民机通信导航与雷达 第十章 无线电高度表 精品
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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。
第十章无线电测向体制概述摘要:本文首先介绍了无线电测向的一般知识,说明了无线电测向机的分类方法和应用;着重从测向原理的角度说明了不同测向体制的特点和主要技术指标;最后从实际出发,提出选用建议。
供读者参考。
无线电测向的一般知识。
随着无线电频谱资源的广泛应用和无线电通信的日益普及,为了有序和可靠地利用有限的频谱资源,以及确保无线电通信的畅通,无线电监测和无线电测向已经必不可少,其地位和作用还会与时俱进。
什么是无线电测向呢?无线电测向是依据电磁波传播特性,使用仪器设备测定无线电波来波方向的过程。
测定无线电来波方向的专用仪器设备,称为无线电测向机。
在测定过程中,根据天线系统从到达来波信号中获得信息以及对信息处理的方法,可以将测向系统分为两大类:标量测向系统和矢量测向系统。
标量测向系统仅能获得和使用到达来波信号有关的标量信息数据;矢量测向系统可以获得和使用到达来波信号的矢量信息数据。
标量测向系统仅能单独获得和使用电磁波的幅度或者相位信息,而矢量测向系统可以同时获得和使用电磁波的幅度和相位信息.标量测向系统历史悠久,应用最为广泛。
最简单的幅度比较式标量测向系统,是如图(1)所示的旋转环型测向机,该系统对垂直极化波的方向图成8字形。
大多数幅度比较式的标量测向系统,其测向天线和方向图,都是采用了某种对称的形式,例如:阿德考克(Adcock)测向机和沃特森-瓦特(Watson-Watt)测向机,以及各种使用旋转角度计的圆形天线阵测向机;属于相位比较的标量测向系统,有如:干涉仪(Inteferometry)测向机和多普勒(Dopple)测向机等。
在短波标量测向系统可以设计成只测量方位角,也可设计成测量方位角,同时测量来波的仰角。
矢量测向系统,具有从来波信号中获得和使用矢量信息数据的能力。
例如:空间谱估计测向机。
矢量系统的数据采集,前端需要使用多端口天线阵列和至少同时利用两部以上幅度、相位相同的接收机,后端根据相应的数学模型和算法,由计算机进行解算。
调频无线电高度表体制分析调频无线电高度表体制分析1 概述无线电高度表能在各种气候条件下精确测量飞行体离地或海面的实际高度,它广泛应用航空、航天等领域。
如飞机的进场着陆时提供实时高度,军用飞机对地轰炸攻击、导弹超低空飞行、巡航弹的地形匹配等等都需无线电高度表提供飞行体离地精确高度,因此无线电高度表是飞机及各种飞行器必不可少的电子设备。
无线电高度表根据发射信号的调制不同,一般可分为脉冲体制、调相体制和调频连续波体制。
调相体制由于线路复杂,国内外已很少应用,应用较多的是脉冲体制和调频连续波体制两种。
这两种体制如果没计得好都能达到很好的测高精度和测高范围,但相比之下连续波调频体制较脉冲体制有线路简单,易实现、可靠性高,体积、重量小、抗干扰能力强等一系列优点,因此随着调频体制理论的不断完善,目前国内外应用的无线电高度表绝大部分采用连续波调频体制。
调频体制无线电高度表一般由接收发射机、发射天线、接收天线、发射电缆、接收电缆和高度指示器(高度显示器)组成。
调频体制无线电高度表原理方框图如图1.所示:调频无线电高度表发射机是一个调频振荡器,它受调制器调制,产生连续波调频信号。
调制形式可以是三角波调制、锯齿波调制或正弦波调制。
前两种是线性调频,后者是非线性调频。
发射机输出调频信号如图2所示(为说明方便这儿把发射信号简化成单一频谱信号虑)。
图中?F为调频信号的最大频率与最小频率之差,称为调频频偏;τ为电波从发射天线至地面再反射回到接收天线所产生的延迟时间,τ = 2H/C(C为无线电波在空中传播速度,H为飞行器高度);fb为差拍信号,它是某一时刻发射信号频率(直达信号频率)与回波信号频率之差;T m为调制周期。
度发射电缆接收电缆发射天线接收天线图1 无线电高度表原理方框图fFT m(图中实线为发射信号,虚线为回波信号)图2 发射信号、回波信号示意图发射机输出信号的大部分能量通过发射电缆馈送给发射天线向地面发射,另外,通过耦合器耦合出一小部分能量(也称直达信号)输给混频器作为本振信号,这儿要指出的是直达信号除能量大小之外其余性质与发射信号完全相同,利用几何学中三角形相似原理我们可以得到以下比例式:FT f m b ?=2τ把τ = 2H/C 代入上式经整理得到:H = FT Cf m b ?4 (1)此公式为调频无线电高度表基本测高公式。
导航与通信复习题1.民航采用的甚高频通信频率范围()A.108.00-112.00MHzB.118.00-135.975MHzC.112.00-118.00MHz2.民航采用的高频通信频率范围是()A.2-29.9999MHzB.10-20MHzC.3-30MHz3.机上ADF系统控制面板上方是选择电门放“ANT位,其作用是什么A.为了接收广播电台信号B.为了准确调谐电台C.为了实现人工定向4.机上ADF系统输出的方位信息,可以在下述()表上指示A.RMIB.CDIC.ADI5.HSI上的航道偏离杆可以指示下面何种设备的航道偏离A.VORMBB.LOCADFC.VORLOC6.地面NDB(远台)发射摩尔斯电码识别信号是()个英文字母A.一个B,二个C.三个7.终端VOR(TVOR)使用的频率范围是()A.108-118MHzB.108-112MHzC.112-118MHz8.VOR方位角,即是()A.QDRB.QDMC.QTE(飞机真方位)9.VOR台的径向方位角,即是()A.飞机方位角B.电台方位角C.QUJ(电台真方位)10.已知飞机的磁航向为90°,相对方位角225°,则VOR方位为()度A.90°B,225°C.315°11.机上VOR工作频率一般和以下设备配套使用()A.ILS,ADFB.ILS,DMEC.DME,ADF12.飞机上VOR和DME配合,可以实现()定位方法A.f-。
B.bpC.0-013.VOR系统提供磁方位角,与飞机航向有无关系A.有关B.无关C.不一■定14.某VOR台正在维护时,其依据是()A.导航功能已消除B.用音频播放警戒信号C.识别功能消除15.欧美制式的DME显示器显示()距离A.以海里为单位的斜距B,以英里为单位的斜距C,以公里为单位的斜距16.VOR,DME台发射的识别信号是()个英文字符的摩尔斯电码A.1B.2C.317.当DME处于保持状态(H)时,说明()问题A.DME的频率受控B.DME的频率失控C.DME工作频率不定18.DME工作于L频段,分()两个波道A.A,XB.B,YC.X,丫19.在有效距离即200海里内,接受3个以上DME台信号,可以为飞机定位,这种定位方式为A.书。