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無線電高度表，測量飛機到地面垂直距離用的機載無線電設備，是重要的飛行器儀表之一。它測量的高度是飛機距離地面的真實高度，由收發(fā)機、天線和指示器組成。民用航空器上使用的無線電高度表一般為低高度無線電高度表（LRRA：LowRangeRadioAltimeter），測量范圍為-20到2500英尺，通常在飛機進近和著陸階段使用 [1]  。

中文名

無線電高度表

外文名

Low Range Radio Altimeter

作    用

系統(tǒng)測高、控制與顯示

目錄

1. 1 定義
2. 2 原理
3. ? 系統(tǒng)測高原理

1. ? 系統(tǒng)組成及功能
2. ? 控制與顯示
3. 3 分類

1. 4 標準

定義

以地面(或海面)作為反射面的一種測高雷達。它能在各種氣候條件下精確測量飛機離地面(或海面)的相對高度,是現代飛機上必要的導航設備之一。亦稱雷達高度表(Radar Altimeter)。按調制方式不同,分為調頻連續(xù)波無線電高度表和脈沖調制無線電高度表。這兩種體制的無線電高度表只要設計合理,均可達到很高的測高精度,都得到了廣泛的應用 [1]  。

它由發(fā)射、接收裝置和顯示器組成。飛機向地面發(fā)射無線電波，經地面反射后被飛機接收機接收無線電波經歷兩倍飛行高度H的行程所用的時間等于兩倍飛行高度被電波傳播速度所除的商值。電波傳播的速度為恒值，只要測出這段時間便可求出飛行高度。無線電高度表按工作方式分為調頻式和脈沖式兩種。①調頻式無線電高度表：從飛機上向地面發(fā)射三角波調制的連續(xù)調頻波，經地面反射后被接收機接收。把接收到的調頻波和從發(fā)射機耦合過來的發(fā)射波進行混頻。輸出的差頻與飛行高度有關。用頻率計數器測出差頻，通過換算即得到離地高度。這種高度表以連續(xù)波方式工作，必須采用 2個天線分別作為發(fā)射天線和接收天線。②脈沖式無線電高度表：它的工作方式與脈沖雷達測量距離的工作方式*相同。新型脈沖式無線電高度表發(fā)射的脈沖寬度可自動調整，無論在低高度或高高度均可作精確測量。

原理

系統(tǒng)測高原理

飛機向地面發(fā)射無線電波，經地面反射被飛機接收機接收。無線電波經歷行程等于無線電波傳播速度乘以電波傳播時間。電波傳播速度為恒值，只要測出這段時間便可求出飛機飛行高度。

B737NG飛機為調頻式無線電高度表。發(fā)射機通過天線發(fā)射連續(xù)調頻波。無線電波的頻率是連續(xù)線性變化的。接收機把接收到的調頻波和發(fā)射機耦合過來的發(fā)射波進行混頻，得到差頻，差頻與高度有關。通俗地講，接收機接收到的電波頻率和此時發(fā)射機發(fā)射的電波頻率兩者之間的差值與接收到的電波所往返路徑的時間成比例，這樣便可通過差頻求出飛機的飛行高度 [2]  。

系統(tǒng)組成及功能

B737NG飛機有兩套無線電高度表。每套無線電高度表包括一部收發(fā)機和兩部天線。收發(fā)機產生射頻信號從發(fā)射天線發(fā)射到地面，地面反射的信號經接收天線接收送回收發(fā)機。收發(fā)機對信號進行處理得到飛機的飛行高度值。高度值和信號的有效性由收發(fā)機送往兩條數據總線。數據總線1的數據送到飛行管理計算機FCC和自動油門計算機。數據總線2的數據送到近地警告計算機GPWC、防撞系統(tǒng)TCAS計算機、數字飛行數據采集組件DFDAU、雷達WXR收發(fā)機及顯示電子組件DEU。正常情況，系統(tǒng)1的高度值由DEU1控制顯示在機長側顯示組件DU上，系統(tǒng)2的高度值由DEU2控制顯示在副駕駛側DU上。

由于同一型號的收發(fā)機可能裝在不同構型的飛機上或安裝在同一架飛機上不同的位置，所以在收發(fā)機的背面設計有程序銷釘。為了區(qū)別兩套系統(tǒng)的無線電波，不使其發(fā)生混淆，收發(fā)機背面設計有系統(tǒng)選擇銷釘，該銷釘用來區(qū)分左右系統(tǒng)及選擇無線電波的調制率。系統(tǒng)1的無線電波調制率是145HZ，系統(tǒng)2的調制率是155HZ。

當飛機著陸機輪觸地時，要求高度表指示為0，但發(fā)射機發(fā)射信號輸出孔到接收機返回信號輸入孔之間信號傳播的路徑實際包括收、發(fā)天線連接的同軸傳輸線及天線到地面的路徑。為此，在高度收發(fā)機電路中設計有抵消飛機安裝延時（AID）的電路。B737NG飛機的無線電高度表收發(fā)天線安裝于機身前部，前起落架之后的機腹上。當飛機帶拉平仰角著陸時，要求主起落架機輪觸地時高度表指示為零，這也就是為什么飛機前起落架觸地后，無線電高度表指示卻變?yōu)?4。

B737NG飛機無線電高度表收發(fā)機背面AID程序銷釘選擇57英尺的修正值，用來抵消天線同軸傳輸線的長度、機身到地面的距離、及拉平時的仰角 [2]  。

控制與顯示

無線電高度值和選擇的決斷高度值顯示在主飛行顯示器PFD的右上角。高度值在2500英尺以上不顯示。機組通過各自側的EFIS控制面板控制決斷高度參考值和復位決斷高度警告顯示。將EFIS控制面板上的MINS電門選到RADIO位置，再左右旋轉電門調節(jié)決斷高度參考值在-1到999英尺之間。通過按壓RST來復位決斷高度警告顯示。

2500英尺以下，無線電高度值為白色數字顯示，0到1000英尺時，白色數字會被一圈刻度盤包圍，刻度盤的周長會隨著飛機飛行高度的減?。ㄔ龃螅┒鴾p少（增加），同時一個綠色的決斷高度游標會顯示在刻度盤上。在無線電高度數值之上是綠色的決斷高度參考值。當飛機的無線電高度等于選擇的決斷高度參考值時，無線電高度數值會從白色變?yōu)殓晟?，刻度盤連同決斷高度游標也會變?yōu)殓晟㈤W爍三秒。當飛機低于2500英尺并且儀表著陸航向道偏離指示出現時，跑道符號就會出現。在飛機高度從200英尺降到0英尺的過程中，跑道符號會慢慢靠近飛機符號底部，用來形象的指示飛機到跑道的距離 [2]  。

飛機電源系統(tǒng)由主電源、應急電源和二次電源組成，有時還包括輔助電源。主電源由航空發(fā)動機傳動的發(fā)電機、電源控制保護設備等構成，在飛行中供電。飛行中主電源發(fā)生故障時，蓄電池或應急發(fā)電機即成為應急電源。

飛機電源系統(tǒng)經歷了低壓直流、交流、高壓直流的發(fā)展過程,其中交流電源經歷了恒速恒頻、變速恒頻、變速變頻。

中文名

飛機電源系統(tǒng)

外文名

aircraft electrical generating system

組    成

主電源、應急電源和二次電源

作    用

為飛機提供電能

目錄

1. 1 系統(tǒng)組成
2. 2 電源類型
3. ? 低壓直流電源系統(tǒng)
4. ? 交流電源系統(tǒng)

1. ? 混合電源系統(tǒng)
2. ? 高壓直流電源系統(tǒng)
3. 3 電源功率選擇
4. 4 同名圖書

1. ? 基本信息
2. ? 內容簡介
3. ? 目錄

系統(tǒng)組成

編輯

飛機電源系統(tǒng)由主電源、應急電源和二次電源組成，有時還包括輔助電源。主電源由航空發(fā)動機傳動的發(fā)電機、電源控制保護設備等構成，在飛行中供電。

當航空發(fā)動機不工作時（如地面測試時），主電源也不工作，這時靠輔助電源供電。飛機蓄電池或輔助動力裝置（一種小型機載發(fā)動機、發(fā)電機和液壓泵等構成的動力裝置）是常用的輔助電源。飛行中主電源發(fā)生故障時，蓄電池或應急發(fā)電機即成為應急電源。

機載用電設備要求較高的供電質量，電壓調整精度、頻率調整精度、交流電壓波形正弦度、電壓浪涌和尖峰等都有一定的技術標準。

通常一臺發(fā)動機上有1～2臺發(fā)電機，因此多發(fā)動機飛機上裝有許多臺發(fā)電機。直流電源系統(tǒng)中的發(fā)電機都并聯工作。交流發(fā)電機有的并聯工作（如波音707飛機的4臺發(fā)電機），有的不并聯工作（如“三叉戟”飛機的3臺發(fā)電機）。不并聯工作的交流電源系統(tǒng)較為簡單;并統(tǒng)則比較復雜，但電源容量大，負載的波動對電源電壓和頻率的影響較小，故電能質量高，且不易中斷供電。 [1] 

電源類型

編輯

飛機電源系統(tǒng)經歷了低壓直流、交流、高壓直流的發(fā)展過程,其中交流電源經歷了恒速恒頻、變速恒頻、變速變頻。

低壓直流電源系統(tǒng)

自1914年飛機上*次使用航空直流發(fā)電機以來,飛機直流電源系統(tǒng)經歷了九十年的發(fā)展過程，其額定電壓由6伏、12伏，逐步發(fā)展為28伏的低壓直流電源系統(tǒng)，一直沿用至今。

主電源由直流并激發(fā)電機、電壓調節(jié)器、反流切斷器和過電壓保護器等構成。額定電壓為28.5伏，額定功率有3、6、9、12和18千瓦等數種。由變流機或靜止變流器把低壓直流電變換為交流電作為二次電源。

交流電源系統(tǒng)

恒速恒頻交流電源系統(tǒng)

主電源是由恒速傳動裝置和交流發(fā)電機構成的400赫、115/200伏三相交流電源系統(tǒng)。額定容量有20、30、40、 60、 90、120和150千伏·安等幾種。它用變壓整流器作二次電源，應急電源由飛機蓄電池或應急交流發(fā)電機構成。有的飛機上還有輔助動力裝置作為輔助電源。40年代開始使用恒速恒頻電源系統(tǒng)，后廣泛應用由組合傳動發(fā)電裝置構成的恒速恒頻交流電源系統(tǒng)。這種電源系統(tǒng)容量大、重量輕、工作可靠，適合于性能高、用電量大的飛機，如轟炸機、中遠程運輸機和殲擊機等。飛機交流電的頻率是400赫，比一般市電頻率高得多。電源頻率高可減小用電設備中的變壓器、扼流圈和濾波電容等電磁和電氣元件的體積；電動機轉速高、重量輕，能滿足陀螺儀等高速電動機的要求。頻率與發(fā)電機的轉速有關，受電機結構、強度、損耗和壽命等因素的限制。飛機上多用三相交流電，因為三相系統(tǒng)的電機利用率高、體積小，異步電動機的工作也可靠。

變速恒頻交流電源系統(tǒng)

由航空發(fā)動機直接傳動的無刷交流發(fā)動機和頻率變換器構成主電源的 400赫三相交流電源系統(tǒng)。二次電源、應急電源和輔助電源與恒速恒頻交流電源系統(tǒng)的相同，恒速恒頻電源系統(tǒng)中的恒速傳動裝置屬精度機械，使用維護困難，制造成本較高，自從50年代末功率半導體器件出現以后，人們開始研究用電子變頻器來代替。變頻器有兩種：一種是交-直-交型;另一種是交-交型。交-直-交型先將發(fā)電機的變頻交流電經整流電路變?yōu)橹绷麟?，再用逆變器變?yōu)?00赫交流電，故這種電源系統(tǒng)又稱為具有直流環(huán)節(jié)的變速恒頻電源系統(tǒng)。 交-交變頻器直接將發(fā)電機產生的多相變頻交流電切換成400赫三相交流電。1972年*套20千伏·安變速恒頻交流電源裝機使用，主要用在*的殲擊機上。這種電源系統(tǒng)電能質量高，運動部件少，使用維護方便，可以構成無刷起動/發(fā)電雙功能系統(tǒng)。

變頻交流電源系統(tǒng)

變頻交流電源系統(tǒng)是早在飛機上使用的交流電源系統(tǒng)。變頻交流電源系統(tǒng)中，交流發(fā)電機是由發(fā)動機通過減速器直接驅動的，因而輸出的交流電頻率隨發(fā)動機轉速的變化而變化。它主要用于裝有渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機的飛機或直升機上，并稱之為窄變頻交流電源系統(tǒng)。

混合電源系統(tǒng)

由低壓直流電源和變頻交流(有時為恒頻交流)電源構成主電源。應急電源用蓄電池，二次電源用變流機或靜止變流器。某些運輸機和直升機上加溫和防冰等設備用電量很大，它們的工作與電源頻率無關，可以使用變頻交流電。變頻交流電源系統(tǒng)由航空發(fā)動機傳動的變頻交流發(fā)電機和調壓保護器構成，比較簡單。由低壓直流電源系統(tǒng)供電給飛機上主要用電設備，且常用起動/發(fā)電機。有的飛機上用恒頻交流電的設備較多，則使用由恒頻交流電源系統(tǒng)和低壓直流電源系統(tǒng)構成的混合電源系統(tǒng)。

高壓直流電源系統(tǒng)

隨著功率電子器件、大規(guī)模集成電路和稀土永磁材料的發(fā)展，70年代開始研制額定電壓為 270伏的高壓直流電源系統(tǒng)。這種電源系統(tǒng)兼有低壓直流電源系統(tǒng)和交流電源系統(tǒng)的優(yōu)點：效率高，重量輕，并聯和配電簡便，易實現不中斷供電，抗*力強，不需要恒速傳動裝置，因而簡單、經濟、維護方便，但電路開關器件、電能變換裝置、功率轉換裝置及無刷直流電動機比較復雜。 [2] 

電源功率選擇

編輯

飛機用電設備并不是在整個飛機過程中都同時工作的。飛機任務不同或同一任務的不同飛行階段使用的設備也不相同。不同設備對電能種類、質量和功率要求各不相同，而且工作時間也有差異。因此飛機電源系統(tǒng)的功率是按用電功率大的飛行任務和飛行階段設計的。從供電可靠出發(fā)，民航飛機的電源功率比要求的功率大得多；飛機為了減輕重量，電源功率僅略大于要求功率。對于起動/發(fā)電機，電機功率必須滿足起動發(fā)動機的要求。在多發(fā)電機飛機上，若有一臺或若干臺發(fā)電機發(fā)生故障，飛行控制系統(tǒng)、電動軍械等安全飛行和完成特定飛行任務所需的主要用電設備仍應正常工作，但必須切斷某些照明、加溫等次要用電設備的電源。在主電源全部損壞的危急情況下，陀螺地平儀、超短波電臺等確保飛機安全返航或就近著陸的重要設備立即由應急電源供電。應急電源功率稍大于重要用電設備所需要的總功率。

分類

從測量體制上分成兩大類：調頻連續(xù)波和脈沖體制。

標準

從民機適航角度上考慮有TSO-C87(A)，FAA沒有根據TSO-C87A批準新型無線電高度表。性能標準DO-155（美國），ED-30（歐洲），新的TSO采用的是歐洲標準，即ED-30。

國內采用GJB 2273。

國內民用采用GB/T 11469。