Если направление на цель совпадает с оптической осью СКЦ, то изображение цели фокусируется в центре растра, и модуляции потока не производится, так как центр растра представляет собой "мертвую" зону.

При появлении углового рассогласования (  0) изображение цели смещается относительно центра растра и секторная часть растра осуществляет амплитудную модуляцию лучистого потока. При этом глубина модуляции пропорциональна положению изображения цели относительно центра растра (рис. 2.8, в, г), так как количество энергии излучения, прошедшее через модулирующий растр на ПЛЭ, равно площади пятна, приходящегося на прозрачные секторы растра. Как следует из рис. 2.8, глубина модуляции пропорциональна углу рассогласования , а фаза пачки модулированного потока () определяет направление рассогласования. Модулированный поток за растром представляет собой пачки световых импульсов с частотой вращения ротора гироскопа _г. Частота заполнения пачек зависит от числа пар прозрачных и непрозрачных секторов и скорости вращения ротора гироскопа.

Полупрозрачная часть растра выполнена в виде прозрачных и непрозрачных концентрических полос, ширина которых не превышает половины радиуса изображения цели, т.е. полупрозрачная часть растра модуляции потока не производит.

Рис. 2.8. Амплитудно-фазовая модуляция лучистого потока:

а – двухчастотный модулирующий растр; б, в, г – пачки импульсов лучистого потока от изображений цели Ц1, Ц2, Ц3 за один оборот растра

Так как растр в целом является полупрозрачным, то модуляции фона, облучающего всю площадь растра, не производится.

Таким образом, при АФМ потока излучения двухчастотным модулирующим растром информация о величине угла рассогласования заложена в амплитуде несущей частоты (в глубине модуляции), а информация о направлении угла рассогласования – в фазовом сдвиге пачки импульсов.

Анализатор изображения с ШИМ. Вращающийся вместе с ротором гироскопа двухчастотный модулирующий растр, осуществляющий широтно-импульсную модуляцию потока излучения, представлен на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Широтно-импульсная модуляция лучистого потока:

а – двухчастотный модулирующий растр; б, в, г – пачки импульсов от изображения цели Ц1, Ц2, Ц3 за один оборот растра

Центр рисунка растра представляет собой "мертвую" зону, так как при попадании в него изображения цели модуляция не происходит. Криволинейные прозрачные и непрозрачные радиальные полосы имеют примерно одинаковую ширину, равную диаметру изображения цели. Ширина концентрических полос равна примерно половине диаметра изображения цели.

На основании анализа рис. 2.9 можно сделать следующие выводы:

глубина амплитудной модуляции не зависит от величины угла рассогласования;

информация о величине угла рассогласования заложена в длительности промежутка между пачками импульсов несущей частоты;

информация о направлении угла рассогласования заложена в фазовом сдвиге пачки импульсов;

близкая к линейной модуляционная характеристика (зависимость между угловым рассогласованием и длительностью промежутка между пачками) обеспечивается с помощью полуокружностей, отделяющих полупрозрачную часть растра от секторной.

Анализатор изображения с ЧМ. При частотной модуляции потока излучения цели информация о величине и направлении угла рассогласования между оптической осью СКЦ и линией визирования цели заложена в частоте следования импульсов.

Рассмотрим частотную модуляцию потока энергии на примере секторного модулирующего растра (рис. 2.10). Обычно, в отличие от вращающихся растров при АФМ и ШИМ, секторный модулирующий растр при ЧМ не вращается вместе с ротором гироскопа, а лишь имеет возможность "прокачиваться" в кардановом подвесе на углы пеленга. Для обеспечения ЧМ с помощью неподвижного секторного растра изображение цели сканирует по секторам растра на частоте вращения гироскопа. Сканирование изображения цели осуществляется с помощью наклона главного зеркала (или контрзеркала) оптической системы на небольшой угол по отношению к продольной оси КЦ.

Если оптическая ось КЦ совпадает с линией визирования цели ( = 0), то изображение цели (пятно Ц1) сканирует по окружности, центр которой совпадает с центром модулирующего растра. При этом частота следования импульсов энергии будет постоянной (рис. 2.10, б), поскольку изображение цели, перемещаясь по окружности с постоянной скоростью, пересекает прозрачные и непрозрачные секторы растра за одинаковые промежутки времени.

Если оптическая ось КЦ не совпадает с линией визирования цели, то центр окружности сканирования изображения цели будет смещен относительно центра растра. При постоянной скорости сканирования по окружности изображение цели будет пересекать секторы растра на различных его участках за различные промежутки времени. На рис. 2.10, в, г показаны зависимости изменения потоков энергии после модулирующего растра от изображения целей Ц2 и Ц3, траектории движения которых показаны на рис. 2.10, а.

Рис. 2.10. Частотная модуляция лучистого потока:

а – секторный модулирующий растр; б, в, г – модулированные лучистые потоки за один период сканирования изображений целей Ц1, Ц2, Ц3

Основными достоинствами АИ с ЧМ перед АИ с АФМ являются:

отсутствие "мертвой" зоны при  = 0, т.е. зоны нечувствительности;

более высокая помехоустойчивость ЧМ (как вида модуляции) по сравнению с АФМ;

значительно проще реализовать автоматическую регулировку усиления в более широком динамическом диапазоне мощности потока излучения, так как полезная информация при ЧМ заложена не в амплитуде сигнала, а в его частоте.

Анализатор изображения с ВИМ. Принцип действия такого анализатора основан на изменении временного интервала между двумя импульсами или длительности импульса при изменении ошибки рассогласования. АИ с ВИМ могут быть построены как по схеме с подвижным растром, так и по схеме с подвижным изображением.

Довольно распространенным типом вращающегося растрового анализатора, определяющего координаты изображения в полярной системе координат (, ), является диск, профиль которого – спираль Архимеда, либо непрозрачный диск с прорезью-щелью, выполненной по этой спирали или по эвольвенте.

Например, если граница между прозрачной и непрозрачной частями растра (рис. 2.11) имеет вид спирали Архимеда, в соответствии с уравнением которой  = k, где k – коэффициент пропорциональности, а  – радиус-вектор, то длительность  импульсов потока на выходе АИ будет зависеть от радиуса-вектора изображения, т.е. при постоянной угловой скорости  диска  = /. При  =  на радиусе R, соответствующем предельному размеру анализируемого поля, k =  :R и =:(R), т.е. статическая характеристика АИ является линейной. Однако такая форма рисунка растра не обеспечивает пространственную селекцию точечных излучателей на фоне крупноразмерных.

Рис. 2.11. Растр для времяимпульсной модуляции лучистого потока с прямой зависимостью длительности импульса от ошибки рассогласования

Если в рисунке растра, представленного на рис. 2.11, поменять местами прозрачную и непрозрачную части и затем сузить прозрачную часть растра до  = 0 на радиусе R, то получим растр, изображенный на рис. 2.12.

Рис. 2.12. Времяимпульсная модуляция лучистого потока с обратной зависимостью длительности импульса от ошибки рассогласования