дящей
системы измерителя
Уменьшения флюктуационной погреш-
ности можно достигнуть сужением
полосы пропускания каскадов, пред-
шествующих измерителю, и увеличени-
ем времени усреднения до разумных
пределов
(0,1...
1 с), определяемых до-
пустимой динамической погрешно-
стью.
Случайный характер сигнала прояв-
ляется главным образом в погреш-
ности смещения и методической флюк-
туационной погрешности.
Погрешность смещения вызывается
несоответствием средней (средней
квадратичной) частоты спектра ПРС
частоте которая несет информа-
цию об истинной высоте полета ЛА.
Значение этой погрешности
зависит от характера
отражающей поверхности и опреде-
ляется шириной ДН (см. рис. 9.2).
Уменьшить погрешность смещения
можно, сужая ДН радиовысотомера.
Так, при зна-
чение измеряемой вы-
соты и уменьшается до 1,8 % при
сужении ДН до 30°. Однако при узкой
ДН ухудшается точность РВ во время
крена ЛА, так как РВ измеряет на-
клонную дальность до точки пересе-
чения ДН с земной поверхностью. При
широкой ДН
из-за
усреднения сигна-
ла по большой отражающей площад-
ке влияние крена уменьшается.
Методическая флюктуационная по-
грешность определяется только шири-
ной спектра ПРС, а следовательно,
и шириной ДН:
Существенно, что погрешность
не зависит от отношения сигнал/шум
на входе приемника (см. рис.
9.10).
Несовпадение характерных частот
спектров сигнала и шума приводит
Рис.
9.11.
Спектры сигнала и шума на
входе измерителя частоты в частотном
РВ
212
к погрешности (рис.
9.11),
так как
измеритель частоты РВ определяет
среднюю квадратичную или среднюю
частоту смеси сигнала и шума. Ха-
рактерные частоты спектров сигнала
и шума в
общем
случае не совпадают.
Относительное значение возникающей
при этом методической систематиче-
ской погрешности при
равна
. При погрешность
Рассматриваемая погрешность равна
нулю при любом q только при =
Это возможно, если каскады,
предшествующие измерителю частоты,
имеют полосу пропускания, близкую
к ширине спектра сигнала. При широ-
кополосном усилителе для получения
относительной погрешности, не превы-
шающей десятых долей процента, тре-
буется превышение сигнала над шу-
мами порядка нескольких десятков
децибел при измерении крайних зна-
чений высот, когда и отли-
чаются в два раза и более. В узкопо-
лосном измерителе обеспечивается
энергетический выигрыш (по величине
q
2
) 10...20 дБ.
9.7. АППАРАТУРА
РАДИОВЫСОТОМЕРОВ МАЛЫХ
ВЫСОТ
Принципы построения
аппаратуры—
общие для всех РВ малых высот.
В состав РВ входят приемопередат-
чик и* указатель высоты с органами
управления РВ. Одинаковы структур-
ные схемы передатчиков и приемников
РВ. Аналогична и выдаваемая РВ
информация. Основные отличия РВ
различных
типов
—
метод
обработки
ПРС и способ уменьшения влияния
нестабильности масштабного коэффи-
циента. В состав РВ обычно вклю-
чают барометрическое реле, отклю-
чающее его на высотах более 3...4 тыс. м.
Антенное устройство РВ состоит из
идентичных передающей и прием-
ной антенн (типа обратной волны
или рупорных).
Ширина
ДН антенн
на уровне 3 дБ составляет 60 или
40°, а коэффициент усиления — не ме-
нее 8 или 12 соответственно для ан-
тенны обратной волны и рупорной ан-
Рис.
9.12. Структурная схема общих элементов РВ
тенны. Антенны размещаются на рас-
стоянии не менее 1 м одна за другой
на нижней части фюзеляжа ЛА. До-
пускается смещение параллельных
осей симметрии антенн, не превы-
шающее 0,1 м.
Передающий тракт РВ (рис. 9.12)
содержит модулятор М,
который
под
действием напряжения формирует
сигнал, определяющий закон ЧМ излу-
чаемых колебаний. Последние выра-
батывает генератор ЧМГ, сигнал с ко-
торого
поступает,
на высокочастотную
головку ВЧГ. Вентили
В-1...
В-3 слу-
жат для развязки радиочастотных эле-
ментов и выполняются на феррито-
вых элементах или на полосковых
линиях. При использовании феррито-
вых вентилей потери в прямом направ-
лении не превышают
1
дБ. а затуха-
ние в обратном — не менее 17 дБ.
Направленный ответвитель НО необ-
ходим для получения опорного сиг-
нала балансного смесителя БС, а
также сигнала поступающего в
устройство стабилизации масштабного
коэффициента. Вместо НО часто при-
меняют делители мощности.
Приемный тракт РВ начинается с
балансного смесителя БС. Смесители
этого типа на 20...30 дБ ослабляют
паразитную
AM,
вызванную прохож-
дением ЧМ сигнала через резонансные
цепи, и уменьшают влияние шума
передатчика на чувствительность при-
емника. Для компенсации ослабле-
ния отраженного сигнала при увели-
чении высоты применяют УНЧ, АЧХ
которых обеспечивает рост усиления
на 6 дБ при повышении частоты в
2 раза (6 дБ на октаву). В некоторых
РВ для той же цели используют АРУ,
управляемое напряжением U(H) с вы-
хода измерителя частоты. Система
фильтров СФ служит для ограничения
полосы пропускания схемы обработки
сигнала и повышения точности
РВ.
Для устранения ДМ и формирования
импульсов, поступающих на измери-
тель частот, применяют усилители-
ограничители
УО.
Информация от РВ обычно выда-
ется в аналоговом виде, хотя име-
ются и РВ (например, РВ-85) с циф-
ровым выходом. Выходные сигналы,
кроме данных о высоте полета, содер-
жат обычно информацию об опасной
высоте Эта информация в виде
звукового сигнала выдается в СПУ при
снижении ЛА до заданной высоты.
Установка производится пилотом
на измерителе высоты. Предусматри-
вается также выдача разовых сигна-
лов PC о полете ниже заранее уста-
новленных
высот.
Все РВ снабжены
встроенными схемами контроля (ВСК),
с помощью которых формируются сиг-
налы «Исправность» или «Отказ» и го-
товность «Гот. Н». В режиме контроля
выдается предупредительный сигнал
«Контроль» в сопряженные с
РВ
устройства и системы. В выработке
сигналов ВСК обычно участвует и си-
стема стабилизации масштабного ко-
эффициента.
Радиовысотомер
РВ-5
— широкопо-
лосный РВ с переключаемой системой
фильтров.
Высокочастотная головка ВЧГ (рис.
9.13), кроме общих для РВ элементов,
показанных на рис. 9.12, имеет канал
сигнала контроля с линией задержки
ЛЗ, имитирующей высоту 15 м. По-
лоса пропускания
УНЧ-1,2
1...160 кГц.
213