Частотный следящий радиовысотомер
Рассматриваемые в данной главе РТУ относятся к классу радиовысотомеров (РВ) малых высот и предназначены для измерения текущей высоты Н до находящейся под объектом отражающей поверхности. Такие РВ используются при посадке ЛА, контроле высоты судна на воздушной подушке и в других подобных ситуациях.
При проектировании частотных следящих РВ следует учитывать следующие их особенности:
1. Непрерывный характер излучаемого на частоте fизл, а следовательно и отраженного, имеющего частоту fпрм сигналов, и модуляцию частоты fизл по несимметричному пилообразному закону (рис. 2.1).
Рис. 2.1
Такой вид модуляции обычно называют несимметричной линейной частотной модуляцией (НСЛЧМ). При непрерывном сигнале обязательно применение в РВ отдельных передающей и приемной антенн и принятие мер по предотвращению проникновения в приемный тракт сигнала передатчика.
2. Информация о высоте Н содержится в частоте биений Fδ1 (рис. 2.1, б), а сигнал с частотой Fδ2 отфильтровывается при обработке. Сигнал биений, т.е. сигнал с частотой |fизл- fпрм |, называется преобразованным сигналом. В рассматриваемом РВ с НСЛЧМ считают, что частота биений Fδ1=Fδ и индекс «1» при ее обозначении опускают. В общем случае ([1], §5.12)
, (2.1)
где масштабный коэффициент по частоте, имеющий размерность м/Гц, равен
. (2.2)
В последней формуле Δfд – девиация частоты при частотной модуляции (см. рис. 2.1, а).
3. Слежение по высоте осуществляется путем такого изменения периода модуляции Тм, при котором на любой высоте частота биений поддерживается постоянной и равной Fδ = F0. При этом информативным параметром является Тм и высота определяется из соотношения
, (2.3)
где масштабный коэффициент по периоду, имеющий размерность м/с, равен
. (2.4)
Во всех частотных дальномерах должно выполняться условие
Тм min >> tн max , (2.5)
где Тм min – минимальное значение периода модуляции, а 
- время запаздывания отраженного сигнала при максимальной измеряемой высоте Нmax. При этом увеличивается доля полезного сигнала с частотой Fδ1 в периоде Тм преобразованного сигнала (см. рис. 2.1,б), что приводит к приближению расчетного значения Fδ1, определяемого соотношением (2.1), к среднему значению частоты биений, измеряемому в РВ, и повышению точности РВ.
4. Режиму измерения должен предшествовать режим поиска сигнала по высоте (по частоте биений). Цель этого режима заключается в совмещении спектра преобразованного сигнала с полосой фильтра, выделяющего сигнал с частотой F0.
5. Принимаемый сигнал формируется при отражении зондирующего сигнала от участка подстилающей поверхности, выделяемого диаграммой направленности антенны (ДНА). При любом типе отражающей поверхности (кроме зеркально-отражающей) отраженный сигнал является случайным.
Типовое задание на проектирование частотного следящего РВ (КП-32) приведено в Приложении П 2.