光耦输出低电平。最终经过限流电阻输出指令。其它三路电路剖析与此相似。
自动增益电路
盯梢体系测验时共要测验三种自动增益:AGC1、AGC2、AGC3。其间,AGC1只供调查用,AGC2、AGC3用来操控前置扩大器四路方针信号扩大倍数,前者操控下右两路,后者操控上左两路。其电路如图9所示。
图9 自动增益电路图
在盯梢体系上,这三种信号均由DSP发生,电路也大致相同。其间,AGC2、AGC3彻底相同。DSP把这三种信号输给总线驱动器U9,然后输入给光耦。U9同U8相同为传递信号的接口过渡电路,盯梢体系上一切光耦的效果均相同,传递信号并阻隔不同的电源,然后AGC2、AGC3直接输出;而 AGC1还要经过一个低通滤波器,一个射随器,经过限流电阻输出。
本文首要经过红外导弹盯梢体系各个结构电路的剖析,来研讨红外导弹在盯梢方面的开展与趋势,盯梢体系具有数字信号处理才能强、探究方针准等特色,盯梢体系选用的数字化处理技能,提高了红外导弹盯梢方针的灵敏度、精确度、定位精度更高,对方针的辨认和盯梢都有更大的断定功用。在未来现代化战役中,将发挥更大的效果,这也对空空导弹范畴的拓宽与前进起着推进的效果,根据盯梢体系电路的剖析,来完结方针检测与盯梢,具有杰出的使用布景。