РАДИОВЫСОТОМЕРА. Радиовысотомер малых высот РВ-5 предназначен для измерения высо­ты полета летательного аппарата над подстилающей поверхностью (рисунок 1

НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЧАСТОТНОГО

Радиовысотомер малых высот РВ-5 предназначен для измерения высо­ты полета летательного аппарата над подстилающей поверхностью (рисунок 1, на котором обозначено: 1 – передающая, 2 – приемная антенны) и представляет собой автономную на­вигационную РЛС. В радиовысотомере используется частотный метод изме­рения дальности.

Частотный метод реализуется при непрерывном частотно-модулированном зондирующем сигнале. Закон модуляции может быть произвольным. В РВ-5 используется линейная частотная модуляция по симметричному пилообразному закону (рисунок 2а). Закон частотной модуляции отраженного сигнала повторяет закон модуляции зондирующего, однако запаздывает относительно него на время распространения электромагнитной волны до цели (подстилающей поверхности) и обратно. Благодаря этому за­паздыванию частоты зондирующего и отраженного сигнала разные, при­чем разность частот (рисунок 2б) оказывается пропорциональной дальности (высоте Н). Измерив разностную частоту, можно получить значение дальности (высоты Н).

Для частоты зондирующего сигнала можно записать выражение:

,

где f₁ – частота зондирующего сигнала;

f₀ – несущая частота;

– коэффициент, определяющий скорость измерения частоты.

Для частоты отраженного сигнала запишем:

,

где – время распространения сигнала до цели и обратно (задержка сигнала);

с – скорость света.

Для разностной частоты имеем выражение:

.

Рисунок 2. Изменение частоты сигналов высотомера

Из рисунка 2 следует, что:

,

где – девиация частоты;

Т_m и F_m – период и частота модуляции соответственно.

Тогда получаем:

, (1)

где – постоянная радиовысотомера.

Соотношение (1) является основным для частотного радиовысотомера.

Простейший частотный радиовысотомер неследящего типа может быть реализован согласно структурной схеме, приведенной на рисунке 3. Такое устройство работает следующим образом. Передатчик высотомера через передающую антенну А1 излучает частотно-модулированный (ЧМ) зондирующий сигнал. Малая часть мощности этого сигнала подается в приемник в качестве опорного сигнала. Отраженный сигнал улавливается приемной антенной А2 и поступает на вход приемника. В смесителе СМ приемника принятый и опорный сигналы перемножаются, образуя сигнал разностной частоты. После усиления и фильтрации этот сигнал поступает на вход измерителя частоты. Измеритель частоты может работать либо на инди­катор (указатель высоты), либо выдавать некоторый приборный аналог высоты (ток, напряжение, цифровой код).

Рисунок 3. Структурная схема частотного радиовысотомера

1. Изучить принцип действия РВ-5 по осциллограммам в различных точках схемы

Рисунок1 – Осциллограммы в различных точках схемы

По осциллограммам в различных точках схемы можно сделать вывод о том, что при длительности Т=1мс меняется частота и амплитуда сигнала.

2. Исследовать блок измерения частоты

Переключатели «ВХОДЫ РВ-5» поставить в положение 2, «П2» – в положение 4. Уровень сигнала ЗГ-1 поддерживать равным 1В. Изменяя частоту ЗГ-1 в диапазоне (0...16) КГц, снять зависимость показания указателя высоты от разностной частоты.

Таблица 1

Рисунок 2 – Зависимость показаний указателя высоты от частоты

Вычислим постоянную радиовысотомера

где с=3*10⁸м/с;

- размах частоты паспорта ;

F_М = 150 Гц – частота модуляции

- теоретическое значение

k = –практическое значение

Вывод:

Мы изучили частотный метод измерения дальности, принцип действия, устройства и основные свойства радиовысотомера РВ-5.

Поиск по сайту: