RU2519952C2 - Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal - Google Patents

Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal Download PDF

Info

Publication number
RU2519952C2
RU2519952C2 RU2012137839/07A RU2012137839A RU2519952C2 RU 2519952 C2 RU2519952 C2 RU 2519952C2 RU 2012137839/07 A RU2012137839/07 A RU 2012137839/07A RU 2012137839 A RU2012137839 A RU 2012137839A RU 2519952 C2 RU2519952 C2 RU 2519952C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
transmitter
input
discriminator
radio altimeter
Prior art date
Application number
RU2012137839/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012137839A (en
Inventor
Виктор Михайлович Курейчик
Владимир Викторович Курейчик
Евгений Сергеевич Огурцов
Сергей Федорович Огурцов
Игорь Георгиевич Дорух
Борис Юрьевич Иванченко
Анна Сергеевна Огурцова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=50191565&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2519952(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2012137839/07A priority Critical patent/RU2519952C2/en
Publication of RU2012137839A publication Critical patent/RU2012137839A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2519952C2 publication Critical patent/RU2519952C2/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to radiodetection and ranging, and namely to radar altimeters with frequency modulation of a sounding signal. The specified radar altimeter with a frequency-modulated sounding signal includes a receiving antenna, a mixer, an amplifier of difference frequency with automatic adjustment of amplification, a frequency discriminator, a digital control unit of speed of a transmitter frequency tuning, a modulator, a frequency-modulated signal transmitter and a transmitting antenna, a clock-pulse oscillator and an altitude monitoring, control and calculation unit, which are connected to each other in a certain way.
EFFECT: simplifying device design and improving its reliability and interference immunity.
1 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации, а именно к радиовысотомерам с частотной модуляцией зондирующего сигнала, и может быть использовано при проектировании радиовысотомеров с высокой степенью помехозащищенности.The invention relates to radar, and in particular to radio altimeters with frequency modulation of the probing signal, and can be used in the design of radio altimeters with a high degree of noise immunity.

Известен радиовысотомер с частотной модуляцией зондирующего сигнала [Жуковский А.П. и др. Теоретические основы радиовысотомерии. - Сов. радио, 1979, с.173-174], содержащий передатчик частотно-модулированного сигнала, передающую антенну, приемную антенну, приемник и устройство определения разности излученной и принятой частот.Known radio altimeter with frequency modulation of the probing signal [Zhukovsky A.P. and other Theoretical foundations of radio altimeter. - Owls. radio, 1979, p.173-174], containing a frequency-modulated signal transmitter, a transmitting antenna, a receiving antenna, a receiver and a device for determining the difference between the emitted and received frequencies.

Все перечисленные элементы этого радиовысотомера входят и в состав заявляемого радиовысотомера.All of the listed elements of this radio altimeter are included in the inventive radio altimeter.

В этом аналоге информация о высоте Н извлекается из разности излученной и принятой частот (частоты биений fб), определяемой какIn this analogue, information about the height H is extracted from the difference between the radiated and received frequencies (beat frequency f b ), defined as

Figure 00000001
Figure 00000001

где ΔF - девиация частоты передатчика;where ΔF is the frequency deviation of the transmitter;

С - скорость света;C is the speed of light;

Тм - период модуляции.T m - period of modulation.

Причиной, препятствующей достижению в этом аналоге технического результата, обеспечиваемого изобретением, является относительно широкая полоса пропускания Δfp приемника, необходимая для пропускания частот биений, соответствующих максимальной и минимальной измеряемым высотам.The reason hindering the achievement in this analogue of the technical result provided by the invention is the relatively wide passband Δf p of the receiver, necessary to pass the beat frequencies corresponding to the maximum and minimum measured heights.

Если, например, ΔF=100 МГц, Тм=3 мс, то при полете на высотах H1=10 м и H2=10000 м f б 1 = 2220  Гц

Figure 00000002
и f б 2 = 2220  кГц
Figure 00000003
. Следовательно, полоса пропускания Δfпp приемника должна быть не менее Δfпp=2220 кГц, что снижает чувствительность приемника и помехоустойчивость радиовысотомера.If, for example, ΔF = 100 MHz, T m = 3 ms, then when flying at altitudes H 1 = 10 m and H 2 = 10,000 m f b one = 2220 Hz
Figure 00000002
and f b 2 = 2220 kHz
Figure 00000003
. Therefore, the passband Δf pp of the receiver should be at least Δf pp = 2220 kHz, which reduces the sensitivity of the receiver and the noise immunity of the radio altimeter.

Известен также радиовысотомер с частотной модуляцией зондирующего сигнала по авторскому свидетельству СССР №717676, кл. G01S 9/24, 1977, содержащий последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, усилитель разностной частоты с автоматической регулировкой усиления, частотный дискриминатор, блок цифрового управления скоростью перестройки частоты передатчика, модулятор, передатчик частотно-модулированного сигнала и передающую антенну, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом частотного дискриминатора, источник опорного аналогового сигнала и блок выделения измерительного интервала полосы модуляции.Also known is a radio altimeter with frequency modulation of the probe signal according to the author's certificate of the USSR No. 717676, class. G01S 9/24, 1977, comprising a receiving antenna coupled in series, a mixer, a differential amplifier with automatic gain control, a frequency discriminator, a digital frequency control unit for the transmitter frequency, a modulator, a frequency-modulated signal transmitter and a transmitting antenna, a clock, output which is connected to the second input of the frequency discriminator, the source of the reference analog signal and the block allocation of the measuring interval of the modulation band.

Все перечисленные элементы этого аналога, кроме источника опорного аналогового сигнала и блока выделения измерительного интервала полосы модуляции, входят и в состав заявляемого радиовысотомера.All of the listed elements of this analogue, except for the source of the reference analog signal and the block allocation of the measuring interval of the modulation band, are also part of the inventive radio altimeter.

В этом аналоге частота биений поддерживается постоянной, что позволяет уменьшить полосу пропускания приемника до 10÷15 кГц и повысить его чувствительность и помехозащищенность.In this analogue, the beat frequency is kept constant, which reduces the receiver bandwidth to 10–15 kHz and increases its sensitivity and noise immunity.

Причиной, препятствующей достижению в этом аналоге технического результата, обеспечиваемого изобретением, является отсутствие защиты от воздействия двухчастотной помехи, представляющей собой два СВЧ сигнала с частотами f1 и f2, сдвинутыми между собой на величину промежуточной (разностной) частоты подавляемого средства, в данном случае разностной частоты приемника радиовысотомера.The reason that prevents the achievement of the technical result provided by the invention in this analogue is the lack of protection against double-frequency interference, which is two microwave signals with frequencies f 1 and f 2 shifted between each other by the value of the intermediate (difference) frequency of the suppressed means, in this case the difference frequency of the receiver of the radio altimeter.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому (прототипом) является радиовысотомер с частотной модуляцией зондирующего сигнала, защищенный патентом РФ №2263330, G01S 13/34, 2003. Он содержит все элементы, входящие в состав радиовысотомера по авторскому свидетельству СССР №717676. Кроме того, в его состав входят настраиваемый резонатор, блок его настройки, твердотельная линия задержки, делитель мощности, два направленных ответвителя и два pin-переключателя.The closest in technical essence to the claimed (prototype) is a radio altimeter with frequency modulation of the probing signal, protected by RF patent No. 2263330, G01S 13/34, 2003. It contains all the elements that make up the radio altimeter according to the USSR copyright certificate No. 717676. In addition, it includes a tunable resonator, a tuner, a solid-state delay line, a power divider, two directional couplers and two pin switches.

Признаками, общими у заявляемого радиовысотомера с прототипом, являются последовательно соединенные приемная антенна, смеситель, усилитель разностной частоты с автоматической регулировкой усиления, частотный дискриминатор, блок цифрового управления скоростью перестройки частоты передатчика, модулятор, передатчик частотно-модулированного сигнала и передающую антенну, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом частотного дискриминатора, второй выход передатчика частотно-модулированного сигнала соединен со вторым входом смесителя.Signs common to the inventive radio altimeter with a prototype are a series-connected receiving antenna, mixer, differential frequency amplifier with automatic gain control, a frequency discriminator, a digital control unit for the transmitter frequency tuning speed, a modulator, a frequency-modulated signal transmitter and a transmitting antenna, a clock the output of which is connected to the second input of the frequency discriminator, the second output of the transmitter of the frequency-modulated signal is connected the second input of the mixer.

В прототипе для защиты от двухчастотной помехи предусмотрен перестраиваемый резонатор, который включен между приемной антенной и входом смесителя и перестраивается на частоту передатчика в процессе частотной модуляции излучаемого сигнала. Этот резонатор в результате своей перестройки играет роль перестраиваемого режекторного фильтра, за полосой пропускания которого оказывается двухчастотная помеха большую часть периода перестройки частоты передатчика. Таким образом, воздействие двухчастотной помехи на смеситель и приемник существенно ослабляется.In the prototype, a tunable resonator is provided for protection against two-frequency interference, which is connected between the receiving antenna and the input of the mixer and tuned to the transmitter frequency during the frequency modulation of the emitted signal. As a result of its tuning, this resonator plays the role of a tunable notch filter, behind the passband of which there is a two-frequency interference for most of the period of tuning of the frequency of the transmitter. Thus, the effect of two-frequency interference on the mixer and receiver is significantly attenuated.

Причиной, препятствующей достижению в прототипе технического результата, обеспечиваемого изобретением, является недостаточная помехоустойчивость радиовысотомера.The reason preventing the achievement in the prototype of the technical result provided by the invention is the lack of immunity of the radio altimeter.

Дело в том, что наличие перестраиваемого резонатора обеспечивает эффективную защиту от двухчастотной помехи лишь в том случае, если сама эта помеха создается на фиксированных (немодулированных) частотах. Однако вполне вероятно создание одной из двух составляющих сигнала помехи путем усиления и ретрансляции зондирующего сигнала радиовысотомера, а в качестве второй составляющей - использование простого сдвига этого сигнала на фиксированную величину, равную разностной частоте, и последующего усиления результата сдвига. В этом случае резонатор перестает играть роль режекторного фильтра. Изменяющиеся по частоте обе составляющие сигнала двухчастотной помехи вместе с отраженным от подстилающей поверхности радиолокационным зондирующим сигналом проходят на вход смесителя и эффективно подавляют приемник.The fact is that the presence of a tunable resonator provides effective protection against two-frequency interference only if this interference itself is created at fixed (unmodulated) frequencies. However, it is likely that one of the two components of the interference signal will be created by amplifying and relaying the probe signal of the radio altimeter, and the second component will be the use of a simple shift of this signal by a fixed amount equal to the difference frequency and subsequent amplification of the shift result. In this case, the resonator ceases to play the role of a notch filter. Both components of the two-frequency interference signal varying in frequency together with the radar probe signal reflected from the underlying surface pass to the input of the mixer and effectively suppress the receiver.

Еще одной причиной, препятствующей достижению в прототипе технического результата, обеспечиваемого изобретением, является сложность его реализации, обусловленная наличием в его составе перестраиваемого резонатора, сложного блока для его перестройки, твердотельной линии задержки, делителя мощности, направленных ответвителей и pin-переключателей. Аппаратная сложность радиовысотомера обуславливает его недостаточно высокую надежность.Another reason preventing the prototype from achieving the technical result provided by the invention is the complexity of its implementation, due to the presence of a tunable resonator, a complex unit for its tuning, a solid-state delay line, a power divider, directional couplers and pin switches. The hardware complexity of the radio altimeter determines its insufficiently high reliability.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение устройства и повышение его надежности и помехозащищенности.The technical problem to which the invention is directed is to simplify the device and increase its reliability and noise immunity.

Для достижения указанного технического результата в известный радиовысотомер с частотно-модулированным зондирующим сигналом, содержащий последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, усилитель разностной частоты с автоматической регулировкой усиления, частотный дискриминатор, блок цифрового управления скоростью перестройки частоты передатчика, модулятор, передатчик частотно-модулированного сигнала и передающую антенну, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом частотного дискриминатора, второй выход передатчика частотно-модулированного сигнала соединен со вторым входом смесителя, введен блок контроля, управления и расчета высоты, вход которого соединен с выходом блока цифрового управления скоростью перестройки частоты передатчика, при этом усилитель разностной частоты и частотный дискриминатор выполнены управляемыми, а их управляющие входы соединены соответственно с первым и вторым выходами блока контроля, управления и расчета высоты.To achieve the technical result, a known radio altimeter with a frequency-modulated probe signal, comprising a receiving antenna, a mixer, a differential frequency amplifier with automatic gain control, a frequency discriminator, a digital control unit for the transmitter frequency tuning speed modulator, a frequency-modulated signal transmitter and a transmitting antenna, a clock generator, the output of which is connected to the second input of the frequency discriminator, in the second output of the frequency-modulated signal transmitter is connected to the second input of the mixer, a control, control and height calculation unit is introduced, the input of which is connected to the output of the digital control unit of the transmitter frequency tuning speed, while the difference frequency amplifier and frequency discriminator are made controllable, and their control inputs connected respectively to the first and second outputs of the control unit, control and calculation of height.

Отсутствуют какие-либо источники информации, в которых совокупность вновь введенного блока и его связей с остальными элементами заявляемого радиовысотомера были бы описаны. Поэтому предлагаемый радиовысотомер следует считать новым и имеющим изобретательский уровень.There are no sources of information in which the totality of the newly introduced unit and its links with the remaining elements of the claimed radio altimeter would be described. Therefore, the proposed radio altimeter should be considered new and inventive.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого радиовысотомера.The invention is illustrated in the drawing, in which figure 1 shows the structural diagram of the proposed radio altimeter.

Радиовысотомер содержит последовательно соединенные приемную антенну 1, смеситель 2, усилитель 3 разностной частоты с автоматической регулировкой усиления, частотный дискриминатор 4, блок 5 цифрового управления скоростью перестройки частоты передатчика, модулятор 6, передатчик 7 частотно-модулированного сигнала и передающую антенну 8. Кроме того, в его состав входят генератор 9 тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом частотного дискриминатора 4, и блок 10 контроля, управления и расчета высоты, вход которого соединен с выходом блока 5, а первый и второй выходы - с управляющими входами усилителя 3 и дискриминатора 4 соответственно. Второй выход передатчика 7 соединен со вторым входом смесителя 2.The radio altimeter comprises a receiving antenna 1, a mixer 2, a differential frequency amplifier 3 with automatic gain control, a frequency discriminator 4, a digital frequency control unit 5 of the transmitter frequency modulator 6, a frequency-modulated signal transmitter 7, and a transmission antenna 8. In addition, it includes a clock generator 9, the output of which is connected to the second input of the frequency discriminator 4, and a block 10 for monitoring, control, and calculating the height, the input of which is connected to block 5, and the first and second outputs with control inputs of amplifier 3 and discriminator 4, respectively. The second output of the transmitter 7 is connected to the second input of the mixer 2.

Электрические оси антенн 1 и 8 направлены в сторону подстилающей (земной) поверхности.The electrical axis of the antennas 1 and 8 are directed towards the underlying (earth) surface.

При включении радиовысотомер работает в режиме поиска. На выходе блока 5 формируется код требуемого периода Т перестройки частоты передатчика 7, поступающий на вход модулятора 6 и для контроля на вход блока 10. В данном случае этот код периодически изменяется между значениями, соответствующими минимальному Tmin и максимальному Tmax периодам модуляции. Под действием этого кода модулятор 6 формирует пилообразное напряжение постоянной амплитуды с периодом повторения, изменяющимся в пределах от Tmin до Tmax. Это напряжение с выхода модулятора 6 поступает на вход передатчика 7, который генерирует СВЧ-колебания, частота которых изменяется от Fmin до Fmax. СВЧ-сигнал с первого выхода передатчика 7 поступает на вход антенны 8, усиливается ею и излучается в направлении подстилающей (земной) поверхности. Часть этого сигнала со второго выхода передатчика 7 поступает на второй вход смесителя 2. Излученный в направлении подстилающей поверхности сигнал отражается от нее в направлении носителя радиовысотомера, принимается антенной 1, усиливается ею и поступает на первый вход смесителя 2.When turned on, the radio altimeter operates in search mode. At the output of block 5, a code is generated for the required period T of tuning the frequency of the transmitter 7, which is input to the modulator 6 and, for control, to the input of block 10. In this case, this code periodically changes between the values corresponding to the minimum T min and maximum T max modulation periods. Under the action of this code, the modulator 6 generates a sawtooth voltage of constant amplitude with a repetition period varying from T min to T max . This voltage from the output of modulator 6 is fed to the input of the transmitter 7, which generates microwave oscillations, the frequency of which varies from F min to F max . The microwave signal from the first output of the transmitter 7 is fed to the input of the antenna 8, amplified by it and emitted in the direction of the underlying (earth) surface. Part of this signal from the second output of the transmitter 7 is fed to the second input of the mixer 2. The signal emitted in the direction of the underlying surface is reflected from it in the direction of the radio altimeter carrier, is received by the antenna 1, amplified by it, and fed to the first input of the mixer 2.

В смесителе 2 поступившие на его входы зондирующий и отраженный от подстилающей поверхности сигналы перемножаются, в результате чего на его выходе формируются сумма и разность этих сигналов, которые поступают на вход усилителя 3.In the mixer 2, the sounding signals received and reflected from the underlying surface are multiplied, as a result of which the sum and difference of these signals are generated at its output, which are fed to the input of the amplifier 3.

Усилитель 3 и дискриминатор 4 выполнены управляемыми. Усилитель 3 представляет собой активный фильтр с узкой полосой пропускания и перестраиваемой центральной частотой. Его центральная частота может принимать одно из трех фиксированных значений под действием управляющего сигнала, поступающего на управляющий вход с первого выхода блока 10, например 50, 100 или 200 кГц. Аналогично дискриминатор 4 выполнен с перестраиваемой апертурой. Его центральная частота также перестраивается под действием управляющего сигнала, поступающего на его управляющий вход со второго выхода блока 10. Она также принимает одно из трех фиксированных значений, причем то же значение, что и центральная частота фильтра усилителя 3. Опорный сигнал частотой fo для формирования центральных частот формируется генератором 9 и поступает с его выхода на второй вход дискриминатора 4.Amplifier 3 and discriminator 4 are made controllable. Amplifier 3 is an active filter with a narrow passband and a tunable center frequency. Its central frequency can take one of three fixed values under the action of a control signal supplied to the control input from the first output of block 10, for example, 50, 100, or 200 kHz. Similarly, the discriminator 4 is made with a tunable aperture. Its center frequency is also tuned by the control signal supplied to its control input from the second output of unit 10. It also takes one of three fixed values, the same value as the center frequency of the amplifier filter 3. The reference signal with a frequency f o for generating central frequencies is generated by the generator 9 and comes from its output to the second input of the discriminator 4.

Поступивший на вход усилителя 3 сигнал частотой, равной сумме частот зондирующего и отраженного от земли сигналов, подавляется фильтром этого усилителя, а сигнал частотой, равной разности частот зондирующего и отраженного от земли сигналов, при попадании в полосу пропускания фильтра и апертуру дискриминатора 4 усиливается усилителем 3 и поступает с его выхода на вход дискриминатора 4. В момент прохождения частотой разностного сигнала значения, точно равного центральной частоте усилителя 3 и дискриминатора 4, последний формирует на своем выходе и на входе блока 5 сигнал, под действием которого код периода Тм на его выходе и сам период перестают изменяться во всем диапазоне Тмах÷Тмin, и вся система переходит в режим слежения за измеряемой высотой полета носителя радиовысотомера. Медленное отклонение периода Тм и частоты разностного сигнала (частоты биений) от соответствующих фактической высоте полета носителя радиовысотомера отслеживаются дискриминатором 4. При отклонении частоты биений от центральной частоты усилителя 3 и дискриминатора 4, последний формирует сигнал рассогласования, соответствующий величине и знаку этого отклонения. Под действием этого сигнала блок 5 вырабатывает соответствующую поправку к периоду Тм модуляции зондирующего сигнала, соответствующему измеряемой высоте. В результате отклонение частоты биений от требуемой исчезает.The signal received at the input of amplifier 3 with a frequency equal to the sum of the frequencies of the probing and reflected from the ground signals is suppressed by the filter of this amplifier, and the signal with a frequency equal to the difference between the frequencies of the probing and reflected from ground signals, when it enters the passband of the filter and the aperture of discriminator 4, is amplified by amplifier 3 and comes from its output to the input of discriminator 4. At the moment the frequency of the difference signal passes a value exactly equal to the center frequency of amplifier 3 and discriminator 4, the latter generates the output and input of block 5, the signal under which the period code T m at its output and the period itself cease to change in the entire range T max ÷ T min , and the whole system switches to the tracking mode for the measured altitude of the carrier of the radio altimeter. The slow deviation of the period T m and the frequency of the difference signal (beat frequency) from the corresponding altitude of the carrier of the radio altimeter is tracked by discriminator 4. When the beat frequency deviates from the center frequency of amplifier 3 and discriminator 4, the latter generates a mismatch signal corresponding to the magnitude and sign of this deviation. Under the action of this signal, block 5 generates a corresponding correction to the period T m of modulation of the probe signal corresponding to the measured height. As a result, the deviation of the beat frequency from the desired value disappears.

Определение высоты Н полета носителя радиовысотомера определяется в блоке 10 путем расчета по формулеThe determination of the flight height H of the carrier of the radio altimeter is determined in block 10 by calculation according to the formula

H = C T м f б 2 Δ F ,                                  ( 1 )

Figure 00000004
H = C T m f b 2 Δ F , ( one )
Figure 00000004

где Тм - период модуляции, код которого поступает на вход блока 10 с выхода блока 5.where T m is the modulation period, the code of which is input to block 10 from the output of block 5.

Блок 10 управляет сменой частоты fб биений (центральной частоты) усилителя 3 и дискриминатора 4. Работа радиовысотомера осуществляется поочередно на каждой из трех фиксированных центральных частот через одинаковые промежутки времени, например 0,2 секунды. При работе на каждой из этих частот в блоке 10 рассчитывается высота полета носителя радиовысотомера в соответствии с формулой (1) и результаты расчета сравниваются между собой. Если результаты расчета при всех трех центральных частотах примерно равны, то делается вывод о нормальной работе радиовысотомера и отсутствии помех. Если же результаты расчета примерно равны только при двух центральных частотах из трех, то делается вывод, что на третьей центральной частоте действует двухчастотная помеха, и результаты расчета высоты полета носителя радиовысотомера на третьей центральной частоте во внимание не принимаются. Таким образом, введение дополнительных центральных частот, на которых работает радиовысотомер, и сравнение результатов работы на разных центральных частотах между собой позволяют обнаружить воздействие двухчастотной помехи на работу радиовысотомера даже в том случае, если одна из двух составляющих двухчастотной помехи создается путем прямой ретрансляции зондирующего сигнала радиовысотомера с сохранением всех его модуляций.Unit 10 controls the change of the beat frequency f b (center frequency) of the amplifier 3 and discriminator 4. The radio altimeter is operated alternately at each of the three fixed center frequencies at the same time intervals, for example, 0.2 seconds. When operating at each of these frequencies in block 10, the altitude of the carrier of the radio altimeter is calculated in accordance with formula (1) and the calculation results are compared with each other. If the calculation results at all three central frequencies are approximately equal, then a conclusion is drawn about the normal operation of the radio altimeter and the absence of interference. If the calculation results are approximately equal only at two central frequencies out of three, then it is concluded that a two-frequency interference is present at the third central frequency, and the results of calculating the flight altitude of the carrier of the radio altimeter at the third central frequency are not taken into account. Thus, the introduction of additional central frequencies at which the radio altimeter operates and a comparison of the results of operation at different central frequencies with each other allow one to detect the effect of two-frequency interference on the operation of the radio altimeter even if one of the two components of the two-frequency interference is created by direct relaying of the probe signal of the radio altimeter with preservation of all its modulations.

Предлагаемый радиовысотомер достаточно легко реализуем.The proposed radio altimeter is quite easy to implement.

Вновь введенный блок 10 может быть выполнен на основе программируемых логических интегральных схем типа FLEX фирмы "ALTERA". Функции этого блока может также выполнить бортовой компьютер носителя радиовысотомера.The newly introduced block 10 can be made on the basis of programmable logic integrated circuits such as FLEX company "ALTERA". The functions of this unit can also be performed by the on-board computer of the radio altimeter carrier.

Остальные элементы предлагаемого радиовысотомера (элементы 1, 8, смеситель 2, усилитель 3, дискриминатор 4, блок 5, модулятор 6, передатчик 7 и генератор 9) могут быть выполнены на основе соответствующих элементов прототипа.The remaining elements of the proposed radio altimeter (elements 1, 8, mixer 2, amplifier 3, discriminator 4, block 5, modulator 6, transmitter 7 and generator 9) can be performed based on the corresponding elements of the prototype.

Нетрудно видеть, что предлагаемый радиовысотомер значительно проще, чем прототип. В его составе отсутствуют входящие в состав прототипа перестраиваемый резонатор, сложный сам по себе блок перестройки резонатора, твердотельная линия задержки, делитель мощности, направленные ответвители и pin-переключатели. Большая простота обеспечивает радиовысотомеру более высокую надежность.It is easy to see that the proposed radio altimeter is much simpler than the prototype. It does not include a tunable resonator included in the prototype, a resonator tuning block, a solid-state delay line, a power divider, directional couplers and pin switches. Greater simplicity provides higher reliability to the radio altimeter.

Таким образом, предлагаемый радиовысотомер в сравнении с прототипом характеризуется большей простотой, а также более высокими надежностью и помехоустойчивостью.Thus, the proposed radio altimeter in comparison with the prototype is characterized by greater simplicity, as well as higher reliability and noise immunity.

Claims (1)

Радиовысотомер с частотно-модулированным зондирующим сигналом, содержащий последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, усилитель разностной частоты с автоматической регулировкой усиления, частотный дискриминатор, блок цифрового управления скоростью перестройки частоты передатчика, модулятор, передатчик частотно-модулированного сигнала и передающую антенну, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом частотного дискриминатора, второй выход передатчика частотно-модулированного сигнала соединен со вторым входом смесителя, отличающийся тем, что в него введен блок контроля, управления и расчета высоты, вход которого соединен с выходом блока цифрового управления скоростью перестройки частоты передатчика, при этом усилитель разностной частоты и дискриминатор выполнены управляемыми, а их управляющие входы соединены соответственно с первым и вторым выходами блока контроля, управления и расчета высоты. A radio altimeter with a frequency-modulated sounding signal, comprising a receiving antenna, a mixer, a differential amplifier with automatic gain control, a frequency discriminator, a digital frequency control unit for the frequency of the transmitter, a modulator, a frequency-modulated signal transmitter and a transmitting antenna, a clock the output of which is connected to the second input of the frequency discriminator, the second output of the transmitter of the frequency-modulated signal is connected nen with the second input of the mixer, characterized in that a control, control and height calculation unit is inserted into it, the input of which is connected to the output of the digital control unit of the transmitter frequency tuning speed, while the difference frequency amplifier and discriminator are made controllable, and their control inputs are connected respectively with the first and second outputs of the control unit, control and calculation of height.
RU2012137839/07A 2012-09-04 2012-09-04 Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal RU2519952C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012137839/07A RU2519952C2 (en) 2012-09-04 2012-09-04 Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012137839/07A RU2519952C2 (en) 2012-09-04 2012-09-04 Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012137839A RU2012137839A (en) 2014-03-10
RU2519952C2 true RU2519952C2 (en) 2014-06-20

Family

ID=50191565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012137839/07A RU2519952C2 (en) 2012-09-04 2012-09-04 Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2519952C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186371U1 (en) * 2018-09-21 2019-01-17 Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" RADIO ALTIMETER OF SMALL ALTITUDES WITH FREQUENCY MODULATION
RU187716U1 (en) * 2018-03-12 2019-03-15 Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" RADIO ALTIMETER OF SMALL ALTITUDES WITH FREQUENCY MODULATION
RU2789508C1 (en) * 2022-09-06 2023-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "АЭРОБ" Small-sized on-board radio altimeter for unmanned aerial vehicles (variants)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509049A (en) * 1982-07-26 1985-04-02 Rockwell International Corporation FMCW system for providing search-while-track functions and altitude rate determination
EP1113289A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-04 Thomson-Csf Method of calibrating a FMCW radio altimeter and radio altimeter for carrying out said method
RU2263330C2 (en) * 2003-07-31 2005-10-27 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Frequency-modulated radio height meter
RU2004124672A (en) * 2004-08-12 2006-01-27 Владимир Михайлович Жуков (RU) RECIRCULATION RADIO ALTIMETER
RU2004128516A (en) * 2004-09-27 2006-03-10 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" (RU) RADAR PULSE RECIRCULATION RADIO ALTIMETER
WO2007038068A3 (en) * 2005-09-26 2007-05-18 Honeywell Int Inc Methods and systems for measuring terrain height
RU2336540C1 (en) * 2007-01-22 2008-10-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Altitude radiosensor
EP2124072A2 (en) * 2008-05-23 2009-11-25 Honeywell International Inc. High integrity radio altimeter

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509049A (en) * 1982-07-26 1985-04-02 Rockwell International Corporation FMCW system for providing search-while-track functions and altitude rate determination
EP1113289A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-04 Thomson-Csf Method of calibrating a FMCW radio altimeter and radio altimeter for carrying out said method
RU2263330C2 (en) * 2003-07-31 2005-10-27 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Frequency-modulated radio height meter
RU2004124672A (en) * 2004-08-12 2006-01-27 Владимир Михайлович Жуков (RU) RECIRCULATION RADIO ALTIMETER
RU2273862C1 (en) * 2004-08-12 2006-04-10 Владимир Михайлович Жуков Recycling radio altimeter
RU2004128516A (en) * 2004-09-27 2006-03-10 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" (RU) RADAR PULSE RECIRCULATION RADIO ALTIMETER
WO2007038068A3 (en) * 2005-09-26 2007-05-18 Honeywell Int Inc Methods and systems for measuring terrain height
RU2336540C1 (en) * 2007-01-22 2008-10-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Altitude radiosensor
EP2124072A2 (en) * 2008-05-23 2009-11-25 Honeywell International Inc. High integrity radio altimeter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU187716U1 (en) * 2018-03-12 2019-03-15 Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" RADIO ALTIMETER OF SMALL ALTITUDES WITH FREQUENCY MODULATION
RU186371U1 (en) * 2018-09-21 2019-01-17 Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" RADIO ALTIMETER OF SMALL ALTITUDES WITH FREQUENCY MODULATION
RU2789508C1 (en) * 2022-09-06 2023-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "АЭРОБ" Small-sized on-board radio altimeter for unmanned aerial vehicles (variants)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012137839A (en) 2014-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7187321B2 (en) Interference determination method and FMCW radar using the same
KR100487756B1 (en) Radar apparatus
US10722123B2 (en) Method for detecting at least one of a heart rate and a respiratory rate of a subject
US7345744B2 (en) Optical delay line to correct phase errors in coherent ladar
US20180224526A1 (en) Quadrature self-injection-locked radar
KR101239166B1 (en) Frequency modulated continuous wave proximity sensor
JP2001051044A (en) Distance measuring apparatus
EP2788788B1 (en) Method of determining distance and speed of fmcw radar terminals
US10310070B2 (en) Radio altimeter
RU2519952C2 (en) Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal
US11550030B2 (en) Frequency-offset self-injection-locked radar
US10627482B2 (en) Apparatus and method of quadrature detection using one mixer without oversampling in a receiver
RU2189055C2 (en) Transceiver of homodyne radar
US20230350012A1 (en) Radar device
RU2456636C1 (en) Laser radar
US2641754A (en) Terrain clearance indicator
US2820898A (en) Distance measuring equipment utilizing frequency modulation
RU2771834C1 (en) Method for simultaneous full-polarization doppler measurements in the microwave range
RU58727U1 (en) RADAR DISTANCE METER
RU2486536C1 (en) Method of generating double-frequency interference
RU2715740C1 (en) Device for measuring components of track speed vector
RU2327185C1 (en) Nonlinear radar for eavesdropping devices
US2573734A (en) Calibrator
RU95412U1 (en) NONLINEAR RADAR STATION FOR DETECTION OF RADIO ELECTRONIC EXPLOSION CONTROL DEVICES
LU101015B1 (en) A double-frequency double-receiving antenna circuit structure capable of implementing indoor life detection

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150905