www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Высотомеры

Radar- Altimeter display

Рисунок 1. Циферблат радиовысотомера с логарифмической шкалой

Рисунок 2. Принцип измерения

Рисунок 2. Принцип измерения

Высотомеры

Высотомеры — это импульсные радиолокаторы, направленные в надир (направление, противоположное зениту). Такой радиолокатор излучает короткие высокочастотные импульсы и измеряет время запаздывания t0 импульса, отраженного от поверхности Земли, для расчета высоты воздушного или космического объекта, на котором он установлен.

Для измерений на меньших высотах могут использоваться радиолокаторы непрерывного излучения с частотной модуляцией (FMCW). Эта технология обеспечивает лучшую разрешающую способность, однако имеет меньшее значение максимальной однозначно измеряемой высоты, при соизмеримых затратах. Часто обе технологии используются одновременно. Для импульсного радиолокатора расчет высоты возможен в соответствии со следующим подходом:

t0 = 2·h где t0 = время запаздывания;
h = высота над землей;
c0 = скорость света.
(1)
c0
Отражение сигналов высотомера от плоской поверхности

Зондирующий импульс достигает поверхности сначала в некоторой небольшой окрестности точки касания. Часть поверхности, на которую попала электромагнитная волна, называют освещенной. По мере дальнейшего распространения импульса площадь освещенного участка быстро растет и сам он из точки трансформируется в диск. Вместе с этим увеличивается и отраженная мощность. Размеры участка поверхности, участвующего в отражении электромагнитной волны, зависят от ширины луча антенны. Энергия, распространяющаяся вдоль направления на центр основного лепестка диаграммы направленности антенны, пройдет более короткий путь, чем энергия, распространяющаяся в направлениях, близких к краю луча. Формируется кольцо и площадь кольца остается постоянной при увеличении его диаметра. Уровень отраженного сигнала зависит от размеров отражающей поверхности и быстро растет до тех пор, пока не сформируется кольцо. После этого этот уровень остается постоянным пока растущее кольцо не достигнет границ луча радиолокатора, после чего начинает уменьшаться.

Применения: используется на

Примеры: высотомер TOPEX/Poseidon и радиовысотомер Poseidon-2 на спутнике Jason-1.