Грозопеленгатор-дальномер

(51)4 С О Я 13/95 ЕТ СПИ ФС1 м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) 1. ГРОЗОПЕЛЕНГАТОР-ДАЛЬНОМЕР, содержащий пеленгатор, индикатор, блок управления, электрическую антенну, соединенную с первым входом блока управления, ипервую и вторую магнитные антенны,соединенные с первым и вторым входами пеленгатора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения местоположения грозовых разрядов, введеныимпульсный Е-Н-дальномер, амплитудный дальномер и блок цифровой обработки, причем выход электрическойантенны соединен с третьим входомпеленгатора и первыми входами амплитудного дальномера и импульсногоЕ-Н-дальномера, выходы первой ивторой магнитных антенн соединеныс вторым и третьим входами импульсного Е-Н-дальномера и с вторым итретьим входами блока управлениясоответственно, выходы импульсногоЕ-Н-дальномера, амплитудного дальномера и пеленгатора соединены соответственно с первым, вторым и треть,юйио 1187120 им входами блока цифровой обработки, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединеныс первым, вторым, третьим и четвертым входами индикатора, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока управления соединены спервым, вторым, третьим, четвертыми пятым управляющими входами импульсного Е-Н-дальномера, четвертый,третий и пятый выходы блока управления соединены соответственно спервым, вторым и третьим управляющими входами амплитудного дальномера и пеленгатора, четвертый выходблока управления соединен с первымуправляющим входом блока цифровойобработки, а выход индикатора соединен с четвертым управляющим входом амплитудного дальномера и вторьуправляющим входом блока цифровойобработки,2. Грозопеленгатор-дальномер по п.1, отличающийся тем, что, импульсный Е-Н-дальномер содержит первый полосовой фильтр, первый, второй, третий и четвертый преобразующие фильтры, первый,. второй, третий и четвертый формирователи нулевых переходов (ФНП), последовательно соединенные второй полосоной фильтр, пятый ФНП и первый элемент И, последовательно соединенные третий полосовой фильтр, шестой ФНП и второй элемент И, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки триггеров, первый, второй, третий и четвертый блоки элементов И, первый и второй триггеры, первый и вто10 Й - стандартное отклонение (параметр распределения для источника) ",Е - нормированная напряженностьэлектрического поля в точке, находящейся на расстоянии К от источникаК - некоторый коэффициент, равный 1 с = 1,1-1,2 для зоны до 400 кми частот 40-80 кГц.Амплитудный дальномер 7 по распределению количества принятыхразрядов по дискретным пороговымуровням определяет какой градациирасстояния соответствует данный грозовой очаг.Сигнал грозового разряда, наведенный в электрической антенне 1,подается на четвертый полосовойфильтр 64. На выходе которого формируется затухающий синусоидальныйсигнал. Этот сигнал выпрямляется ам"плитудным детектором 65, усиливает"ся усилителем 66 и поступает начетвертый, пятый, шестой и седьмойкомпараторы 67-70 с пороговыми уровнями, настроенными на дальность 30,75, 200 и 400 км соответственно.При превышении входного сигнала эа"данного порогового уровня компараторы срабатывают и опрокидывают связанные с ним шестой, седьмой, восьмой или девятый триггеры 71-74, выходные сигналы которых подаются.нашестой блок 75 элементов И. В исходное состояние триггеры устанавливаются задним фронтом сигнала"Бланк", шестой блок 75 элементов Ианализирует состояние триггеров иопределяет какой градации дальности принадлежит грозовой разряд Логика анализа заключается в следующем; срабатывание седьмого компаратора 70 указывает дальность200 ( К ( 400 км, срабатывание шестого 45и седьмого.компараторов 69 и 70 -дальность 75 ( К (200 км, срабатывание пятого, шестого и седьмогокомпараторов 68-70 - дальность30 (К (75 км, срабатывание четвертого, пятого, шестого и седьмого компараторов 67, 68, 69, 70 - дальность 0 ( К (30 км,Градациям дальности 0-30, 30-7575-200; 200-400 км соответствуют 55шестой, седьмой, восьмой и девятыйсчетчики 76-79 с постоянно записанными кодами 0; 30; 75, 200 соответственноУстановив градацию дальности, в которой произошел грозовой разряд, шестой блок 75 элементов И пропускает на соответствующий этой градации счетчик управляющий сигналдля регистрации разряда. За сеанс регистрации происходит накопление числа разрядоч в счетчике каждой градации. Установка шестого, седьмого, восьмого и девятого счетчиков 76-79.в исходное состояние производится по сигналу "Стирание", поступающего с индикатора 9. Код дальности зарегистрированного разряда передается с соответствующего счетчика через второй коммутатор 80 на блок 8 цифровой обработки.Блок 8 цифровой обработки работает следующим образом.Поступающие коды пеленга 9 дальности К, измеренной импульсным Е-Н дальномером 4, дальности К 2 измеренной амплитудным дальномером 7, записывается в первый блок 81 памяти. В блоке 84 сравнения производится сравнение кодов К, 9 и К 6 первого блока 81 памяти с текущими кодами К 1 и 9 задаваемыми третьим генератором 88 и вторым и третьим делителями частоты 85 и 86.Второй делитель 85 частоты с коэффициентом деления сто двадцать восемь и третий делитель 86 частоты с коэффициентом деления сто восемьдесят формируют импульсы "2" и "Север" соответственно, поступающие на блок 84 сравнения.и индикатор 9 для создания азимутальной шкалы, синхронизирующие работу блока цифровой обработки и индикатора,Блок 84 сравнения включает счетчик текущей дальности К, на вход которого подается сигнал третьего генератора, а сброс осуществляется импульсами "2 , счетчик. текущегоь,пеленгаО на вход которого подают" ся импульсы "2", а установка в исходное состояние выполняется импульсами "Север", блок элементов И для сравнения кодов дальности К первого блока 81 памяти с,текущими кодами дальности К,блок элементов И для сравнения кодов .дальности К первого блока 81 памяти с текущими кодами дальности К, блок элементов И для сравнения кодов пеленга 6 первого блока 81 памяти с текущими кодами пеленга Йа на выходе шестого элемента ИЛИ 93 - последовательность импульсов, пропорциональная коду Й второго счетчика 39- а11 е2 .Г ЯПоследовательность импульсов с выхода шестого элемента ИЛИ 93 поступает на десятичный счетчик 95 с коэффициентом счета тридцать два. Как только десятый счетчик 95 отсчитывает тридцать два импульса, он выходным сигналом с помощью ключа 94 закрывает прохождение импульсов на делитель 91, Работа блока 41 формирования отношения прекращается. Время пересчета определяетсяТ= - , (18) и на выходе пятого элемента ИЛИ 92 за время работы Т появится число импульсов, равное 30 В момент совпадения кодов К, 8 и К, 6 с текущими кодами Н , 9 с блока 84 сравнения подаются импульсы в второй и третий блоки 82 и 83 памяти с целью записи информации о дальности и пеленге.Записанная во втором и третьем блоках 82 и 83 памяти информация опрашивается с частотой 50 Гц и выдается на индикатор 9 в виде импуль сов в соответствующие моменты времени, синхронные с разверткой на индикаторе.Блок 41 формирования отношения работает следующим образом. 15Если подать на делитель 91 с первого генератора 37 через ключ 94 последовательность импульсов частотой Е .,то на выходе пятого элемента ИЛИ 92 будет последовательность 20 импульсов, пропорциональная записанному коду Ипервого счетчика 38(16)25 52 ьЕ йТаким образом, число импульсов Ипоступающих с выхода пятого элемента ИЛИ 92 и являющихся выходным сигналом блока 41 формирования отношения, прямо пропорциональ- но расхожлению первых нулевых переходов (Сн-;) сигнала Насоставляющей поля и сигнала преобразующего фильтра, обозначающего нижнюю границу градации дальности, которой принадлежит грозовой разряд.Решающий блок 40 (фиг.5) работает следующим образом.На одиннадцатом, двенадцатом и тринадцатом счетчиках 96-98 устанавливается код двенадцать, двадцать пять и пятьдесят километров.Число импульсов И поступаюиЗмщих с блока 41 формирования отношения, записывается в одиннадцатом,двенадцатом и тринадцатом счетчиках96-98, где происходит суммированиекодов. Таким образом, код, записанный в одиннадцатом счетчике, соответствует дальности 12( Н (25 км,код, записанный в двенадцатом счетчике 97, соответствует дальности25 ( К ( 50 км, код, записанный в тринадцатом счетчике 98, соответствуетдальности 50К (10 км,В результате анализа выходныхасигналов логический блок определяетинтервал дальности, в котором произошел грозовой разряд, и подаетсигнал управления на третий коммутатор 99. По этому сигналу третийкоммутатор 99 выдает на выход решающего блока 40 код дальности с одиннадцатого, двенадцатого или тринадцатого счетчика 96-98 в зависимостиот сигнала градации дальности,поступающего с логического блока 100.Тр Тр Тр 7 ф. тр 1187120 и градацияЬ градацияа гав градацияЯю ая граУ 1 Ю1187120 Фаик Соста хре Редактор С. Патруше Заказ 6546/ 4/5 СЬ П 1 тель В. РодзивиловМ.Надь Корректор В. Синицкая Тираж 747 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., дрой счетчики, генератор, блок формирования отношения и решающий блок, причем первый вход дальномера соединен с первым полосовым фильтром, выход первого преобразующего фильтра через первый ФНП соединен с первыми входами первого и второго блоков триггеров, выход второго преобразующего фильтра через второй ФНП подключен к вторым входам первого и второго блоков триггеров и первым входам первого и второго блоков элементов И, выход третьего преобразующего фильтра через третий ФНП подключен к третьим входам первого и второго блоков триггеров и вторым входам первого и второго блоков элементов И, выход четвертого преобразующего фильтра через четвертый ФНП подключен к четвертым входам первого и второго блоков триггеров, выход первого полосового фильтра соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого преобразующих фильтров, первый, второй, третий и четвертый выходы первого блока триггеров соединены с соответствующими входами третьего блока элементов И и решающего блока, выход которого является выходом дальномера, первый, второй и третий выходы второго блок триггеров соединены с соответствующими входами четвертого блока элементов И и с пятым, шестым, седьмым входами третьего блока элементов И, первый, второй и третий выходы которого соединены через четвертый элемент ИЛИ с входом первого счетчи. .ка, третьи входы первого и второго блоков элементов И соединены соответственно с первым и вторым выходами первого триггера, выход первого блока элементов И соединен через второй элемент ИЛИ с управляющим входом второго счетчика, а выход 1второго блока элементов И соединен через второй триггер с четвертым входом четвертого блока элементов И, первый, второй и третий выходы которого соединены через третий элемент ИЛИ с входом второго счетчика, первый, второй и третий выходы генератора соединены соответственно с восьмым, девятым, десятым входами третьего блока элементов И и с пятым, шестым, седьмым входами четвертого блока элементов И, второй вход дальномера соединен с входомвторого полосового фильтра, первыйи второй входы первого элемента ИЛИсоединены соответственно с выходамипервого и второго элементов И,вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами дальномеравыходпервого элемента ИЛИ соединен с пятым входом первого блока триггерови с первым входом первого триггера,выходы первого и второго счетчиковсоединены с соответствующими входами блокаформирования отношения,третий вход которого соединен счетвертым выходом генератора, выходблока формирования отношения соединен с пятым входом решающего блока,третий управляющий вход дальномерасоединен с управляющим входом блокаформирования отношения, четвертыйуправляющий вход дальномера соединен с первым управляющим входомрешающего блока, а пятый управляющий вход дальномера соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, свторыми входами первого и второготриггеров, с управляющимивходамипервого и второго блоков триггеров,с управляющими входами первогосчетчика и с вторым управляющимвходом решающего блока. 3. Грозопеленгатор-дальномерпо п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что .блок управления состоит изпер ого, второго и третьего компараторов, третьего, четвертого ипятого триггеров, генератора, третьего элемента И и делителя частоты,причем первый, второй и третий входы блока управления соединены через соответствующий компаратор с первыми входами третьего, четвертогои пятого триггеров, выходы которыхявляются соответственно пятым, первым и вторым выходами блока управления, выход генератора соединен через последовательно соединенные третий элемент И и делительчастоты с вторыми входами третьего,четвертого и пятого триггеров, выход третьего триггера соединен свторым входом третьего элемента И,а второй и третий выходы делителячастоты являются соответственнотретьим и четвертым выходами блокауправления,4. Гроэопеленгатор-дальномер поп.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что пеленгатор состоит из первого,второго и третьего резонансныхусилителей, фазовращателя, сумматора, вычитателя, фазометров грубогои точного пеленга, пятого блока элементов И, третьего, четвертого ипятого счетчиков и первого коммутатора, причем первый вход пеленгатора соединен с последовательно соединенными первым резонансным усилителем и фазовращателем, выход которого подключен к первым входам сумматора и вычитателя, второй входпеленгатора соединен через второйрезонансный усилитель с вторымивходами сумматора и вычитателя, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами фазометра точного пеленга, третий входпеленгатора соединен через третийрезонансный усилитель с первым входом фазометра грубого пеленга, второй вход которого соединен с выходомсумматора, выход фазометра грубогопеленга соединен через третий счетчик с первым входом пятого блока элементов И, второй вход которогоподключен к второму выходу пятогосчетчика, выход пятого блока элементов И соединен с первым входомпервого коммутатора, выход фазометра точного пеленга соединен с входами четвертого и пятого счетчиков,выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входамипервого коммутатора, выход которогоявляется выходом пеленгатора, первыйуправляющий вход пеленгатора соединен с управляющими входами фазометров точного и грубого пеленга,второй управляющий вход пеленгаторасоединен с управляющим входом первого коммутатора, а третий управляющий вход пеленгатора соединен суправляющими входами третьего, четвертого и пятого счетчиков,5. Грозопеленгатор-дальномер по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что амплитудный дальномер содержит последовательно соединенные четвертый полосовой фильтр, амплитудный детектор и усилитель, четвертый, пятый, шестой и седьмой компараторы, шестой, седьмой, восьмсй и девятый триггеры, шестой блок элементов И, шестой, седьмой, восьмой и девятый счетчики и второй коммутатор, причем входом амплитудного дальномера является вход четвертого полосового фильтра, выход усилителя подключен к входам четвертого, пятого, шестого и седьмого компараторов, выходы которых соединены соответственно через шестой, седь-. мой, восьмой и девятый триггеры с первым, вторым, третьим, четвертым входами шестого блока элементов И, первый, второй, третий и четвертый выходы шестого блока элементов И соединены соответственно через шестой, седьмой, восьмой и девятый счетчики с первым, вторым, третьим и четвертым входами второго коммутатора, пятый выход шестого блока элементов И соединен с пятым входом второго коммутатора, выход которого является выходом амплитудного дальномера, первый и второй управляющие входы амплитудного дальномера соединены соответственно с управляющими входами шестого блока элементов И и второго коммутатора, третий управляющий вход соединен с вторыми входами шестого, седьмого, восьмого и девятого триггеров, а четвертый управляющий вход соединен с управляющим входом шестого, седьмого, восьмого и девятого счетчиков,6. Грозопеленгатор-дальномерпо п.1, отличающийсятем, что блок цифровой обработкисодержит первый, второй и третийблоки памяти, блок сравнения,второй и третий делители частоты,формирователь импульсов сдвига итретий генератор, причем первый,второй, третий входы блока цифровойобработки соединены через первыйблок памяти с соответствующими входами блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно через второй и третийблоки памяти с первым и вторым выходами блока цифровой обработки, выход третьего генератора соединен свходами формирователя импульсовсдвига и второго делителя частоты,выходом соединенного с четвертымвходом блока сравнения и входомтретьего делителя частоты, выход которого соединен с пятым входом блока сравнения, третий и четвертыйвыходы блока цифровой обработкисоединены соответственно с выходами1187120 20 второго и третьего делителей частоты, . выход формирователя импульсов сдвига соединен с вторыми входами второго и третьего блоков памяти, первый и второй управляющие входы блока цифровой отработки соеденены соответствннио с управляющими входами первого блока памяти и второго, третьего блоков памяти. 7, Грозопеленгатор-.дальномер по п.2,. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что.блок формирования отношения содержит седьмой и восьмой блоки элементов И, делитель, пятый и шес-, той элементы ИЛИ, ключ и десятый счетчик, причем первые входы седьмого и восьмого блоков элементов И являются соответственно перИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано дляопределения местоположения грозовыхочагов из одного пункта наблюдения,Цель изобретения - повышение 5точности определения местоположениягрозового разряда.На фиг.1 представлена структурная электрическая схема грозопеленгатора-дальномера, на фиг. 2-4 - 10временные диаграммы поясняющиеего работу; на фиг, 5 - решающийблок.Грозопеленгатор-дальномер (фиг.1) .содержит электрическую антенну 1, 15первую и вторую магнитные антенны2 и 3, импульсный Е"Н дальномер 4,блок 5 управления, пеленгатор 6,амплитудный дальномер 7, блок 8цифровой обработки, индикатор 9.Импульсный Е-Н дальномер 4 содержитпервый, второй и третий полосовыеФильтры 10"12, первый, второй,третий и четвертый преобразующиефильтры 13-16, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой формирователи 17-22 нулевых перепадов,первый и второй элементы И 23 и 24,первый, второй, третий и четвертыйэлементы ИЛИ 25-28, первый и второй 30блоки 29 и 30 триггеров, первый,второй,: третий и четвертый блоки вым и вторым входами блока формирования отношения, вторые входы седьмого и восьмого блоков элементов Исоединены соответственно. с первыми вторым выходами делителя, первыйвход которого подключен к выходуключа, выходы седьмого блока элементов И соединены с входами пятого элемента ИЛИ, выход которогоявляется выходом блока формированияотношения, выходы восьмого блокаэлементов И соединены с входамишестого элемента ИЛИ, выходом соединенного через счетчик с первымвходом ключа, второй вход ключасоединен с третьим входом блока формирования отношения, а управляющийвход блока формирования отношениясоединен с управляющими входами де"лителя и десятого счетчика. 31-34 элементов И, первый и второйтриггеры 35 и 36, первый генератор,37. пеовый и второй счетчики 38 и39, решающий блок 40, блок 41формирования отношения. Блок 5управления содержит первый, второйи третий компараторы 42-44, третий,четвертый и пятый триггеры 45-47,делитель 48 частоты, третий элемент И 49, второй генератор 50.Пеленгатор 6 содержит первый, второй и третий резонансные усилители51-53, фазовращатель 54, вычитатель55, сумматор 56, фазометр 57 грубого пеленга, фазометр 58 точного пеленга, пятый блок элементов И59, третий, четвертый и пятый счетчики 60-62, первый коммутатор 63.Амплитудный дальномер 7 содержитполосовой фильтр 64, амплитудный,детектор 65, усилитель 66, четвертый, пятый, шестой и седьмой компараторы 67-70, шестой, седьмой,восьмой и девятый триггеры 71-74,шестой блок элементов И 75, шестой,седьмой, восьмой и девятый счетчики 76-79 и второй коммутатор 80,Блок 8 цифровой обработки содержитпервый, второй и третий блоки 81-83памяти, блок 84 сравнения, второйи третий делители 85 и 86 частоты,формирователь 87 импульсов сдвига118712зи третий генератор 88Блок 41 формирования отношения содержит седьмой и восьмой блоки элементов И 89и 90, делитель 91, пятый и шестойэлементы ИЛИ 92 и 93, ключ 94 и десятый счетчик 95, а решающий блок40 содержит одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый счетчики 96-98,третий коммутатор 99 и логическийблок 100. 10Гроэопеленгатор-дальномер работает следующим образом.Сигнал грозового разряда, принятый электрической антенной 1 с круговой диаграммой направленности и 15ортогонально направленными первойи второй магнитными антеннами 2 и 3с синусной и косинусной диаграммаминаправленности, поступает на входыимпульсного Е-Н дальномера 4, блока 5 управления и пеленгатора 6.Сигнал электрической антенны 1поступает также на вход амплитудного дальномера 7. Измеренная импульсным Е-Н дальномером 4 дальность В. 25и измеренная амплитудным дальномером 7 дальность К, вместе с оценкойпеленга 8 полученной пеленгатором6, подается,на блок 8 цифровой обработки, где запоминается в первом,втором и третьем блоках 81-83 памяти. Информация о координатахзарегистрированных разрядов опрашивается с блока 8 цифровой обработкис частотой 50 Гц и высвечивается на35экране ЭЛТ индикатора 9. Каждый грозовой разряд отображается в видеяркостной точки, расстояние которой от центра экрана в определенном масштабе обозначает дальность40до источника разряда, а угол отклонения от направления на север - егопеленг.Импульсный Е-Н дальномер 4 работает следующим образом,45В основе оценки расстояния до источника грозовых разрядов лежитиспользование различных зависимостей электрической и магнитной составляющих поля от расстояния. Вобласти низких частот (до 100 кГц)50и малых расстояний (до 100-120 км)выражения для вертикальной составляющей электрического поля и горизонтальной составляющей магнитногополя могут быть записаны55 Е(и)ж (юС с(-и), ) где а и Ь - амплитудные множители,К= с/К;с - скорость света,К - дальность от точкинаблюдения до источника излучения.Если разделить выражение (2) на (1), приняв а=в, поскольку амплитуды не влияют на процесс измерения, и с/К=д то получим выражение коэффициента передачи первого, второго, третьего и четвертого преобразующих фильтров 13-16(5 +Ш,Э-Огде Кф - дальность настройки фильтра,При подаче на вход преобразующих фильтров сигнала Е для составляющей поля на его выходе имеемКак видно из (4), при Ыр получим Ощ) Н,(м) с точностью до амплитудных множителей.Дальность до источника разряда оценивают по расхождению первых нулевых переходов выходных сигналов преобразующих Фильтров, настроенных на различные дальности, и сигнала Н составляющей поля.Если дальность до источника разряда и дальность настройки Фильтра совпадают (о=р), то первые нулевые переходы совпадут. При 1р нулевой переход О(ю ) опережает рулевой переход Но) при Ы р наоборот, нулевой переход Ц ы) отстает от нулевого перехода Но).На Фиг.2 показаны сигналы Е составляющей поля с длительностью первой полуволны 50 мкс и выходные сигналы преобразующих фильтров, настроенных на дальность 12, 25, 50, 100 км (Е 12, Е 25, Е 50, Е 100 соответственно) с указанием изменения длительности С первой полуоволны. Здесь же приводится сигнал Н составляющей поля для дальности 40 км. Первые нулевые переходы откликов преобразующих фильтров с настройкой на 12,25 км опережают нулевой переход. сигнала Н состав 118120где ляющей поля, в то время как нулевыепереходы откликов преобразующихфильтров, настроенных на 50,100 км,отстают от нулевого перехода сигнала Н составляющей поля. Анало"гичную связь расхождения нулевыхпереходов можно установить для дальностей, лежащих в других градациях.Таким образом, закономерность чередо Ования первых нулевых откликов преобразующих фильтров и сигнала Нсоставляющей поля дает основу кпостроению измерителя дальности,т.еустанавливающего интервал дальности, в котором произошел грозовойразряд.Кроме того, как видно из фиг.2,можно произвести оценку временногоинтервала нулевого перехода сигнала Н составляющей поля относительно нижней границы градации дальности, которой принадлежит грозовойразряд, В данном случае нижнейграницей является В. = 25 км, Затем 25можно пересчитать этот временнойинтервал в расстояние и просуммировать с величиной дальности, соответствующей нижней границе установленной градации. Тем самым можно получить непрерывную оценку дальностидо источника грозового разряда.1Электромагнитная волна, созданная молниевым разрядом, воспринимается электрической и первой и вто- З 5рой магнитными антеннами 1-3Наведенные сигналы подаются на первый,второй и третий полосовые фильтры10-12 соответственно. С первого полосового фильтра 10 сигнал поступает на первый, второй, третий ичетвертый преобразующие Фильтры13-16, настроенные на 12,25,50 и,100 км. (Выходные сигналы преобразующих фильтров показаны на 45Фиг.2). Далее сигналы первого,второго, третьего и четвертого преоб.разующих фильтров 13-16 следуютчерез первый, второй, третий и четвертый формирователи 17-20 нулевых 50переходов на первые входы четырехтриггеров, входящих.в первый блок29 триггеров. Сигналы первой и второй магнитных антенн 23 проходятчерез второй и третий полосовые 55фильтры 11 и 12, через пятый ишестой формирователи 21 и 22 нулевых переходов и поступают соответственно на первый и второй элементы И 23 и 24.Формирователи нулевых переходовмогут быть выполнены в виде усилителей-ограничителей с.последующимформированием узкого импульса пофронту сигнала.Так как полезный сигнал первойили второй магнитных антенн 2 и 3при пеленге 6 кратном 90 , отсутствует, введено управление прохождением сигналов нулевых переходовчерез первый и второй элементы И 23и 24, которое исключает подачу сигнала на первый элемент ИЛИ 25, вслучае малой величины сигнала. Уровень сигнала в первой и второймагнитных антеннах 2 и 3 оценивается в блоке 5 управления, откудауправляющие сигналы подаются на первый и второй элементы И 23 и 24.Выходные сигналы первого и второгоэлементов И 23 и 24 поступают через первый элемент ИЛИ 25 на вторыевходы четырех триггеров, входящихв первый блок триггеров 29, Начальная установка триггеров осуществляется сигналом "Бланк", поступающим с блока 5 управления,Выходные сигналы триггеров, входящих в блок 29, определяют порядокследования нулевых переходов сигналов первой и второй магнитных антенн 2 и 3, нулевых переходов сигналов первого, второго, третьего ичетвертого преобразующих фильтров13-16 и подаются на вход четвертогоблока 34 элементов И и решающийблок 40.На фиг. За показаны выходныесигналы первого блока 29 триггеровпри разных дальностях до грозовогоразряда, принадлежащих различнымградациям 0-12, 12-25, 25-50,50-100 км.Значение дальности в.импульсномЕ-Н дальномере 4 определяется поФормуле ф- ," ,В. - нижняя граница выбф 1раиного интерваларасстояния,С - момент времени пере- Нхода через нуль сигнала Н(1 ю 1;5 0 50 55 С - моменты времени пере-ф 1хода через нуль сигналов О(1 ш) преобразующих фильтров, определяющих соответственно нижнюю и верхнюю границы градации, которой принадлежит грозовой разряд. Таким образом дальность складывается.из дальности, соответствующей нижней границе градации, в которой лежит искомая дальность, плюс значения дальности, найденной в пределах градации.Выходные сигналы первого, второго, третьего и четвертого формирователей 1.7-20 поступают также на второй блок 30 триггеров, включающий три триггера, где на их основе формируются сигналы временных интервалов (й-е,), соответствующих дальностям 12-25 25-50, 50-100 (фигЗб). Начальная установка этих триггеров осуществляется сигналом "Бланк", Б третьем блоке 33 элементов И .производится заполнение интервалов (;+ -С; ) импульсами частотойГ =22 или й = 2 Г соответственно.Четвертый блок 34 элементов И, используя выходные .сигналы первого блока 29 триггеров (фиг.За) и второго блока ЗО триггеров (фиг.Зб), производит выделение временного интервала С-с, дальности внутри градации (фиг.Зв), заполнение этогс временного интервала импульсами квантующей частоты Е, Г, = 2 Г или= 2 Е для градаций 11, 111, 1 Ч соответственно, Частоты квантования Е , 2 Г и 2 Г поступают.на третий и четвертый .блоки. 33 и 34. элементов И с первого генератора 37, Полученная таким образом пачка импульсов длительностью ( -Т,) подается через четвертый элемент ИЛИ 28 на первый счетчик 38, куда записывается код, соответствующий числу импульсов в пачке. Первый счетчик 38 устанавливается в исходное состояние сигналом "Бланк". Для дальности 1-й градации, т.е. К ( 12 км, выделение указанного временного интервала не производится.Назначение .первого и второго триггеров, 35 и 36, первого, второго и третьего блоков 31-33 элементов И второго и третьего элементов ИЛИ 26 и 27 - обеспечить эапол 15 20 25 30 35 40 45 нение второго счетчика 39 импульсамиградации дальности, которой принадлежит грозовой разряд, Причем первый триггер 35, первый блок 31 элементов И и второй элемент ИЛИ 26служат для установки в нулевое состояние второго счетчика 39, а третийблок 32 и второй триггер 36 выпол"няют задачу пропускания пачек импульсов длительностью (С 1, -С) градаций 11, 111, 1 Ч через третий элемент ИЛИ 27 на второй счетчик 39,где фиксируется код градации дальности,Если грозовой разряд произошелво второй градации дальности(12К( 25 км), то пачка импульсов 11 градации дальности с третьего блока 33 элементов И поступает через третий элемент ИЛИ27 на второй счетчик 39, Фиксируякод, равный числу импульсов. Срабаты"вание первого триггера 35 от импульса нулевого перехода сигнала Н,запрещает прохождение импульса нулевого перехода второго. формирователя18 через первый блок 31 элементов И и элемент ИЛИ 26 на сброс висходное состояние значений второгосчетчика 39. В то же время первыйтриггер 35 разрешает прохождениеимпульсов второго формирователя 18через второй блок 32 элементов И насрабатывание второго триггера 36,который выходным сигналом запрещаетпрохождение пачек импульсов 111 и1 Ч градации на второй счетчик 39,Таким образом во втором счетчике 39сохраняется код второй дальности,необходимый для работы блока 41 формирования отношения. В первом счетчике 38 при этом записывается код,соответствующий интервалу(Фиг.Зв).,Если грозовой разряд произошел в третьей градации дальности (25 4 К ( 50 км), то пачка импульсов 11 градации проходит с третьего блока 33 элементов И через третий элемент ИЛИ 27 на второй счетчик 39. На первый триггер 35 выходным сигналом разрешает прохождение импульса нулевого перехода второго формирователя 18 через первый блок 31 элементов И и второй элемент ИЛИ 26 на сброс в нулевое состояние кода второго счетчика 39. Второй счет 11871чик 39 устанавливается в исходноесостояние и затем вновь заполняетсяимпульсами 111-ей. градации дальности. В этот период времени приходитимпульс нулевого перехода сигнала Н, который опрокидывает первыйтриггер 35, вызывая запрет установки в нулевое состояние второгосчетчика 39, Выходной сигнал с второго выхода первого триггера 35 разре Ошает прохождение импульса нулевогоперехода с третьего формирователя19 через второй блок 32 элементов И,а второй триггер 36, который срабатывает и сохраняет, тем самым, код 15второго счетчика 39, соответствующий третьей градации дальности,Аналогично происходит работа придальности до грозового разряда,лежащей в 1 Ч"ой градации (фиг.4 в). Блок 5 управления работает следующим образом,Сигналы с выходов электрическойи первой и второй магнитных антенн251-3 подаются соответственно на первый, второй и третий компараторы42-44, которые срабатывают при превышении заданного порогового уровняи опрокидывают третий, четвертый ипятый триггеры 45-47. Выходные сигналы четвертого и пятого триггеров46 и 47 управляют (разрешают или запрещают) в импульсном Е-Н дальномере 4 прохождением сигналов первойи второй магнитных антенн 2 и 3 на 35обработку. При срабатывании третьеготриггера 45 формируется сигнал"Бланк", устанавливающий время обработки сигналов,Для установки в исходное состоя Оние третьего, четвертого и пятоготриггеров 45-47, т.е. задания окончания сигнала "Бланк", используетсявторой генератор 50 совместно стретьим элементом И 49 и делителем 4548 частоты. Выходной сигнал третьеготриггера 45 разрешает прохождениеимпульсов второго генератора 50через третий элемент И 49. Длительность сигнала "Бланк" задается час Ототой второго генератора 50 и коэффициентом делителя 48 частоты иобычно равна 150-200 мс. Выходнымсигналом делителя 48 частоты приводятся в исходное состояние третий, 55четвертый и пятый триггеры 45-47.На основе сигналов делителя 48 частоты формируются сигналы С и С,20 10Сигнал С, служит для выполнения операции измерения фазовых сдвигов в пеленгаторе 6, формирования сигнала отношения в блоке 41 импульсного Е-Н дальномера 4 и записи дальности в шестой, седьмой, восьмой или девятый счетчики 76-79 амплитудного дальномера 7. Управляющий сигнал й4 необходим для выдачи сигналов пеленга 6 дальности В. с решающего блока 40 и дальности К, с третьего коммутатора 80, а также для записи данных в первый блок 81 памяти.блока 8 цифровой обработки.Пеленгатор 6 работает следующим образом.Кратковременный сигнал грозового разряда, принятый электрической антенной 1 и ортогонально направленными первой и второй магнитными антеннами 2 и 3 (фиг.3), возбуждает первый, второй и третий резонансные усилители 51-53, выходные сигналы которых можно описать выражениямиО =ЮВпбзщж 1; ОМО созе Вйо 31,О = МО 5 й 1где 1 - коэффициент передачирезонансного усилителя,О - амплитуда сигнала,в = 2 - частота настройки резонансных усилителей,Е - угол пеленга.Выходной сигнал первого резонансного усилителя 51 подается на фазовращатель 54, который сдвигает фазу на +1/2. Таким образом выходныесигналы фазовращателя 54 и второгорезонансного усилителя 52 соответствуют выражениям:Ор= ЮБй Э 50 и)1+ - 102 10 с 0565 о с 0.1. (7Коэффициент передачи фаэовращателя равен единице.В результате суммирования и вычитания выходных сигналов фаэовращателя 54 и второго резонансного усилителя 52 на выходах вычитателя 55 и сумматора 56 будем иметь:О=) О 0 з 1 о(ыф-Е);30 56 К а зависимость амплитуд сигналов маг" ниевых разрядов от расстояния до ис точника имеет вид Еок Тк 7 К,)к(15) 11 11Выходные сигналы сумматора 56 и вычитателя 55 поступают на фазометр 58 точного пеленга, где измеряется мгновенная разность фаз, полученная в виде временного интервала С преобразуется в пачку импульсов квантования частотой Й, . Частота квантования Й выбирается в соответоствии с преобразованием расхождения сигналов (8) непосредственно в градусы. Как видим из (8), измеренная разность фаз между суммарным и разностным сигналами будет соответствовать удвоенному значению пеленга.Искомая величина пеленга 6 определяется:Ы К 592 Э) Однако при этом возникает неоднознач; ность отсчета пеленга ь ври 08(7.9 =Ч -Ч(101Оо- +1801 Гс 8 (2 нф 2где У и- фаза суммарного и разностного сигналов. соответственно. Неоднозначность отсчета. пеленга устраняется путем сравнения измеренныхзначений пеленга согласно (9) с однозначным, но грубым значением пеленга 8 р,полученным как разность фаз (Ч -) между суммарным и опорным сигналами. Пеленг Огр отличается от пеленга, рассчитанного согласно (9), большой. погрешностью вследствие влияния несинфазности сигналов электрической и магнитных антенн, а также фазовой неидентичности измерительных каналов.К 6 йЗначение разности фазустановленное фазометром 58 точногопеленга в виде. эквивалентного числаимпульсов, записывается в четвертый.и пятый счетчики 61 и 62. Причем вчетвертом счетчике 61 постоянно установлен код 180 и происходит суммирование кодов. Таким образом, код,записанный в пятом счетчике 62,соответствует пеленгу В(180 , всвою очередь,. код, записанный в четвертом счетчике 61, соответствуетпеленгу 9180На фазометр 57 грубого пеленгапоступают сигналы с третьего резонансного усилителя 53 и сумматора56. Измеренное фазометром 57 грубое 87120 12значение пеленга бр =Ч- У в видеэквивалентного числа импульсов поступает в третий счетчик 60. Пятыйблок элементов.И 59 производит анализ состояния триггеров третьегосчетчика 60 и пятого счетчика 62,т.е. сравнение кодов и выдачу управляющего сигнала на первый коммутатор 63, При установке кодов третье О го и пятого счетчиков 60 и 62 14 У 1-Ч 5-45 )( 90 (11)значение. пеленга будет меньше 180и управляющий сигнал разрешает про хождение через первый коммутатор 63на выход пеленгатора 6 кода, записанного.в четвертом счетчике 61,т.е. значений 9 ( 180 . В противном случае, прифут -195 -45 1 ) 90 (12)пятый блок 59 элементов И формируетуправляющий сигнал для пропуска навыход пеленгатора 6 кода четвертого 25 счетчика 61, т.е. значений пеленгавна источник разряда 9 ) 180 . Таким образом пеленгатор 6 устанавливает значение .пеленга на источникразряда1 при 0 4 9 ( 180(13)при 180 фс 9 с 360 35Работа пеленгатора задается сигналами блока 5 управления.Амплитудньй дальномер работаетследующим образом.Распределение амплитуд сигналовв источнике (грозовом очаге) описывается нормально-логарифмическим законом:1где П РпЕ,Е - напряженность электричесокого поля, нормированная.к моральному значению в точке, находящейся на удалении В.о;