第十章 无线电高度表
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民用飞机无线电高度表简介
±５ ％
对 于机上安装 的无 线电高度表是否满足上 述精 度要求 ， 可 以通过地 面测试进行验证 。对于地面测试 ，需要能够 模拟 无线电高度信息 ，艾法斯公司的 ＡＬ Ｔ 一８ ０ ０ ０无线电高度表 航线测试仪为针对上述情况推 出 ，可 以使用其进行测试 。 ＡＬ Ｔ 一８ ０ ０ ０测试仪能 够对调频连续波无线电高度表和 脉冲无线 电高度表进行测试 ，同时测试方式也分 为直连测试
０—２ ０ ０ —２５
精度
±５ ｆ ｆ ±３％
信号传输存 在延迟的情况 。将 导致无线 电高 度表的读数并 不 是真实待测高 度 ，而是包含 了系统本身延迟 对应高度 。同时
由于飞机无线 电高度表零高 度定义为在飞机 着陆Ｅ ｔ ｔ ， ￣ Ｕ 离地高
５ ０ ０及以上
０—２ ５
恒 定的 ，则得到 的频率偏差可 确定信号传 输时间 ，即可得到
无线 电高度 。 以图 １三 角波调制 为例 ，若调 制周期 为 ７ ’ ，频 率变化 为
告警 系统和交通 告警和防撞系统 等其它系统使 用 ，是一重要
的导航信息 源 。
△ Ｆ，在Ｂ ￣ ， ｘ Ｕ 点 测得发射信号频率与接收信号频率差为 △ ，，
Ｊ Ｉ
＼、 、 、 、 ／， ， ， ＼ ＝ ＞ ＜ ＝ 二 ， ， ， ，
局和 矩形布局 ，对于 无线 电高 度表之 Ｉ ＇ ａ － Ｊ ｌ ￣ ９ ， 安装布局 情况 ，设 计者需要从 气动特性 、结构 强度 、电磁 兼容等 多方 面进ｚ … － ｚ ／ ￣ 合考虑 ，选取合适的安装布局方式 。
／， ／
Ｉ
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无线电高度表的鉴定试飞
技 术 成 果 展 矛
往辨技 术 协 作 信 息
２ ０ １ ５ （ ４
无线电高度表的鉴定试飞
刘静 茹， 哈尔滨 飞机工业集团 有限责 任公司飞机设 计所
绪 论 ｌ 平 飞精度试飞方法 。 平飞精度反映了 能稳定 陛， 如高度输 出的零 点漂 移 ， 灵敏度 近年 来 ，我们承担了一系列的国产无 高度表在天线波束垂直地面 ，试验机速度 的变化等 。 线 电高度表的 鉴定试飞任务 ，通过这些无 很小的情况下的测高精度 ，它是盘旋精度 对于可靠性的检查 ，应将高度表安装 线电高度表的试飞 ， 我们对无线 电高度表 及跟随性检查的基础 。平飞精度的试飞方 在最恶劣的环境下 ， 长期 考核抗 振性 、 抗过 鉴定 试飞取得 了一定的经验 ， 本文对这些 法一般在高度表的工作范围内取若千个具 载能力 、 故障率等方面的 情况。 有代表性的高度面 ， 作为平飞高度 。 试验机 五、 测试仪器 方面 的经验予以总结 ， 以供参考 。 测试仪器应能准确记录高度表及试验 二、 鉴定试飞的 目的和依据 以很小的速度 平飞通过 机场跑道 上空 ， 在 无线电高度表是飞行器常用的测高仪 通场过程 中 ， 应保持飞行高度基本不变 。 测 机的各项参数 ， 并 保证 一定 的测试精度 ， 现 器， 对于无线 电高度表的鉴定试飞依据应 试仪器记录高度表｝ 高度输出 ， 将它们与 以某架机上的测试为例 ，说明高度表试飞 以有关部 门批复 的试飞大纲 为依 据 ，技术 高度基准 （ 激光测距仪的测高结果 ）相 比 的测试仪器 。 指标 以高度表制造技术条件 为依据 。并参 较 ， 得出一 组该高度 面｝ 向平飞误差值 ， 这些 １ ． 机 载测 试 系统 和 地面 数据 处 理系 照航标 《 民用航空器机载低空无线 电高度 误差值便可作为对该高度表的平飞精度的 统 。机载测试系统包括机载数据采集系统 表最低性能要求》 。 鉴定数据 ，按照技术条件评价该高度 表的 和激 光测距仪 。 对于研制试飞 ，则以试 飞任务书为依 精度是否满 足要 求。 （ １ ） 机载数据采集系统的选用。由于某 据。 ２ 盘旋误差的试飞方法。盘旋误差的 架机 上无 线 电高度 表输 出的数 据 为 Ａ Ｒ — 三、 试 飞 科 目的确 定 试飞方 法可与平 飞精度试 飞结合进 行 ， 方 Ｉ Ｎ Ｃ 一 ４ ２ ９ 总 线 数 据 ， 所 以 我 们 选 择 无线 电高度表的试飞内容基本是以下 法是 ： 在试验机平飞通场 尚未飞 出跑道前 ， Ｋ Ａ Ｍ５ ∞ 采集器系 统。Ｋ Ａ Ｍ５ ０ Ｏ采集 器由 操作试验机迅速 进入 倾斜 状态 ，盘 旋改出 爱尔兰 Ａ Ｃ ０ Ｎ Ｔ Ｒ Ｏ Ｌ公司 生产 ，属于 几点 。 ｌ 基本＿ 生能试飞。 无线 电高度表的基本 平飞 ，倾斜 角度应根据 飞行高 度和 速度 等 模块化数据采 集记录系统 ，具有 多种功能 性能包括下面几类 ： 因素而定。 但必须注意的是 ， 从平飞进入倾 模块 ， 如与各种形式传感器 相适 应的信号 总线监ｊ 贝 ０ 模块 、 固态记忆存储模 （ １ ） 测高范围试飞 。 主要检查无线 电高 斜的过渡过程中 ，开始阶 段要保持试验机 调节 模块 、 度表的最大测高范围 ，大部分高度表都有 高度不变 ， 只改变试验机姿态 ， 试验机倾斜 块及数据传输模块 等。系统时间以 Ｔ ａ Ｇ模 Ｐ Ｓ时间作为基准 时间。系统采 输出饱和和输出闭锁电路 ，当高度表大于 角大于最大盘旋角度 后 ，高度 不要求保持 块接收的 Ｇ 指示 范围后 ， 输 出饱 和 ， 为一个 固定数值 ， 不变 。 用了 １ ６位 （ Ａ ／ Ｄ ） 模拟数字变 换 ， 并 具有低 ３ 测高 范围的试飞方法 。 进行测高范 噪声 、 高精度数字滤波 器 ， 以保证高分辨率 当高度继续增加 ， 大 于跟踪范围后 ， 高度表 在一 ４ ０℃至 ＋ ８ ５℃ 使用环境 输出 闭锁 。测高范围试飞就是要测定在平 围的试飞时 ， 试验机首先 以小角度 （ 俯仰角 和测量精度 ， ０ ２ ５ ％ 满 量 飞状 态下 的输 出饱和点高度和输 出闭锁 点 小 于 １ Ｏ度 ， 倾斜 角小于 ５ 度） 爬 升至 高度 温度 范围内的测量精度 为 ： 表输 出闭锁 ， 然 后下滑至高度表指示范围 ， 程 。系 统总 采样 率 为 ５ ０ ０ Ｋ ／ Ｓ ，同步 时 间 高度 。 同时还要检查 飞机机动 飞行 （ 包括爬 从此飞行段 的数据 曲线中确定爬升状态下 为 ２ ５ ０ ｎ ｓ ， 采用等时间间隔采样 。 此外 ， 系 以 统 采用 ＭＥ Ｍ固态数 据存储模 块用于采 集 升和下滑 ）对高度表输 出饱和 点高度 和闭 的输出饱和 点高度 和输出 闭锁 点高度 ， 锁 点高度 的影响。 及下滑状态下 的输出开锁点高度和输 出饱 数据 的记录 ，所采集数据以系统专用二进 （ ２ ） 输 出跟随性检 查试 飞 。由于无线 和 点高 度。 制码存入到 ＭＥ Ｍ模 块的可插拔 Ｃ Ｆ 卡中。 电高度 表 ， 输出信号的滞后 ， 对 瞬变地形的 确定闭锁高度和 开锁 高度 以后 ，取 一 （ ２ ） 激 光测距仪 。ＷＣ Ｊ 一 ２ 激 光测距仪 分别在跑道 、 具有 防水 ， 防震 ， 是采用单片机处理 的超小 跟随性能也不相 同 ， 所以 ， 需要对 高度 表跟 个 略大于闭锁高度 的高度 面 ， 水面 、 洼地 、 森林 、 山地等不同地形下平飞 ， 型观测 仪器 ， 备有 Ｒ Ｓ ２ ３ ２接 口 ， 其 主要性 随Ｉ 生能进行 飞行检查 。 （ ３ ） 性能稳定性检 查试飞 。对于 高度 检查有无开锁现象 。再取一个 略小 于开锁 能指标如 下 ： 最大量程 ： ６ ０ ０ ０米 表的基本 『 生能 ，还应检 查其 随温度等环境 高度的高度 面 ，分别在上述 的不同地形 下 有效量程 ： ３ Ｏ到 ４ ０ ０ ０米 因素 改变所发生的变化 隋况。 进行平飞和机动飞行 ，盘旋坡度 应大干 技 测距精度 ： ｌ 米 （ ４ ） 工作可靠 性检查试飞 。为检 查高 术条件给出的最大倾 斜角度 ，检查有无闭 重复频率 ： ６ 到 １ Ｏ次 ／ 分 度表的工作可靠性 ，必 须在 比实际使用环 锁现象 ， 如有 ， 应确 定出现 闭锁时 的高度 、 距离分辨 率 ： 不小于 ３ Ｏ米 境更为苛刻的试验环境下进行长时间的飞 地形 、 飞行 姿态 ， 以判断 是否属正 常现象 。 输出接 口： Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 行考核 。 般， 从有利于飞行仪 表指 示的角度 来说 ， ２ 精度 试飞。精度试飞主要包括平飞 在 同一个高度面 ， 高度表 不应处于 闭锁 一 使用温度 ： 一 ３ ０ 度到 ＋ ５ ０度 精度测量和盘旋精度侧量 。 开锁频繁交替状态 ，以免指示器干扰飞行 控制方式 ： 计算机 平飞精度测量是测量在高度表天线发 员， 造成误判断 。 （ ３ ） 地面数据处理 设备 。地 面数据处 ４ 跟 随性检查试飞方法 。 跟 随性检查试 理 设 备 主 要 由 服 务 器 和 计 算 机 组 成 。 射的波束垂直于反射面的情况下 的测高精 度 ，它反映了高度表在最佳反射 角度 下的 飞 ， 首先检 查爬升和 下滑状态下的跟随性 ， Ｋ ＡＭ５ ０ ０数据采集系统所记 录的飞行试验 数据 通过 Ｃ Ｆ卡传送给 地面数据 处理计算 测 高精度 ， 反射 面（ 地面） 一 般选择 机场跑 主要是检查指示器机械系统的滞后 隋况。 道。 复杂地形 的跟踪 『 青 况检查试飞 ， 是选 机 ， 采用专 门编 写的软件 ， 按飞行参数绘制 盘旋精度 测量 是测量在高度 表天 线发 择一段地 形变化 明显的坡地 、 大坝 、 山丘 、 时间历程 曲线及做数据处理 ， 如滤波 ， 曲线 射的波 束于反射面成一定角度 隋况 下的测 建筑物 等作 为高度表 的反射面 ， 试验机 平 拟和等 。 六、 试 飞 结 论 高精 度 ，主要是检查高 度表测高精 度与波 飞通过这些地域 ，从测得的高度 曲线上判 在对 测试数据进行处理 以后 ， 对 每个 束反射角的关系。 断地形跟踪能力。由于各种高度表 的时间 试飞科 目给 出试飞结果 ， 并加以分析 ， 根 据 在平飞精度和盘旋精度 测定后 ，还需 常数不一样 ， 飞行 速度 可视 晴况 而定 。 对无线 电高 度表的 进行不同反射面（ 反射系数不 同） 的精度检 Ｓ 稳定 与可靠 【 生 检查试飞 方法 。 对于 全部 科 目的试 飞结 果 ， 查 ，以验证高 度表 在不同反射系数下的精 性能稳定 Ｉ 生的考核 ， 需要较长 的时间 ， 一般 性能给出试飞结论 。 度变化情况 。 应经历季节的变化 ，尽可能的将最恶劣情 四、 试飞方法 况下的结果记录下来 ，以检查高度表的性
往辨技 术 协 作 信 息
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无线电高度表的鉴定试飞
刘静 茹， 哈尔滨 飞机工业集团 有限责 任公司飞机设 计所
绪 论 ｌ 平 飞精度试飞方法 。 平飞精度反映了 能稳定 陛， 如高度输 出的零 点漂 移 ， 灵敏度 近年 来 ，我们承担了一系列的国产无 高度表在天线波束垂直地面 ，试验机速度 的变化等 。 线 电高度表的 鉴定试飞任务 ，通过这些无 很小的情况下的测高精度 ，它是盘旋精度 对于可靠性的检查 ，应将高度表安装 线电高度表的试飞 ， 我们对无线 电高度表 及跟随性检查的基础 。平飞精度的试飞方 在最恶劣的环境下 ， 长期 考核抗 振性 、 抗过 鉴定 试飞取得 了一定的经验 ， 本文对这些 法一般在高度表的工作范围内取若千个具 载能力 、 故障率等方面的 情况。 有代表性的高度面 ， 作为平飞高度 。 试验机 五、 测试仪器 方面 的经验予以总结 ， 以供参考 。 测试仪器应能准确记录高度表及试验 二、 鉴定试飞的 目的和依据 以很小的速度 平飞通过 机场跑道 上空 ， 在 无线电高度表是飞行器常用的测高仪 通场过程 中 ， 应保持飞行高度基本不变 。 测 机的各项参数 ， 并 保证 一定 的测试精度 ， 现 器， 对于无线 电高度表的鉴定试飞依据应 试仪器记录高度表｝ 高度输出 ， 将它们与 以某架机上的测试为例 ，说明高度表试飞 以有关部 门批复 的试飞大纲 为依 据 ，技术 高度基准 （ 激光测距仪的测高结果 ）相 比 的测试仪器 。 指标 以高度表制造技术条件 为依据 。并参 较 ， 得出一 组该高度 面｝ 向平飞误差值 ， 这些 １ ． 机 载测 试 系统 和 地面 数据 处 理系 照航标 《 民用航空器机载低空无线 电高度 误差值便可作为对该高度表的平飞精度的 统 。机载测试系统包括机载数据采集系统 表最低性能要求》 。 鉴定数据 ，按照技术条件评价该高度 表的 和激 光测距仪 。 对于研制试飞 ，则以试 飞任务书为依 精度是否满 足要 求。 （ １ ） 机载数据采集系统的选用。由于某 据。 ２ 盘旋误差的试飞方法。盘旋误差的 架机 上无 线 电高度 表输 出的数 据 为 Ａ Ｒ — 三、 试 飞 科 目的确 定 试飞方 法可与平 飞精度试 飞结合进 行 ， 方 Ｉ Ｎ Ｃ 一 ４ ２ ９ 总 线 数 据 ， 所 以 我 们 选 择 无线 电高度表的试飞内容基本是以下 法是 ： 在试验机平飞通场 尚未飞 出跑道前 ， Ｋ Ａ Ｍ５ ∞ 采集器系 统。Ｋ Ａ Ｍ５ ０ Ｏ采集 器由 操作试验机迅速 进入 倾斜 状态 ，盘 旋改出 爱尔兰 Ａ Ｃ ０ Ｎ Ｔ Ｒ Ｏ Ｌ公司 生产 ，属于 几点 。 ｌ 基本＿ 生能试飞。 无线 电高度表的基本 平飞 ，倾斜 角度应根据 飞行高 度和 速度 等 模块化数据采 集记录系统 ，具有 多种功能 性能包括下面几类 ： 因素而定。 但必须注意的是 ， 从平飞进入倾 模块 ， 如与各种形式传感器 相适 应的信号 总线监ｊ 贝 ０ 模块 、 固态记忆存储模 （ １ ） 测高范围试飞 。 主要检查无线 电高 斜的过渡过程中 ，开始阶 段要保持试验机 调节 模块 、 度表的最大测高范围 ，大部分高度表都有 高度不变 ， 只改变试验机姿态 ， 试验机倾斜 块及数据传输模块 等。系统时间以 Ｔ ａ Ｇ模 Ｐ Ｓ时间作为基准 时间。系统采 输出饱和和输出闭锁电路 ，当高度表大于 角大于最大盘旋角度 后 ，高度 不要求保持 块接收的 Ｇ 指示 范围后 ， 输 出饱 和 ， 为一个 固定数值 ， 不变 。 用了 １ ６位 （ Ａ ／ Ｄ ） 模拟数字变 换 ， 并 具有低 ３ 测高 范围的试飞方法 。 进行测高范 噪声 、 高精度数字滤波 器 ， 以保证高分辨率 当高度继续增加 ， 大 于跟踪范围后 ， 高度表 在一 ４ ０℃至 ＋ ８ ５℃ 使用环境 输出 闭锁 。测高范围试飞就是要测定在平 围的试飞时 ， 试验机首先 以小角度 （ 俯仰角 和测量精度 ， ０ ２ ５ ％ 满 量 飞状 态下 的输 出饱和点高度和输 出闭锁 点 小 于 １ Ｏ度 ， 倾斜 角小于 ５ 度） 爬 升至 高度 温度 范围内的测量精度 为 ： 表输 出闭锁 ， 然 后下滑至高度表指示范围 ， 程 。系 统总 采样 率 为 ５ ０ ０ Ｋ ／ Ｓ ，同步 时 间 高度 。 同时还要检查 飞机机动 飞行 （ 包括爬 从此飞行段 的数据 曲线中确定爬升状态下 为 ２ ５ ０ ｎ ｓ ， 采用等时间间隔采样 。 此外 ， 系 以 统 采用 ＭＥ Ｍ固态数 据存储模 块用于采 集 升和下滑 ）对高度表输 出饱和 点高度 和闭 的输出饱和 点高度 和输出 闭锁 点高度 ， 锁 点高度 的影响。 及下滑状态下 的输出开锁点高度和输 出饱 数据 的记录 ，所采集数据以系统专用二进 （ ２ ） 输 出跟随性检 查试 飞 。由于无线 和 点高 度。 制码存入到 ＭＥ Ｍ模 块的可插拔 Ｃ Ｆ 卡中。 电高度 表 ， 输出信号的滞后 ， 对 瞬变地形的 确定闭锁高度和 开锁 高度 以后 ，取 一 （ ２ ） 激 光测距仪 。ＷＣ Ｊ 一 ２ 激 光测距仪 分别在跑道 、 具有 防水 ， 防震 ， 是采用单片机处理 的超小 跟随性能也不相 同 ， 所以 ， 需要对 高度 表跟 个 略大于闭锁高度 的高度 面 ， 水面 、 洼地 、 森林 、 山地等不同地形下平飞 ， 型观测 仪器 ， 备有 Ｒ Ｓ ２ ３ ２接 口 ， 其 主要性 随Ｉ 生能进行 飞行检查 。 （ ３ ） 性能稳定性检 查试飞 。对于 高度 检查有无开锁现象 。再取一个 略小 于开锁 能指标如 下 ： 最大量程 ： ６ ０ ０ ０米 表的基本 『 生能 ，还应检 查其 随温度等环境 高度的高度 面 ，分别在上述 的不同地形 下 有效量程 ： ３ Ｏ到 ４ ０ ０ ０米 因素 改变所发生的变化 隋况。 进行平飞和机动飞行 ，盘旋坡度 应大干 技 测距精度 ： ｌ 米 （ ４ ） 工作可靠 性检查试飞 。为检 查高 术条件给出的最大倾 斜角度 ，检查有无闭 重复频率 ： ６ 到 １ Ｏ次 ／ 分 度表的工作可靠性 ，必 须在 比实际使用环 锁现象 ， 如有 ， 应确 定出现 闭锁时 的高度 、 距离分辨 率 ： 不小于 ３ Ｏ米 境更为苛刻的试验环境下进行长时间的飞 地形 、 飞行 姿态 ， 以判断 是否属正 常现象 。 输出接 口： Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 行考核 。 般， 从有利于飞行仪 表指 示的角度 来说 ， ２ 精度 试飞。精度试飞主要包括平飞 在 同一个高度面 ， 高度表 不应处于 闭锁 一 使用温度 ： 一 ３ ０ 度到 ＋ ５ ０度 精度测量和盘旋精度侧量 。 开锁频繁交替状态 ，以免指示器干扰飞行 控制方式 ： 计算机 平飞精度测量是测量在高度表天线发 员， 造成误判断 。 （ ３ ） 地面数据处理 设备 。地 面数据处 ４ 跟 随性检查试飞方法 。 跟 随性检查试 理 设 备 主 要 由 服 务 器 和 计 算 机 组 成 。 射的波束垂直于反射面的情况下 的测高精 度 ，它反映了高度表在最佳反射 角度 下的 飞 ， 首先检 查爬升和 下滑状态下的跟随性 ， Ｋ ＡＭ５ ０ ０数据采集系统所记 录的飞行试验 数据 通过 Ｃ Ｆ卡传送给 地面数据 处理计算 测 高精度 ， 反射 面（ 地面） 一 般选择 机场跑 主要是检查指示器机械系统的滞后 隋况。 道。 复杂地形 的跟踪 『 青 况检查试飞 ， 是选 机 ， 采用专 门编 写的软件 ， 按飞行参数绘制 盘旋精度 测量 是测量在高度 表天 线发 择一段地 形变化 明显的坡地 、 大坝 、 山丘 、 时间历程 曲线及做数据处理 ， 如滤波 ， 曲线 射的波 束于反射面成一定角度 隋况 下的测 建筑物 等作 为高度表 的反射面 ， 试验机 平 拟和等 。 六、 试 飞 结 论 高精 度 ，主要是检查高 度表测高精 度与波 飞通过这些地域 ，从测得的高度 曲线上判 在对 测试数据进行处理 以后 ， 对 每个 束反射角的关系。 断地形跟踪能力。由于各种高度表 的时间 试飞科 目给 出试飞结果 ， 并加以分析 ， 根 据 在平飞精度和盘旋精度 测定后 ，还需 常数不一样 ， 飞行 速度 可视 晴况 而定 。 对无线 电高 度表的 进行不同反射面（ 反射系数不 同） 的精度检 Ｓ 稳定 与可靠 【 生 检查试飞 方法 。 对于 全部 科 目的试 飞结 果 ， 查 ，以验证高 度表 在不同反射系数下的精 性能稳定 Ｉ 生的考核 ， 需要较长 的时间 ， 一般 性能给出试飞结论 。 度变化情况 。 应经历季节的变化 ，尽可能的将最恶劣情 四、 试飞方法 况下的结果记录下来 ，以检查高度表的性
无线电导航系统(第2版)-教学大纲、授课计划 吴德伟
《无线电导航系统（第2版）》教学大纲一、课程信息课程名称：无线电导航系统（第2版）课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分，4先修课程：无选用教材：《无线电导航系统（第2版）》，吴德伟主编，2023年，电子工业出版社教材。
适用专业：本课程可作为导航专业课程教学的课程，也可供其他相关专业学生和工程技术人员阅读参考，还可作为导航理论的培训课程。
课程负责人：二、课程简介无线电导航是在20世纪初发展起来的导航门类口第二次世界大战以后，尤其是进入21世纪后，由于军、民用航空导航的需求日益增多和电子技术的飞速发展，无线电导航成为各种导航手段中应用最广、发展最快的种7成为导航中的支柱门类。
本课程从系统的角度完整地介绍了军、民用现代无线电导航系统，内容包括导航的基本概念、相关知识，无线电导航系统的任务、构成、性能和发展；用于近程航空导航的中波导航系统、超短波定向系统、伏尔系统、地美仪系统、塔康系统、俄制近程导航系统，用于远程航空导航的罗兰-C系统、卫星导航系统和自主无线电导航系统：用于飞机着陆引导的米波仪表着陆系统、分米波仪表着陆系统、微波着陆系统和精密进场霄达系统。
三、课程教学要求求与相关教学要求的具体描述。
“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。
关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“U”或"1”。
”课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。
四、课程教学内容五、考核要求及成绩评定六、学生学习建议(-)学习方法建议1.依据专业教学标准，结合岗位技能职业标准，通过案例展开学习，将每个项目分成多个任务，系统化地学习。
2.通过每个项目最后搭配的习题，巩固知识点。
3.了解行业企业技术标准，注重学习新技术、新工艺和新方法，根据教材中穿插设置的智能终端产品应用相关实例，对己有技术持续进行更新。
4.通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队协作能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。
无线电高度表工作原理与应用研究
无线电高度表工作原理与应用研究曹乃森;张学锋;白星【摘要】无线电高度表用于测量飞机与地面间的真实高度.根据测量方法不同,无线电高度表有脉冲式高度表、调频式高度表和伪码测距高度表.本文研究了高度表工作原理和应用情况.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2017(000)028【总页数】2页(P9-10)【关键词】脉冲高度表;调频高度表;伪码测距【作者】曹乃森;张学锋;白星【作者单位】空军工程大学第一航空学院航空电子工程系,河南信阳464000;94710部队,江苏无锡 214000;空军退役飞机处理站,北京 100000【正文语种】中文无线电高度表是一种重要的机载导航设备，利用电波的传播时延测量飞机与地面间的真实高度。
常用的测量时延方法有脉冲测时法和频率测时法，对应的高度表有脉冲式无线电高度表和调频式无线电高度表。
伪随机码扩频技术在通信系统和卫星导航系统中得到广泛应用，扩频式伪码测距方法也应用到无线电高度表测高中。
本文主要研究三型高度表的测高原理和应用情况。
脉冲式无线电高度表，又被称为雷达高度表，由发射电路、接收电路、高度解算、指示器和电源电路等组成，如图1所示。
发射机向地面发射载波为4 300 MHz、重复频率为8kHz的射频脉冲信号，同时向高度解算电路输出时间基准脉冲。
射频脉冲经地面反射作为回波信号被接收电路接收，变换，放大，检波后，变为8 kHz 的视频回波脉冲后也输至高度解算电路。
高度解算电路将时间基准脉冲与视频回波脉冲之间的间隔转换成与高度成正比的直流电压。
指示电路对高度电压进行隔离和放大后显示出飞机的真实高度。
电源电路为设备提供所需的各种电源。
（图1）脉冲式无线电高度表采用窄脉冲和脉冲前沿跟踪技术，提高了测量精度和测高范围，老式的高度表测量范围为0 m～1500m。
由于使用新的工艺，目前脉冲式无线电高度表测量高度已提高到15 000 m。
调频式无线电高度表发射频率变化的调频信号，根据调制信号的变化规律分为直接调频式高度表和恒差拍调频式高度表两种。
《无线电高度表》课件
抗干扰能力
抗干扰能力
无线电高度表在测量过程中容易受到各种电 磁干扰的影响，因此需要具备较好的抗干扰 能力。无线电高度表通常采用抗干扰技术， 如频域滤波、时域滤波等，以减小干扰对测 量结果的影响。
干扰抑制
无线电高度表还应具备干扰抑制功能，能够 自动识别和排除干扰信号，确保测量的准确 性和可靠性。干扰抑制技术可以通过数字信
VS
详细描述
脉冲调频式无线电高度表结合了脉冲式和 调频式的优点，既能够通过测量电波的往 返时间计算目标的高度，又能够通过比较 发射和接收的电波频率差来提高抗干扰能 力和测量精度。这种类型的高度表结构复 杂，成本较高，但性能优异，适用于各种 复杂环境和气象条件下的高度测量。
其他类型的无线电高度表
总结词
总结词
通过测量电波的频率差来计算目标的高度。
详细描述
调频式无线电高度表通过发射电波，然后接收反射回来的电波，比较发射和接收的电波频率差，从而 得到目标的高度。这种类型的高度表抗干扰能力强，精度较高，但结构相对复杂，成本较高。
脉冲调频式无线电高度表
总结词
结合了脉冲式和调频式的优点，提高了 测量精度和抗干扰能力。
工作原理
无线电高度表通过向地面发射无线电 波，并测量反射回来的时间来计算飞 机距离地面的高度。
无线电高度表的重要性
01
02
03
安全保障
无线电高度表能够提供飞 机与地面之间的准确高度 信息，有助于避免飞行事 故，提高飞行安全。
导航辅助
在复杂的气象条件下，无 线电高度表能够帮助飞行 员判断飞机所处的高度位 置，辅助导航。
技术交流与转让
通过国际技术交流与合作，推动 无线电高度表技术的转让和传播 ，促进全球范围内的技术进步和 应用推广。
无线电高度表零高度校准功能的实现
１ 引 言
通 过 判 断该 Ｉ／Ｏ 口的 电平 ，来 决 定是 否进 行 零 高度 校 准 校 零
无 线 电 高度 表 是 一 种 测 量 航 空 、航 天 器距 离地 面 或 海 面 开 关 （ＳＷ ２）断 开 时 ，单 片 机 Ｉ／Ｏ 口 （Ｐ１．４）为 高 电平 ，此 时 高度
相 对 高度 的机 载 无 线 电设 备 ． 它 以规 定 的数 据 格 式将 高度 数 据 传 输 给其 他 设 备 显 示或 参考
传 统 的 无 线 电 高度 表 对“剩 余 高度 ”的 补 偿 在 主 控 软 件 进 行 ．每 当“剩 余 高度 ”改 变 时 ．都 需要 更 改 主 控 软 件 。主 控 软 件 存 储 在 程 序 存 储 芯 片 中 。 该 芯 片 一般 无 法 在 线 加 栽 且 直 接 焊 接 在 印 制 板 上 ．更 改主 控 软 件 均 需对 该 芯 片进 行 拆 卸 、擦 除 、 烧 写 、焊 接 等 一 系 列操 作 ，过 程 繁 琐 且 易 损 坏 器件 和 印 制 板 ； “剩 余 高 度 ”的补 偿 值 是 根 据 高 度表 装 机 电 缆 长 度 和 天线 距 地
３ 剩 余高度
所 谓 “剩 余 高度 ”即 飞 机 在 地 面上 时 无 线 电 高 度表 收 发 机 口面 的 高 度 。它 由装 机 电缆 的 电 长度 和 飞机 上 无 线 电 高 度 表 天 线 的 距 地 高度 决 定 配 装 不 同机 型 的 无 线 电 高度 表 装 机 电 缆 长 度 和 天 线 距 地 高 度 均 有 所 差 异 ，导 致 不 同机 型 所 对 应 的 “剩 余 高度 ”也 不 同。
（１）串行 时钟 信 号 （ＳＣＬ）：用 于 所 有 数 据 传 送 和 接 收 的 串
民航电子设备——无线电高度表
5
二、原理
6
原理图1
7
原理图2
8
原理图3
9
原理图4
10
原理图5
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原理图6
12
三、组成
1、收发机 2、收发天线 3、指示器
13
四、指示器介绍
1、非EFIS飞机上，安装有专门的高度表指 示器
14
指示器
15
四、指示器介绍
1、非EFIS飞机上，安装有专门的高度表指 示器
2、EFIS飞机上，高度在EADI上显示
3、在非EFIS飞机上，高度在无线电高度上指示；在
EFIS飞机上，高度在EADI上显示。
4、飞机离地高度达到2500英尺时，
高度表进行高度指示。
19
复习思考题
1、说明无线电高度表的功用 2、说明无线电高度表的简单原理 3、在非EFIS和EFIS飞机上，高度是如何指
示和显示的？ 4、高度表的使用
20
16
EADI上的高度显示
17
五、使用
1、飞行高度低于2500英尺时，高度表开始 高度指示。
2、当飞行高度低于决断高度DH时，决断高 度灯亮；高于决断高度时，决断高度灯 灭。
18
小结
1、无线电高度表用于测量飞机的真实高度。
2、无线电高度表利用无线电波从飞机到地面，再从地
面返回飞机，测量其所经历的时间而测量高度的。
1Leabharlann 十四章无线电高度表 RADIO ALTIMETER
RA
2
内容
一、功用 二、原理 三、组成 四、指示器介绍 五、使用 六、小结及复习思考题
3
一、功用
4
一、功用
测量飞机离地面的实际高度，其测量范围为 0 －2500英尺。在起飞和最后进近时使用。所以也 称为低高度无线电高度表LRRA（Low Range Radio Altimeter）
二、原理
6
原理图1
7
原理图2
8
原理图3
9
原理图4
10
原理图5
11
原理图6
12
三、组成
1、收发机 2、收发天线 3、指示器
13
四、指示器介绍
1、非EFIS飞机上，安装有专门的高度表指 示器
14
指示器
15
四、指示器介绍
1、非EFIS飞机上，安装有专门的高度表指 示器
2、EFIS飞机上，高度在EADI上显示
3、在非EFIS飞机上，高度在无线电高度上指示；在
EFIS飞机上，高度在EADI上显示。
4、飞机离地高度达到2500英尺时，
高度表进行高度指示。
19
复习思考题
1、说明无线电高度表的功用 2、说明无线电高度表的简单原理 3、在非EFIS和EFIS飞机上，高度是如何指
示和显示的？ 4、高度表的使用
20
16
EADI上的高度显示
17
五、使用
1、飞行高度低于2500英尺时，高度表开始 高度指示。
2、当飞行高度低于决断高度DH时，决断高 度灯亮；高于决断高度时，决断高度灯 灭。
18
小结
1、无线电高度表用于测量飞机的真实高度。
2、无线电高度表利用无线电波从飞机到地面，再从地
面返回飞机，测量其所经历的时间而测量高度的。
1Leabharlann 十四章无线电高度表 RADIO ALTIMETER
RA
2
内容
一、功用 二、原理 三、组成 四、指示器介绍 五、使用 六、小结及复习思考题
3
一、功用
4
一、功用
测量飞机离地面的实际高度，其测量范围为 0 －2500英尺。在起飞和最后进近时使用。所以也 称为低高度无线电高度表LRRA（Low Range Radio Altimeter）
高度表调定—无线电高度表的使用
指示高度 4000 ft
实际高度 3360 ft
QNH 991 hPa 高度表拨正值 29.91 in.Hg ( 1012 hPa )
海平面
图3
实际场高 1360 ft
机场标高 2000 ft 高度表误差
640 ft
调定高度表基准
为了消除或减少使用不同的高度表拨正值单位或使用 不常见（低或高）的高度表拨正值时出差错的风险， 管制员（在录制通播或发送高度表拨正值时）和飞行 员（在收听高度表拨正值时）应该使用下列规则:
指示高度 4000 ft
实际高度 5000 ft
高度表拨正值 29.XX in.Hg QNH 30.XX in.Hg
海平面
实际场高 3000 ft
高度表误差 1000 ft
机场标高 2000 ft
图2
高度表拨正值单位混淆（即： hPa 与 in.Hg）导致实 际高度和实际场高出现类似差错。
图 3 中，实际的 QNH 991hP 被错误地在高度表上调 定为 29.91 in.Hg （相当于 1012 hPa），导致实际高 度/高比指示高度低 640 英尺。
高度喊话应该符合航空公司的现行政策及进近的类 型。
为 了 提 高 飞 行 机 组 的 地 形 意 识 （ Terrain Awareness ） , 无 线 电 高 度 表 在 2500 英尺离地高 （AGL）开始显示时，第一个看到的机组人员应该通 报“无线电高度出现 ”。
在此后继续进近中扫视仪表应该包括无线电高度表的 读数。
无线电高度表读数低于下列超障高度的，应该提醒机 组注意： • 起始进近: 1000 ft AGL； • 中 间 进 近 （ 或 雷 达 引 导 最 低 高 度 ） ： 500 ft
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决断高度（DH） 决断高度（DH）: 收发机的输出电压也用于触发其他线路， 收发机的输出电压也用于触发其他线路，模拟高度信号 还不断地与高度预先调定的跳闸点相比较。 还不断地与高度预先调定的跳闸点相比较。这个跳闸点可用 来开启“系上安全带” 来开启“系上安全带”信号或飞机下降时到达某个预定高度 时向驾驶员提出告示信号。 时向驾驶员提出告示信号。高度跳闸点也可以由指示器上的 决断高度(DH)灯来显示。 (DH)灯来显示 决断高度(DH)灯来显示。 决断高度(DH)和最低决断高度(MDA)是由驾驶员选定的。 (DH)和最低决断高度(MDA)是由驾驶员选定的 决断高度(DH)和最低决断高度(MDA)是由驾驶员选定的。 在收发机里调定时相对于高度跳闸点。 在收发机里调定时相对于高度跳闸点。决断高度对驾驶员来 说是很有价值的高度。 说是很有价值的高度。因为驾驶员可以用这个点作为着陆程 序的起点或下降时检查下降点的高度。 序的起点或下降时检查下降点的高度。
（一）收发机
高频部分: 高频部分:收发机的高频部分产生高频振荡信号和处理由地面 返回的信号以产生高度信息。高频部分也包括监控部分， 返回的信号以产生高度信息。高频部分也包括监控部分，以便 监视送到指示电路去的高度信息的有效性和准确性。 监视送到指示电路去的高度信息的有效性和准确性。 发射部分:发射部分包括超高频振荡器、 发射部分:发射部分包括超高频振荡器、调制器和发射调频等 幅信号的发射机。 幅信号的发射机。 接收部分:接收部分包括接收返回信号的接收电路、 接收部分:接收部分包括接收返回信号的接收电路、滤波放大 电路和确定返回信号频率的计算电路。 电路和确定返回信号频率的计算电路。
数字高度信息：数字高度信号是一个32位的数据字， 数字高度信息：数字高度信号是一个32位的数据字，它提供的高度信息是 32位的数据字 以二-十进制编码(BCD) 二进制编码的十进制） BNR二进制编码形式输至指 (BCD)（ 以二-十进制编码(BCD)（二进制编码的十进制）或BNR二进制编码形式输至指 示器的。这两种形式的“ Bit）的规定，由下图说明。 示器的。这两种形式的“位”（Bit）的规定，由下图说明。
三 、无线电高度表的工作原理
作用原理: 无线电高度表是利用无线电波从飞机到地面， 作用原理 无线电高度表是利用无线电波从飞机到地面，再由地面返回
飞机，测量其所经历的时间而工作的。因为无线电波传播的速度是已 飞机，测量其所经历的时间而工作的。 知的，所以无线电波在某一时间所经过的距离是可以计算的。 知的，所以无线电波在某一时间所经过的距离是可以计算的。作用原 理如下图所示。 理如下图所示。
二、系统的组成
组成:通常包括收发机、指示器和收发天线。 组成:通常包括收发机、指示器和收发天线。有些老式无线电 收发机 高度表还有预定高度给定器、滤波器和专用的电源等。 高度表还有预定高度给定器、滤波器和专用的电源等。 现代飞 机典型无线电高度表系统的组成，见下图。 机典型无线电高度表系统的组成，见下图。 现代飞机上的无线电高度表的工 作范围通常是0 762m(o一2500ft)或 作范围通常是0-762m(o一2500ft)或 600m， 0—600m，称为低高度无线电高度表 600m (LRRA)，也有大于0 762m的 (LRRA)，也有大于0一762m的，但其 有效工作范围还是在低高度范围内， 有效工作范围还是在低高度范围内， 因为它主要用于飞机的进近和着陆。 因为它主要用于飞机的进近和着陆。 并且要求其输出的高度信息有高度的 准确性， 准确性，以便为自动驾驶仪或自动着 陆系统使用。 陆系统使用。
无线电高度表收发机主要完成以下三项任务： 无线电高度表收发机主要完成以下三项任务： 发射一个调频等幅(FMCW)信号； 发射一个调频等幅(FMCW)信号； (FMCW)信号 接收反射回来的信号； 接收反射回来的信号； 从接收和发射信号中找出不同频率，确定高度。 从接收和发射信号中找出不同频率，确定高度。 收发机产生一个频率从4250 4350MHz的调频于100Hz的调频等幅波 4250—4350MHz的调频于100Hz的调频等幅波， 收发机产生一个频率从4250 4350MHz的调频于100Hz的调频等幅波， 如下图。频率从4250 4350MHz所需发射的时间约为 4250—4350MHz所需发射的时间约为0 005s， 如下图。频率从4250 4350MHz所需发射的时间约为0．005s，在这段时 间内，有足够的时间用于无线电高度表系统。无线电波传播的速度是光 间内，有足够的时间用于无线电高度表系统。 的速度，在这段时间内将覆盖1498km 也就是808 mile．所以， 1498km， 的速度，在这段时间内将覆盖1498km，也就是808 n mile．所以，无线 电高度表将指示0 2500ft(0 762m)，足以在0 005s内 2500ft(0—762m) 电高度表将指示0—2500ft(0 762m)，足以在0．005s内，在一个地区 高度上计算几百次。 高度上计算几百次。
四、工作概况
振荡器:产生等幅信号，并调频于100Hz低频。 100Hz低频 振荡器:产生等幅信号，并调频于100Hz低频。 耦合器:耦合器用来在发射信号中取样。 耦合器:耦合器用来在发射信号中取样。取样 的发射信号加于频率译码器上， 的发射信号加于频率译码器上，并与接收信号 比较以确定高度。 比较以确定高度。从耦合器出来的调频等幅信 在加于发射天线之前须经过隔离器。 号，在加于发射天线之前须经过隔离器。隔离 器的作用是防止从天线泄漏回来的高频信号进 入发射线路。 入发射线路。 跟踪滤波器:允许预定的信号通过， 跟踪滤波器:允许预定的信号通过，滤去不需 要的信号， 要的信号，以防止在处理过程中那些多于一次 的反射信号。 的反射信号。 频率译码电路: 频率译码电路:可以是一个频率计数器和比较 线路， 线路，用来确定接收信号和发射信号间的不同 频率；也可能是一个微处理器线路， 频率；也可能是一个微处理器线路，以便从不 同频率中计算高度，另一方面， 同频率中计算高度，另一方面，计算后的高度 信号加于高度变换线路， 信号加于高度变换线路，以便将高度变换成相 应的模拟信号或数字信号。 应的模拟信号或数字信号。并适当地补偿了剩 余高度(AID)之后，将高度信息输出并加于相应 余高度(AID)之后， (AID)之后 的仪表或飞机系统中去。 的仪表或飞机系统中去。
（二）低高度无线电高度表指示器
高度指示器指示飞机离地面的高度， 高度指示器指示飞机离地面的高度，以便驾驶员在近进着陆 过程中提供高度信息， 过程中提供高度信息，下图分别为指示器为移动垂直刻度的和圆 形指针式高度指示器。 形指针式高度指示器。 指示器是一个模拟式仪表，也可以是一个数字式仪表。 指示器是一个模拟式仪表，也可以是一个数字式仪表。指示 器中又把模拟信号或数字信号变为供驾驶员目视显示的线路， 器中又把模拟信号或数字信号变为供驾驶员目视显示的线路，也 包括有显示决断高度（DH）和失效警告旗线路。 包括有显示决断高度（DH）和失效警告旗线路。
（三）接收天线和发射天线
无线电高度表系统工作时需要二部天线。一部用于发射， 无线电高度表系统工作时需要二部天线 。 一部用于发射 ， 一部 用于接收。工作于4300MHz时采用喇叭天线 工作于444MHz时采用半 4300MHz时采用喇叭天线， 444MHz 用于接收。工作于4300MHz时采用喇叭天线，工作于444MHz时采用半 波偶极子天线，它们一般固定于机身腹部或水平安定面下部。 波偶极子天线，它们一般固定于机身腹部或水平安定面下部。
第十章 无线电高度表
本章学习要点 理解无线电高度表组成与工作概况； ①理解无线电高度表组成与工作概况； 理解测高的原理； ②理解测高的原理； 了解典型的无线电高度表； ③了解典型的无线电高度表； 课时分配2学时 课时分配 学时
本章主要内容 第一节 组成与工作概况 第二节 测高同点： 相同点：气压高度表和无线电高度表都是用来测量某种航空器本身离地面 的高度。某一航空器到达某一基准平面的垂直距离，这就是飞行高度。 的高度。某一航空器到达某一基准平面的垂直距离，这就是飞行高度。通常 为单位，但在英美制的飞机上还使用ft为单位。 ft为单位 以m为单位，但在英美制的飞机上还使用ft为单位。 不同点：无线电高度表测量高度是以无线电波在空气中的传输为媒介的， 不同点：无线电高度表测量高度是以无线电波在空气中的传输为媒介的， 它不受大气条件变化的影响； 它不受大气条件变化的影响；而气压高度表测量的高度是以大气压力为媒介 由于覆盖地面的大气层容易受大气条件(如压力、温度和湿度等)的影响， 的，由于覆盖地面的大气层容易受大气条件(如压力、温度和湿度等)的影响， 所以气压是经常变化的， 使用气压测定高度，必须经过修正才能使用。 所以气压是经常变化的，如使用气压测定高度，必须经过修正才能使用。无 线电高度表确定的零高度， 线电高度表确定的零高度，是以飞行的飞机向下垂直于地平面为基准的零高 而气压高度表则往往以海平面为基准的零高度，如下图中， 度；而气压高度表则往往以海平面为基准的零高度，如下图中，气压高度表 指示5590m(18000ft) 而无线电高度表指示则为762m(2500ft) 5590m(18000ft)； 762m(2500ft)。 指示5590m(18000ft)；而无线电高度表指示则为762m(2500ft)。
计算原理:为了测量无线电波经历的时间， 计算原理:为了测量无线电波经历的时间，无线电高度表将等幅波 调频在一个固定频率上，其原理如下图所示, 时刻， 调频在一个固定频率上，其原理如下图所示,在 t1 时刻，发射机发射 的信号，此信号向下发射到地面， 一个频率为 f1 的信号，此信号向下发射到地面，并在 t 2 时刻返回而被 接收， 接收，设在 t 2 时刻所接收的返回信号频率为 f 2 。因为调制频率是固定 所以在此时间内频率增加(或减少) 的，所以在此时间内频率增加(或减少)，也就是电波经历了至地面和 返回的时间，这个时间差就相当于频率变化(即产生差频＝ 返回的时间，这个时间差就相当于频率变化(即产生差频＝f 2 - f1 )的 时间, 无线电高度表计算出这个频率的变化，并产生一个模拟信号或 时间, 无线电高度表计算出这个频率的变化， 数字信号，这就代表了飞机离开地面的高度。 数字信号，这就代表了飞机离开地面的高度。