[发明专利]一种无线电高度表系统、控制方法及存储介质

说明书

本发明属于无线电高度表技术领域，公开了一种无线电高度表系统、控制方法及存储介质，所述无线电高度表系统中发射天线与功率放大器连接，功率放大器与频率综合器连接；频率综合器与接收机连接，接收机分别与接收天线和信号处理单元连接，信号处理单元与频率综合器连接。频率综合器设置有恒温晶振，恒温晶振经二功分器分成两路信号，一路直接输出给DDS做时钟，另一路给锁相环PLL做时钟。在飞行器低空飞行需要测高时，调频高度表波束可更好扫描地面，识别树木房屋等可能存在的干扰反射面，通过天线方向的调整适应飞行器飞行姿态，从而更加准确的在各种复杂环境中反应飞行器于地面之间的真实距离。

技术领域

本发明属于无线电高度表技术领域，尤其涉及一种无线电高度表系统、控制方法及存储介质。

背景技术

目前，无线电高度表所应用的技术原理为雷达测距原理。雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方位、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。

雷达发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播。电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，送到显示器，显示出目标的距离、方向、速度等。为了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，这个延迟时间是电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离为：S=CT/2；其中S：目标距离；T：电磁波从雷达到目标的往返传播时间；C：光速。

现有技术方案应用脉冲波进行测距，测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成目标的精确距离。测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量，测量仰角靠窄的仰角波束测量。根据仰角和距离就能计算出目标高度，测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应原理。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。但是脉冲高度表用于高度，主要工作在10000米左右。这种高度的划分是由于在高度工作时，调频式高度表需要过多的功率，而在低高度（如30米以下）应用脉冲高度表要产生很窄的脉冲，以避免对回波的遮挡，因而有困难。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中的高度表在调频过程中，需要过多的功率；在低高度应用脉冲高度表要产生很窄的脉冲，易产生对回波的遮挡。

解决以上问题及缺陷的难度为：

（1）弹上或机上电源动力来自供配电系统，一般采用不可循环的热电池或电瓶作为供电来源，因此高度表调频功率提高受到使用环境整体电力配额的限制；其次，降低发射功率，则会导致回波能量经地面反射后大幅衰减，使得设备无法正常工作；

（2）因不同高度需采用不同频幅的脉冲，因此需要射频发射频率可调，增加了系统设计难度和生产成本，降低了整体稳定性。

解决以上问题及缺陷的意义为：

（1）可以保证弹上或机上供配电总体平衡，为其他有效载荷节余更多电力，提高系统整体设计冗余度和稳定性；（2）缓解低高度应用中回波阻挡问题，提高设备在全高度全距离的工作稳定性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种无线电高度表系统、控制方法及存储介质。

调频式无线电高度表是搭载于飞行器的电子设备，用于测量载体距离地面的真实高度。该发明解决了在雨雪等复杂气候条件下，在较低高度范围内精确快速测量高度的问题。