现代调频连续波无线电高度表现状与发展趋势

现代调频连续波无线电高度表现状与发展趋势

罗永星

北京青云航空仪表有限公司 北京 101300

摘要：随着调频连续波无线电高度表技术的发展，越来越广泛的高度表被用于民用和军用飞机上。现代的调频连续波无线电高度表技术已经广泛运用到许多领域，能够精确的在各种干扰下提取有用的信息，因此，该技术在飞机中是十分重要的，能够保证各种参数的准确度。本文将浅谈现代的调频连续波无线电高度表技术的现状和未来的发展趋势。

关键字： 现代调频连续波无线电高度表 现状和发展趋势

调频连续波无线电高度表能够精确的测量出飞机与地面、海平面等的距离，能够方便驾驶人员调节高度。而且还可以测量地表的粗糙度、海平面的波浪高度等参数，能够最大限度的保证相对高度。调频连续波无线电高度表在飞机的自动着落、自动导航和地形匹配等领域有极其重要的意义。调频连续波适用于一千五百米以下的高度，具有测量的参数精度高、可靠性强和成本低等特点。现代调频连续波无线电高度表不仅仅使用在飞机上，也广泛使用在探测、遥感领域，且越来越智能化，因此，调频连续波无线电高度表的运用现状和未来的发展趋势有深远的意义和作用。

1. 现代调频连续波无线电高度表的发展现状和水平

我国从七十年代才开始制作和使用高度表，八十年代研制出 “SZR-3”的无线高度表，随着科学技术的发展，现代的调频连续波无线电高度表已经得到了质的飞越。调频体制无线电高度表一般由发射器、接收器、高度显示器和发射电缆等设备组成，而现在国内外大部分都使用调频连续波无线电高度表。现代的高度表比传统的高度表的线路更简单、成本更低，且现在的高度表越来越小型化，能够简单有效的消除飞机因上升或者下降带来的多普勒效应而干扰高度表测量的准确度；现代的高度表调制周期比较稳定，使无线高度表跟踪速度变小，有利于高速飞行体的使用。现代的调频连续波无线电高度表测高公式变得十分简单、且在计算各种参数时也十分简单；现代的高度表的电路比之前的简单了许多，不需要去搜索电路，也不存在“假零点”等问题；现代的高度表相对于传统的高度表更准确、更可靠，且变得更简单化。现代的调频连续波体制采用了预选滤波器和双平衡混频器，大大提高了高度表的抗干扰性和准确度；调频连续波体制对天线的隔离度的要求变小，降低了测高失败的可能性。现代的高度表能够很容易在限制条件下的距离分辨率和差额中提取有关的信息，有助于让操作人员做出更好的选择。

2. 现代调频连续波无线电高度表存在的问题和解决措施

现代的调频连续波无线电高度表也存在着一定的问题，应该努力解决存在的问题，提高调频连续波无线电高度表可靠度和准确度，让航空领域变得更安全。现代的调频连续波无线电高度表可能受到其他信号的干扰，导致不能正常工作，其抗干扰能力比较差；其次，高度表存在着一定的计算误差，可能会影响飞机的起飞和降落等安全。现代的高度表的低高度和高高度的精确度不能兼顾。一些设备出现被污染、老化，高度表的准确度低和其他信号和设备的干扰是高度表最常见的问题。在尘土、雨雪天气时，渗漏出来的油液与尘土、水混合后导致天线、接收区域被污染；高度表中各个设备也存在着老化问题，会影响测量参数的准确度。高度表准确度是最基本的问题，高度表的准确度影响着操作者的判断，也影响着飞机的安全。高度表会受到其他信号的干扰，导致出现显示不出来数据、参数数据不准确等问题。因此，要积极解决调频连续波无线电高度表存在的问题，提高高度表的准确度和可靠性。首先，要提高相关测量设备的灵敏度，扩大测量的范围，提高高度表的精确度，采用数字滤波技术、差频加权、微处理和先进的信息处理技术来提高高度表的准确度和可靠性，利用微处理低差拍信号进行处理，直接测量地面回波差频和精密延迟线之比，从而完成了误差对消的结果，能够提高高度表的精确度，减少相对误差；要利用高度处理器来监测和控制系统的工作，要有应急措施来确保在紧急情况的使用效果。要提高抗干扰的能力，现如今，信号各种各样，信号之间可以产生一定的干扰，而这些干扰会影响高度表的准确度，因此，要提高高度表的抗干扰能力。要优化SLED技术，提高设备的多次抗干扰性。也要经常去清理、维修和保养高度表，要经常检查是否出现设备污染的现象，也要及时去更换设备老化的零件，从而提高现代调频连续波无线电高度表的准确性和可靠性。面对高低空不可兼容情况，应该进行差拍信息的处理技术的改革，提高在高低空的精确度。

三、调频连续波无线电高度表的发展趋势

现代的调频连续波无线电高度表的发展趋势主要有三方面，及射频前端的微波集成化、差拍信息的处理技术的改革和微处理技术的“升级”。射线前端包括发射设备、接收设备等，其中，最核心的技术是微波集成化，微波集成化是实现高度表全固态的关键。而微波集成化的关键又取决于固态发射设备的发展，现如今，全固态已经基本实现，但也存在着一定的问题，因此，要改变大功率的晶体三级管的微波混合集成电路，将线路进行简化是射线前端发展的趋势。多次倍频链已经形成，且由倍频链向单管震荡转型。由于效应管和微波集成的快速发展，现如今，发射和接收装置已经得到了很大的改善，且固态发射设备向高调制、宽频带方向逐渐靠近。调频连续波无线电高度表的频谱和线性关系直接影响了高度表的准确度和动态品质。所以为了提高高度表的准确度和动态品质，越来越多的飞行设备采用微处理控制的线性校正网络来改进线性度，从而提高高度表的准确度和可靠性。现如今，大多数的射线前端对变频设备和噪音进行优化处理，提高变频的效率，降低噪音，着重解决了泄露和寄生调幅干扰等问题。近些年来，大部分都采用了双平衡混频器，并且对双平衡混频器进行优化，提高变频器的效率，提高高度表的灵敏度。

差拍信息的处理技术的改革是高度表发展的一个必然趋势，不论采用什么体制的高度表，都必须重视差拍信息的处理技术，都要努力优化差拍信息的处理技术。差频实际是符合正态分布的功率图，在正态分布里包含着许多差频谱线和谐波谱线。经典的差拍信息技术到变频制的研究，无疑就是为了提高差频测量的准确度。对差拍信息的处理技术的改革就是为了降低测量误差，经典的差拍信息的处理技术的测量误差最大可以达到百分之二十，因此，对差拍信息的处理技术进行改革是必不可少的。为了提高高度表的精确度和稳定性，现在许多差拍信息的处理技术都向着窄频带接收和可编程滤波器等技术不断发展和优化，采用自动跟踪系统实现了对高度变化和环境变化的持续跟踪和提高相关的参数数据，且AHV-17智能化发展计划也不断有新的突破。现如今采用多次回波分析，提高了高度表的精确度和可靠性。

从八十年代开始，微处理技术已经开始使用，随着科学技术的进步，现如今的微处理技术已经得到了长足的发展，能够更快速和更准确的对信号进行处理和监视，用微处理技术将测量结果的误差降低到最低。现如今，对微处理技术进行不断“升级”，不断的降低测量结果的误差，能够更完善的监视系统的工作，能够提高高度表的稳定性、可靠性和精确度。

结束语：调频连续波无线电高度表技术的发展关乎着许多领域的发展和安全，因此，要积极创新调频连续波无线电高度表，打破传统技术，不断提高调频连续波无线电高度表的精确度和可靠性。展望未来，希望沿着高低空兼容的方向发展，并且能够降低相对误差，提高高度表的准确度和可靠性。

参考文献：（1）李春生《现代调频连续波无线电高度表现状与发展趋势》{J}制导与引信1991年02期

2. 孟庆虎、梁志恒、王涛、陶青长《SOC在线性调频连续波无线电高度中的应用》{J}}制导与引信2012-06-15

3. 杨怡《连续波无线电高度表测试仪的硬件设计》{J}nullnull2016-04-28