64 Принцип работы радиовысотомеров больших высот
Импульсные радиовысотомеры больших высот.
Радиовысотомеры (РВ) предназначены для измерения истинной высоты полета летательного аппарата. Они относятся к классу автономных радионавигационных установок, так как не требуют для образования канала измерения дополнительного наземного оборудования.
Радиовысотомеры больших высот (до 30 км) применяют как вспомогательное навигационное средство при аэрофотосъемке местности и для других целей. Данные РВ используют излучение импульсных колебаний.
Импульсные РВ больших высот строятся по классической структурной схеме и отличаются, главным образом, типом измерителя времени. Находят применение измерители времени с непосредственным и компенсационным отсчетом.
Импульсный РВ с непосредственным отсчетом основан на использовании электронно-лучевого индикатора ЭЛИ с круговой разверткой и радиальным отклонением луча (рис.5). Синхронизирующий генератор СГ выполняется по схеме с кварцевой стабилизацией частоты и вырабатывает синусоидальные колебания, частота которых меняется в зависимости от режима работы РВ (грубое или точное измерение) и составляет, например, 14 989 или 149 895 Гц. Это же напряжение используется для формирования в модуляторе М импульса, управляющего генератором высокой частоты ГВЧ, и для получения двух квадратурных синусоидальных напряжений, необходимых для работы генератора развертки ГР.
Отраженный сигнал с приемника Прм усиливается видеоусилителем ВУ и подается на центральный отклоняющий электрод ЭЛИ.
Рис.5.Структурная схема импульсного радиовысотомера с непосредственным отсчетом.
Рис.6. Структурная схема импульсного радиовысотомера с компенсационным отсчетом .
Импульсный РВ с компенсационным отсчетомвключает в себя следящую систему (рис. 6), основными элементами которой являются временной модулятор ВМ (устройство управляемой задержки, выполненное, например, на фантастроне и блокинг-генераторе ) , временной дискриминатор ВД (выполненный, например, на каскаде совпадений) и интегратор И. Синхронизирующий генератор СГ выполняется по схеме генератора синусоидальных колебаний с кварцевой стабилизацией частоты КГ, дополненного делителем частоты ДЧ. Последний формирует импульсы запуска передатчика Прд и ВМ .При совпадении части CИ c отраженным импульсом ОИ появляется напряжение на выходе БД, которое отключает источник напряжения + Е и включает схему переключения режимов СПР. Последняя разрешает выдачу сигнала текущей высоты Н через схему сопряжения СС внешним потребителям. РВ переходит в режим слежения.
Рис. 7 Функциональная схема радиовысотомера РВ-25
Передатчик генерирует высокочастотные импульсы длительностью,. Т==0,5 мксек. Частота следования их задается синхронизатором. Зондирующие импульсы излучаются передающей антенной, достигают земной поверхности и, отражаясь от нее, принимаются приемной антенной. С выхода приемника усиленные и преобразованные сигналы поступают на индикатор. Индикатор высоты, в качестве которого используется электроннолучевая трубка, имеет кольцевую линию развертки, образованную в результате подачи на отклоняющие пластины синусоидальных напряжений, сдвинутых по фазе на 90 градусов. Длительность развертки равна периоду следования зондирующих импульсов. Шкала радиовысотомера рассчитана на измерение до 15000 м. Соответствующая этому масштабу длительность развертки
Т1=2 (Нмах /С)=100,079 мксек. (7)
Здесь С=299762 км/сек- скорость распространения радиоволн в атмосфере. Определяемая периодом синусоидальных колебаний частота следования зондирующих импульсов оказывается при этом равной FИ'=1/11=9,992 КГЦ.
С целью более точного определения высоты в радиовысотомере применяют второй масштаб с пределами измерения от 0 до 1500 м. при этом масштабе длительность развертки
Т2-2Нмакс/С = 10,0079 мксек, (8)
а частота следования зондирующих импульсов FИ"=1|Т2 =99,921 кгц (9)
На экране индикатора высоты отраженный импульс просматривается в виде амплитудной отметки. Кроме него, на экране индикатора будет просматриваться (также в виде амплитудной отметки) зондирующий импульс, воздействующий на вход приемника непосредственно.