3.Принцип функціонування за функціональною схемою з обґрунтуванням елементів схеми в різних режимах роботи двшз-7.

4.Принцип дії за структурною схемою і основні співвідношення радіовисотомірів з подвійною частотною модуляцією.

Наявність методичної похибки є одним з суттєвих недоліків частотного радіовисотоміра. Її величина особливо велика при вимірюванні висот, відповідних етапам приземлення ЛА. Ця обставина затрудняє використання частотного радіовисотоміра в автоматизованих системах посадки.

З виразу (Δf – девіація частоти) витікає, що для зниження методичної похибки необхідно збільшувати Δf, але таке збільшення приводить до:

підвищення паразитної амплітудної модуляції;

збільшення смуги пропускання приймача.

В частотних радіовисотомірах для зменшення ΔН використовується два метода:

радіовисотомір з змінною середньою частотою;

радіовисотомір з змінною девіацією частоти.

Широке розповсюдження в частотних ВР з подвійною частотною модуляцією (ЧМ) знайшов метод з змінною девіацією частоти.

Ідея зменшення методичної похибки ґрунтується з наступних міркувань.

Кількість нульових переходів, відповідних заданої висоті, можливо збільшити, якщо збільшити частоту модуляції, але час, протягом якого виконується їх підрахунок, залишається без зміни. Якщо підвищення частоти модуляції відбулось в n разів, тоді і кількість переходів збільшиться в n разів. В цьому випадку кількість інформації про висоту, відповідна одному переходу, зменшиться n разів. Але величина ΔН в вимірюванні висоти не змінюється. Причина цього заключається в тому, що при підрахуванні нульових переходів за n періодів частоти моделюючої наруги зміні висоти на ± ΔН буде відповідати одночасне з’явлення (зникнення) n переходів.

Зменшити ΔН можливо, якщо ці n переходів виникають, чи пропадають неодночасно. Для цього необхідно, щоб фаза коливань частот биття мала додаткову зміну в часу. При цьому можливо створювати таку часову залежність, при якій максимальні значення фази протягом часу, рівного періоду рахунку нульових переходів, розташовується на різних відданнях від рівнів, кратних непарному числу π / 2. В цьому випадку вказані вище n переходів при зміні висоти на величину ± ΔН будуть виникати не одночасно, а послідовно. А це означає, що ΔН в вимірюванні висоти буде зменшена.

Для реалізації даної ідеї модуляція частоти передавача радіовисотоміра здійснюється коливаннями двох частот Ω_м и Ω_м1, при чому Ω_м1 > Ω_м. Підрахунок нульових переходів проводиться протягом часу, рівного періоду меншої частоти.

Розглянемо принцип побудови та основні співвідношення частотного радіовисотоміра з змінною девіацією частоти.

Передавач РВ випромінює коливання, які модульовані за частотою з девіацією ± ω₁, частотною модуляцією Ω_м1 та амплітудою δω₁.

На графіку (рис.1) показана зміна частоти коливань, які випромінюються передавачем при гармонічному законі модулюючих напруг.

Аналітичний запис коливань, частота яких змінюється в відповідності з графіком (рис.1) має вигляд

, (1)

де ; (2)

.

Відбиті від поверхні землі коливання на вході балансного змішувача будуть запізнюватися відносно випромінюваних коливань на час τ:

, (3)

Де

. (4)

З виходу балансного змішувача частотного РВ отримаємо напругу частоти биття

, (5)

де .

Рис. 1

З урахуванням виразів (2) і (4) можливо записати

(6)

де .

Вважаючи, що виконуються умови

; ; ,

та замінюючи синус малого кута на його кут, отримаємо

(7)

Як бачимо з виразу (7), фаза коливань частоти биття змінюється за часом по закону 3-х гармонічних коливань з частотами .

Замінюючи в виразі (7) отримаємо

(8)

Визначимо кількість перетинань рівнів, кратних непарному числу π / 2 , за час, який дорівнює 1 / 4 переходів частоти Ω_м.

Позначимо кількість переходів через К₁, знайдемо це значення (К₁) з виразу (величина К₁ буде складатися з суми переходів, які обумовлені зміною фази з частотами Ω_м та n·Ω_м )

(9)

З виразу (9) знаходимо значення К₁

, (10)

де .

Кількість облікових переходів позначимо через К, тоді отримаємо

.

Частоту биття визначимо згідно виразу

. (11)

Замінюючи в (11) та вирішуючи отримане рівняння відносно Н знаходимо, що

. (12)

Звідки витікає, що ΔН виміру висоти частотним радіовисотоміром з змінною девіацією, знаходиться

. (13)

Якщо m << n, .

Таким чином, методична похибка при вимірі висоти зменшиться в n разів по відношенню до висотоміра, якій використовує одну частоту модуляції.

5.Призначення, склад та основні характеристики радіовисотоміра РВ-4.

Радіовисотомір малих висот типу РВ-4 призначений для виміру істинної висота і вертикальної швидкості польоту літаків і вертольотів різних типів.

Радіовисотомір РВ-4 безупинно автоматично видає дані висоти, вертикальної швидкості, забезпечує візуальну індикацію висоти, звукову (через СПУ) сигналізацію проходу "небезпечної" висоти. При зниженні літака нижче заздалегідь установленої "небезпечної" висоти видається сигнал у вигляді напруги +27 В, що використовується для світлової сигналізації польоту нижче "небезпечної" висоти і може бути використаний в інших пристроях літака.

Робота радіовисотоміра безупинно автоматично перевіряється схемою оцінки вірогідності даних висоти (схемою "надійності"). При нормальній роботі висотоміра схема видає сигнал "надійності" у вигляді напруги +27 В. У випадку порушення нормальної роботи видача сигналу "надійності" припиняється і видається світловий сигнал ненадійної роботи.

Покажчик радіовисотоміра містить потенціометричний эадатчик висоти, за допомогою якого може задаватися в зовнішні ланцюги для стабілізації висоти польоту кожна з висот робочого діапазону (задана висота).

При польоті літака, обладнаного сигналізатором висоти типу СВУ-12-1А, за межами робочого діапазону висот знімається живлення високовольтних ланцюгів радіовисотоміра та видається сигнал ненадійної роботи.

РВ-4 може бути зв'язаний з іншими пристроями літака (системою автоматичного керування польотом, системою посадки), у які видає:

поточну висоту польоту;

вертикальну швидкість;

сигнал "надійності";

сигнал "небезпечної" висоти;

задану висоту польоту.

Радіовисотомір РВ-4 має наступні особливості в порівнянні з частотними радіовисотомірами типу РВ-УМ і РВ-2.

1. Для підвищення точності (зменшення методичної помилки) застосована подвійна частотна модуляція коливань генератора НВЧ: модуляція з змінною девіацією частоти.

2. Видача даних висоти здійснюється за допомогою потенціометричної системи, що дозволяє забезпечити роботу з одним чи двома покажчиками висоти і видачу даних висоти в пристрої, сполучені з радіо висотоміром.

3. Для здійснення постійного автоматичного контролю працездатності радіовисотоміра використовується схема "надійності", що видає у випадку справності основних вузлів висотоміра і вірогідності дані висоти сигнал "надійності на покажчик і в зовнішні ланцюги.

4. Періодична напівавтоматична перевірка працездатності і точності калібрування радіовисотоміра в одній крапці може вироблятися як на землі, так і в польоті. Для забезпечення перевірки до складу радіовисотоміра входять спеціальна кабельна лінія затримки й антенні перемикачі з пристроями комутації, що у контрольному режимі включають лінію затримки між передавачем і приймачем.

5. Радіовисотомір забезпечує вимір вертикальної швидкості шляхом диференціювання величини поточної висоти.

2. Основні тактико-технічні дані і комплект радіовисотоміра

1. Діапазон вимірюваних висот Н від 0 до 1500 м

2. Помилка виміру висоти:

по автоматичному виході ± 0,6 для Н до 10 м;,

± 6% Н для Н більш 10 м.

по покажчику типу УВ2-4А ± 1,0 м для Н до 10 м;

± 10% Н для Н більш 15 м;

по покажчику типу УВ-4А ± 1,5 м для Н до 15 м;

± 15% Н для Н більш 15 м.

3. Діапазон вимірюваної абсо- від 0 до 12,5 м/с на висотах лютної вертикальної швидкості V_вepт від 0 до 50 м.

4. Помилка виміру верти-

калької швидкості ± (1,0 м/с ± 30% V_вepт)

5. Діапазони установки:

"небезпечної" висоти від 0 до 1500 м,

заданої висоти від 20 до 1500 м.

6. Середня частота передавача f₀ 2000 ± 10 Мгц

7. Девіація частоти передавача

на висотах від 0 до 50м 30 - 42,5 Мгц.

8. Випромінювана потужність передавача не менш 0,5 Вт.

9. Споживана потужність:

по ланцюзі 115 В 400 гц 160 ВА.,

по ланцюзі +27 В 80 Вт.

10. Вага (без антен, лінії затримки і кабелів) 13,5 кг

.

У комплект радіовисотоміра входять:

Прийомопередавач ПП – 4А - 1;

антени - 2;

покажчик висоти УВ-4А

(УВ2-ДА) - 1 чи 2;

лінія затримки ЛЗ-4А - I;

високочастотні кабелі.

Точний комплект радіовисотоміра, тип його антен, типи і кількість покажчиків, кількість і довжина високочастотних кабелів визначаються в залежності від типу літака.