無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)

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1、第3章無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)可與導(dǎo)航參量相聯(lián)系的頻率有：載波頻率調(diào)制頻率脈沖重復(fù)頻率信號的差拍頻率多普勒頻率可與這些頻率相聯(lián)系的導(dǎo)航參量：距離、距離差速度、角度等參量電信號的頻率導(dǎo)航參量無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)目前應(yīng)用比較廣泛的頻率導(dǎo)航系統(tǒng)3.1頻率式無線電高度表3.2多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)高度表氣壓式高度表無線電高度表低高度表高高度表頻率調(diào)制脈沖調(diào)制3.1頻率式無線電高度表無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表3.1.1頻率測高（距）原理3.1.2直接調(diào)頻式高度表3.1.3跟蹤式高度表3.1頻率式無線電高度表無線電

2、頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表3.1.1頻率測高（距）原理頻率測高通常利用調(diào)頻發(fā)射信號與反射信號之間的差拍頻率進行距離測量無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>頻率測高（距）原理頻率測距設(shè)備的工作示意圖調(diào)頻式測距原理示意圖差頻fb=f2-f1與傳播時間τ=b-a有關(guān)無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>頻率測高（距）原理τ=2d/c載體與反射體的距離3.1.1頻率測高（距）原理3.1.2直接調(diào)頻式高度表3.1.3跟蹤式高度表3.1頻率式無線電高度表無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表一、工作

3、原理無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>工作原理調(diào)制信號：VΩ=VmΩcosΩt被調(diào)制信號：Vω0=Vmcosω0t調(diào)頻信號：比直達信號在時間上滯后τ＝2H/c反射信號：令直達與反射信號的合成信號V=Vl＋V2＝Vmcos（ω0t+φ）直達與反射信號的合成信號V=Vl＋V2＝Vmcos（ω0t+φ）無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>工作原理合成信號的包絡(luò)和相位均受反射信號中φ2的影響，即都隱含有高度信息。思路：合成信號接收機的幅度檢波器包絡(luò)波形高度信息無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>

4、頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>工作原理將包絡(luò)表達式寫為反射信號的強度遠遠小于發(fā)射信號的強度，即V1m>>V2m冪級數(shù)展開忽略高次項將φ1、φ2的表達式代入：無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>工作原理令包絡(luò)的初相位φ0和相位分量的幅度φm中，均含有高度H的信息設(shè)：t′＝t－τ/2Vm是合成信號的包絡(luò)，將合成信號V=Vmcos(ω0t+φ)送入接收機中的差拍檢波器最大相對頻偏ξVm是合成信號的包絡(luò)，將合成信號V=Vmcos(ω0t+φ)送入接收機中的差拍檢波器無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線

5、電高度表>直接調(diào)頻式高度表>工作原理在檢波器的輸出端第一想法：從e2的相位信息φ0中得到高度比較方便，但由于沒有基準相位進行比對，很難提取高度信息。實際情況：只能從其包絡(luò)頻率中提取高度信息，并以脈沖計數(shù)的方式得到高度值。最大相對頻偏ξ無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>工作原理高度一定時，初相不影響信號的變化剔除初相φ0攜帶的信息信號相位取決于高度所影響的φm在一個調(diào)制周期內(nèi)，相位起伏越大，則檢波器輸出端信號的變化越快，即過零點越多。每一個過零點都可以通過脈沖整形或限幅的方法得到標準脈沖，從而用

6、于計數(shù)。若假設(shè)奇數(shù)過零點為脈沖的開始，偶數(shù)過零點為脈沖的結(jié)束。在一個調(diào)制周期Tm內(nèi)，φm引起的相位變化范圍是2φm無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>工作原理又已知：因為：脈沖數(shù)（最大相對頻偏ξ為己知值）為：每秒鐘的平均脈沖數(shù)為：由此可以得到：二、性能分析1.臨界高度與階梯誤差2.最小可測高度3.最大可測高度無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>性能分析無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>性能分析高度是以計量脈沖數(shù)目來得到的又因為飛行高度的準確度為：在一

7、個低頻調(diào)制周期Tm內(nèi)，出現(xiàn)一個脈沖量的變化時（N=1），飛行高度的變化所以所以脈沖計數(shù)測量高度的方法，決定了高度的顯示是階梯式的。若運載體的高度變化不超過hcτ時，高度表的顯示不變化由此引入的測量誤差稱為階梯誤差，其值為±hcτ，同時稱hcτ為臨界高度。1.臨界高度與階梯誤差因為1.臨界高度與階梯誤差減小階梯誤差可以采取兩種措施：其一，盡可能提高工作頻率，即降低工作波長λ0；其二，盡可能增加最大頻率偏移Δfm。減小階梯誤差是以使線路復(fù)雜化為代價的，且受到各種條件的制約，并且這種誤差是由高度測量方法引入的原理性誤差，因

8、而只能減小，無法徹底消除。無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>性能分析2.最小可測高度由于測量飛行高度的準確度不會超過±hcτ，即在0~2hcτ的高度范圍內(nèi)，不可能準確給出飛行的高度，因此最小可測高度為2hcτ。無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線電高度表>直接調(diào)頻式高度表>性能分析3.最大可測高度無線電頻率導(dǎo)航系統(tǒng)>頻率式無線