RU2519911C2 - Recirculating radar altimeter - Google Patents

Recirculating radar altimeter Download PDF

Info

Publication number
RU2519911C2
RU2519911C2 RU2012137841/07A RU2012137841A RU2519911C2 RU 2519911 C2 RU2519911 C2 RU 2519911C2 RU 2012137841/07 A RU2012137841/07 A RU 2012137841/07A RU 2012137841 A RU2012137841 A RU 2012137841A RU 2519911 C2 RU2519911 C2 RU 2519911C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
unit
block
pulse
Prior art date
Application number
RU2012137841/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012137841A (en
Inventor
Виктор Михайлович Курейчик
Владимир Викторович Курейчик
Евгений Сергеевич Огурцов
Сергей Федорович Огурцов
Игорь Георгиевич Дорух
Виталий Вадимович Зданевич
Олег Викторович Лях
Борис Юрьевич Иванченко
Анна Сергеевна Огурцова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=50191567&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2519911(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2012137841/07A priority Critical patent/RU2519911C2/en
Publication of RU2012137841A publication Critical patent/RU2012137841A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2519911C2 publication Critical patent/RU2519911C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to radar engineering and can be used at development of on-board flight altitude measuring devices of aircrafts. A recirculating radar altimeter includes a start-pulse oscillator, a clock-pulse oscillator, two AND elements, two OR elements, three delay lines, a transmitter, a directional coupler, an isolating unit, an antenna unit, an amplitude detector, an UHF switch, a trigger, a receiver, a tracking unit and an altitude calculation unit, which are connected to each other in a certain way.
EFFECT: simplifying radar altimeter design and improving its reliability, as well as enlarging functional capabilities owing to providing the possibility of routine control of measurement accuracy.
3 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано при разработке бортовых средств измерения высоты полета летательных аппаратов.The invention relates to radar technology and can be used in the development of on-board means of measuring the flight altitude of aircraft.

Известен рециркуляционный радиовысотомер по авторскому свидетельству СССР №326528, G01S 9/10, 1970 г., содержащий передатчик, приемник, блок электронного сопровождения, генератор тактовых импульсов, генератор синхроимпульсов, схему совпадения, триггер, устройство регулируемой задержки, блок управления, реверсивный счетчик импульсов, счетчик числа периодов рециркуляции.A recirculation radio altimeter is known according to the USSR author’s certificate No. 326528, G01S 9/10, 1970, containing a transmitter, a receiver, an electronic tracking unit, a clock generator, a clock generator, a matching circuit, a trigger, an adjustable delay device, a control unit, a reversible pulse counter , counter for the number of recirculation periods.

Все перечисленные элементы этого аналога, кроме блока управления и счетчиков, входят и в состав заявляемого радиовысотомера.All of the listed elements of this analogue, except for the control unit and counters, are also included in the inventive radio altimeter.

В этом радиовысотомере используется принцип рециркуляции, а для защиты от уводящих по высоте помех введены устройство регулируемой задержки и блок управления этим устройством.In this radio altimeter, the principle of recirculation is used, and an adjustable delay device and a control unit for this device are introduced to protect against height-leading interference.

Причиной, препятствующей достижению в этом аналоге технического результата, обеспечиваемого изобретением, является большая систематическая погрешность измерения высоты, обусловленная нестабильностью задержки сигнала во внутренних элементах радиовысотомера (передатчик, приемник и др.).The reason that impedes the achievement of the technical result provided by the invention in this analogue is a large systematic error of height measurement due to the instability of the signal delay in the internal elements of the radio altimeter (transmitter, receiver, etc.).

От этого недостатка свободен импульсный рециркуляционный радиовысотомер, защищенный патентом РФ №2176382, G01F, 23/00, 2000 г. Он содержит формирователь импульсов, генератор старт-импульсов, три устройства задержки, схему ИЛИ, передатчик, приемник, антенный блок, резервуар, отражатель опорного сигнала, коммутатор задержанных импульсов, формирователь селекторных импульсов, селектор и процессор.Free from this drawback is a pulsed recirculation radio altimeter protected by RF patent No. 2176382, G01F, 23/00, 2000. It contains a pulse shaper, a start-pulse generator, three delay devices, an OR circuit, a transmitter, a receiver, an antenna unit, a tank, a reflector reference signal, delayed pulse switch, selector pulse shaper, selector and processor.

Общими с заявляемым радиовысотомером у этого аналога являются формирователь импульсов, генератор старт-импульсов, устройства задержки, схема ИЛИ, передатчик, приемник и антенный блок.In common with the claimed radio altimeter, this analogue is a pulse shaper, a start-pulse generator, a delay device, an OR circuit, a transmitter, a receiver, and an antenna unit.

В этом аналоге проблема повышения точности измерения уровня решается путем разделения цикла измерения уровня вещества в резервуаре на два этапа. На первом этапе определяется систематическая погрешность измерения уровня, вызываемая нестабильностью времени задержки сигнала во внутренних цепях устройства и блоках рециркуляции. На этом этапе рециркуляция осуществляется при работе устройства по опорному сигналу, создаваемому специальным отражателем, расстояние до которого от антенного поста известно с высокой точностью. По результатам рециркуляции процессорным блоком определяются время To, включающее в себя нестабильность времени to задержки сигнала во внутренних цепях устройства, время tp задержки сигнала в цепях рециркуляции (селекторе, формирователе импульсов, устройстве задержки, схеме ИЛИ) и время ton распространения сигнала от антенного блока до отражателя и обратно. На втором этапе рециркуляция идет при работе устройства по сигналу, отраженному от поверхности вещества в резервуаре, и процессорным блоком измеряется время Tu, включающее в себя те же промежутки времени to и tp, что и в первом режиме, а кроме того, и промежуток времени th распространения сигнала от антенного блока до поверхности в резервуаре и обратно. Затем в процессорном блоке определяется разность Tu-To, которая затем пересчитывается в подлежащий измерению уровень вещества в резервуаре.In this analogue, the problem of increasing the accuracy of level measurement is solved by dividing the cycle of measuring the level of a substance in a tank in two stages. At the first stage, the systematic level measurement error is determined, caused by the instability of the signal delay time in the internal circuits of the device and the recirculation units. At this stage, recirculation is carried out during operation of the device by a reference signal generated by a special reflector, the distance to which from the antenna post is known with high accuracy. According to the results of recirculation by the processor unit, the time T o is determined, which includes the instability of the signal delay time t o in the internal circuits of the device, the signal delay time t p in the recirculation circuits (selector, pulse shaper, delay device, OR circuit) and the signal propagation time t on from the antenna unit to the reflector and vice versa. In the second stage, the recirculation occurs when the device is operating according to the signal reflected from the surface of the substance in the tank, and the time T u is measured by the processor unit, which includes the same time intervals t o and t p as in the first mode, and in addition, the time interval t h the propagation of the signal from the antenna unit to the surface in the tank and vice versa. Then, in the processor unit, the difference T u -T o is determined, which is then converted to the substance level in the tank to be measured.

Таким образом, исключаются погрешности измерения уровня, вызываемые нестабильностью промежутков времени to и tp.Thus, the errors of level measurement caused by the instability of the time intervals t o and t p are excluded.

Причиной, препятствующей достижению в этом аналоге технического результата, обеспечиваемого изобретением, является достаточно высокая вероятность срыва процесса рециркуляции в результате флюктуации уровня отраженного от земной поверхности сигнала при использовании этого аналога в качестве бортового измерителя высоты полета летательного аппарата. Еще одной причиной, препятствующей достижению в этом аналоге технического результата, обеспечиваемого изобретением, является достаточно ограниченная тактовая частота процессорного блока, что приводит к значительному увеличению требуемого числа рециркуляции, а следовательно, и к увеличению времени измерения и динамической ошибке измерения высоты.The reason that impedes the achievement of the technical result provided by the invention in this analogue is the rather high probability of disruption of the recirculation process as a result of fluctuations in the level of the signal reflected from the earth's surface when using this analogue as an onboard measuring instrument for the flight altitude of an aircraft. Another reason that impedes the achievement of the technical result in this analogue provided by the invention is the rather limited clock frequency of the processor unit, which leads to a significant increase in the required number of recirculation and, consequently, to an increase in measurement time and a dynamic error in height measurement.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является радиолокационный импульсный рециркуляционный радиовысотомер, защищенный патентом РФ №2273862, G01S 13/34, 2004 г. Он содержит последовательно включенные первый элемент ИЛИ и первую линию задержки, последовательно включенные вторую линию задержки, передатчик, направленный ответвитель и развязывающий блок, антенный блок, генератор старт-импульсов, первый и второй элементы И, второй элемент ИЛИ, триггер, СВЧ-выключатель, последовательно включенные амплитудный детектор и третья линия задержки, приемник, следящий блок и генератор тактовых импульсов. Кроме того, в состав прототипа входят блок управляемой задержки, таймер, третий элемент ИЛИ, второй триггер, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, инвертор, счетчик числа периодов рециркуляции, счетчик импульсов высоты, оперативное запоминающее устройство, вычитающее устройство, шифровальная колодка и преобразователь кодов.The closest in technical essence to the claimed device (prototype) is a radar pulse recirculation radio altimeter, protected by RF patent No. 2273862, G01S 13/34, 2004. It contains the first OR element in series and the first delay line, the second delay line in series, the transmitter , directional coupler and decoupling unit, antenna unit, start-pulse generator, first and second AND elements, second OR element, trigger, microwave switch, amplitude-connected in series a detector and a third delay line, a receiver, a tracking unit, and a clock. In addition, the prototype includes a controlled delay unit, a timer, a third OR element, a second trigger, a fourth, fifth, sixth and seventh AND element, an inverter, a counter for the number of recirculation periods, a height pulse counter, a random access memory, a subtractor, an encryption block and code converter.

Общими с заявляемым радиовысотомером у прототипа являются первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый, второй и третий элементы задержки, триггер, направленный ответвитель, развязывающий блок, антенный блок, СВЧ-выключатель, генератор старт-импульсов, генератор тактовых импульсов, передатчик, приемник, следящий блок, амплитудный детектор и их связи.In common with the claimed radio altimeter, the prototype has the first and second AND elements, the first and second OR elements, the first, second and third delay elements, a trigger, a directional coupler, an isolation unit, an antenna unit, a microwave switch, a start-pulse generator, a clock pulse generator , transmitter, receiver, tracking unit, amplitude detector and their communication.

В прототипе, как и в радиовысотомере по авторскому свидетельству СССР №326528, используется принцип рециркуляции, а для защиты от уводящих по высоте помех в радиовысотомер введены шифровальная колодка, блок управляемой задержки и устройство управления этим блоком. Для обеспечения отсутствия флюктуации импульса на выходе блока управляемой задержки генератор старт-импульсов выполнен на основе деления частоты стабильного генератора. В прототип введен следящий блок, обеспечивающий слежение за передним фронтом импульса, снимаемого с выхода приемника, и рециркуляцию как в режиме измерения времени To, так и в режиме измерения высоты в процессе измерения времени Tu=To+Th, где Th=2H/C, здесь H - высота полета летательного аппарата, подлежащая измерению; C - скорость света. Окончательно высота определяется путем определения разности Tu-To и соответствующего пересчета ее в требуемую высоту H.In the prototype, as in the radio altimeter according to the USSR author's certificate No. 326528, the principle of recirculation is used, and an encryption block, a controlled delay unit and a control unit for this unit are introduced into the radio altimeter to protect against height-leading interference. To ensure the absence of fluctuation of the pulse at the output of the controlled delay unit, the start-pulse generator is based on dividing the frequency of a stable generator. A tracking unit has been introduced into the prototype, providing tracking of the leading edge of the pulse taken from the output of the receiver, and recirculation both in the time measurement mode T o and in the height measurement mode in the process of measuring time T u = T o + T h , where T h = 2H / C, here H is the flight altitude of the aircraft to be measured; C is the speed of light. Finally, the height is determined by determining the difference T u -T o and its corresponding conversion to the required height H.

Причинами, препятствующими достижению в прототипе технического результата, обеспечиваемого изобретением, являются сложность и относительно низкая надежность, обусловленные большим количеством входящих в состав прототипа элементов и трудностью реализации блока управляемой задержки для обеспечения рециркуляции с переменным периодом следования импульсов.The reasons that impede the achievement of the technical result in the prototype provided by the invention are the complexity and relatively low reliability due to the large number of elements included in the prototype and the difficulty of implementing a controlled delay unit to provide recirculation with a variable pulse repetition period.

Реализация рециркуляции с переменным периодом следования импульсов существенно увеличивает дисперсию этого периода, то есть дисперсию периода To (или Tu), среднее значение (или матожидание) которого определяется в процессе рециркуляции. Следовательно, переменный период следования импульсов рециркуляции приводит к резкому увеличению числа рециркуляции как в режиме контроля (при измерении параметра To), так и в режиме измерения параметра Tu.The implementation of recirculation with a variable pulse repetition period significantly increases the variance of this period, that is, the variance of the period T o (or T u ), the average value (or expectation) of which is determined during the recirculation process. Therefore, the alternating period of the recirculation pulses leads to a sharp increase in the number of recirculation both in the control mode (when measuring the parameter T o ) and in the mode of measuring the parameter T u .

Следует отметить, что в прототипе оценка статистической точности измерения параметров To и Tu не ведется. Выбор же числа рециркуляции определяется заранее большим, гарантированно достаточным для обеспечения заданной статистической точности, что делает процесс измерения необоснованно продолжительным. Это в свою очередь ведет к росту динамической ошибки измерения в процессе определения высоты.It should be noted that in the prototype the evaluation of the statistical accuracy of the measurement of parameters T o and T u is not conducted. The choice of the recirculation number is determined in advance by a large one, guaranteed to be sufficient to ensure a given statistical accuracy, which makes the measurement process unreasonably long. This, in turn, leads to an increase in the dynamic measurement error in the process of determining the height.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение и повышение надежности радиовысотомера, а также расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности текущего контроля точности измерения.The technical problem to which the invention is directed is to simplify and increase the reliability of the radio altimeter, as well as expand the functionality of the device by providing the ability to monitor the accuracy of measurement.

Для достижения указанного технического результата в известный рециркуляционный радиовысотомер, содержащий последовательно включенные первый элемент ИЛИ и первую линию задержки, последовательно включенные вторую линию задержки, передатчик, направленный ответвитель и развязывающий блок, антенный блок, вход-выход которого соединен со входом-выходом развязывающего блока, генератор старт-импульсов, первый и второй элементы И, первые входы которых объединены, а вторые подключены ко входу второй линии задержки и выходу генератора старт-импульсов соответственно, второй элемент ИЛИ, первые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходам соответственно второго и первого элементов И, триггер, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно второго и первого элементов ИЛИ, СВЧ-выключатель, сигнальный вход которого подключен к выходу развязывающего блока, а управляющий вход - к выходу триггера, последовательно включенные амплитудный детектор, вход которого подключен ко второму выходу направленного ответвителя, и третья линия задержки, выход которой подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, приемник, первый вход которого подключен к выходу СВЧ-выключателя, следящий блок, первый вход которого подключен к входу второй линии задержки, второй - к выходу приемника, первый выход - ко второму входу первого элемента ИЛИ, а второй выход - ко второму входу приемника, и генератор тактовых импульсов, введен блок расчета высоты, первый вход которого соединен с первыми входами элементов И и является входом управления радиовысотомера, второй и третий входы соединены соответственно с третьим и первым выходами следящего блока, а четвертый вход - с выходом генератора тактовых импульсов, при этом вход сброса генератора старт-импульсов соединен с первым выходом следящего блока, а выход первой линии задержки соединен со входом второй линии задержки.To achieve the technical result, in a known recirculation radio altimeter comprising the first OR element in series and the first delay line, the second delay line in series, a transmitter, a directional coupler and an isolation unit, an antenna unit, the input-output of which is connected to the input-output of the isolation unit, start-pulse generator, the first and second AND elements, the first inputs of which are combined, and the second are connected to the input of the second delay line and the output of the start-them generator pulses, respectively, the second element OR, the first inputs of the first and second elements OR are connected to the outputs of the second and first elements AND, the trigger, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the second and first elements OR, the microwave switch, the signal input of which is connected to the output of the decoupling unit, and the control input - to the output of the trigger, a series-connected amplitude detector, the input of which is connected to the second output of the directional coupler, and a third delay line, the output of which oh connected to the second input of the second OR element, a receiver, the first input of which is connected to the output of the microwave switch, a tracking unit, the first input of which is connected to the input of the second delay line, the second to the output of the receiver, the first output to the second input of the first OR element, and the second output is to the second input of the receiver and the clock pulse generator, a height calculation unit is introduced, the first input of which is connected to the first inputs of AND elements and is the control input of the radio altimeter, the second and third inputs are connected respectively to the third and the first outputs of the tracking unit, and the fourth input with the output of the clock generator, while the reset input of the start-pulse generator is connected to the first output of the tracking unit, and the output of the first delay line is connected to the input of the second delay line.

Отсутствуют какие-либо источники информации, в которых совокупность вновь введенного блока расчета высоты и новые связи в совокупности с остальными элементами предлагаемого радиовысотомера были бы описаны. Поэтому заявляемый радиовысотомер следует считать новым и имеющим изобретательский уровень.There are no sources of information in which the totality of the newly introduced block for calculating altitude and new communications in conjunction with the remaining elements of the proposed radio altimeter would be described. Therefore, the inventive radio altimeter should be considered new and inventive.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведены:The invention is illustrated in the drawing, which shows:

- на фиг.1 - структурная схема предлагаемого радиовысотомера;- figure 1 is a structural diagram of the proposed radio altimeter;

- на фиг.2 - структурная схема следящего блока;- figure 2 is a structural diagram of a tracking unit;

- на фиг.3 - блок-схема алгоритма работы блока расчета высоты.- figure 3 is a flowchart of the algorithm for calculating the height.

Предлагаемый рециркуляционный радиовысотомер содержит генератор 1 старт-импульсов, генератор 2 тактовых импульсов, элементы 3 и 4 И, элементы 5 и 6 ИЛИ, линии 7, 8 и 9 задержки, передатчик 10, направленный ответвитель 11, развязывающий блок 12, антенный блок 13, амплитудный детектор 14, СВЧ-выключатель 15, триггер 16, приемник 17, следящий блок 18 и блок 19 расчета высоты.The proposed recirculation radio altimeter comprises a start pulse generator 1, a clock pulse generator 2, AND elements 3 and 4, OR elements 5 and 6, delay lines 7, 8 and 9, a transmitter 10, a directional coupler 11, an isolation unit 12, an antenna unit 13, amplitude detector 14, microwave switch 15, trigger 16, receiver 17, tracking unit 18 and height calculation unit 19.

Следящий блок 18 включает в себя временной дискриминатор 20, фильтр 21 нижних частот, временной модулятор 22, формирователь 23 сигнала "захват" и формирователь 24 сигнала автоматической регулировки усиления.The tracking unit 18 includes a time discriminator 20, a low-pass filter 21, a time modulator 22, a capture signal driver 23, and an automatic gain control signal generator 24.

Элемент 5 ИЛИ, линия задержки 7, линия задержки 8, передатчик 10, ответвитель 11, развязывающий блок 12 и антенный блок 13 включены последовательно. Вход детектора 14 подключен ко второму выходу ответвителя 11, а выход - к входу линии задержки 9, выход которой подключен ко второму входу элемента 6. Первый вход элемента 6 ИЛИ подключен к выходу элемента 3 И, а выход - к первому входу триггера 16, второй вход которого соединен с выходом элемента 5 ИЛИ, а выход - с первым входом выключателя 15. Вход управления радиовысотомера соединен с первым входом блока 19 и с первыми входами элементов 3 и 4 И, второй вход элемента 3 И соединен с выходом линии задержки 7 и с первым входом блока 18, второй вход элемента 4 И соединен с выходом генератора 1, а выход - с первым входом элемента 5 ИЛИ, соединенного своим вторым входом с первым выходом блока 18, третьим входом блока 19 и входом сброса генератора 1. Первый вход приемника 17 соединен с выходом вычислителя 15, второй - со вторым выходом блока 18, а выход - со вторым входом блока 18. Второй вход блока 19 соединен с третьим выходом блока 18, а четвертый - с выходом генератора 2.OR element 5, delay line 7, delay line 8, transmitter 10, coupler 11, decoupling unit 12 and antenna unit 13 are connected in series. The input of the detector 14 is connected to the second output of the coupler 11, and the output to the input of the delay line 9, the output of which is connected to the second input of the element 6. The first input of the element 6 OR is connected to the output of the element 3 AND, and the output to the first input of the trigger 16, the second the input of which is connected to the output of the OR element 5, and the output to the first input of the switch 15. The radio altimeter control input is connected to the first input of the block 19 and to the first inputs of the elements 3 and 4 AND, the second input of the element 3 AND is connected to the output of the delay line 7 and the first input of block 18, the second input of element 4 AND is connected to the output of the generator 1, and the output is connected to the first input of the OR element 5, connected by its second input to the first output of block 18, the third input of block 19 and the reset input of generator 1. The first input of the receiver 17 is connected to the output of the calculator 15, the second to the second the output of block 18, and the output with the second input of block 18. The second input of block 19 is connected to the third output of block 18, and the fourth with the output of generator 2.

Дискриминатор 20, фильтр 21 и модулятор 22 соединены последовательно. Вход формирователя 23 соединен с выходом дискриминатора 20, первый вход является третьим выходом блока 18, а второй выход соединен с третьим входом формирователя 24. Первый вход формирователя 24 соединен с выходом модулятора 22, первым входом дискриминатора 20 и первым выходом блока 18, второй вход объединен со вторым входом дискриминатора 20 и является вторым входом блока 18, а выход является вторым выходом блока 18. Второй вход модулятора 22 является первым входом блока 18.The discriminator 20, the filter 21 and the modulator 22 are connected in series. The input of the driver 23 is connected to the output of the discriminator 20, the first input is the third output of the block 18, and the second output is connected to the third input of the driver 24. The first input of the driver 24 is connected to the output of modulator 22, the first input of discriminator 20 and the first output of block 18, the second input is combined with the second input of discriminator 20 and is the second input of block 18, and the output is the second output of block 18. The second input of modulator 22 is the first input of block 18.

Функционирование радиовысотомера состоит в следующем. Генератор 1 предназначен для обеспечения начала рециркуляции или возобновления ее, если она прервалась несанкционированно. В радиовысотомере предусмотрены два режима работы. В первом режиме рециркуляция осуществляется по сигналу, проникающему вследствие специально созданной недостаточной развязки между передатчиком 10 и приемником 17 непосредственно в приемник 17 зондирующего сигнала передатчика 10. На этом этапе осуществляется измерение задержки времени To в цепях рециркуляции передатчика 10 и приемника 17.The operation of the radio altimeter is as follows. Generator 1 is designed to ensure the beginning of recirculation or its resumption if it was interrupted unauthorized. The radio altimeter has two operating modes. In the first mode, the recirculation is carried out by a signal penetrating due to a specially created insufficient isolation between the transmitter 10 and the receiver 17 directly into the receiver 17 of the probing signal of the transmitter 10. At this stage, the delay time T o in the recirculation circuits of the transmitter 10 and the receiver 17 is measured.

Во втором режиме рециркуляция осуществляется в условиях достаточной развязки между передатчиком 10 и приемником 17. В этом режиме собственно и осуществляется измерение высоты. Рециркуляция осуществляется по зондирующему сигналу, отраженному от земной поверхности. В этом режиме методом рециркуляции измеряется промежуток времени Tu, связанный с промежутком времени To соотношением:In the second mode, recirculation is carried out in conditions of sufficient isolation between the transmitter 10 and receiver 17. In this mode, the height measurement is actually carried out. Recirculation is carried out by a sounding signal reflected from the earth's surface. In this mode, the recirculation method measures the time interval T u associated with the time interval T o by the ratio:

Tu=To+Th,T u = T o + T h ,

где Th - время прохождения зондирующим сигналом расстояния от антенного блока 13 до Земли и обратно.where T h is the transit time of the probe signal from the antenna unit 13 to the Earth and vice versa.

Промежуток времени Th пересчитывается в подлежащую измерению высоту H по формуле:The time interval T h is converted into the height H to be measured by the formula:

H = C T h 2

Figure 00000001
. H = C T h 2
Figure 00000001
.

Генератор 2 предназначен для создания стабильных по частоте тактовых импульсов с высокой частотой повторения, обеспечивающих измерение коротких промежутков времени блоком 19.Generator 2 is designed to create a frequency-stable clock with a high repetition rate, providing measurement of short periods of time by block 19.

Логические элементы 4÷9 и триггер 16 служат для организации контура рециркуляции в каждом из режимов. Основой контура рециркуляции является линия задержки 7 в цепи обратной связи.Logic elements 4 ÷ 9 and trigger 16 serve to organize the recirculation loop in each of the modes. The basis of the recirculation loop is the delay line 7 in the feedback circuit.

Линия задержки 8 предназначена для обеспечения задержки запуска передатчика 10 относительно запуска блока 18, что необходимо для запуска блока 18 при измерении малых высот работы радиовысотомера во втором режиме.The delay line 8 is designed to provide a delay in the start of the transmitter 10 relative to the start of the block 18, which is necessary to start the block 18 when measuring small heights of the radio altimeter in the second mode.

Передатчик 10 предназначен для формирования зондирующих СВЧ-импульсов малой длительности порядка десяти наносекунд.The transmitter 10 is intended for the formation of probing microwave pulses of short duration of the order of ten nanoseconds.

Направленный ответвитель 11 предназначен для вывода части мощности СВЧ-колебаний, создаваемых передатчиком 10.The directional coupler 11 is designed to output part of the power of microwave oscillations generated by the transmitter 10.

Развязывающий блок 12 предназначен для обеспечения работы передатчика 10 на антенный блок 13 и пропускания поступивших на его вход-выход импульсов с выхода антенного блока 13 на вход приемника 17.The decoupling unit 12 is designed to ensure the operation of the transmitter 10 to the antenna unit 13 and the transmission of the pulses received at its input-output from the output of the antenna unit 13 to the input of the receiver 17.

Антенный блок 13 предназначен для излучения зондирующих импульсов СВЧ-передатчика и приема сигналов, отраженных земной поверхностью. При использовании в блоке 13 узконаправленных антенн в его состав могут входить устройства, обеспечивающие излучение сигналов по нормали к поверхности Земли по управляющим сигналам, несущим информацию об углах крена и тангажа летательного аппарата.The antenna unit 13 is designed to emit sounding pulses of a microwave transmitter and receive signals reflected by the earth's surface. When using unit 13 of narrowly directed antennas, it may include devices providing radiation of signals normal to the Earth's surface using control signals that carry information about the roll angles and pitch of the aircraft.

Детектор 14 предназначен для формирования видеоимпульса в момент времени появления зондирующего сигнала передатчика 10.The detector 14 is designed to generate a video pulse at the time of the appearance of the probe signal of the transmitter 10.

СВЧ-выключатель 15 предназначен для обеспечения прохождения зондирующего сигнала передатчика 10 на вход приемника 17 при работе радиовысотомера в первом режиме и при уменьшении затухания выключателя 15 во втором режиме.The microwave switch 15 is designed to ensure the passage of the probe signal of the transmitter 10 to the input of the receiver 17 when the radio altimeter is in the first mode and when the attenuation of the switch 15 is reduced in the second mode.

Линия задержки 9 предназначена для задержки импульса на выходе детектора 14 на время, превышающее длительность импульса передатчика 10.The delay line 9 is designed to delay the pulse at the output of the detector 14 for a time exceeding the pulse duration of the transmitter 10.

Триггер 16 предназначен для создания импульса, в течение действия которого затухание выключателя 15 минимально.The trigger 16 is designed to create a pulse, during which the attenuation of the switch 15 is minimal.

Приемник 17 предназначен для усиления и преобразования поступивших на его вход импульсов.The receiver 17 is designed to amplify and convert received at its input pulses.

Следящий блок 18 предназначен для выделения отраженного сигнала на фоне помех и формирования поискового импульса, следящего за передним фронтом снимаемого с выхода приемника 17 импульса. Он формирует сигнал "Захват" при совпадении отраженного импульса с поисковым, формирует напряжение, регулирующее усиление приемника 17 с целью обеспечения постоянной амплитуды импульса на выходе приемника 17.The tracking unit 18 is designed to highlight the reflected signal against the background of interference and generate a search pulse that monitors the leading edge of the pulse taken from the output of the receiver 17. It generates a "Capture" signal when the reflected pulse coincides with the search pulse, generates a voltage that regulates the gain of the receiver 17 in order to ensure a constant pulse amplitude at the output of the receiver 17.

Блок 19 осуществляет измерение параметров To, Tu и высоты H, при этом измерение параметров To и Tu осуществляется в процессе рециркуляции. С каждым шагом рециркуляции определяется достигнутая точность измерения, а по достижении требуемой точности измерения процесс рециркуляции прекращается, результат и точность измерения фиксируются.Block 19 performs the measurement of parameters T o , T u and height H, while the measurement of parameters T o and T u is carried out in the recirculation process. With each step of recirculation, the achieved measurement accuracy is determined, and upon reaching the required measurement accuracy, the recirculation process is terminated, the result and measurement accuracy are fixed.

Для установки радиовысотомера в первый режим на вход управления на первые входы элементов 3 и 4 и на первый вход блока 19 подается сигнал с уровнем логической единицы.To set the radio altimeter in the first mode, a signal with a logic level is supplied to the first inputs of elements 3 and 4 and to the first input of block 19 to the control input.

Генератор 1 формирует импульсы с периодом, превышающим максимально возможный период рециркуляции. Эти импульсы через открытый элемент 4 и элемент 5 поступают на второй вход триггера 16 и приводят его в состояние логического нуля, при котором выключатель 15 имеет большое затухание.The generator 1 generates pulses with a period exceeding the maximum possible period of recirculation. These pulses through the open element 4 and element 5 are fed to the second input of the trigger 16 and bring it into a state of logical zero, in which the switch 15 has a large attenuation.

Импульс генератора 1 через элементы 4 и 5, линию задержки 7 также поступает на вход линии задержки 8, на первый вход блока 18 и на второй вход элемента 3. Поскольку на его первый вход в этом режиме подан уровень логической единицы, импульс с входа элемента 3 проходит на его выход и через элемент 6 поступает на первый вход триггера 16 и переводит его выход в состояние логической единицы, при котором затухание выключателя 15 мало. Прошедший через линию задержки 8 импульс запускает передатчик 10, формирующий СВЧ-импульс. Этот импульс, проходя через ответвитель 11, блок 12 и выключатель 15, поступает на вход приемника 17.The pulse of the generator 1 through elements 4 and 5, the delay line 7 also goes to the input of the delay line 8, to the first input of the block 18 and to the second input of the element 3. Since the level of the logical unit is applied to its first input in this mode, the pulse from the input of the element 3 passes to its output and through element 6 it enters the first input of trigger 16 and puts its output in the state of a logical unit, in which the attenuation of the switch 15 is small. The pulse passed through the delay line 8 starts the transmitter 10, forming a microwave pulse. This pulse, passing through the coupler 11, block 12 and the switch 15, is fed to the input of the receiver 17.

В приемнике 17 поступивший на его вход импульс усиливается, преобразуется в видеоимпульс, поступающий на второй вход блока 18, временной модулятор 22, который формирует на своем первом выходе и первом выходе блока 18 поисковый импульс. Поисковый импульс с первого выхода блока 18 поступает на третий вход блока 19, на вход сброса генератора 1, предотвращая его преждевременное срабатывание, и через элемент 5 - на вход линии задержки 7.In the receiver 17, the pulse received at its input is amplified, converted into a video pulse arriving at the second input of block 18, a time modulator 22, which generates a search pulse at its first output and first output of block 18. The search pulse from the first output of block 18 is fed to the third input of block 19, to the reset input of generator 1, preventing its premature operation, and through element 5, to the input of the delay line 7.

Далее описанный процесс повторяется.The following process is repeated.

Задержка поискового импульса относительно импульса на входе линии задержки 7 и первом входе блока 18 увеличивается с каждым новым импульсом до тех пор, пока его задний фронт не совпадет с передним фронтом видеоимпульса на выходе приемника 17.The delay of the search pulse relative to the pulse at the input of the delay line 7 and the first input of block 18 increases with each new pulse until its trailing edge coincides with the leading edge of the video pulse at the output of the receiver 17.

После совпадения нескольких поисковых импульсов с видеоимпульсами приемника 17 на входе следящего блока 18 на выходе временного дискриминатора 20 следящего блока 18 появляется напряжение, переводящее блок 18 в режим слежения за видеоимпульсами приемника 17. Поскольку отраженные от Земли импульсы поступают на второй выход блока 12 после импульсов передатчика, а блок 18 осуществляет поиск, начиная с минимальной задержки, захвата этих импульсов не происходит. Под действием этого напряжения срабатывает формирователь 23, и блок 18 на третьем выходе формирует сигнал "Захват" с уровнем логической единицы, который поступает на второй вход блока 19. Формирователь 24 поддерживает постоянным уровень видеоимпульса на выходе приемника 17, управляя его усилением.After several search pulses coincide with the video pulses of the receiver 17 at the input of the tracking unit 18, the voltage appears at the output of the temporary discriminator 20 of the tracking unit 18, which puts the unit 18 into the tracking mode of the video pulses of the receiver 17. Since the pulses reflected from the Earth go to the second output of the block 12 after the transmitter pulses , and block 18 performs a search, starting with a minimum delay, the capture of these pulses does not occur. Under the influence of this voltage, the driver 23 is triggered, and the block 18 at the third output generates a Capture signal with a logic unit level, which is fed to the second input of block 19. The driver 24 maintains a constant level of the video pulse at the output of the receiver 17, controlling its gain.

Таким образом, в первом режиме рециркуляция осуществляется по контуру: элемент 5, линии задержки 7,8, передатчик 10, ответвитель 11, блок 12, выключатель 15, приемник 17, блок 18, элемент 5. При этом первый импульс (импульс запуска) формируется генератором 1 и с его выхода через элемент 4 поступает на первый вход элемента 5. Рециркуляция осуществляется с периодом То, определяемым из соотношенияThus, in the first mode, recirculation is carried out along the circuit: element 5, delay lines 7.8, transmitter 10, coupler 11, block 12, switch 15, receiver 17, block 18, element 5. In this case, the first pulse (trigger pulse) is formed generator 1 and from its output through element 4 is fed to the first input of element 5. Recirculation is carried out with a period T about , determined from the ratio

To78101718, T o = τ 7 + τ 8 + τ 10 + τ 17 + τ 18,

где τ7, τ8, τ10, τ17, τ18 - времена задержки элементов радиовысотомера, имеющих соответствующие номера согласно структурной схеме.where τ 7 , τ 8 , τ 10 , τ 17 , τ 18 are the delay times of the elements of the radio altimeter having the corresponding numbers according to the structural diagram.

Остальные элементы контура рециркуляции можно считать безинерционными.The remaining elements of the recirculation loop can be considered as inertialess.

Для работы радиовысотомера во втором режиме на вход управления, на первые входы элементов 3 и 4 и на первый вход блока 19 подается сигнал с уровнем логического нуля.For operation of the altimeter in the second mode, a signal with a logic zero level is supplied to the control input, to the first inputs of elements 3 and 4 and to the first input of block 19.

Элементы 3 и 4 закрыты, следовательно, импульс генератора 1 не проходит на выход элемента 4, а импульсы с выхода линии задержки 7 не проходят на выход элемента 3. Поэтому триггер 16 находится в состоянии логического нуля, при котором затухание выключателя 15 велико, уровень зондирующего сигнала на входе приемника 17 ниже порога его чувствительности, и захват его следящим блоком 18 не происходит. Снимаемые с выхода линии задержки 7 импульсы запускают передатчик 10, СВЧ-импульсы которого через ответвитель 11 и блок 12 подводятся к блоку 13 и излучаются в направлении Земли. Снимаемые со второго выхода ответвителя 11 СВЧ-импульсы детектируются детектором 14 и через линию задержки 9 и второй вход элемента 6 поступают на первый вход триггера 16, переводя его в состояние логической единицы, при котором затухание выключателя 15 становится минимальным, что обеспечивает прохождение на вход приемника 17 сигналов, отраженных от земной поверхности и принятых блоком 13. Эти сигналы усиливаются, преобразуются приемником 17 и с его выхода поступают на второй вход блока 18, в котором обрабатываются так же, как и в первом режиме. После совпадения заднего фронта поискового импульса блока 18 с передним фронтом видеоимпульса приемника 17 блок 18 формирует на своем третьем выходе сигнал "Захват", а на втором - напряжение автоматической регулировки усиления, поддерживающее постоянной амплитуду видеоимпульса.Elements 3 and 4 are closed, therefore, the pulse of the generator 1 does not pass to the output of element 4, and the pulses from the output of the delay line 7 do not pass to the output of element 3. Therefore, trigger 16 is in a state of logical zero, at which the attenuation of switch 15 is large, the level of probing the signal at the input of the receiver 17 is below the threshold of its sensitivity, and its capture by the tracking unit 18 does not occur. The pulses removed from the output of the delay line 7 trigger the transmitter 10, the microwave pulses of which through the coupler 11 and block 12 are fed to block 13 and are emitted in the direction of the Earth. Removed from the second output of the coupler 11, microwave pulses are detected by the detector 14 and through the delay line 9 and the second input of the element 6 are fed to the first input of the trigger 16, translating it into a state of logical unit, in which the attenuation of the switch 15 becomes minimal, which ensures passage to the input of the receiver 17 signals reflected from the earth's surface and received by block 13. These signals are amplified, converted by the receiver 17 and from its output are fed to the second input of block 18, in which they are processed in the same way as in the first mode. After the trailing edge of the search pulse of block 18 coincides with the leading edge of the video pulse of the receiver 17, block 18 generates a Capture signal at its third output, and at the second, a voltage of automatic gain control that maintains a constant amplitude of the video pulse.

Таким образом, во втором режиме рециркуляция осуществляется по контуру: элемент 5, линии задержки 7, 8, передатчик 10, ответвитель 11, блок 12, блок 13, земная поверхность, блок 13, блок 12, выключатель 15, приемник 17, блок 18, элемент 5. Рециркуляция осуществляется с периодом Tu, превышающим период To рециркуляции в первом режиме на время Th, прохождения зондирующим сигналом пути от летательного аппарата - носителя радиовысотомера до Земли и обратно.Thus, in the second mode, recirculation is carried out along the circuit: element 5, delay lines 7, 8, transmitter 10, coupler 11, block 12, block 13, ground surface, block 13, block 12, switch 15, receiver 17, block 18, element 5. Recirculation is carried out with a period T u exceeding the period T o recirculation in the first mode for a time T h , probing signal passing from the aircraft - carrier of the radio altimeter to the Earth and back.

Строго говоря, периоды рециркуляции To и Tu - это случайные величины, представляющие собой промежутки времени между двумя соседними поисковыми импульсами блока 18. Блок 19 методом статистических испытаний определяет математические ожидания величин To и Tu. На его первый вход поступают сигнал логической единицы в режиме измерения матожидания периода To и сигнал логического нуля в режиме измерения матожидания периода Tu, на второй вход - сигнал "Захват" из блока 18, свидетельствующий об установлении режима рециркуляции, на третий вход - поисковые импульсы из блока 18, а на четвертый вход - счетные тактовые импульсы генератора 2 стабильной частоты. В блоке 19 также осуществляется оценка статистической погрешности определения матожиданий периодов To и Tu. Кроме того, в нем осуществляют пересчет матожиданий периодов To и Tu в измеряемую высоту полета летательного аппарата.Strictly speaking, the recirculation periods T o and T u are random values representing the time intervals between two adjacent search pulses of block 18. Block 19 determines the mathematical expectations of the values of T o and T u by the method of statistical tests. At its first input, a signal of a logical unit in the mode of measuring the expectation of the period T o and a logic zero signal in the mode of measuring the expectation of the period T u are received, at the second input, the signal "Capture" from block 18, indicating the establishment of the recirculation mode, at the third input - search pulses from block 18, and to the fourth input - counting clock pulses of the generator 2 stable frequency. In block 19, the statistical error of determining the expectation of periods T o and T u is also evaluated. In addition, it carries out the recalculation of the expectation periods T o and T u in the measured flight altitude of the aircraft.

Блок-схема алгоритма работы блока 19 содержит четыре оператора (операторы 25÷28 на фиг.3).The block diagram of the algorithm of operation of block 19 contains four operators (operators 25 ÷ 28 in figure 3).

Оператор 25 по поступлении поискового импульса на третий вход блока 19 из блока 18 осуществляет подсчет числа Ti тактовых импульсов (в наносекундах), поступивших на четвертый вход блока 19 от генератора 2 в промежутке между соседними поисковыми импульсами в текущем i-м цикле рециркуляции. Затем результат подсчета Ti и управление передаются оператору 26.The operator 25, upon receipt of a search pulse to the third input of block 19 from block 18, counts the number T i of clock pulses (in nanoseconds) received at the fourth input of block 19 from generator 2 in the interval between adjacent search pulses in the current ith recycling cycle. Then, the counting result T i and control are transferred to the operator 26.

Оператор 26 определяет промежуточные вспомогательные параметры в i-м цикле рециркуляции:The operator 26 determines the intermediate auxiliary parameters in the i-th recirculation cycle:

- текущее матожидание mi периода To (или Tu):- the current expectation m i of the period T o (or T u ):

m i = { T 1 е с л и i = 1 ; m i 1 ( i 1 ) + T i i , е с л и i > 1 ;

Figure 00000002
m i = { T one , e from l and i = one ; m i - one ( i - one ) + T i i , e from l and i > one ;
Figure 00000002

- текущую сумму a i квадратов промежутков времени между поисковыми импульсами:- the current sum of a i squares of the time intervals between the search pulses:

a i = { T 1 2 е с л и i = 1 ; a i 1 + T i 2 , е с л и i > 1 ;

Figure 00000003
a i = { T one 2 , e from l and i = one ; a i - one + T i 2 , e from l and i > one ;
Figure 00000003

- текущую сумму bi промежутков времени между поисковыми импульсами:- the current amount b i time intervals between the search pulses:

b i = { T 1 е с л и i = 1 ; b i 1 + T i , е с л и i > 1 ;

Figure 00000004
b i = { T one , e from l and i = one ; b i - one + T i , e from l and i > one ;
Figure 00000004

- текущую погрешность ξi оценки матожидания mi:- the current error ξ i of the estimate of the expectation m i :

ξ i = 2 t α ( a i b i 2 1 i ) i i 1

Figure 00000005
. ξ i = 2 t α ( a i b i 2 - one i ) i i - one
Figure 00000005
.

здесь tα - квантиль нормального распределения, соответствующий заданной доверительной вероятности нахождения матожидания измеряемого периода в промежутке mi±ξi.here t α is the quantile of the normal distribution corresponding to a given confidence probability of finding the expectation of the measured period in the interval m i ± ξ i .

Далее результаты расчетов mi и ξi и управление передаются оператору 27, который осуществляет проверку условия ξi>Δ, где Δ - заданная статистическая погрешность оценки матожидания mi. Выполнение этого условия означает, что погрешность ξi оценки еще достаточно велика и следует продолжить рециркуляцию. Управление в этом случае возвращается к оператору 25, и описанный процесс продолжается с наращиванием номера i цикла рециркуляции. Выполнение условия ξi≤Δ означает, что статистическая погрешность оценки матожидания mi не превышает заданной. В этом случае управление передается оператору 28, который останавливает рециркуляцию, отображает полученные результаты расчета mi и ξi в качестве конечных:Next, the calculation results m i and ξ i and control are transferred to the operator 27, which checks the conditions ξ i > Δ, where Δ is the specified statistical error in estimating the expected m i . The fulfillment of this condition means that the error ξ i of the estimate is still quite large and recycling should continue. In this case, control returns to the operator 25, and the described process continues with increasing the number i of the recirculation cycle. The fulfillment of the condition ξ i ≤Δ means that the statistical error in estimating the expectation m i does not exceed a given one. In this case, control is transferred to the operator 28, which stops the recirculation, displays the obtained calculation results m i and ξ i as final:

m=mi;m is m i ;

ξ=ξi.ξ = ξ i .

Кроме того, оператор 28 пересчитывает рассчитанные матожидания периодов Tu и Ti в конечный результат - высоту полета H носителя радиовысотомера. Расчет ведется по формуле:In addition, the operator 28 recounts the calculated expectation of periods T u and T i in the final result - the flight height H of the carrier of the radio altimeter. The calculation is carried out according to the formula:

H = C ( m u m o ) 2

Figure 00000006
, H = C ( m u - m o ) 2
Figure 00000006
,

где С=3·108 м/с - скорость света;where C = 3 · 10 8 m / s is the speed of light;

mu - матожидание периода Tu в секундах;m u - expectation of the period T u in seconds;

mo - матожидание периода To в секундах.m o is the expectation of the period T o in seconds.

Результат пересчета отображается и при необходимости фиксируется вместе с текущим временем с помощью средств отображения, входящих в состав блока 19 (на чертеже не показаны).The result of the conversion is displayed and, if necessary, recorded along with the current time using the display tools included in block 19 (not shown in the drawing).

На этом процесс измерения завершается. Блок 19 и радиовысотомер в целом готовы к измерению нового значения высоты полета летательного аппарата.This completes the measurement process. Block 19 and the radio altimeter as a whole are ready to measure the new value of the flight height of the aircraft.

Нетрудно видеть, что предлагаемый радиовысотомер в отличие от прототипа не содержит трудного в реализации и эксплуатации блока управляемой задержки с шифровальной колодкой, счетчиков импульсов, запоминающего и вычитающих устройств, таймера, преобразователя кодов и большого числа логических элементов. Это делает заявляемый радиовысотомер более простым и надежным в работе. Наличие в прототипе блока управляемой задержки и связанная с этим возможность управления периодом следования импульсов не дают ему преимуществ перед заявляемым радиовысотомером. Дело в том, что наличие управляемого периода следования импульсов косвенно является признаком наличия в радиовысотомере защиты от уводящей по высоте помехи и стимулирует принятие соответствующих эффективных контрмер, не требующих точного знания периода следования импульсов.It is easy to see that the proposed radio altimeter, unlike the prototype, does not contain a difficult to implement and operate a controlled delay unit with an encryption block, pulse counters, memory and subtractors, a timer, a code converter and a large number of logic elements. This makes the claimed radio altimeter simpler and more reliable. The presence in the prototype of the controlled delay unit and the related ability to control the pulse repetition period do not give it advantages over the claimed radio altimeter. The fact is that the presence of a controlled pulse repetition period is indirectly a sign of the presence in the radio altimeter of protection against interference leading in height and stimulates the adoption of appropriate effective countermeasures that do not require accurate knowledge of the pulse repetition period.

В предлагаемом радиовысотомере осуществляется текущий контроль точности расчета матожидания периода рециркуляции, и процесс рециркуляции прекращается сразу по достижении достаточной точности расчета. Это позволяет в предлагаемом радиовысотомере сократить процесс рециркуляции по сравнению с прототипом, где такой контроль отсутствует, и приходится осуществлять рециркуляцию с негарантируемой точностью результата либо заведомо завышать число рециркуляции, что делает расчеты необоснованно продолжительными и приводит к росту динамической ошибки измерения высоты.The proposed radio altimeter monitors the accuracy of calculating the expectation of the recirculation period, and the recirculation process stops immediately when sufficient calculation accuracy is achieved. This allows us to reduce the recirculation process in the proposed radio altimeter compared to the prototype, where such control is absent, and you have to recycle with unwarranted accuracy of the result or deliberately overestimate the number of recirculation, which makes the calculations unreasonably long and leads to an increase in the dynamic error of height measurement.

Предлагаемый радиовысотомер достаточно легко реализуем. Вновь введенный блок 19 может быть реализован на основе программируемых логических интегральных схем типа FLEX фирмы "ALTERA". В принципе функции этого блока может также выполнять бортовой компьютер носителя радиовысотомера при осуществлении программирования этого компьютера на выполнение соответствующих функций и установлении соответствующих связей с остальными элементами радиовысотомера.The proposed radio altimeter is quite easy to implement. The newly introduced block 19 can be implemented on the basis of programmable logic integrated circuits such as FLEX firm ALTERA. In principle, the functions of this unit can also be performed by the on-board computer of the radio altimeter carrier when programming this computer to perform the corresponding functions and establish the appropriate connections with the remaining elements of the radio altimeter.

Остальные составные элементы предлагаемого радиовысотомера (генераторы 1 и 2, логические элементы 3-6, линии задержки 7÷9, передатчик 10, направленный ответвитель 11, развязывающий блок 12, антенный блок 13, детектор 14, СВЧ-выключатель 15, триггер 16, приемник 17 и следящий блок 18) могут быть реализованы на основе соответствующих составных элементов прототипа.The remaining components of the proposed radio altimeter (generators 1 and 2, logic elements 3-6, delay lines 7 ÷ 9, transmitter 10, directional coupler 11, decoupling unit 12, antenna unit 13, detector 14, microwave switch 15, trigger 16, receiver 17 and the tracking unit 18) can be implemented based on the corresponding constituent elements of the prototype.

Claims (1)

Рециркуляционный радиовысотомер, содержащий последовательно включенные первый элемент ИЛИ и первую линию задержки, и последовательно включенные вторую линию задержки, передатчик, направленный ответвитель, развязывающий блок, антенный блок, вход-выход которого соединен со входом-выходом развязывающего блока, генератор старт-импульсов, первый и второй элементы И, первые входы которых объединены, а вторые подключены ко входу второй линии задержки и выходу генератора старт-импульсов соответственно, второй элемент ИЛИ, первые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходам соответственно второго и первого элементов И, триггер, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно второго и первого элементов ИЛИ, СВЧ-выключатель, сигнальный вход которого подключен к выходу развязывающего блока, а управляющий вход - к выходу триггера, последовательно включенные амплитудный детектор, вход которого подключен ко второму выходу направленного ответвителя, и третья линия задержки, выход которой подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, приемник, первый вход которого подключен к выходу СВЧ-выключателя, следящий блок, первый вход которого подключен к входу второй линии задержки, второй - к выходу приемника, первый выход - ко второму входу первого элемента ИЛИ, а второй выход - ко второму входу приемника, и генератор тактовых импульсов, отличающийся тем, что в него введен блок расчета высоты, первый вход которого соединен с первыми входами первого 3 и второго 4 элементов И и является входом управления радиовысотомера, второй и третий входы соединены соответственно с третьим и первым выходами следящего блока, а четвертый вход - с выходом генератора тактовых импульсов, при этом вход сброса генератора старт-импульсов соединен с первым выходом следящего блока, а выход первой линии задержки соединен с входом второй линии задержки. A recirculating radio altimeter containing a first OR element and a first delay line connected in series and a second delay line connected in series, a transmitter, a directional coupler, an isolation unit, an antenna unit, the input-output of which is connected to the input-output of an isolation unit, a start-pulse generator, the first and the second AND elements, the first inputs of which are combined, and the second are connected to the input of the second delay line and the output of the start-pulse generator, respectively, the second OR element, the first inputs of the first о and the second OR element are connected to the outputs of the second and first OR elements, respectively, a trigger, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the second and first OR elements, respectively, a microwave switch, the signal input of which is connected to the output of the decoupling unit, and the control input to trigger output, an amplitude detector connected in series to the second output of the directional coupler, and a third delay line, the output of which is connected to the second input of the second OR element, receiver, p the first input of which is connected to the output of the microwave switch, a servo unit, the first input of which is connected to the input of the second delay line, the second to the output of the receiver, the first output to the second input of the first OR element, and the second output to the second input of the receiver, and the generator clock pulses, characterized in that a height calculation unit is introduced into it, the first input of which is connected to the first inputs of the first 3 and second 4 AND elements and is the control input of the radio altimeter, the second and third inputs are connected respectively to the third and first output the tracking block, and the fourth input is with the output of the clock generator, while the reset input of the start pulse generator is connected to the first output of the tracking block, and the output of the first delay line is connected to the input of the second delay line.
RU2012137841/07A 2012-09-04 2012-09-04 Recirculating radar altimeter RU2519911C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012137841/07A RU2519911C2 (en) 2012-09-04 2012-09-04 Recirculating radar altimeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012137841/07A RU2519911C2 (en) 2012-09-04 2012-09-04 Recirculating radar altimeter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012137841A RU2012137841A (en) 2014-03-10
RU2519911C2 true RU2519911C2 (en) 2014-06-20

Family

ID=50191567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012137841/07A RU2519911C2 (en) 2012-09-04 2012-09-04 Recirculating radar altimeter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2519911C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509049A (en) * 1982-07-26 1985-04-02 Rockwell International Corporation FMCW system for providing search-while-track functions and altitude rate determination
EP1113289A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-04 Thomson-Csf Method of calibrating a FMCW radio altimeter and radio altimeter for carrying out said method
RU2004124672A (en) * 2004-08-12 2006-01-27 Владимир Михайлович Жуков (RU) RECIRCULATION RADIO ALTIMETER
RU2004128516A (en) * 2004-09-27 2006-03-10 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" (RU) RADAR PULSE RECIRCULATION RADIO ALTIMETER
WO2007038068A3 (en) * 2005-09-26 2007-05-18 Honeywell Int Inc Methods and systems for measuring terrain height
RU2336540C1 (en) * 2007-01-22 2008-10-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Altitude radiosensor
EP2124072A2 (en) * 2008-05-23 2009-11-25 Honeywell International Inc. High integrity radio altimeter

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509049A (en) * 1982-07-26 1985-04-02 Rockwell International Corporation FMCW system for providing search-while-track functions and altitude rate determination
EP1113289A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-04 Thomson-Csf Method of calibrating a FMCW radio altimeter and radio altimeter for carrying out said method
RU2004124672A (en) * 2004-08-12 2006-01-27 Владимир Михайлович Жуков (RU) RECIRCULATION RADIO ALTIMETER
RU2273862C1 (en) * 2004-08-12 2006-04-10 Владимир Михайлович Жуков Recycling radio altimeter
RU2004128516A (en) * 2004-09-27 2006-03-10 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" (RU) RADAR PULSE RECIRCULATION RADIO ALTIMETER
WO2007038068A3 (en) * 2005-09-26 2007-05-18 Honeywell Int Inc Methods and systems for measuring terrain height
RU2336540C1 (en) * 2007-01-22 2008-10-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Altitude radiosensor
EP2124072A2 (en) * 2008-05-23 2009-11-25 Honeywell International Inc. High integrity radio altimeter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012137841A (en) 2014-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102985843B (en) digital receiver technology in radar detector
EP3296765B1 (en) Laser radar device and wind speed observation method
EP2226639B1 (en) Spectral analysis and FMCW automotive radar utilizing the same
US2837738A (en) Passive range measuring device
US20120112951A1 (en) Radar device
CN105487067B (en) Bigness scale and accurate measurement distance signal processing method, the processing module and chirped modulation photon counting laser radar system based on the module
US8692981B2 (en) Evaluation device, measuring arrangement and method for path length measurement
US8964169B2 (en) Ranging method and system
US4590477A (en) Automatic calibration system for distance measurement receivers
EP0946884B1 (en) A simulator for testing a collision avoidance radar system
RU2439611C1 (en) Radar station with pulse-by-pulse carrier frequency tuning, neural network recognition of objects and inverse antenna aperture synthesis
RU2519911C2 (en) Recirculating radar altimeter
US11681016B1 (en) Sensing signals that include radio frequency pulses
RU2449310C2 (en) Radar meter of low heights
RU2358288C1 (en) Multifrequency radar station with inverse aperture synthesising and two-level target identification
RU54679U1 (en) RADAR STATION
RU2519952C2 (en) Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal
RU2446407C1 (en) Method to detect area of power transmission and communication lines damage and device for its realisation
RU2282211C2 (en) Radar pulse re-circulation radio altimeter
JP5966475B2 (en) Radar apparatus and measuring method thereof
RU2416106C2 (en) Apparatus for classifying aerial objects with trajectory motion instabilities
RU2362182C1 (en) Radial velocity measurement method and radiolocation station for its implementation
RU2584332C1 (en) Device for determining motion parameters of target
RU2312370C2 (en) Method for identification of radar objectives and device for its realization
RU2273862C1 (en) Recycling radio altimeter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150905