РВ-2 - Ра­дио­вы­со­то­ме­р СССР 

Описание:

РВ-2 - Ра­дио­вы­со­то­ме­ры предназначены для оп­ре­де­ления ис­тин­ной вы­со­ты (H) по­ле­та ЛА.

Принцип действия радиовысотомеров основан на измерении времени запаздывания отраженных от Земли сигналов относитель­но момента их излучения с борта летательного аппарата.

Различают РВ (по диа­па­зо­ну из­ме­ряе­мых вы­сот):

- ма­лых высот

- боль­ших вы­сот.

В РВ ма­лых вы­сот в качестве излучаемых сигналов ис­поль­зу­ют­ся непрерывные сигналы с ЧМ или ФМ.

Радиовысотомеры малых высот позволяют измерять истинные высоты в диапазоне: 0-1500 м. Сре­ди ра­дио­вы­со­то­ме­ров ма­лых вы­сот наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны А-031 и А-037.

Упрощенная структурная схема РВ малых высот

Прин­цип работы РВ ма­лых вы­сот по­яс­ня­ет­ся гра­фи­ка­ми.

Не­пре­рыв­ные ЧМ ко­ле­ба­ния, вы­ра­ба­ты­вае­мые ге­не­ра­то­ром СВЧ, из­лу­ча­ют­ся пе­ре­даю­щей ан­тен­ной по нор­ма­ли к плос­ко­сти дви­же­ния вниз. Че­рез вре­мя запаздывания t_з=2Н/с (Н-вы­со­та по­ле­та, с - ско­рость элек­тро­маг­нит­ных волн) от­ра­жае­мый сиг­нал при­ни­ма­ет­ся при­ем­ной ан­тен­ной.

Час­то­та от­ра­жен­но­го сиг­на­ла срав­ни­ва­ет­ся с час­то­той из­лу­чае­мых ко­ле­ба­ний в ба­ланс­ном сме­си­те­ле при­ем­ни­ка. В результате формируется сигнал разностной частоты, который подается на детектор приемника.

На выходе детектора приемника формируется огибающая напряжения разностной частоты (частоты биений  ).

Временные диаграммы, поясняющие работу РВ малых высот

Далее, - это напряжение усиливается, огра­ничивается по амплитуде и подается в частотомер, вырабатываю­щий постоянное напряжение, пропорциональное величине частоты биений  .

Напряжение с выхода частотомера измеряется стрелочным прибором постоянного тока, который проградуирован непосредственно в единицах высо­ты.

На основании подобия треугольников, представленных  тут  .

Учитывая то, что  ,  ,  (девиация частоты сигналов),  (  - период модуляции, а  - частота модуляции), высота полета ЛА будет определяться в соответствии со следующим выражением:  .

Бортовой:
Принцип действия радиовысотомера основан на определении времени прохождения радиосигнала от передающей антенны до отражающей поверхности и обратно, к приёмной антенне (основной принцип радиолокации). Высота и время задержки сигнала связаны формулой:

h=t . c/2,
где h — высота; t — время задержки; c — скорость распространения радиоволн (равна скорости света).

Метод определения задержки сигнала зависит от его типа:

при использовании импульсных сигналов, обычными методами импульсной техники (с помощью аналоговых цепей либо цифровых счетчиков) измеряется интервал времени между импульсами передатчика и приёмника;
при частотной модуляции радиосигнала пилообразными или треугольными импульсами, результирующий сигнал представляет собой высокочастотные колебания, с мгновенной частотой, кусочно-линейно изменяемой по времени, то есть задержанный сигнал по мгновенной частоте немного отличается от исходного. При смешивании излучаемого и принимаемого сигналов образуется биения с частотой, равной разности мгновенных частот, так как закон изменения мгновенной частоты по времени линеен, разностная частота пропорциональна задержке. Частота биений измеряется частотомером (аналоговым в старых моделях или цифровым — в новых), после чего измерительная информация выводится на показывающее устройство в виде значения расстояния до земли.

Наземный:

Радиовысотомер ПРВ-17
РЛС определяет расстояние до самолёта, скорость и направление его движения. Устройство управления высотомером вычисляет угловую скорость самолёта относительно станции и начинает вращать антенну высотомера с соответствующей скоростью. Одновременно антенна ходит вверх-вниз, сканируя пространство узконаправленным лучом. Таким образом вычисляется угол места самолёта. Простейшими преобразованиями можно определить высоту над землёй.

Трёхкоординатные РЛС с той же целью используют большое количество лучей, излучаемых несколькими передающими антеннами. Такой метод нахождения высоты менее точный, но после первичной обработки вместе с координатами самолёта выдаётся и его высота.

Литература:
Лобанов М. М. Развитие советской радиолокационной техники. — М.: Воениздат, 1982.
Пестряков В. В., Кузенков В. Д. Радиотехнические системы. Учебник для вузов. — М.: «Радио и связь», 1985.
Чердынцев В. А. Радиотехнические системы. Учебное пособие. — Мн.: «Высшая школа», 1988.

Нормативно-техническая документация:
ГОСТ 17589-72. Радиовысотомеры самолётные и вертолётные для высот до 1500 м. Основные параметры и технические требования.
ГОСТ 28154-89. Радиовысотомеры малых высот с цифровыми внешними связями. Общие технические требования.
Авиационная радиосвязь. Международные стандарты и рекомендации (Международная организация гражданской авиации, 1972).
ТО ГУ1.301.034. Радиовысотомеры РВ-3, РВ-3М. Техническое описание (1968).
И ГУ1.301.034. Радиовысотомеры РВ-3, РВ-3М. Инструкция по эксплуатации (1968).

Мифы, события, факты:

1. В СССР первые серийно выпускаемые радиовысотомеры (РВ-2, РВ-10 и РВ-17) были разработаны в 1947—1954 годах. С 1962 по 1965 годы в ЦКБ-17 Министерства авиационной промышленности разрабатывается радиовысотомер больших высот, который 3 февраля 1966 года впервые в истории космонавтики обеспечил мягкую посадку на поверхность Луны космического аппарата «Луна-9».

Источник:

https://lektsii.org/6-71994.html

http://wp.wikiwiki.ru/wp/index.php/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%81%D0%BE%D1%82%D0%

BE%D0%BC%D0%B5%D1%80