مقياس الارتفاع للرادار ومبدأه

مقياس الارتفاع رادار (RA) ، المعروف أيضًا باسم مقياس الارتفاع الراديوي (RALT) ، مقياس الارتفاع الإلكتروني ، مقياس الارتفاع الانعكاس ، أو مقياس الارتفاع الراديوي منخفض المدى (LRRA) ، يقيس الارتفاع فوق التضاريس أسفل طائرة أو مركبة فضائية عن طريق توقيت المدة التي تستغرقها شعاع راديو للسفر على الأرض ، تعكس والعودة إلى الطائرة. يوفر هذا النوع من مقياس الارتفاع المسافة بين الهوائي والأرض تحتها مباشرة ، على عكس مقياس الارتفاع البارومتري ، والذي يوفر المسافة فوق مسند عمودي محدد ، وعادة ما يعني مستوى سطح البحر.

مبدأ

كما يوحي الاسم ، فإن الرادار (الكشف عن الراديو والتراوح) هو المبدأ الأساسي للنظام. ينقل النظام موجات الراديو إلى الأرض ويقيس المدة التي يستغرقها انعكاسها مرة أخرى إلى الطائرة. يتم حسابه من وقت السفر لموجات الراديو وسرعة الضوء. تتطلب أجهزة الترجيح Radar نظامًا بسيطًا لقياس وقت الرحلة الذي يمكن عرضه باستخدام الأدوات التقليدية بخلاف أنابيب أشعة الكاثود التي تستخدم عادةً أنظمة الرادار المبكرة.للقيام بذلك ، يرسل جهاز الإرسال إشارة معدلة للتردد والتي يختلف ترددها مع مرور الوقت ، وارتفاع وسقوط بين حدود التردد FMIN و FMAX لفترة معينة T. في الوحدة الأولى ، يتم ذلك باستخدام خزان LC مع مكثف ضبط مدفوع بواسطة محرك صغير.يتم خلط الإخراج مع إشارة حامل RF وإرسالها إلى هوائي الإرسال.نظرًا لأن الأمر يستغرق بعض الوقت حتى تصل الإشارة إلى الأرض والعودة ، فإن تواتر الإشارة المستلمة يتأخر قليلاً بالنسبة للإشارة المرسلة في ذلك الوقت. يمكن استخراج الفرق بين هذين الترددين في الخلاط لأن الفرق بين يرجع إشاراتان إلى التأخير في الوصول إلى الأرض والعودة ، وتردد التردد الناتج الناتج عن ارتفاع ارتفاع. تُعرف التقنية باسم رادار الموجة المستمرة للتردد.تعمل أجهزة قياس الارتفاع للرادار عادةً في النطاق الإلكتروني ، أو النطاق KA ، أو لقياسات أكثر تطوراً على مستوى البحر ، توفر أجهزة قياس الارتفاع S-Band.Radar أيضًا وسيلة موثوقة ودقيقة لقياس ارتفاع سطح الماء عند الطيران لمسافات طويلة. استخدم عند العمل داخل وخارج منصات النفط.الارتفاع المحدد بواسطة الجهاز ليس هو الارتفاع المشار إليه بواسطة مقياس الارتفاع البارومتري القياسي. قياس الارتفاع المطلق ارتفاع الارتفاع فوق الأرض (AGL). يسمى الارتفاع المطلق أحيانًا الارتفاع لأنه الارتفاع فوق التضاريس الأساسية.اعتبارًا من عام 2010 ، تستخدم جميع أجهزة الترجيح للرادار التجاري موجة تعديل التردد الخطي (LFM-CW أو FM-CW).

قياسات appleton الأيونية

خلال هذه الفترة نفسها ، اندلع مجتمع الفيزياء حول طبيعة الانتشار الراديوي. يبدو أن انتقال جوجلملو ماركوني الناجح عبر الأطلسي مستحيل. ضاع في الفضاء بدلاً من استلامه في نيوفاوندلاند. طبقة.على الرغم من أن هذه فكرة جذابة ، إلا أن الأدلة المباشرة غير موجودة. في عام 1924 ، أظهر إدوارد أبليتون ومايلز بارنيت وجود مثل هذه الطبقات في سلسلة من التجارب التي أجريت بالتعاون مع BBC.Aft في بورنموث ، أرسل إشارة زادت ببطء في التردد. تم التقاطها من قبل جهاز استقبال Appleton في أكسفورد حيث ظهرت إشارتان. أحدهما إشارة مباشرة من المحطة الفضائية ، والمعروفة باسم الأمواج الأرضية ، بينما يتم استلام الآخر في الوقت المناسب بعد الوصول إليه طبقة heaviside والعودة مرة أخرى ، والمعروفة باسم موجات السماء.الحيلة هي كيفية قياس المسافة بدقة ، تسافر موجة السماء لإثبات أنها موجودة بالفعل في السماء. هذا هو تغيير التردد. نظرًا لأن الإشارة الأرضية تسافر مسافة أقصر ، فهي أقرب إلى الوقت ، وبالتالي أقرب إلى التردد الذي تم إرساله في ذلك الوقت. بخلط الاثنين في الخلاط ، يتم إنتاج إشارة ثالثة ، والتي لها تردد فريد خاص بها ، مما يشفر الفرق بين المدخلات. خلال الفرق ناتج عن المسار الأطول في هذه الحالة ، يكشف التردد الناتج مباشرة عن طول المسار. على الرغم من أنه أكثر تحديًا تقنيًا ، إلا أن هذا هو نفس التقنية الأساسية التي يستخدمها Bell لقياس المسافة إلى عاكس في سلك.

ايفرت ونيوهاوس

في عام 1929 ، بدأ ويليام ليتيل إيفريت ، أستاذ جامعة ولاية أوهايو ، في النظر التغييرات في التردد لقياس المسافة إلى نهاية سلك. في عام 1929 ، استخدمها الاثنان كأساس لأطروحة التخرج المشتركة.كشف إيفريت عن مفهوم مكتب الولايات المتحدة ، لكنه لم يتقدم بطلب للحصول على براءة اختراع في ذلك الوقت. ثم طلب تمويلًا للتطوير من صندوق دانييل غوغنهايم ترويج الطيران. وزير العمل جيمي دوليتل اقترب من فانيفار بوش من بيل لابز من أجل الحكم. Model. هذا مكّن Newhouse من التعاون مع J.D.Corley لإنشاء آلة تجريبية شكلت أساس أطروحة ماجستير عام 1930.تم نقل الجهاز إلى مطار رايت ليتم اختباره من قبل خبير الملاحة الشهير في الطائرات ألبرت فرانسيس هيلجنبرغر. وجد Hegenberger أن النظام يعمل على أنه معلن ، لكنه قال إنه سيتعين عليه العمل بترددات أعلى ليكون عملية.