13.3. Радиовысотомеры больших высот

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. 13.6). 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. 13.6. Структурная схема импульсного радиовысотомера с непосредственным отсчетом

Рис. 13.7. Структурная схема импульсного радиовысотомера с компенсационным отсчетом

Импульсный РВ с компенсационным отсчетом (рис.13.7) включает в себя следящую систему, 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. Также в схему импульсного радиовысотомера с компенсационным отсчетом входят следующие блоки: схема сопряжения СС, схема переключения режимов СПР (существует два режима: режим поиска и режим слежения), приемник Прм, передающая и приемная антенны А-1 и А-2; и следующие сигналы: источник напряжения +Е, сигнал текущей высоты Н.

Принцип действия радиовысотомера больших высот рассмотрим на примере радиовысотомера РВ-25 (рис. 13.8).

Рис. 13.8. 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. (13.14)

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. (13.15)

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, (13.16)

а частота следования зондирующих импульсов

FИ"=1|Т2 =99,921 кГц. (13.17)

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.

Вследствие одновременного запуска синхронизатором передатчика и развертки индикатора представляется возможным измерять время запаздывания отраженного сигнала (t) по отношению к переднему фронту зондирующего импульса. Другими словами, расстояние между передними фронтами зондирующего и отраженного импульсов по дуге окружности развертки в масштабе шкалы высот пропорционально измеряемой высоте полета. Для отсчета высоты применяется масштабная шкала в метрах, нанесенная на прозрачном органическом стекле и наложенная на экран электронно-лучевой трубки (рис.13.9).

Рис. 13.9. Масштабная шкала радиовысотомера

Технические характеристики радиовысотомера РВ-25

Таблица 13.3.

Диапазон измеряемых высот	100 - 17000 м
Погрешность измерения высоты:	15 м0,25% измеряемой высоты
Шкала индикатора отградуирована в метрах и содержит	1000м
Средняя мощность передатчика	не более 0,2 Вт (Ри>=2,67).
Несущая частота передатчика	4401 МГц
Частота повторения импульсов	14989525 Гц
Длительность зондирующего импульса	0,5 мксек
Ширина полосы пропускания	не менее 5 кГц
Промежуточная частота	30 МГц

Импульсный радиовысотомер А-075 (рис.13.10) совмещает функции измерения как малых, так и больших высот, что позволяет уменьшить на борту объем аппаратуры.

Рис. 13.10. Внешний вид радиовысотомера А-075

Радиовысотомер А-075 предназначен для установки на самолетах скоростной авиации и входит в состав: пилотажно-навигационного комплекса, систем автоматического управления, аэрофотокомплексов для картографирования, систем ручного управления с выдачей информации о высоте на индикатор, установленный в кабине самолета.

Система встроенного контроля выдает информацию об отказавшем сменном блоке, что позволяет значительно сократить эксплуатационные расходы.

В состав радиовысотомера входит приемопередатчик, индикатор высоты и 2 антенны.

Технические характеристики радиовысотомера А-075 представлены в табл. 13.4.

Табл. 13.4.

Диапазон частот, ГГц	4,.2 - 4,4
Диапазон измеряемых высот, м	0 - 25000
Погрешность измерения высоты, м	(1,5 + 0, 015 Н), где Н - измеряемая высота
Среднее время наработки на отказ, ч	2500
Масса, кг:	8