[发明专利]一种用于无线电高度表的调频周期切换方法

说明书

本发明公开了一种用于无线电高度表的调频周期切换方法，涉及调频连续波无线电高度表的技术领域，具体包括如下步骤：首先进行调频周期搜索，在chirp参数集中搜索对应的chirp，使用该chirp参数设置频率综合器，进行高度测量；进而进行调频周期切换；采用迟滞比较的调频周期切换算法实现调频周期的平滑切换；然后进入调频周期监控；每隔dt时间运行一次步骤S1；本发明旨在解决调频连续波无线电高度表在切换点附近频繁来回切换，高度测量值抖动的问题，能使无线电高度表在工作范围内的高度测量值平滑有效，降低切换点处测量误差，提高测高精度。

技术领域

本发明涉及调频连续波无线电高度表的技术领域，具体涉及一种用于无线电高度表的调频周期切换方法。

背景技术

无线电高度表于1930年首次研制成功并被用来测量地面上空的飞行器高度，随后无线电高度表广泛应用于军事和民用领域；由于无线电高度表不受天气和季候的影响，并具有体积小，重量轻，功耗低等优点，其常被应用于飞行器精确导航、快速修正、减小再入误差、辅助雷达制导、地形匹配、自动着陆以及垂直测高，同时还可以用于精确测量地表粗糙度、海洋波浪高度等多种参数；与激光测距仪相比，无线电高度表不受航姿系统自身误差的影响，在不同飞行姿态以及不同地形变换的条件下均能获得准确的对地距离。

调频连续波高度表中调频周期的调整方法是高度测量算法中的关键问题之一，目前主要有两种方法；一种方法是在高度测量过程中调整调频周期以使在不同的高度上中频信号频率始终处于固定点，高度信息可以通过调频周期间接获得。这种方法的优点是中频滤波器可以设计为一个恒定的窄通带，这使得在整个测高范围内不需要额外的噪声抑制电路便可以完成工作。然而，上述方法的缺点是在遇到复杂地形时需要不间断调整调频周期，而且在测高误差存在的情况下，可能会引起高度误差变大甚至引起高度跳变；另一种方法是预设若干个固定的调频周期，调频周期随高度的变化在预设值间切换，中频信号频率限定在一定范围内，高度信息通过中频信号频率获得，这种方法的优点是可以避免高度表一直改变调频周期，缺点是调频周期在切换点附近可能会频繁来回切换，从而造成高度值抖动，导致后续测量误差进一步加大。

因此，如何解决在复杂地形或各种飞行姿态下，调频周期调整时，高度均能平滑测量是目前无线电高度表研究中的一个热点问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前调频周期在切换点附近频繁来回切换，从而造成高度测量抖动的问题，提供了一种用于无线电高度表的调频周期切换方法，解决了在调频周期切换时，高度测量结果仍然平滑连续的问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于无线电高度表的调频周期切换方法，包括如下步骤：

S1：调频周期搜索；在chirp参数集中搜索对应的chirp，使用该chirp参数设置频率综合器，进行高度测量；由于系统上电时，高度表所处高度未知，此时需从预设chirp参数集中选取一组合适的调频参数，以使该初始高度对应的IF信号频率能够满足ADC采样率要求；另外，在高度测量出现错误时，也需要重新搜索调频周期；

S2：调频周期切换；采用迟滞比较的调频周期切换算法实现调频周期的平滑切换；具体的，在上电搜索完成后，高度表随即进入调频周期正常切换工作状态；为使调频周期在切换点附近能够平滑切换，减小切换点附近高度测量抖动和误差，采用了基于迟滞比较的调频周期切换算法；

S3：调频周期监控；每隔dt时间运行一次步骤S1；为避免高度表实际高度大于调频周期正常高度区间时，IF信号折返而给出错误高度信息，引入调频周期监控。