Rádiový výškoměr

Rádiovýškoměr ( radioaltimeter  - zastaralý, odvozeno z jiných evropských jazyků) - vzdušné nebo pozemní zařízení pro určování skutečné výšky letadla ( letadla , vrtulníku , satelitu atd .) nad povrchem Země metodami radiotechniky. Jedná se o doplněk a alternativu k barometrickému výškoměru , určený k měření relativní nebo absolutní výšky letu. Ve skutečnosti je radiovýškoměr speciálním případem radiového dálkoměru nebo specializovaného radaru, nicméně z důvodu pohodlí klasifikace podle účelu se rozlišuje do samostatné třídy zařízení.

Klasifikace

Rádiové výškoměry se liší provedením:

• jako nezávislá stanice (mobilní nebo pevná);
• jako součást elektronického vybavení letadel;
• třísouřadnicový radar současně plní roli výškoměru.

Podle druhu použité radiové emise a způsobu jejího zpracování se letecké radiovýškoměry dělí do dvou skupin:

• rádiové výškoměry s frekvenční modulací (FM) mají dosah měření až několik set metrů (obvykle až 1500 m) a používají se zejména při přistání letadla ;
• rádiové výškoměry s pulzní modulací (PM) jsou určeny pro měření vysokých nadmořských výšek a používají se především ve vojenském letectví , v kosmonautice , v leteckém snímkování a pro další speciální účely.

Jak to funguje

Vzdušné

Princip činnosti rádiového výškoměru je založen na stanovení doby, za kterou rádiový signál přejde od vysílací antény k odrazné ploše a zpět k přijímací anténě (základní princip radaru ). Výška signálu a doba zpoždění souvisí podle vzorce:

kde h je výška; t je doba zpoždění; c je rychlost šíření rádiových vln (rovná se rychlosti světla ).

Způsob určení zpoždění signálu závisí na jeho typu:

• při použití impulsních signálů se obvyklými metodami impulsní techniky (pomocí analogových obvodů nebo digitálních čítačů) měří časový interval mezi impulsy vysílače a přijímače;
• při frekvenční modulaci rádiového signálu pilovými nebo trojúhelníkovými pulzy je výsledný signál vysokofrekvenční kmitání, s okamžitou frekvencí, po částech lineárně proměnných v čase, to znamená, že zpožděný signál v okamžité frekvenci se mírně liší od originálu. Při směšování vysílaných a přijímaných signálů se vytvářejí údery s frekvencí rovnou rozdílu okamžitých frekvencí, protože zákon změny okamžité frekvence v čase je lineární, rozdílová frekvence je úměrná zpoždění. Frekvence tepu je měřena frekvenčním měřičem (analogový u starších modelů nebo digitální u nových), načež se informace o měření zobrazí na indikačním zařízení ve formě vzdálenosti od země.

Pozemní

Radar určuje vzdálenost k letadlu , rychlost a směr jeho pohybu. Ovládací zařízení výškoměru vypočítá úhlovou rychlost letadla vzhledem ke stanici a začne otáčet anténou výškoměru vhodnou rychlostí. Současně se anténa pohybuje nahoru a dolů a snímá prostor úzkým paprskem. Tímto způsobem se vypočítá elevační úhel letadla . Nejjednoduššími transformacemi lze určit výšku nad zemí.

Třísouřadnicové radary pro stejný účel využívají velké množství paprsků vyzařovaných několika vysílacími anténami. Tento způsob zjištění výšky je méně přesný, ale po prvotním zpracování se spolu se souřadnicemi letadla zobrazí i jeho výška.

Historie

První rádiový výškoměr na světě byl vyvinut společností Bell Laboratories ( USA ) a předveden v New Yorku 9. října 1938 .

V SSSR byly první sériově vyráběné radiové výškoměry (RV-2, RV-10 a RV-17) vyvinuty v letech 1947-1954 . V letech 1962 až 1965 vyvinul TsKB-17 Ministerstva leteckého průmyslu výškový radiový výškoměr, který 3. února 1966 poprvé v historii kosmonautiky zajistil měkké přistání na měsíčním povrchu Luny . -9 kosmické lodi .

Některé typy domácích rádiových výškoměrů

Palubní rádiové výškoměry

Mobilní rádiové výškoměry

• PRV-9
• PRV-10
• PRV-11
• PRV-13
• PRV-16
• PRV-17

Literatura

Knihy

• Lobanov MM Vývoj sovětské radarové techniky . - M .  : Vojenské nakladatelství, 1982.
• Pestrjakov V. V., Kuzenkov V. D. Radiotechnické systémy: Učebnice pro vysoké školy. - M  .: Rádio a komunikace, 1985.
• Cherdyntsev V. A. Radiotechnické systémy: učebnice. - Mn.  : Vyšší škola, 1988.
• Silyakov V. A., Gorbatsky V. V., Krasyuk V. N. Detekce odražených signálů ve vyhledávacích systémech pro rádiové výškoměry s lineární frekvenční modulací // Senzory a systémy. - 2002. - č. 2.
• Bakulev P. A. Radarové systémy: Učebnice pro vysoké školy. - M  .: Radiotechnika, 2004.

Normativní technická dokumentace

• GOST 17589-72. Letecké a vrtulníkové radiovýškoměry pro výšky do 1500 m. Hlavní parametry a technické požadavky.
• GOST 28154-89. Rádiové výškoměry pro malé výšky s digitální externí komunikací. Všeobecné technické požadavky.
• GOST R 50860-96. Letadla a vrtulníky. Zařízení pro komunikaci anténa-napáječ, navigaci, přistání a ATC. Obecné technické požadavky, parametry, metody měření.
• Letecká radiová komunikace. Mezinárodní standardy a doporučení ( Mezinárodní organizace pro civilní letectví , 1972).
• DO GU1.301.034. Rádiové výškoměry RV-3, RV-3M. Technický popis (1968).
• A GU1.301.034. Rádiové výškoměry RV-3, RV-3M. Návod k obsluze (1968).

Viz také

• rádiový dálkoměr
• Radar
• radionavigace
• Letecká navigace

Odkazy

• Rádiové výškoměry RV-3, RV-3M
• Problémy přesnosti a nejistoty v satelitu Altimeria
• K teorii výškoměru Světového poháru  (nepřístupný odkaz)
• Funk- und Funkmessausrustung