Радиодальномер

Радиодальноме́р

Устройство для измерения расстояний по скорости и времени прохождения радиоволн вдоль измеряемой линии и обратно после их отражения от конечной точки этой линии. Различают Р. с пассивным и активным отражением, а по виду излучаемых радиосигналов — с импульсным и непрерывным излучением.

В Р. с пассивным отражением на вход приёмника попадают два сигнала — прямой, непосредственно с радиопередатчика, и запаздывающий (относительно прямого), после отражения его от объекта, расстояние до которого определяется. В импульсных Р., где излучаемый сигнал представляет собой короткие радиоимпульсы, индикатор измеряет запаздывание τ отражённого импульса относительно прямого; измеряемое таким Р. расстояние , где υ — скорость распространения радиоволн. В Р. с непрерывным излучением используются радиосигналы с периодически изменяющейся частотой, индикатор измеряет разность частот Q между прямыми и отражёнными колебаниями; измеряемое расстояние , где Т — период модулирующих колебаний, Δf — диапазон частот модуляции. Пассивное отражение используется в радиолокации (См. Радиолокация), в Радиовысотомерах.

В Р. с активным отражением применяются две станции — ведущая и ведомая, располагаемые на концах измеряемой линии. Радиосигналы могут быть импульсные и непрерывные — на одной несущей частоте или с модулированной несущей частотой и т.д. Радиосигналы, принимаемые ведомой станцией, преобразуются и ретранслируются. При использовании непрерывных колебаний измерение расстояний производится фазовым методом. Если сигнал выбран с одной несущей частотой f, то для определения расстояния волны, принятые ведомой станцией с одной частотой колебаний, можно трансформировать в волны с другой частотой колебаний, жестко связанной с частотой исходных колебаний (например, в отношении 2/3, 3/2 и т.д.), и их излучать. Для определения расстояния при этом необходимо индикатором на ведущей станции измерить разность фаз φ излучаемых и принимаемых волн после обратной трансформации их частоты; измеряемое расстояние будет равно

Наибольшая точность измерения расстояний (около 3․10-6 от измеряемого расстояния) достигнута в фазовых Р., использующих модулированные радиосигналы в УКВ диапазоне радиоволн с измерением расстояния по сдвигу фаз модулирующих колебаний. Ведущая и ведомая станции в них излучают волны с модулированными по частоте или амплитуде колебаниями с несущей частотой соответственно fA и fB, причём fA — fB = fпр, где fпр — промежуточная частота в приёмниках станций. Разность частот модулирующих колебаний обеих станций FA — FB = ΔF выбирают низкой (порядка 1000 гц). Приёмники станций не имеют отдельных Гетеродинов, а для преобразования в смесителе несущей частоты в промежуточную используются колебания, наводимые с собственного радиопередатчика. На выходе усилителя промежуточной частоты приёмников получают колебания промежуточной частоты, модулированные по амплитуде синусоидальными колебаниями низкой частоты ΔF. На ведомой станции после детектирования эти колебания преобразуются в импульсы или в модулированные ими колебания поднесущей частоты и затем полученным сигналом дополнительно модулируют радиопередатчик. На выходе приёмника ведущей станции в результате образуются два низкочастотных сигнала, разность фаз между которыми измеряется индикатором; измеряемое расстояние , где λА = υ/FA — длина волны модулирующих колебаний ведущей станции. Для получения высокой точности измерения выбирают λА << D, и поэтому возникает неоднозначность в измерениях, которую разрешают использованием нескольких модулирующих колебаний на различных частотах. Р. с активным отражением применяют в навигации, геодезии, в военном деле.

Лит.: Пащенков В. З., Радио- и светодальномеры, М., 1972.

Н. Л. Гилль.