[发明专利]基于脉冲体制无线电高度表的测高方法

说明书

本发明公开了一种脉冲体制高度表的测高方法，主要解决现有技术在编队飞行时易出现同频干扰的问题。其实现方案是：发射随机脉冲时序信号，接收时先对回波信号进行处理产生两路视频信号，且第一路信号幅值和噪声大于第二路信号；通过多个纳秒级距离门对第一路信号进行相关积累，当积累的脉冲数大于跟踪门限值时，根据距离门和视频脉冲重合产生停止脉冲；根据触发脉冲和停止脉冲的延迟时间采用数理统计的方法计算出高度；通过第二路信号控制接收机的灵敏度，使不同回路衰减下第二路信号的幅值控制在采样门限附近，使得第一路信号的幅值大于采样门限且保持稳定。本发明能避免与他机的信号干扰，提高多机编队的测高精度，可用于航空航天飞行器。

技术领域

本发明属于雷达测距技术领域，特别涉及一种无线电高度表，可用于航空航天飞行器中在多机编队或复杂环境下对飞行高度的高精度跟踪测量。

背景技术

对于飞行器距离地面和水面真实高度的测量主要通过无线电高度表实现，无线电高度表目前主要有三种工作体制:脉冲体制、调频连续波体制以及伪码连续波测高体制，其中：

脉冲体制高度表工作原理是：通过脉冲产生电路产生发射脉冲，通过微波发射设备将脉冲信号调制到射频，经发射天线辐射到地面，地面返回的射频信号经过接收天线进入微波接收系统，经低噪放和混频后产生中频信号，经增益控制和模拟信号跟踪电路输出视频回波脉冲信号，经高度数据处理和计算电路、接口电路输出高度和状态信息送给飞行器上的其它设备。

现有基于脉冲无线电高度表进行测高的方法主要包括对回波信号的搜索、捕获和自动跟踪三个互相联系的部分。回波信号通过接收机输出后，经过处理使之成为满足幅度要求的视频脉冲信号，将该信号与跟踪脉冲在时间上进行比较，比较出它们之间的时间间隔。如果跟踪脉冲在时间上与回波脉冲完全重合，即两者的延迟时间相同则输出误差电压为零。反之将输出误差电压，误差电压大小与时间的差值成正比，通过其正负值表示跟踪脉冲与回波脉冲的前后相互关系。根据误差电压的正负值的大小产生一个控制信号，该控制信号的作用是控制跟踪脉冲移动的时间和移动的方向，其目的是使跟踪脉冲相对于基准脉冲的延迟时间朝着与视频脉冲相对于基准脉冲的延迟时间相同的方向变化，使跟踪脉冲和视频脉冲完全重合，通过测量发射脉冲和跟踪脉冲的时间延迟计算出当前的高度。

用上述现有的测高方法应用于无线电高度表进行测高,会存在以下不足:

随着飞行器上装备的设备越来越多，电磁环境日益复杂，且多数飞行器需要编队飞行，每架飞行器上装备至少有一部无线电高度表,设备内部和设备之间存在着干扰，还存在其他机载雷达的同频干扰，当用上述测高方法进行测高时,由于跟踪电路对本机、他机回波信号或噪声信号不能有效识别，特别是当多机编队在飞行时，一架飞行器上的无线电高度表可能会错误跟踪其他雷达的回波信号或跟踪噪声信号，这种错误的跟踪将会导致输出错误的测高结果，影响飞机编队飞行安全和正常跟踪。

因此如何解决多机编队飞行时正常跟踪问题是脉冲体制无线电高度表急需解决的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于脉冲体制高度表的测高方法，以避免与他机的信号干扰，保证飞机编队的飞行安全和正常跟踪，提高多机编队的测高精度和稳定性。

本发明的技术思路是：发射随机脉冲时序信号，接收时先对回波信号进行处理产生两路视频信号，第一路信号幅值和噪声大于第二路信号；通过多个纳秒级距离门对第一路信号进行相关积累，当积累的脉冲数大于跟踪门限值时，根据距离门和视频脉冲重合产生停止脉冲；根据触发脉冲和停止脉冲的延迟时间采用数理统计的方法计算出高度；通过第二路信号控制接收机的灵敏度，使得不同回路衰减下第二路信号的幅值控制在采样门限附近，从而使得第一路信号的幅度大于采样门限且保持稳定，保证脉冲前沿跟踪和不同强弱的回波信号下的测高精度。

根据上述技术思路，本发明的实现步骤包括如下：