Радиовысотомер

Радиовысотомер ( RA ), также называемый радиовысотомером ( RALT ), электронным альтиметром , отражательным альтиметром или радиовысотомером малого радиуса действия ( LRRA ), измеряет высоту над землей , находящейся под самолетом или космическим кораблем , измеряя время, которое требуется для луч радиоволн , направляющийся на землю, отражающийся и возвращающийся на корабль. Этот тип высотомера обеспечивает расстояние между антенной и землей непосредственно под ней, в отличие от барометрического высотомера .который обеспечивает расстояние выше определенной вертикальной точки отсчета , обычно среднего уровня моря .

Как следует из названия, радар ( радиообнаружение и определение дальности ) является основополагающим принципом системы. Система передает радиоволны на землю и измеряет время, необходимое для их отражения обратно в самолет. Высота над землей рассчитывается на основе времени прохождения радиоволн и скорости света . ^[1] Радарным высотомерам требовалась простая система для измерения времени полета, которая могла бы отображаться с помощью обычных инструментов, в отличие от электронно-лучевой трубки, обычно использовавшейся в ранних радиолокационных системах.

Для этого передатчик посылает частотно-модулированный сигнал, частота которого изменяется во времени, увеличиваясь и уменьшаясь между двумя частотными пределами, F _min и F _max , в течение заданного времени T. В первых устройствах это было достигнуто с помощью LC . бак с подстроечным конденсатором, приводимым в движение небольшим электродвигателем. Затем выходной сигнал смешивается с сигналом несущей радиочастоты и отправляется на передающую антенну. ^[1]

Поскольку сигналу требуется некоторое время, чтобы достичь земли и вернуться, частота принимаемого сигнала немного задерживается по сравнению с сигналом, отправляемым в этот момент. Разницу в этих двух частотах можно извлечь в смесителе частот , и, поскольку разница в двух сигналах возникает из-за задержки достижения земли и обратно, результирующая выходная частота кодирует высоту. Выходные данные обычно составляют сотни циклов в секунду, а не мегациклы, и их можно легко отобразить на аналоговых приборах. ^[2] Этот метод известен как частотно-модулированный радар непрерывного действия .

Радиолокационные высотомеры обычно работают в диапазоне E , диапазоне K _или , для более продвинутых измерений уровня моря, в диапазоне S. Радарные высотомеры также обеспечивают надежный и точный метод измерения высоты над водой при полете на длинных морских трассах. Они имеют решающее значение для использования при работе на нефтяных вышках и обратно.

Высота, указанная устройством, не является указанной высотой стандартного барометрического альтиметра. Радиолокационный высотомер измеряет абсолютную высоту – высоту над уровнем земли (AGL). Абсолютную высоту иногда называют высотой ^{[ необходима цитата ]} , потому что это высота над нижележащей местностью.

Дипольная антенна радиовысотомера 1947 года.

Ранняя схема концепции радиовысотомера, показанная в телефонном журнале Bell 1922 года.

Радарные высотомеры используются в науке, и на этой диаграмме показано, как космический корабль может обнаружить гладкую поверхность на поверхности Венеры .

Современное радиовысотомерное оборудование в 2018 году.

Выполняется техническое обслуживание радиовысотомера Northrop Grumman EA-6B Prowler .