雷射高度表

雷射高度表

測量與指示飛行器距某一選定的水平基準面垂直距離的儀表,稱為高度表。雷射高度表通過發射小角度的雷射脈衝測量地面高度。雷射高度表測量精度較高,抗電磁干擾能力強。

基本介紹

  • 中文名:雷射高度表
  • 外文名:Laser altimeter
  • 原理:雷射測距
  • 優點:精度高、抗電磁干擾能力強
雷射高度表測高原理,用途,

雷射高度表測高原理

雷射高度表採用脈衝法測高,其測高原理如圖1所示,高度表對地而目標發射1個或1列很窄的光脈衝,測量光脈衝到達地而並由地而返回到接收機的時間,由此可計算出飛彈距地面的高度。
雷射高度表
圖1 高度表脈衝法測高原理圖
設地而高度為H,光脈衝往返經過的時間為,光在空氣中的傳播速度為c,則:
在地形起伏較大的地區,天底點(雷達照射地而的正下方)的回波返回時刻既有可能出現在回波的前沿(例如平地、山頭,此時天底點就是最近點,其位置是在回波的起點),也有可能出現在回波的其它位置(如窪地).
特別對於寬波束雷達高度表,由於天線照射而積較大,使得回波脈衝寬度大為展寬,這種情況下,無線電高度表測量的高度與飛彈距離其正下方地而的實際高度差別較大。雷射高度表由於波束窄,受地而起伏影響小,因而測量精度相對較高。
影響高度表測量精度的另一因素是飛彈的飛行姿態。設巡航飛彈距地而的真實高度為H,由於飛彈的飛行瞬時姿態不平行於地面,所以會造成雷射高度表的發射路徑與飛彈跟地而的垂線之間形成一定的角度Y,顯然Y的大小與飛彈姿態角中的橫滾角m及俯仰角l都有關,可以表示為Y=f(m,l)。由於Y的存在,從而導致測量距離L=h/cosy,所造成的測量誤差△L = L一h-h(secy-1)。假設發射的電磁波波束角為R,當Y>R時,其測量誤差△L就不可忽略了。對於雷射高度表而言,其波束角更小,因此飛彈姿態運動對其測量誤差的影響就更大。因而採用雷射高度表測量地形高度時,需要通過彈上慣導系統實時測量飛彈的姿態角,根據觀測的姿態值對高度表的測量結果進行修正。

用途

雷射高度表可被安裝于飛機、衛星等測試平台上。它主要由雷射發射模組、雷射接收模組和數據處理模組三部分組成。雷射發射模組發射出的雷射首先被打到地面、洋面上的冰塊等探測目標上,然後被目標反射回飛機或衛星等測試平台上。雷射接收模組接收到反射回來的光信號,並把它轉換成為電信號。數據處理模組會精確地測量出從雷射發射到雷射高度計接收到雷射的時間,而這段時間就是雷射在大氣中的傳輸時間,在這段時間內,雷射行走的路程是高度表與探測目標間距離的兩倍。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們