ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Радиовысотомер малых высот представляет собой прибор для бесконтактного измерения расстояния до поверхности земли. Принцип действия радиовысотомера -измерение частоты биений, возникающих в результате временной задержки зондирующего ЧМ-колебания при распространении до цели и обратно.

Прибор состоит из генератора качающейся частоты (ГКЧ), модулятора, приемной и передающей антенн, смесителя, фильтра низких частот (ФНЧ), усилителя-ограничителя и регистрирующего устройства (усредняющего счетчика). Данная схема отличается технической простотой, что позволяет создавать компактные измерители. Существенным недостатком таких устройств является наличие т.н. «дискретной ошибки», что ограничивает точность измерения малых расстояний. Одним из методов подавления "дискретной ошибки" является введение дополнительной «медленной» модуляцииW_m(t)средней частоты сигналаw₀с усреднением результатов счета за ее период. В ряде прикладных задач увеличение времени измерения до ~ 0,1сек. вполне допустимо. Достоинством этого, метода является простота технической реализации, выражающаяся в минимальной доработке СВЧ тракта и регистрирующего устройства.

В работе методами численного моделирования при параметрах, характерных для высотомеров малых высот, используемых ВВС (несущая частота¦₀= 450 МГц, частота основной гармонической модуляцииF ₁=10 кГц ; частота дополнительной модуляцииF ₂=100 Гц ; полная девиацияD¦=50 МГц ; интервал высотh=3-15м) рассчитана оптимальная формаF*(t)дополнительной «медленной»'' модуляции, снижающей среднеквадратическую ошибку устройства в»3,5 раза по сравнению с линейной формой при ограничении на занимаемую полосу частот.

Оценка подавления "дискретной ошибки" высотомера малых высот с двойной частотной модуляцией проводилась по критерию минимума среднеквадратического отклонения рабочей характеристики (зависимости показаний счетчика от высоты) от прямой. Расчеты показали, что найденная форма имеет достаточно высокую устойчивость (преимущество перед линейной зависимостью сохраняется даже при 5% искажений). Использование оптимальной формы дополнительной частотной модуляции позволяет существенно повысить точность ЧМ-высотомера без расширения занимаемой полосы частот.