1、先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃本章主要內(nèi)容第一節(jié) 組成與工作概況 第二節(jié) 測高原理 第三節(jié) 典型的無線電高度表 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃一、系統(tǒng)的功用 無線電高度表是現(xiàn)代飛機多種電子設(shè)備中的一種，用來測量飛機離開地面的實際高度，提供預(yù)定高度或決斷高度（DH）聲音和燈光信號，它是在進近和著陸過程中保證飛行安全的重要設(shè)備。 利用無線電高度表可以在復(fù)雜的氣象條件下飛行，穿云下降，以及在能見度很低的情況下著陸等。還可以同其他導(dǎo)航設(shè)備，如儀表著陸系統(tǒng)（ILS）配合完成儀表著陸任務(wù)；或同自動著陸系統(tǒng)（ALS系統(tǒng)）配合工作，完成或類國際民航組織規(guī)定的著陸條件條件下的全自動著陸。第一節(jié) 組成與工作概況 先進

2、材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃二、系統(tǒng)的組成 組成:通常包括收發(fā)機、指示器和收發(fā)天線。有些老式無線電高度表還有預(yù)定高度給定器、濾波器和專用的電源等。 現(xiàn)代飛機典型無線電高度表系統(tǒng)的組成，見下圖。 現(xiàn)代飛機上的無線電高度表的工作范圍通常是0-762m(o一2500ft)或0600m，稱為低高度無線電高度表(LRRA)，也有大于0一762m的，但其有效工作范圍還是在低高度范圍內(nèi)，因為它主要用于飛機的進近和著陸。并且要求其輸出的高度信息有高度的準確性，以便為自動駕駛儀或自動著陸系統(tǒng)使用。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃（一）收發(fā)機高頻部分:收發(fā)機的高頻部分產(chǎn)生高頻振蕩信號和處理由地面返回的信號以產(chǎn)生高度信息。

3、高頻部分也包括監(jiān)控部分，以便監(jiān)視送到指示電路去的高度信息的有效性和準確性。發(fā)射部分:發(fā)射部分包括超高頻振蕩器、調(diào)制器和發(fā)射調(diào)頻等幅信號的發(fā)射機。 接收部分:接收部分包括接收返回信號的接收電路、濾波放大電路和確定返回信號頻率的計算電路。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃（二）低高度無線電高度表指示器 高度指示器指示飛機離地面的高度，以便駕駛員在近進著陸過程中提供高度信息，下圖分別為指示器為移動垂直刻度的和圓形指針式高度指示器。 指示器是一個模擬式儀表，也可以是一個數(shù)字式儀表。指示器中又把模擬信號或數(shù)字信號變?yōu)楣{駛員目視顯示的線路，也包括有顯示決斷高度（DH）和失效警告旗線路。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略

4、與規(guī)劃（三）接收天線和發(fā)射天線 無線電高度表系統(tǒng)工作時需要二部天線。一部用于發(fā)射，一部用于接收。工作于4300MHz時采用喇叭天線，工作于444MHz時采用半波偶極子天線，它們一般固定于機身腹部或水平安定面下部。 三 、無線電高度表的工作原理作用原理: 無線電高度表是利用無線電波從飛機到地面，再由地面返回飛機，測量其所經(jīng)歷的時間而工作的。因為無線電波傳播的速度是已知的，所以無線電波在某一時間所經(jīng)過的距離是可以計算的。作用原理如下圖所示。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃計算原理:為了測量無線電波經(jīng)歷的時間，無線電高度表將等幅波調(diào)頻在一個固定頻率上，其原理如下圖所示,在 時刻，發(fā)射機發(fā)射一個頻率為

5、的信號，此信號向下發(fā)射到地面，并在 時刻返回而被接收，設(shè)在 時刻所接收的返回信號頻率為 。因為調(diào)制頻率是固定的，所以在此時間內(nèi)頻率增加(或減少)，也就是電波經(jīng)歷了至地面和返回的時間，這個時間差就相當于頻率變化(即產(chǎn)生差頻 - )的時間, 無線電高度表計算出這個頻率的變化，并產(chǎn)生一個模擬信號或數(shù)字信號，這就代表了飛機離開地面的高度。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃無線電高度表收發(fā)機主要完成以下三項任務(wù)：發(fā)射一個調(diào)頻等幅(FMCW)信號； 接收反射回來的信號； 從接收和發(fā)射信號中找出不同頻率，確定高度。 收發(fā)機產(chǎn)生一個頻率從42504350MHz的調(diào)頻于100Hz的調(diào)頻等幅波，如下圖。頻率從4250

6、4350MHz所需發(fā)射的時間約為0005s，在這段時間內(nèi)，有足夠的時間用于無線電高度表系統(tǒng)。無線電波傳播的速度是光的速度，在這段時間內(nèi)將覆蓋1498km，也就是808 n mile所以，無線電高度表將指示02500ft(0762m)，足以在0005s內(nèi)，在一個地區(qū)高度上計算幾百次。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃四、工作概況振蕩器:產(chǎn)生等幅信號，并調(diào)頻于100Hz低頻。 耦合器:耦合器用來在發(fā)射信號中取樣。取樣的發(fā)射信號加于頻率譯碼器上，并與接收信號比較以確定高度。從耦合器出來的調(diào)頻等幅信號，在加于發(fā)射天線之前須經(jīng)過隔離器。隔離器的作用是防止從天線泄漏回來的高頻信號進入發(fā)射線路。跟蹤濾波器:允許

7、預(yù)定的信號通過，濾去不需要的信號，以防止在處理過程中那些多于一次的反射信號。頻率譯碼電路:可以是一個頻率計數(shù)器和比較線路，用來確定接收信號和發(fā)射信號間的不同頻率；也可能是一個微處理器線路，以便從不同頻率中計算高度，另一方面，計算后的高度信號加于高度變換線路，以便將高度變換成相應(yīng)的模擬信號或數(shù)字信號。并適當?shù)匮a償了剩余高度(AID)之后，將高度信息輸出并加于相應(yīng)的儀表或飛機系統(tǒng)中去。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃剩余高度： 剩余高度是根據(jù)不同飛機的安裝情況選定的，見下圖，它要求無線電高度表在飛機接地時讀數(shù)為0，所以，高度信號加于指示器之前，必須將起落架與地面存在的距離補償?shù)簦约霸诎惭b過程中，由

8、于同軸電纜的長度引起的高度誤差，也必須在選定剩余高度時給予補償。 剩余高度(AID)表示了飛機加載之前起落架的高度。剩余高度是在模擬信號加于指示器之前在收發(fā)機的計算線路中自動減去的(指某些先進的無線電高度表系統(tǒng))。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃數(shù)字高度信息：數(shù)字高度信號是一個32位的數(shù)據(jù)字，它提供的高度信息是以二-十進制編碼(BCD)（二進制編碼的十進制）或BNR二進制編碼形式輸至指示器的。這兩種形式的“位”（Bit）的規(guī)定，由下圖說明。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃決斷高度（DH）: 收發(fā)機的輸出電壓也用于觸發(fā)其他線路，模擬高度信號還不斷地與高度預(yù)先調(diào)定的跳閘點相比較。這個跳閘點可用來開啟“系

9、上安全帶”信號或飛機下降時到達某個預(yù)定高度時向駕駛員提出告示信號。高度跳閘點也可以由指示器上的決斷高度(DH)燈來顯示。 決斷高度(DH)和最低決斷高度(MDA)是由駕駛員選定的。在收發(fā)機里調(diào)定時相對于高度跳閘點。決斷高度對駕駛員來說是很有價值的高度。因為駕駛員可以用這個點作為著陸程序的起點或下降時檢查下降點的高度。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃五、氣壓高度和無線電高度相同點：氣壓高度表和無線電高度表都是用來測量某種航空器本身離地面的高度。某一航空器到達某一基準平面的垂直距離，這就是飛行高度。通常以m為單位，但在英美制的飛機上還使用ft為單位。不同點：無線電高度表測量高度是以無線電波在空氣中的傳

10、輸為媒介的，它不受大氣條件變化的影響；而氣壓高度表測量的高度是以大氣壓力為媒介的，由于覆蓋地面的大氣層容易受大氣條件(如壓力、溫度和濕度等)的影響，所以氣壓是經(jīng)常變化的，如使用氣壓測定高度，必須經(jīng)過修正才能使用。無線電高度表確定的零高度，是以飛行的飛機向下垂直于地平面為基準的零高度；而氣壓高度表則往往以海平面為基準的零高度，如下圖中，氣壓高度表指示5590m(18000ft)；而無線電高度表指示則為762m(2500ft)。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃 氣壓高度表的氣壓是按照測定的標準大氣(空氣的壓力、密度和溫度經(jīng)計算后獲得的)確定的，它表示了在標準大氣條件下的海平面高度(氣溫為+150時為7

11、60mmHg，即29.2inHg)。所有飛機的氣壓高度表都必須校正在這個標準基準上。 在5590m高度上，校正高度信息的主要目的，在于保證在同一地區(qū)，區(qū)分飛機與飛機間的垂直距離，見下圖。 在5590m以下的高度上，駕駛員可以利用氣壓高度表，以確定某一地區(qū)的飛行高度，如果需要在某個機場著陸或起飛，駕駛員就必須將他的高度表的氣壓刻度調(diào)定在該機場的場面氣壓上。機場平面的海拔高度(標高)可以在飛行地圖上找到。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃由此可見，在不同情況下飛行，需要知道幾種不同含義的高度:真實高度或?qū)嶋H高度:無線電高度是指以地平面為基準的高度，稱為真實高度或?qū)嶋H高度；氣壓高度在標準大氣條件下，有幾

12、種通用的高度:絕對高度:以海平面為基準的高度，稱為絕對高度，在巡航時使用；相對高度:以機場平面為基準的高度，稱為相對高度，在著陸起飛時使用；真實高度:以飛機正下方地平面為基準的高度，稱為真實高度，在飛機進場和著陸時使用。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃 無線電高度表的測高原理由于機件型式不同，有調(diào)頻等幅式(FMCW)、恒定差頻調(diào)頻等幅式和脈沖(PULSE)式3種，但它們的基本原理是一樣的，都是利用無線電波向下發(fā)射再從地面反射回來的效應(yīng)工作的。一、 調(diào)頻式無線電高度表(一)測高原理測高原理:是將高度表的發(fā)射頻率以一定的規(guī)律(固定調(diào)制頻率)隨時間而變化，而發(fā)射信號的幅度不變。要確定飛機的飛行高度，就必

13、須測定無線電波從飛機發(fā)射到地面，再由地面反射回來所經(jīng)歷的時間t。在時間t內(nèi)無線電波所經(jīng)過的距離s，其關(guān)系如下:s=ct。(c無線電波傳播的速度)第二節(jié) 測高原理先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃工作過程：在多數(shù)無線電高度表中采用調(diào)頻方法。它的工作過程是這樣的：無線電高度表振蕩電路把調(diào)頻后的振蕩信號，通過發(fā)射天線發(fā)射出去，這個振蕩信號通過從飛機到地面，再從地面反射返回到飛機，由接收天線接收。接收的信號(即反射信號)送入平衡檢波器(或混頻器)。與此同時，在平衡檢波器中，通過收發(fā)機中的饋線，從振蕩器直接輸入信號(即直接信號)也加于平衡檢波器上。 由于振蕩器的頻率是隨時間變化的，而且反射信號的行程大大超過直

14、接信號的行程，所以在平衡檢波器中，將輸入兩種不同頻率的信號，一種是反射信號的頻率信號，另一種是直接信號的頻率信號。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃 由于這兩種信號重疊的結(jié)果，就獲得差拍頻率電壓。差拍頻率( )等于直接信號和反射信號的頻率之差，其值由下式?jīng)Q定：式中 差拍頻率(Hz)；f調(diào)制頻帶寬度(Hz)；H測量高度(m) 調(diào)制頻率(Hz)；c無線電波傳播速度(kms)； 從公式中可以看出，差拍頻率是與飛機飛行高度成正比的。其頻率關(guān)系見下圖。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃(二) 作用原理 調(diào)頻等幅式無線電高度表一般由收發(fā)機、高度指示器、發(fā)射天線、接收天線和預(yù)定高度給定器等組成。其作用原理見右圖。

15、電路包括發(fā)射電路、接收電路、高度計算電路、指示器閉鎖電路和預(yù)定高度信號電路等。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃發(fā)射電路組成：發(fā)射電路是一個調(diào)頻發(fā)射機，由超高頻振蕩器和調(diào)制器組成。超高頻振蕩器：產(chǎn)生超高頻連續(xù)的調(diào)頻信號，其頻率變化范圍為一，調(diào)制頻率為70Hz。此信號分兩路輸出，一路由發(fā)射天線發(fā)射出去，經(jīng)地面反射再被接收天線接收，并送入接收放大電路構(gòu)成反射信號；一路直接輸給接收電路作為直接信號。調(diào)制器：包括音頻振蕩器和音頻功率放大器，它產(chǎn)生并輸出具有一定功率的音頻信號去驅(qū)動調(diào)頻電動機，帶動超高頻振蕩器電路中的可變電容器的動片，使其在超高頻振蕩器的腔體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，完成頻率調(diào)制作用。接收放大電路組成:接收放大

16、電路由平衡檢波器(混頻器)和低頻放大器組成。平衡檢波器:反射信號和直接信號在平衡檢波器中混頻后，得到差頻電壓，如前所述，這個差頻信號是正比于飛行高度的。低頻放大器:差頻電壓經(jīng)低頻放大器放大后，獲得一定的幅度，并加于高度計算電路和高度指示器閉鎖電路的輸入端。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃高度計算電路組成:高度計算電路由限幅器、計算器和直流電壓放大器等組成。功能:它的任務(wù)是將差頻電壓變成直流電壓。由于差頻電壓的頻率是隨飛行高度的變化而變化的，所以，高度計算電路輸出的直流電壓是與飛行高度成正比的。這一電壓加到高度指示器時，指示器就可指示出飛機的飛行高度。限幅器：用來對差頻電壓進行限幅，使計算器計算的

17、結(jié)果不受差頻電壓振幅的影響； 計算器：用來將差頻的高低變成直流電壓的大小； 直流電壓放大器：用來對計算器輸出的直流電壓進行放大，并把它變成直流電流，供指示器指示。指示器閉鎖電路：高度指示器的閉鎖電路用來當反射信號微弱時，即飛行高度超過600m時，用以消除高度指示器的錯誤指示和預(yù)定高度的錯誤信號。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃預(yù)定電路 當飛機的飛行高度降至預(yù)定高度轉(zhuǎn)換開關(guān)所指的高度(50，100m等)時，預(yù)定高度信號電路將發(fā)出燈光信號和音響信號。這個電路由兩個電壓控制：預(yù)定高度轉(zhuǎn)換開關(guān)來的電壓和從直流放大器來的電壓相比較，當這兩個電壓數(shù)值相等時，預(yù)定高度信號電路的繼電器工作，這時在駕駛員的耳機中

18、可以聽到310s，400Hz間斷的音頻信號，同時，預(yù)定高度的警告燈亮，當飛機在低于預(yù)定高度上飛行時，預(yù)定高度信號燈一直是燃亮的。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃三、恒定差頻調(diào)頻式無線電高度（一）恒定差頻調(diào)頻式測高原理 恒定差頻調(diào)頻式無線電高度表應(yīng)用跟蹤原理，在測高范圍內(nèi)將信號轉(zhuǎn)換為恒定差頻，而在轉(zhuǎn)換過程中(調(diào)制行程持續(xù)時間內(nèi))提取高度信號。其作用原理如下圖。 鋸齒波調(diào)頻的超高頻信號，由發(fā)射機出發(fā)經(jīng)高頻頭到發(fā)射天線向地面發(fā)射，同時，部分功率(直接信號)經(jīng)功率分配器進入高頻頭中的混頻器，并與從地面反射回來的信號（反射信號）相混頻，形成差頻信號 。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃差頻信號 與高頻信號經(jīng)歷的時

19、間 和調(diào)制參數(shù)成比例，即：式中 =差頻； （高頻信號經(jīng)歷的時間）； 調(diào)制范圍（頻帶）； 調(diào)制行程持續(xù)時間； 剩余高度； 實際高度； 延遲線當量高度。 在恒定差頻式無線電高度表中，差頻保持不變。恒定差頻由穩(wěn)定環(huán)路保證。穩(wěn)定環(huán)路包括發(fā)射機、高頻頭(含混頻器)、差頻放大器、鑒頻器、積分器、指數(shù)變換電路和調(diào)制器構(gòu)成環(huán)路。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃(二)作用原理差頻跟蹤(測高過程)：從混頻器(在高頻頭中)輸出的差頻信號 ，由差頻放大器放大，放大后差頻信號的頻率進入鑒頻器與鑒頻器中的基準頻率 相比較，如果 ，則鑒頻器將輸出一個誤差信號，這個誤差信號加于頻率穩(wěn)定環(huán)路的積分器上，然后再進入指數(shù)變換器，再到調(diào)

20、制器，使調(diào)制器形成一個進入發(fā)射機的調(diào)制電壓，這個調(diào)制電壓的工作行程(持續(xù)時間內(nèi))最終使誤差信號消失（等于零）。即 ，這時 。式中的調(diào)制電壓工作行程（持續(xù)時間）與測量高度成比例。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃為了減小調(diào)制電壓工作行程持續(xù)時間內(nèi)提取高度信息時調(diào)制頻帶 不穩(wěn)定產(chǎn)生的誤差，在高度表中采用兩個高質(zhì)量的諧振腔，一個調(diào)在頻率 ，一個調(diào)在頻率 ，以諧振腔的頻率差 - 來保證調(diào)制頻率在標準頻帶 上，如下圖所示。當發(fā)射頻率達到或近似諧振回路頻率時，在諧振腔的輸出端產(chǎn)生一個為形成測量間隔的信號進入調(diào)制器，這時，前式中的 可用代替 ，得測量間隔持續(xù)時間的表達式： 式中 為無線電高度表常數(shù)。 為符合零高

21、度測量間隔持續(xù)時間； 為符合瞬間高度測量間隔的持續(xù)時間。保持等式 為一常數(shù)，同時固定的調(diào)制頻率標準帶恒定不變，這樣就保證了測量間隔的持續(xù)時間與不穩(wěn)定因素無關(guān)。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃搜索過程： 在接通無線電高度表之初，可能沒有差頻信號輸入差頻放大器，這時由搜索和截獲電路完成搜索和截獲。搜索時，積分器形成一個進入指數(shù)變換器的電壓送到調(diào)制器，使調(diào)制器改變調(diào)制電壓的工作行程持續(xù)時間，直到差頻頻率進入差頻放大器的通帶（截獲內(nèi)的持續(xù)時間）為止。這時差頻信號的振幅高于截獲界限，搜索停止轉(zhuǎn)入測量跟蹤狀態(tài)。同時可以連續(xù)不斷檢查高度表的工作狀態(tài)。有效信號的出現(xiàn)和解除決定于無線電高度表的工作能力。 先進材料及

22、工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃三、 脈沖式無線電高度表（一）測量原理脈沖式無線電高度表的測高原理：發(fā)射天線輻射的無線電高頻脈沖信號向地面方向傳輸，無線電波的能量的一部分被地面吸收，一部分被擴散，一部分連同雜波反射回來被接收天線接收。被接收的高頻脈沖信號經(jīng)放大和檢波后，加于高度測量線路。高度測量線路本身形成一種搜索脈沖。這種脈沖將在時間上與地面反射信號重合。這時，電子跟蹤線路搜索并截獲反射信號，自動地將搜索脈沖保持在與反射信號重合的位置上。 脈沖式無線電高度表的工作，就在于測量高頻發(fā)射脈沖與地面反射脈沖之間的時間間隔。發(fā)射脈沖與反射脈沖的時間間隔與被測高度成比例。由于在該波長和所測量的高度范圍內(nèi)，無線電波的

23、傳播速度可以認為是不變的，并等于光的傳播速度，所以測量高度H，可按下列公式算出： 式中H測量的高度； C無線電波傳播的速度； t所測量的時間間隔。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃(二)脈沖式無線電高度表作用原理組成：脈沖式無線電高度表(PB18)，一般由收發(fā)機，測量組件，天線，指針式指示器，十進制數(shù)碼指示器，控制盒等組成。收發(fā)機里有發(fā)射機和接收機的高頻部分。在測量組件里有中頻放大器，電子跟蹤器，脈沖傳感器、脈沖計數(shù)器和檢查部件。作用原理：脈沖式無線電高度表的作用原理，見下圖。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃工作狀態(tài)：無線電高度表有三種工作狀態(tài)，即搜索狀態(tài)(對反射脈沖)，測高狀態(tài)(即跟蹤狀態(tài))，檢查狀態(tài)

24、。以下分別說明搜索和測高狀態(tài)的工作情況。搜索狀態(tài)：搜索狀態(tài)電壓圖如下圖所示。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃測高狀態(tài)：搜索狀態(tài)電壓圖如下圖所示。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃四 、無線電高度表的剩余高度 無線電高度表的剩余高度，即飛機在停放時，接通無線電高度表時，其指示器應(yīng)只是在零高度位置。然而，在這種情況下，由于發(fā)射信號沿著饋線傳輸，并經(jīng)空間，由發(fā)射天線傳播到地面，再返回至接收天線，因此，產(chǎn)生了直接信號與反射信號的某些行程初差。這樣，對于不同類型的飛機，根據(jù)無線電高度表安裝位置的不同，其剩余高度也各有不同，剩余高度可按列線圖（下圖）或按下式確定： 式中 剩余高度（M）； 接收和發(fā)射饋線總長度（m

25、）； 發(fā)射天線到地面和由地面到接收天線的最短距離（m）(此時 飛機停放在地面上)先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃 無線電高度表有各種不同的類型，它們的測高方法及調(diào)制方式等也各不相同，目前較多使用是普通調(diào)頻連續(xù)波式的無線電測高原理?，F(xiàn)就860F-4型無線電高度表進行簡單的分析說明。一 、系統(tǒng)的組成及測高原理 860F4型無線電高度表是美國7080年代的產(chǎn)品，由美國柯林斯公司生產(chǎn)。整機采用集成電路、印刷電路板和微處理器，因而體積小、重量輕，使用壽命長，可靠性高。860F4型無線電高度表是屬于低高度無線電高度表，主要是由收發(fā)機、高度表指示器和收發(fā)機天線等組成，其高度信息還送入ADI姿態(tài)指引儀。第三節(jié) 典

26、型的無線電高度表先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃(一) 收發(fā)機功能：用來測量飛機離地面的實際高度，它發(fā)射和接收從地面返回的信號，并給予計算和處理。工作原理：收發(fā)機產(chǎn)生并輸出中心頻率為4300MHz的調(diào)頻等幅(FMCW)信號；接收機接收反射回來的信號，并與發(fā)射頻率比較，產(chǎn)生相當于實際飛行高度的差頻信號，此信號由收發(fā)機的二個微型計算機處理。一個微型計算機完成高度信息的處理，并輸出模擬的和數(shù)字的高度信號；另一個完成對系統(tǒng)工作的監(jiān)控作用。收發(fā)機的高度信息也提供給自動駕駛儀和其他飛行控制系統(tǒng)。工作狀態(tài)：收發(fā)機設(shè)有自檢裝置，在收發(fā)機的面板上有一個“測試狀態(tài)”按鈕燈，系統(tǒng)正常工作時按鈕燈不亮，當按壓按鈕燈時，收

27、發(fā)機進行自檢，如收發(fā)機工作正常，“測試狀態(tài)”燈(按鈕燈)亮，并使高度指示器的指針指到40ft(12.2m)。電源：收發(fā)機使用115v，400Hz的單向交流電。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃(二) 天線 無線電高度表的天線有二個，一個用于發(fā)射，一個用于接收高頻電能。(三) 高度指示器 無線電高度表指示器指示的高度范圍從-202500ft。從指示器上可以看出系統(tǒng)的工作狀態(tài)，也就是系統(tǒng)在試驗時，其指針指到相應(yīng)的基準點上的數(shù)值(波音737型飛機為40ft上)。指示器的刻度從一20500ft是線性的，5002500ft是對數(shù)的。 指針遮罩在某種情況下(如超過測量范圍時)隱蔽高度指針，警告旗的出現(xiàn)表明指示的

28、高度無效。 決斷高度(DH)游標(三角標志)由決斷高度控制旋鈕控制，將游標放在預(yù)定的基準高度上，就調(diào)定了預(yù)定高度。 自檢開關(guān)用來引發(fā)整個系統(tǒng)、指示器和收發(fā)機的試驗。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃指示器的工作情況：從收發(fā)機輸出的信號，使指示器的指針指到相應(yīng)高度值的刻度上，如測量高度超過2500ft，指示器指針將隱藏在指針遮罩后面。決斷高度(DH)或最低決斷高度(MDA)是由決斷高度控制旋鈕，旋轉(zhuǎn)指示器中的游標沿指示器周圍調(diào)定的，當測量的高度等于或低于決斷高度時，駕駛員儀表板上的警告燈亮。 監(jiān)控器在指示器中用來監(jiān)控收發(fā)機和指示器工作線路的有效性，當任一部分失效時，出現(xiàn)警告旗，指針也將隱藏在指針遮罩后

29、面。當關(guān)閉無線電高度表電源或系統(tǒng)在測試中，警告旗也將在指示器上出現(xiàn)。系統(tǒng)測試完好，指示器指示40ft，同時出現(xiàn)警告旗。指示器見下圖。電源：指示器使用115V，400Hz交流和30V直流。指示器指示燈需5V，400Hz交流電。先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃(四) 姿態(tài)指引儀(ADI)中的跑道升起標志 姿態(tài)指引儀ADI中的跑道升起標志用于飛機在起飛和著陸階段中向駕駛員提供代表飛機同跑道中心線二者空間位置的關(guān)系。 跑道標志的水平位移由儀表著陸系統(tǒng)ILS中的航向偏移信號控制，垂直位移由無線電高度表測得的高度信號移動。 跑道標志只有在甚高頻導(dǎo)航(VHF NAV)系統(tǒng)波道上工作，并調(diào)到儀表著陸系統(tǒng)頻率上時，

30、才能看到，并且在200ft無線電高度上，有航向信息的指引下，航向刻度上才有跑道標志顯示。當飛機進近下降到200ft以下時，跑道標志垂直上升，相當于飛機高于跑道的高度。接地時，跑道標志必須在固定飛機標記的下線。如下圖所示。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃(五) 系統(tǒng)測高原理 系統(tǒng)發(fā)射一個等幅變化的調(diào)頻信號(FM)，在接收時，為地面往返經(jīng)歷的時間所滯后，它同部分發(fā)射信號相混合，產(chǎn)生差頻，這個差頻相當于飛機離地的高度。 發(fā)射信號的頻率為4300MHzAMHz(柯林斯的A為50MHz；本迪克斯的A為70MHz)。設(shè)在 時間內(nèi)向地面發(fā)射的頻率為 ，在接收機混頻器接收的反射信號的時間為 ，那么，在 時間內(nèi)，發(fā)射頻率增加到一個新的頻率 。在 時刻時 和 在混頻器中混頻，在其輸出端的頻率差為 ，它相當于當時的飛行高度，經(jīng)過適當處理，這個頻率差變?yōu)橹绷麟妷?，并送到?nèi)部其他系統(tǒng)上。其作用原理如下圖所示。 先進材料及工藝發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃二、電路工作原理 收發(fā)機線路工作原理，見下圖。 收發(fā)機由三角波產(chǎn)生器，高頻振蕩器，高頻發(fā)射機，混頻器，噪聲限制器，信號監(jiān)視器，高度處理器，監(jiān)控處理器，比較器，跳閘線路，相互干擾監(jiān)測器和電流監(jiān)控器等