弹载无线电高度表测高能力拓展方法研究与应用
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自动化测试计算机测量与控制.2010.18(5) Computer Measurement &Control ・1027・收稿日期:2009209230; 修回日期:2009211217。
作者简介:张 驰(19782),男,辽宁锦州人,工程师,硕士研究生,主要从事导弹自动控制与自动化测试方向的研究。
文章编号:167124598(2010)0521027203 中图分类号:TM93019文献标识码:A基于PXI 总线的无线电高度表过程测试方法的研究与实现张 驰1,梁 彦2,李 博1(11中国人民解放军91851部队,辽宁葫芦岛 125001;21中国人民解放军92941部队92分队,辽宁葫芦岛 125001)摘要:针对传统的无线电高度表性能检测技术多以定高特征点位测试为主,等效高度特征点少,不能连续变化,无法对其整个工作过程进行全面考核评估的现状,从导弹无线电高度表测高工作原理和测试技术研究分析出发,提出了过程测试的方法;通过对现有导弹自动化检测系统进行功能扩展,利用可编程PXI 模块作为差拍信号发生器,实现了无线电高度表和导弹高度通道的过程测试,对用作其它用途的无线电高度表的全面性能检测同样具有参考价值,进而为导弹其它控制环节的动态性能检测提供了借鉴。
关键词:无线电高度表;飞航导弹;过程测试;差拍频率;PXI 总线R esearch and R ealization on the Dynamic T est Method of R adio Altimeter B ased on PXIZhang Chi 1,Liang Yan 2,Li Bo 1(11CPL A 91851Unit ,Huludao 125001,China ;21CPL A 92941Unit 92Element ,Huludao 125001,China )Abstract :The conventional test technology of radio altimeters chiefly depend on constant characteristic altit ude inspection ,which is en 2slaved to t he few and discontinuous equivalent altitude point s ,and is restricted in t he entire operation process examination and evaluation.So on t he basis of research on t he altimetric measurement principle and test technology of t he missile -borne radio altimeter ,t he dynamic testing met hod is proposed ;By means of t he functional expanding for t he existing automatic testing equipment ,and developing t he program 2mable PXI module to a difference frequency signal generator ,t he dynamic test for t he radio altimeter and missile ’s altitude channel is real 2ized ,which has value to t he whole performance test of radio altimeters put into ot her application fields ,and t hen provides references and beneficial attempt s for t he dynamic test of t he ot her control systems of missiles.K ey w ords :radio altimeter ;Winged Missiles ;dynamic test ;difference frequency ;PXI Bus0 引言无线电高度表是飞机和飞航导弹等飞行器的重要测量元件,其性能决定了飞行器纵向航路的控制品质。
教练机2017.NO.20引言为保证飞行器自动驾驶仪能按预定高度控制飞行,飞行器一般采用无线电高度表提供飞行高度信号。
采用连续波调频方式工作的无线电高度表,在飞行器低空飞行时容易受斜距信号和海浪干扰的影响,测得的高度偏大,造成测高误差。
为此,某型无线电高度表为提高低高度测高精度,将接收机原宽频带放大器设计成两个放大器,尤其提高了低高度测高精度,但同时出现了高度表测高“掉高”现象。
这种“掉高”现象会引起飞行器姿态剧烈变化,直接影响到飞行器的稳定飞行,可能会使飞行器提前入水;另外,此刻飞行器处于末制导状态,也可能会引起导引头丢失目标。
因此,分析该型无线电高度表测高“掉高”原因及提出应对措施,对于飞行器安全稳定飞行,最终击中目标显得极为重要。
1差拍计数连续波调频无线电高度表原理差拍计数连续波调频无线电高度表采用三角波线性调频,被测高度、调频频偏、调制周期和差拍频率从图1可得到如下关系式:H =C ·T m ·f b /(4ΔF )式中:C 为电磁波在空气中的传播速度,T m 为调制信号的调制周期,f b 为差拍频率,ΔF 为调频频偏,即发射机振荡器的振荡频率从最低到最高的变化量。
从上述关系式可见,C 是常量,只要把调频频偏、调制周期和差拍频率三项参量中的两项恒定,高度就是另外一项参量的函数,测出此参量就可得到高度。
差拍计数式无线电高度表把调频频偏ΔF 设计成常量使其不变,调制周期T m 是某一确定值时,高度H 即为差拍频率f b 的函数。
某型无线电高度表“掉高”分析与应对措施蒋海超,黄子露(航空工业洪都,江西南昌330024)摘要:分析了差拍计数调频连续波无线电高度表的测高原理及无线电高度表测高误差产生的原因,指出了出现"掉高"现象的危害。
由此,对无线电高度表的垂直速度信号实施了针对性滤波措施,改进后飞行试验结果表明该措施可行。
关键词:差拍计数;无线电高度表;滤波器Analysis and Solution for the “Height Drop ”Error on a Type of Radio AltimeterJiang Haichao,Huang Zilu(AVIC-HONGDU,Nanchang ,Jiangxi 330024)Abstract:This paper analyzes the height measuring principle of the radio altimeter,which adopts the beat count continuous wave,finds out the cause for the height measuring error,and points out the bad effects of the "height drop"phenomenon.Based on these efforts,a specific filtering measure is used for the vertical velocity signal of thistype of radio altimeter.The flight testing result after the modification demonstrates that this measure is feasible.Key words :Beat count;Radio altimeter;Filter31教练机2017.NO.2图1中:实线为发射信号,虚线为被接收的回波信号,τ为电磁波往返延迟时间,f T 为发射频率,f r 为接收频率。
无线电高度表工作原理与应用研究曹乃森;张学锋;白星【摘要】无线电高度表用于测量飞机与地面间的真实高度.根据测量方法不同,无线电高度表有脉冲式高度表、调频式高度表和伪码测距高度表.本文研究了高度表工作原理和应用情况.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2017(000)028【总页数】2页(P9-10)【关键词】脉冲高度表;调频高度表;伪码测距【作者】曹乃森;张学锋;白星【作者单位】空军工程大学第一航空学院航空电子工程系,河南信阳464000;94710部队,江苏无锡 214000;空军退役飞机处理站,北京 100000【正文语种】中文无线电高度表是一种重要的机载导航设备,利用电波的传播时延测量飞机与地面间的真实高度。
常用的测量时延方法有脉冲测时法和频率测时法,对应的高度表有脉冲式无线电高度表和调频式无线电高度表。
伪随机码扩频技术在通信系统和卫星导航系统中得到广泛应用,扩频式伪码测距方法也应用到无线电高度表测高中。
本文主要研究三型高度表的测高原理和应用情况。
脉冲式无线电高度表,又被称为雷达高度表,由发射电路、接收电路、高度解算、指示器和电源电路等组成,如图1所示。
发射机向地面发射载波为4 300 MHz、重复频率为8kHz的射频脉冲信号,同时向高度解算电路输出时间基准脉冲。
射频脉冲经地面反射作为回波信号被接收电路接收,变换,放大,检波后,变为8 kHz 的视频回波脉冲后也输至高度解算电路。
高度解算电路将时间基准脉冲与视频回波脉冲之间的间隔转换成与高度成正比的直流电压。
指示电路对高度电压进行隔离和放大后显示出飞机的真实高度。
电源电路为设备提供所需的各种电源。
(图1)脉冲式无线电高度表采用窄脉冲和脉冲前沿跟踪技术,提高了测量精度和测高范围,老式的高度表测量范围为0 m~1500m。
由于使用新的工艺,目前脉冲式无线电高度表测量高度已提高到15 000 m。
调频式无线电高度表发射频率变化的调频信号,根据调制信号的变化规律分为直接调频式高度表和恒差拍调频式高度表两种。
弹载测速技术研究的开题报告一、选题背景随着科技的不断进步,人们对于物体的测量需求也越来越高,特别是对于物体的速度测量,尤其是高速物体的测量要求越来越高。
目前,测量高速物体主要有雷达、激光雷达、高速摄影等技术,但它们都存在一些局限性,如精度、测试范围等问题。
而弹载测速技术,具有测量远距离、高速等特点,具有广泛的应用前景,在军事、民用、科研等领域都具有较高的应用价值。
二、研究内容和目标本次研究旨在探究弹载测速技术的原理和实现方法,以及改进其精度和实用性,实现对远距离、高速物体的测量。
主要研究内容包括:1. 弹载测速技术的原理和特点。
2. 弹载测速技术采用的测量方法,包括无线电、激光等测量方法。
3. 弹载测速技术存在的问题和局限性。
4. 改进弹载测速技术的方法和措施,提高其测量精度和实用性。
5. 实验验证弹载测速技术的测量精度和可靠性,探究其实际应用价值。
三、研究方法和技术路线本研究采用文献研究和实验研究相结合的方法,首先对弹载测速技术的相关文献进行综合、系统的分析和研究,掌握其基本原理和特点,以及存在的问题和局限性。
然后对弹载测速技术的实现方法进行探究,以及采用激光等测量方法的原理和实现过程进行研究,并探索其在实际应用中存在的问题和改进方法。
最后进行弹载测速技术的实验验证,测试其测量精度和可靠性,并探究其实际应用价值。
四、论文结构和预期成果本论文将包括以下章节:第一章:绪论。
介绍选题的背景和目的,提出研究问题和研究方法。
第二章:弹载测速技术。
对弹载测速技术进行综合、系统的分析和研究,掌握其基本原理和特点,以及存在的问题和局限性。
第三章:弹载测速技术的实现方法。
对弹载测速技术采用的激光等测量方法的原理和实现过程进行研究,并探索其在实际应用中存在的问题和改进方法。
第四章:改进弹载测速技术的方法和措施。
对弹载测速技术存在的问题和局限性进行分析,提出改进其精度和实用性的措施和方法。
第五章:实验验证弹载测速技术的测量精度和可靠性。
某型无线电高度表测高误差大问题分析作者:张波涛刘畅苍鹏浩来源:《科学与财富》2020年第23期摘要:针对飞机在水面低空大姿态飞行后某型无线电高度表存在测高误差大问题进行原理分析及验证,提出解决措施,并通过试验验证措施的有效性。
关键词:无线电高度表,数据异常,自动增益控制1 问题概述飞机在水面低空大姿态飞行时,某型无线电高度表失锁,输出无效高度数据,飞机姿态改为平飞后,无线电高度表输出高度与气压高度相差200m~300m,无法反映真实高度值。
经查看飞行数据,确认高度表故障;同时经对其他飞机的飞行数据查看后,发现存在同样故障。
经与部队相关人员讨论后,确认飞机水面上空低高度大姿态飞行时高度表存在测高误差大问题。
2 原理分析及验证2.1 原理分析经对无线电高度表的工作原理进行分析,认为出现该问题有以下两种原因:(a)跟踪天线辐射角60°的斜距反射信号;(b)跟踪二次反射信号。
2.1.1 跟踪天线辐射角60°的斜距反射信号天线辐射角度衰减见图1。
如图1 所示,天线60°辐射方向比0°辐射方向信号衰减约24dB,根据雷达手册(第三版)提供的数据,水面对60°入射角信号的衰减约30dB,因此,在60°辐射方向,反射信号比0°方向反射信号衰减约54dB。
将高度表在水面30m~500m 的外环损耗、二次反射外环损耗和60°斜距反射外环损耗及其对应灵敏度具体数值见表1。
由表1 可看出,天线辐射角60°的斜距反射外环损耗远大于高度表的跟踪灵敏度,因此,排除高度表跟踪天线辐射角60°斜距信号。
2.1.2 跟踪二次反射信号无线电高度表在设计时,一般使用接收功率与发射功率比值(即系统外环损耗)计算测高范围。
通过雷达方程可以计算出不同高度的外环损耗,在临界高度以下,外环损耗公式为:在临界高度以上,外环损耗公式为:临界高度计算公式为:根据临界高度以下外环损耗公式,推导出二次反射的外环损耗公式为:根据临界高度以上外环损耗公式,推导出二次反射的外环损耗公式为:经计算,高度表在低高度的外环损耗、二次反射外环损耗见表1。
无线电高度表通用试验器分析发布时间:2021-06-08T16:05:44.863Z 来源:《基层建设》2021年第5期作者:赵瑞龙焦艳张乐[导读] 摘要:近年来,随着航空技术的飞速发展,机载无线电高度表的种类也越来越多。
陕西长岭电子科技有限责任公司陕西省 721006摘要:近年来,随着航空技术的飞速发展,机载无线电高度表的种类也越来越多。
无线电高度表的测试设备大多是不同厂家生产的专用设备,不能满足多种无线电高度表的环境条件要求。
拥有多种类型飞机科研生产和多种类型无线电高度表的上位机企业,在测试设备和能力建设方面存在诸多困难。
本文着重分析了无线电高度表测试的相关技术和设备的环境要求,介绍了一种多型号无线电高度表通用测试仪的设计方法。
关键词:无线电高度表;试验器;模拟高度1需求分析1.1无线电高度表作用原理主要工作在 c 波段,由高度表收发信机、发射天线、接收天线、电缆和射频电缆组成。
无线电测高工作是通过无线电信号的发射、反射、接收和处理来实现的。
高度计收发器是核心主机,系统原理如图1所示。
图1 机载无线电高度表系统原理示意图(1)高度表收发信机通过发射天线向地面发送 c 波段信号,该发射天线经地面反射,接收天线接收该反射信号。
(2)高度计收发机根据公式(1)处理发射、反射和接收信号过程的延迟时间 t,并计算载体相对于地面(或海面)的高度数据。
H=(c·T)/2(1)H 表示飞机的高度;t 表示信号传播延迟时间;c 表示光速(约3108米/秒)。
无线电高度表产品主要有脉冲系统和频率调制连续波系统,主要配备有人驾驶飞机、飞机供飞行和进近、着陆阶段为飞行员提供准确的高度数据,或配备在高端无人机上,为无人机测控、导航提供准确的高度参数[1]。
1.2无线电高度表测试仪的功能要求无线电高度表的测量主要围绕测量高度表收发机的高度精度、跟踪灵敏度、高度范围、收发机自检、高度数据预置、低空警报、高度锁定、机电控制管理、发射信号功率和频谱功能性能测试等环节进行,测试中使用的关键设备无线电高度表测试仪对功能性能环境的要求是:一是能够提供一个满足重要值参数传输的标准环境;二是能够提供满足测试要求的功能、接口功能。
无线电高度表测试误差研究和处理措施——以某型为例发布时间:2021-05-20T07:51:32.556Z 来源:《防护工程》2021年4期作者:胡瑞杰李兵张淦[导读] 无线电高度表可以安装在各种飞机上,能够用于测量飞机从地面到空中的实际高度,且向高度表指示器、平视显示器等传输相关的高度信息,可以与飞机的飞行控制系统和消防控制系统连接,从而能够符合系统对高度信息方面的实际需求。
陕西长岭电子科技有限责任公司陕西省 721006摘要:无线电高度表可以安装在各种飞机上,能够用于测量飞机从地面到空中的实际高度,且向高度表指示器、平视显示器等传输相关的高度信息,可以与飞机的飞行控制系统和消防控制系统连接,从而能够符合系统对高度信息方面的实际需求。
为确保高度表能够保持相对稳定的工作态势,因此应该进行定期检修,此为常用的方法。
基于此,本文展开了相关的分析,探讨了系统的工作原理,并将某无线电高度表当成研究样本,关注其实际测试情况,阐述了存在的不足,并给出了提升测试精度的措施。
期望此次研究,能够带来一定的借鉴。
关键词:无线电高度表;测试误差;处理措施机上自检能符合功能检测的相关要求,关联性能指标检修,通常会借助自动测试设备(仪)进行达成。
基于 LXI和 VXI总线的无线电高度表自动测试设备相当成熟。
用户使用 ATE 对某型号无线电高度表展开基准级以及继电级性能测试作业时,有些指标不符合技术要求,即测试结果很差。
为了保证整个飞行工作的稳定以及安全,因此应该探讨测试误差出现的具体原因,探讨提高测试精度和降低误报率的方法[1]。
1某型无线高度表技术说明文章将某型号无线电高度表当成具体的研究样本,展开了分析。
高度计系统包括一个收发机,两个天线和一个高频馈线,以及一个或多个指示器。
高度测量范围:0米~1500米。
具有自检功能,可在任意时间对地面等高度展开有效的检查作业。
能够实现输出正极性、负极性精密模拟高压,从而给别的机载设备带来助力。