НАЗНАЧЕНИЕ РАДИОВЫСОТОМЕРОВ МАЛЫХ ВЫСОТ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНОГО РАДИОВЫСОТОМЕРА

САМАРА 2005

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени академика С. П. КОРОЛЕВА»

ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНОГО РАДИОВЫСОТОМЕРА

Методические указания

САМАРА 2005

Составитель: Ю.Ф. Широков

УДК 621.396

Исследование частотного радиовысотомера: Метод. указания / Самар. гос. аэрокосм. ун-т. Сост. Ю.Ф. Широков. Самара, 2005.

Методические указания предназначены для изучения на лабораторных занятиях принципа действия и особенностей построения частотных радиовысотомеров.

Методические указания предназначены для студентов специальности 210302, изучающих курс «Радиотехнические системы».

Печатаются по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королева.

Рецензент: А.Н. Коптев.

Цель работы – изучение частотного метода измерения дальности; изучение принципа действия, устройства и основных свойств радиовысотомера РВ-5

НАЗНАЧЕНИЕ РАДИОВЫСОТОМЕРОВ МАЛЫХ ВЫСОТ

Радиовысотомеры малых высот (РВ) относятся к дальномерным РНУ, предназначенным для измерения текущей высоты полетаЛА. Максимальное значение измеряемой высоты H зависит от типа РВ, используемого индикатора и не превышает 1500 м. Основное назначение РВ – выдача экипажу и в систему автоматического управления (САУ) данных о текущей, а также опасной высотах при посадке ЛА.

ОсобенностьюРВ является их автономность. Информация о высоте H вырабатывается только с помощью аппаратуры, работающей в активном режиме. Определение высоты полета ЛА основано на радиолокационном принципе с использованием отраженного от земной поверхности сигнала (рисунок 1).

Рисунок 1. Блок-схема радиовысотомера

Передатчик ПРД формирует колебания, которые излучаются антенной А1. Отраженный сигнал поступает на антенну А2 приемника ПРМ. Измеритель высоты ИВ вырабатывает сигнал, пропорциональный времени распространения колебаний до земной поверхности и обратно и, следовательно, пропорциональный текущей высоте полета:

. (1)

Частотные РВ работают в режиме непрерывного излучения ЧМ сигнала. Информация о высоте заключена в разностной частоте (частоте биений), значение которой пропорционально t_H, а следовательно, и Н. Такие РВ требуют применения отдельных передающей и приемной антенн, обладают ограниченной высотностью и используются для определения малых высот.

Импульсные РВ измеряют время запаздывания отраженного импульса относительно излучаемого. Такие РВ могут использовать общую приемопередающую антенну и применяются для измерения больших высот, однако при этом ограничиваются минимальные измеряемые высоты.

РВ с частотной модуляцией обладают рядом особенностей, связанных с формированием отраженного сигнала и влиянием сигнала передатчика, просачивающегося в приемный тракт (прямой сигнал) из-за конечной развязки приемной и передающей антенн. Отраженный сигнал формируется при облучении диаграммой направленности (ДН) антенны подстилающей поверхности (рисунок 2). Элементарные площадки этого участка удалены отРВ на различные расстояния, что приводит к отличию задержек отраженных площадками сигналов. При этом суммарный отраженный сигнал является совокупностью элементарных сигналов, отраженных каждой площадкой и имеющих случайные амплитуды, задержки и фазы. Спектр такого сигнала сплошной, а огибающая

спектра G_c зависит от формы ДН антенны и вида функции, определяющей коэффициент обратного рассеяния К_ор (a_п), где a_п – угол падения излученной электромагнитной волны. Коэффициент К_ор (a_п) зависит от характера отражающей поверхности. Составляющая спектра сигнала с минимальной разностной частотойF_ро соответствует истинной высоте полета (при вертикальном зондировании). Все остальные составляющие спектра являются мешающими и снижают точностьРВ. Степень влияния побочных составляющих определяется шириной спектра отраженного сигнала. Прямое прохождение сигнала обусловлено электромагнитной связью передающих и приемных трактов. Особенно опасен сигнал, отраженный от элементов конструкций ЛА, т.к. за счет вибрации этих элементов он оказывается промодулированным по амплитуде и фазе, и спектр его лежит в полосе измеряемых частот. На некоторой высоте полета мощность полезного и просочившегося сигналов могут быть соизмеримыми, что приводит к ухудшению точности РВ.

Рисунок 2.

—————— – море

----------------- – пашня

Поиск по сайту: