Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Радиотехнические методы дальнометрии

1.1 Частотный метод радиодальнометрии.

1.2 Реализация частотного метода дальнометрии.

1.3 Импульсный метод измерения дальности

2. Радиовысотомер. Назначение, принцип действия и типы радиовысотомеров

2.1 Радиовысотомер малых высот.

2.2 Методы измерения малых высот.

2.3 Радиовысотомер А-037

2.4 Радиовысотомеры больших высот.

2.5 Погрешности радиовысотомеров больших и малых высот.

Расчетная часть

Выводы

Список литературы



Введение

Авионика (от авиация и электроника) -- заимствованный англоязычный термин, обозначающий в разговорной речи совокупность всех электронных систем, разработанных для использования в авиации в качестве бортовой электроники. В отечественной нормативно-эксплуатационной документации этот термин не используется, также он не популярен у авиационных специалистов. Термин «авионика» появился на Западе в начале 1970. К этому моменту электронная техника достигла такого уровня развития, когда стало возможно применять электронные устройства в бортовых авиационных системах, и за счет этого существенно улучшать качественные показатели применения авиации. Тогда же появились и первые бортовые электронные вычислители (компьютеры), а также принципиально новые автоматизированные и автоматические системы управления и контроля.

Первоначально основным заказчиком и потребителем авиационной электроники были военные. Логика развития военной авиации быстро привела к ситуации, когда военные ЛА не могут не только выполнять боевые задачи без использования электронных технических средств, но даже и просто летать на требуемых режимах полёта. Сейчас стоимость систем авионики составляет большую часть общей стоимости летательного аппарата. К примеру, для истребителей F-15E и F-14 стоимость авионики составляет около 20 % от общей стоимости самолёта.

В настоящее время электронные системы широко применяются и в гражданской авиации, например, системы управления полетом и пилотажно-навигационные комплексы.

В общем смысле -- это электронные системы коммуникации, навигации, отображения и управления различными устройствами -- от сложных (например, радара) до простейших (например, поискового прожектора полицейского вертолёта).

В Военно-воздушных силах РФ исторически сложилось чёткое деление бортового оборудования летательных аппаратов (ЛА) на бортовое радиоэлектронное оборудование (БРЭО, для своей работы оно излучает и/или принимает радиоволны) и авиационное оборудование (АО). Большинство систем АО тоже содержат в своём составе электронные компоненты и узлы, но во время своей работы не используют радиоволны. На борту военных летательных аппаратов также присутствуют системы авиационного вооружения (АВ), которые в абсолютном большинстве содержат электронные узлы, но являются отдельным видом оборудования. В гражданской авиации СССР и СНГ, системы АО И РЭО объединены и обслуживаются специалистами по АиРЭО.

Авионика обеспечивает полет различных авиационных средств, в том числе управляемых на расстоянии воздушных шаров и авиамоделей, доставляющих источники радиопомех в районы боевых действий, и выполнение ими поставленных задач. В гражданской авиации с помощью авионики осуществляют рациональную организацию воздушного движения (ОВД), обеспечивают безопасность и комфорт пассажиров и экипажа, сохранность доставляемых воздушными судами грузов. Большую роль играет авионика при проведении хозяйственных работ: монтаже громоздких строительных конструкций, обработке сельскохозяйственных угодий, разведке полезных ископаемых, тушении пожаров, действиях в очагах чрезвычайных ситуаций и т.д.

Существующие системы авиационной связи, в том числе цифровой (для передачи данных, дополняющих речевые сообщения пилотов), можно постепенно наращивать, добавляя новые каналы по мере возникновения потребности в них.

Авионика новых поколений предоставит участникам воздушного движения практически весь спектр навигационных услуг, включая, конечно, точное определение местоположения воздушного судна с использованием информации как со спутников, так и от наземных источников, особенно при полетах по наиболее напряженным маршрутам и в районах аэропортов.



1. Радиотехнические методы дальнометрии

1.1 Частотный метод радиодальнометрии.

Сущность метода. Для этого метода характерно, что зондирующее излучение непрерывное и модулировано по частоте. Модуляция позволяет различать прямой и отраженный сигналы по разности их частот и тем самым не только обнаружить цель, но и измерить ее дальность.

Частоту передатчика f_прд, естественно, нельзя неограниченно увеличивать или уменьшать. Ее изменяют по пилообразному или пилообразному (Рис.1.1) закону с частотой модуляции F_м=1/Т_м. Девиацию, т.е. максимальное отклонение частоты, обозначим

Дf_m=f_max-f_min.

Частота отраженного сигнала f_отр повторяет частоту излученного сигнала f_прд с запаздыванием t_д=2_Д/с. Отсюда в один и тот же момент времени t разность частот прямого (f_прд) и отраженного (f_отр) сигналов, т.е. частота биений

F_б=|н_м|*t_д=2*|н_м|*Д/с , (1)

где |н_м| - скорость изменения частоты.

В один полупериод модуляции Т_м/2 частота передатчика fпрд возрастает и скорость н_м>0, а в другой полупериод - наоборот; вместе с тем частота F_д физически не может быть отрицательной величиной. Поэтому в формулу (1) введено абсолютное значение скорости модуляции |н_м|. При пилообразном законе эта скорость постоянная и равна частному от деления частоты Дf_m на ее продолжительность Т_м/2. Тогда формулу (1) можно представить в виде

F_б=2*|н_м|*Д/с=4*Дf_m*Д/с*Т_м=4*Дf_m *F_м*Д/с (2)

Величины Дf_m, F_м и с - постоянные, а это значит, что в ЧМ дальномере измерение текущей дальности цели Д сводится к измерению разности частот F_б прямого и отраженного сигналов, причем Д и F_б связаны между собой прямо пропорциональной зависимостью. Отсюда происходит другое название величины F_б - частоты дальности.

Рис.1.1. Временные диаграммы, иллюстрирующие частотный метод измерения дальности.

Линейный закон изменения частоты F_б нарушается на участках протяженностью t_д, в середине которых эта разностная частота проходит через нулевое значение. Однако, если максимальное запаздывание сигнала, которое фиксируется данной РЛС, значительно меньше периода модуляции (t_{д max} << Т_м), то нарушением линейности можно пренебречь и считать формулу (2) справедливой для любого закона частотной модуляции. Соотношение t_{д max} << Т_м является также условием однозначного отсчета дальности.



1.2 Реализация частотного метода дальнометрии

По способу обработки сигналов неследящие частотные измерители делятся на корреляционные, с фильтровой обработкой и с корреляционно-фильтровой. Третий вариант, наиболее простой в осуществлении, представлен функциональной схемой дальномера (Рис.1.2.) и временными диаграммами (Рис.1.3.).

Передающее устройство состоит из генератора высокой частоты, модулятора, изменяющего частоту генерируемых колебаний по пилообразному или синусоидальному закону, и передающей антенны А₁. Первым каскадом приемника является смеситель, с которого начинается Корреляционно-фильтровая обработка: в смесителе перемножаются отраженный сигнал u_отр(t), который подводится от приемной антенны А₂, с опорным сигналом u_пр(t), который подводится по короткому кабелю от передатчика; накопление энергии происходит в RC-фильтрах нижних частот, следующих за перемножителем. Как во всяком смесителе, перемножение происходит в нелинейном элементе и в результате образуются составляющие суммарной и разностной частот отраженного и опорного (прямого) сигналов. Сигнал с частотой биений пропускается к усилителю низкой частоты, а составляющие суммарных частот подавляются фильтрами нижних частот смесителя.

Как показывает временная диаграмма напряжения биений u_б (Рис.1.3), когда частота его F_б отклоняется от своего основного значения, синусоидальность этого напряжения нарушается. Двухсторонний ограничитель амплитуды, следящий за усилителем низкой частоты, преобразует полученное несинусоидальное напряжение с периодом Т_м в прямоугольные колебания u_огр. Так называемый счетчик нулей определяет частоту биений F_б по числу переходов через нуль, которые совершают положительные перепады этих колебаний за период модуляции Т_м. Переходы отмечены точками на временной диаграмме. Если число их N_m умножить на частоту модуляции F_м, то получится частота дальности, которую фиксирует индикатор

F_б= N_m*F_м (3)

В связи с тем, что счетчики подсчитывают число полных биений, показания частотного дальномера изменяются скачками.

Рис.1.2. Наименьшая Функциональная схема частотного радиодальномера с корреляционно-фильтровой обработкой сигналов.



Рис.1.3. Временные диаграммы частоты биений и напряжений в измерителе частотного радиодальномера с корреляционно-фильтровой обработкой сигналов.

Дальность Д_min, которую способен измерить дальномер, соответствует одному полному биению за период модуляции (N_m=1). Согласно (3) это означает, что F_б=F_м, а из (2) следует, что F_м=4*Дf_m*F_м*Д_min/с. Отсюда находим минимальную дальность, измеряемую частотным дальномером:

радиодальнометрия высота измерение импульсный

Д_min=с/4*Дf_m (4)

Следующие показания дальномера будут соответствовать уже двум (Nm=2; Fб=2Fм), трем (Fб=3Fм) и т.д. полным биениям за один период модуляции. Значит, имеется ошибка дискретности измерения дальности, равная скачку

ДД=с/4*Дf_m (5)

При измерении дальности нескольких целей измеритель должен содержать спектроанализатор, рассчитанный на последовательный или параллельный анализ частот биений.

Последовательный анализ производится плавным изменением частоты гетеродина приемника или оптимального фильтра, следующего за смесителем. Это требует больших затрат времени и связано с неполным использованием энергии отраженного сигнала во время перестройки.

1.3 Импульсный метод измерения дальности

Реализация импульсного метода измерения наклонной дальности предполагает определение времени распространения короткого лазерного импульса от источника излучения до объекта и обратно до приемника. С учетом постоянства скорости распространения электромагнитных колебаний в атмосфере, замеренная продолжительность распространения лазерного импульса T_i позволяет определить наклонную дальность D_i по простой формуле:

На рисунке 1.4. представлена типовая форма зондирующего лазерного импульса

Рисунок 1.4. Типовая форма зондирующего импульса при импульсном методе локации



Рисунок 1.5. Принципиальная схема приемопередатчика при импульсном методе

Как следует из описания, реализация импульсного метода измерения дальности сравнительно проста в функциональном отношении. Поэтому и аппаратная реализация этого метода не вызывает серьезных проблем, что в качестве положительного следствия имеет достижение устойчивости и достоверности получаемых данных.

Представим некоторые дополнительные соображения, характеризующие импульсный метод:

A. По возможности, должна быть обеспечена минимальная длительность зондирующего импульса и его максимальная добротность (т.е. максимально крутой передний фронт). Это требование представляется вполне естественным.

Совершенно аналогичные требования к форме зондирующего импульса предъявляются в радиолокации и других технологиях активного зондирования.

B. Описанная схема измерений предполагает постоянство скорости и прямолинейность распространения лазерного импульса в атмосфере. Строго говоря, это не совсем так с учетом явления рефракции, которое приводит к искривлению оптического пути импульса. Это явление проявляется тем сильней, чем больше высота съемки. Сводная таблица 1.1. содержит концептуальные достоинства и недостатки импульсного метода измерений наклонной дальности.

Таблица 1.1. Основные достоинства и недостатки импульсного метода измерения дальности

Достоинства	Недостатки
- высокая устойчивость метода измерения; - сравнительно простая схема оптико-электронного тракта; - возможность регистрации множественного отражения.	- ограничения по достижимой точности и разрешающей способности; - принципиальное ограничение производительности при использовании одиночного приемника по норме «высота съемки - частота импульсов».

Обсудим важнейшие недостатки импульсного метода измерения дальности.

A. Как и во всех других родственных технологиях, в лазерной локации принято считать, что импульсный метод проигрывает по точности фазовому. Это происходит потому, что фактическая точность каждого измерения зависит от ряда параметров, каждый из которых может оказать на точность конкретного измерения. Таковыми параметрами являются:

· длительность и форма (в частности, крутизна переднего фронта) зондирующего импульса;

· отражательные характеристики объекта;

· оптические свойства атмосферы;

· текстура и ориентация элементарной поверхности объекта вызвавшей отражение зондирующего луча по отношению к линии визирования;

· другие.

Влияние всех перечисленных выше параметров сводится к ослаблению «размыванию» формы отраженного импульса на входе оптической схемы приемника, т.е. к возрастанию неопределенности в измерении длительности задержки распространения зондирующего импульса до объекта и обратно. Повышение этой неопределенности на практике оборачивается снижением точности. Как будет показано ниже, фазовый метод во многом свободен от этого недостатка.

B. Принципиальное ограничение производительности по норме «высота съемки - частота импульсов» состоит в следующем. Из представленной выше функциональной схемы импульсного типа видно, что каждый следующий зондирующий импульс может быть излучен только после того, как зарегистрирован предыдущий отраженный импульс. С учетом конечной скорости распространения электромагнитных колебаний можно определить простое соотношение, которое определяет теоретический предел частоты зондирующих импульсов f_max в зависимости от высоты съемки H, а именно:

Значения f_max, рассчитанные, в соответствии с данной формулой, приведены в таблице 1.2

Таблица 1.2. Максимально возможные значения частоты зондирующих импульсов в зависимости от высоты съемки при импульсном методе

Высота съемки (H), м	Максимально возможная частота зондирующих импульсов (fmax), КГц
300	500
1500	100
3000	50

Представленные в таблице 1.2 значения частот являются теоретически максимально возможными. На практике они несколько меньше.

Технология регистрации формы отраженной волны предполагает запись в цифровом виде полной формы отклика на каждый зондирующий импульс с частотой дискретизации 1 ГГц и выше. Зарегистрированная таким образом волна дает «историю» отражения зондирующего импульса от всех препятствий, встретившихся на его пути (рис. 1.6).

Рисунок 1.6 К определению метода регистрации формы отраженной волны

Рисунок 1.7 К определению фазового метода определения наклонной дальности

Наибольший интерес такая информация может представлять для использования в специализированном программном обеспечении обработки лазерно-локационных данных для более достоверного распознавания и геопозиционирования объектов различных классов.

Другим возможным приложением может явиться использование данных такого рода для нормализации изображений распределения интенсивности с учетом высоты полета и угла падения зондирующего луча.

Перейдем к рассмотрению фазового метода.

Фазовый метод представляет принцип определения наклонной дальности при использовании фазового метода. Этот принцип состоит в определении количества целых длин волн между локатором и объектом и разности фаз излученной и принятой волны модулирующего колебания. Ширина полосы модуляции до 10 ГГц при использовании современных лазерных диодов (semiconductor laser diodes). Отметим, что в этом случае зондирующее излучение должно быть непрерывным, что в общем случае значительно повышает требования по выходной мощности излучающего лазера по сравнению с импульсным методом.

Главное преимущество фазового метода измерения - более высокая точность, которая может достигать первых миллиметров. Вообще фазовые измерения в оптической и радиодальнометрии (в том числе в GPS и ГЛОНАСС методах) считаются самыми точными. Для того чтобы пояснить это положение рассмотрим фазовый метод измерения несколько более подробно.

Для того, чтобы определить расстояние между источником и объектом, необходимо:

a) Определить целое количество длин волн модуляции K, приходящихся на это расстояние.

b) Определить разность фаз между принятой и опорной волной и тем самым оценить дополнительное расстояние, соответствующее «последней» неполной волне.

Если значения K и удалось определить, то искомое расстояние определяется по формуле:

где - длина волны модуляции.

Приведенной простой формулы достаточно, чтобы в принципе дать объяснение высокой точности фазового метода дальномерных измерений. Точность величины определяется стабильностью частоты генератора модулирующего колебания. В современных условиях возможно достичь очень высокой точности этого параметра. Т.е. если значение K определено правильно, то член практически не вносит никакого своего вклада в результирующую ошибку измерения дальности.

Величина также может быть определена достаточно точно. Сразу отметим, что в зависимости от типа может использоваться либо аппаратный метод определения значения с помощью т.н. фазиметров, либо принятый сигнал в цифровой форме записывается на магнитный носитель, а все последующие процедуры анализа фазы осуществляются программно. В любом случае удается достичь высокой точности определения по следующим причинам:

· за счет использования синусоидального закона модуляции ширина спектра входного и выходного сигнала чрезвычайно мала. Теоретически можно говорить о бесконечно узком спектре, т.е. о единственной дискретной частоте:

Важно, что входное и выходное излучение может отличаться по интенсивности (т.е. по амплитуде волны модуляции), но не по частоте щ. Это обстоятельство обусловливает высокую эффективность и точность корреляционных методов, которые используются при поиске значения .



2. Радиовысотомер. Назначение, принцип действия и типы радиовысотомеров

Радиовысотомеры (РВ) предназначены для измерения истинной высоты полета летательного аппарата. Они относятся к классу автономных радионавигационных установок, так как не требуют для образования канала измерения дополнительного наземного оборудования. Для радиовысотомеров выделены определенные диапазоны частот вблизи 4300, 1600-1900 и 440 МГц. В радиовысотомерах применяется радиолокационный принцип определения расстояния (высоты) по отраженному сигналу. Передатчик радиовысотомера формирует колебания, которые с помощью передающей антенны А1 направляются в сторону земной поверхности. Отраженный сигнал поступает на приемную антенну А2 и приемник. Измеритель высоты ИВ вырабатывает напряжение, пропорциональное времени прохождения сигнала до земной поверхности и обратно, т.е. пропорциональное истинной высоте. Для измерения высоты используются частотный и временной (импульсный)методы. Соответствующие РВ называют частотными и импульсными. В зависимости от максимальной измеряемой высоты различают РВ малых и больших высот. Радиовысотомеры малых высот (до 1500 м) применяют главным образом для управления ЛА в вертикальной плоскости в системах захода на посадку и автоматической посадки. Используются, в основном, РВ с изучением непрерывных частотно-модулированных колебаний. Радиовысотомеры больших высот (до 30 км) применяют как вспомогательное навигационное средство при аэрофотосъемке местности и для других целей. Данные РВ используют излучение импульсных колебаний.

2.1 Радиовысотомер малых высот

Принцип действия радиовысотомера малых высот.

Упрощенное объяснение этого метода состоит в следующем, генератор УВЧ через передающую антенну излучает по направлению к земле высокочастотные колебания, модулированные по частоте специальным частотным модулятором. Кроме того, колебания генератора подаются непосредственно к балансному декодеру (так называемый прямой сигнал). Отраженные от земли частотно-модулированные высокочастотные колебания принимаются приемной антенной радиовысотомера и поступают на вход балансного декодера с запаздыванием по отношению к прямому сигналу на время

t=2H/C, (1)

где Н-высота полета, С- скорость света.

В результате смещения прямого и отраженного сигналов на входе балансного детектора образуется результирующий сигнал, представляющий собой высокочастотные колебания, модулированные не только по частоте, но и по амплитуде.

2.2 Методы измерения малых высот

Частотный метод измерения высоты основан на частотной модуляции (ЧМ) излучаемых колебаний. Низкочастотный генератор ГНЧ (рис.2.1) вырабатывает модулирующее напряжение, которое управляет частотой высокочастотных колебаний генерируемых передатчиком П_рд. Отраженный от земной поверхности сигнал поступает на балансный смеситель БС, куда подается также часть мощности излучаемых ЧМ колебании. Частоты принимаемого и излучаемого колебаний отличаются друг от друга, так как за время t_H мгновенная частота излучаемого колебания изменяется из-за модуляции частоты. Сигнал разностной частоты выделяется усилителем низкой частоты УНЧ и поступает на измеритель частоты ИЧ с которого снимается напряжение U(Н), пропорциональное высоте полета.

Рис.2.1. Упрощенная структурная схема частотного радиовысотомера

В РВ используют гармоническую или линейную (пилообразную) частотную модуляцию излучаемых колебаний. При гармонической ЧМ полезный сигнал балансного смесителя (преобразованный сигнал) имеет вид:

U_б.с. =U_Б.Сcos [_h t_h+ 2m_чм sin (0,5_M t_h) cos _M t; (2)

где U_Б.С ---амплитуда преобразованного сигнала; _H=2f_H--средняя частота излучаемых колебаний (несущая частота); m_чм==_д/_м -- индекс модуляции; _М = 2F_м -- частота модуляции; _д = 2f -- девиация частоты.

Мгновенная частота этого сигнала:

F_p=|f_изл -f_пр| =|2fд sin (0,5_M t_H)sin _Mt| (3)

является периодической функцией времени. Измеритель частоты выдает напряжение, пропорциональное, например, средней частоте преобразованного сигнала:

Fp=2T_M ^-1 ₀^Tм/2 Fp(t)dt=4^-1fд sin (0,5_M t_H) (4)



При малых t_H/T_M которые обеспечиваются в РВ выбором частоты модуляции, зависимость Fp(H) имеет линейный характер (табл.2.2). Недостатком гармонического закона модуляции является большая ширина спектра преобразованного сигнала, что затрудняет селекцию сигналов и приводит к снижению точности РВ.

При линейной ЧМ изменение частоты излучаемых колебаний среднее и мгновенное значения частоты преобразованного сигнала связаны соотношением:

Fp =F_p (1- 2t_H/T_M ) (5)

и практически совпадают при t_H«T_M. При несимметричном пилообразном законе. ЧМ частоты Fp₁ и Fp₂ существенно отличаются друг от друга. Для измерения высоты обычно используется частота Fp_1.

Достоинством линейной ЧМ является более узкий, чем при гармонической ЧМ, спектр преобразованного сигнала, что определило преимущественное применение линейной ЧМ в современных ЛА.

Таблица 2.1. Аналитические выражения для информативного параметра и масштабного коэффициента.

Закон частотной модуляции	Информативный параметр преобразованного сигнала	Масштабный коэффициент
Гармонический	Fp=8с-1 FМfдН	М=0,125с ТМ fд-1
Пилообразный симметричный	Fp8с-1 FМfдН	М=0,125с ТМ fд-1
Пилообразный нессимметричный (РВ с измерением ТМ)	Fp1 =4с-1 FМfдН	М=0,25с ТМ fд-1
	ТМ=4с-1 Fр1 -1 fдН	М=0,25с Fp1 fд-1

Частотные радиовысотомеры в зависимости от ширины полосы пропускания усилителя преобразованного сигнала разделяют на широкополосные и узкополосные.

Широкополосный РВ (рис. 2.2) имеет полосовой усилитель ПУ, полоса пропускания которого

F_П.У. F_с,

где F_с -- ширина спектра преобразованного сигнала.

Крайние частоты F_min и F_max полосы пропускания определяются диапазоном измеряемых высот. В амплитудном ограничителе АО преобразованный сигнал превращается в последовательность импульсов постоянной амплитуды, которые подаются на счетчик импульсов СИ. Средняя частота следования этих импульсов равна при отсутствии помех среднеквадратической частоте сигнала. Счетчик вырабатывает напряжение, пропорциональное количеству поступивших на него импульсов, а инерционное звено ИЗ усредняет это напряжение. Обычно ограничитель вырабатывает импульсы при пересечении напряжением сигнала нулевого уровня. Поэтому счетчик измерителя частоты часто называют счетчиком числа переходов через нуль.

Узкополосные РВ широко применяют в качестве прецизионных измерителей высоты, в частности, в системах автоматического захода на посадку. В узкополосных РВ полосу пропускания тракта обработки преобразованного сигнала выбирают близкой к ширине спектра преобразованного сигнала F_C и используют следящую систему, которая позволяет совмещать среднюю частоту преобразованного сигнала с частотой f₀ настройки тракта. Такие РВ обладают высокой точностью даже при небольших отношениях сигнал/шум на входе РВ, что объясняется как уменьшением мощности шумов на входе измерителя частоты при сужении полосы пропускания тракта обработки, так и снижением систематической погрешности, которая возникает при несовпадении средних частот сигнала и шума.



Рис.2.2. Структурная схема, поясняющая принцип действия широкополосного частотного радиовысотомера.

2.3 Радиовысотомер А-037

Радиовысотомер А-037 предназначен для измерения текущей истинной высоты полета над любой поверхностью (в диапазоне высот 0...300 м)

На вертолете Ми-171 выдает следующую информацию:

? визуальные данные о текущей высоте с индикатора высоты А-034 -4 -17;

? сигнал опасной высоты в виде свечения лампы с желтым светофильтром на индикаторе высоты и звукового сигнала через переговорное устройство СПУ-7;

? информацию для записи геометрической высоты в БУР.

? сигнал отказа -- появление флажка (бленкера) на шкале указателя при неисправности в любом блоке, включая указатель, а также при полете за пределами рабочего диапазона высот радиовысотомера (300 м), когда потерян радиолокационный контакт с землей.

В состав радиовысотомера входят следующие блоки:

? приемопередатчик А-037-1В;

? две антенны А-037-2 (передающая и приемная);

? индикатор высоты А-034-4-17;

? рама амортизационная.

Рис.2.3. Комплект А-037

Передающая антенна А-037-2 размещена в нижней части хвостовой балки, между шпангоутами № 11 б и 12 б.

Приемная антенна А-037-2 размещена в нижней части хвостовой балки, между шпангоутами № 6 б и № 7 б.

Рис.2.4. Размещение антенн радиовысотомера А-037 на хвостовой балке вертолетов семейства Ми.

Режим генерации передатчика - непрерывный, модуляция передатчика - частотная, Диапазон измеряемых высот - 0 ч 300м, Диапазон частот излучаемого сигнала, МГц - 4200 ч 4400, Время непрерывной работы, час. - 6 Время готовности, мин. - не более 2

Погрешность измерения текущей высоты полета, м

по указателю высоты:

от 0 до 20 м - ± 2 м;

более 20 м - ± 0,1м

Питание радиовысотомера А-037 осуществляется от бортовой сети постоянного тока +27 В и переменного тока 115 В 400 Гц.

Радиовысотомер выдает следующие сигналы потребителям.

? Звуковой сигнал «Н опасная» в виде напряжения частотой 400Гц подается через СПУ-7 на гарнитуры КВС.

? В БУР -1-2 выдаются:

- информация о высоте в виде постоянного напряжения, пропорционального высоте полета;

- сигнал «Исправность» в виде напряжения +27В;

- сигнал «Н опасная» в виде напряжения +27В.

Частотно-модулированный по несимметричному пилообразному закону сигнал с выхода передатчика поступает в передающую антенну и излучается по направлению к земной поверхности.

Рис.2.5 Частотная модуляция

Отраженный от земной поверхности сигнал поступает в приемную антенну и подается на вход смесителя приемника. Одновременно через делитель мощности на другой вход смесителя подается часть мощности передатчика в качестве гетеродинного сигнала.

В смесителе отраженный и гетеродинный сигналы преобразуются в сигнал разностной частоты (частоты биений). Частота биений пропорциональна высоте полета. Ее значение измеряется измерителем и выдается на указатель и другие системы вертолета

Рис.2.6 Принцип действия A-037

Высотомеры типа А-052, А-053.

Рис.2.7 Высотомеры типа А-052, А-053

Высотомер А-052 предназначен для вертолетов, но может быть установлен на любой тип летательного аппарата с минимальной высотой установки антенн в посадочной (стояночной) конфигурации от 0,3 м и более.

Высотомер А-053 предназначен для авиации общего назначения, самолетов магистральных авиалиний и вертолетов. Радиовысотомеры А-052, А-053 являются бортовыми радиолокационными станциями с непрерывным излучением частотно-модулированных радиоволн. Они имеют малые габариты и массу, высокую надежность и достоверность выдаваемой информации.

2.4 Радиовысотомеры больших высот

Импульсные радиовысотомеры больших высот.

Импульсные РВ больших высот строятся по классической структурной схеме и отличаются, главным образом, типом измерителя времени. Находят применение измерители времени с непосредственным и компенсационным отсчетом. Импульсный РВ с непосредственным отсчетом основан на использовании электронно-лучевого индикатора ЭЛИ с круговой разверткой и радиальным отклонением луча (рис.2.8). Синхронизирующий генератор СГ выполняется по схеме с кварцевой стабилизацией частоты и вырабатывает синусоидальные колебания, частота которых меняется в зависимости от режима работы РВ (грубое или точное измерение) и составляет, например, 14 989 или 149 895 Гц. Это же напряжение используется для формирования в модуляторе М импульса, управляющего генератором высокой частоты ГВЧ, и для получения двух квадратурных синусоидальных напряжений, необходимых для работы генератора развертки ГР. Отраженный сигнал с приемника Прм усиливается видеоусилителем ВУ и подается на центральный отклоняющий электрод ЭЛИ.



Рис.2.8 Структурная схема импульсного радиовысотомера с непосредственным отсчетом.

Рис.2.9 Структурная схема импульсного радиовысотомера с компенсационным отсчетом.

Импульсный РВ с компенсационным отсчетом включает в себя следящую систему (рис. 2.9), основными элементами которой являются временной модулятор ВМ (устройство управляемой задержки, выполненное, например, на фантастроне и блокинг-генераторе), временной дискриминатор ВД (выполненный, например, на каскаде совпадений) и интегратор И. Синхронизирующий генератор СГ выполняется по схеме генератора синусоидальных колебаний с кварцевой стабилизацией частоты КГ, дополненного делителем частоты ДЧ. Последний формирует импульсы запуска передатчика Прд и ВМ. Принцип действия радиовысотомера больших высот.

Рис. 2.10. Функциональная схема радиовысотомера РВ-25

Передатчик генерирует высокочастотные импульсы длительностью Т=0,5 мксек. Частота следования их задается синхронизатором. Зондирующие импульсы излучаются передающей антенной, достигают земной поверхности и, отражаясь от нее, принимаются приемной антенной. С выхода приемника усиленные и преобразованные сигналы поступают на индикатор. Индикатор высоты, в качестве которого используется электроннолучевая трубка, имеет кольцевую линию развертки, образованную в результате подачи на отклоняющие пластины синусоидальных напряжений, сдвинутых по фазе на 90 градусов. Длительность развертки равна периоду следования зондирующих импульсов. Шкала радиовысотомера рассчитана на измерение до 15000 м. Соответствующая этому масштабу длительность развертки

Т₁=2 (Н_мах /С)=100,079 мксек. (7)

Здесь С=299762 км/сек - скорость распространения радиоволн в атмосфере. Определяемая периодом синусоидальных колебаний частота следования зондирующих импульсов оказывается при этом равной FИ'=1/11=9,992 КГЦ.

С целью более точного определения высоты в радиовысотомере применяют второй масштаб с пределами измерения от 0 до 1500 м. при этом масштабе длительность развертки

Т₂-2*Н_макс/С = 10,0079 мксек, (8)

а частота следования зондирующих импульсов

F_И"=1|Т₂ =99,921 кгц (9)

На экране индикатора высоты отраженный импульс просматривается в виде амплитудной отметки. Кроме него, на экране индикатора будет просматриваться (также в виде амплитудной отметки) зондирующий импульс, воздействующий на вход приемника непосредственно.
Вследствие одновременного запуска синхронизатором передатчика и развертки индикатора представляется возможным измерять время запаздывания отраженного сигнала (t) по отношению к переднему фронту зондирующего импульса. Другими словами, расстояние между передними фронтами зондирующего и отраженного импульсов по дуге окружности развертки в масштабе шкалы высот пропорционально измеряемой высоте полета. Для отсчета высоты применяется масштабная шкала в метрах, нанесенная на прозрачном органическом стекле и наложенная на экран электронно-лучевой трубки.

Основные тактико-технические данные радиовысотомера больших высот:

1.Диапазон измеряемых высот от 100 до 17000 м.

2. Погрешность измерения высоты:

-на масштабе M_xl составляет 15 м+/-0,25% измеряемой высоты,

-на масштабе M_x10 составляет 150м+/-0,25% измеряемой высоты.

3. Шкала индикатора отградуирована в метрах и содержит:

-на масштабе M_xl - 1000м.

-на масштабе М_х10 - 10000м.

4. Средняя мощность передатчика на масштабе M_xl - не более 0,2 вт (Р_и>=2,67).

5. Несущая частота передатчика 440+/-1 МГц.

6. Частота повторения импульсов:

-на масштабе M_xl - 149895+/-25 Гц.

-на масштабе М_х10 - 14989+/-20 Гц.

7. Длительность зондирующего импульса - 0,5 мксек.

8. Ширина полосы пропускания приемника - не менее 5 кГц.

9. Промежуточная частота - 30 МГц.

10. Чувствительность приемника - не хуже 30 мкВ (при соотношении сигнала к шуму, равном 4).

11. Общая чувствительность радиовысотомера по тестеру Т-1 - не менее 106 ДБ.

12. Потребляемая от сети 115 в, 400 Гц мощность - не более 140 Вт.

13. Вес полного комплекта - около 30 кг.

2.5 Погрешности радиовысотомеров больших и малых высот

Первую группу погрешностей образуют методические, связанные со случайным характером принятого сигнала, изменением рассеивающих свойств земной поверхности в процессе полета, влиянием крена и тангажа ЛА, флуктуациями сигнала из-за процесса рассеяния ЭМ волн, шумами внешнего и внутреннего происхождения. Все эти погрешности можно разбить на две составляющие:

-ошибки из-за смещения средней оценки измерения высоты

-флуктуационные ошибки

Вторая группа связана с динамическими ошибками. В радиовысотомерах они возникают из-за маневров ЛА: измерение высоты сильнопересеченного рельефа, использования РВ в системах управления самолета и других случаях. Так как измерительные устройства РВ имеют динамические характеристики соответствующего порядка, то при наличии вышеуказанных причин имеет место отставание в измерении высоты и возникает динамическая ошибка.

Третью группу составляют инструментальные (аппаратурные) погрешности, связанные с прохождением сигналов через антенно- фидерные, приемно-передающие и измерительные тракты РВ, а также ошибки из-за схемных конструктивных и технологических решений конкретных блоков РВ.

Для радиовысотомеров малых высот периодичность закона модуляции и способ измерения частоты ограничивают минимальную рабочую высоту. При периодическом законе модуляции частоты фаза преобразованного сигнала, соответствующего отражению от одиночной цели, периодически меняется с частотой модуляции излучаемых колебаний. Спектр преобразованного сигнала содержит только те составляющие, частоты которых кратны частоте модуляции F_M. Если в РВ использован измеритель частоты типа счетчика числа переходов сигнала через нуль, то при изменении высоты частота следования импульсов на входе счетчика меняется дискретно, оставаясь кратной F_M. Минимальное значение этой частоты

Fp_min ⁼F_M. (10)

Это явление приводит к ограничению минимальной высоты той величиной Н_min, которая соответствует F_pmin. При симметричных законах ЧМ

H_min = 0,125сf_Д^-1 37,5f_Д ^-1м (11)

где девиация частоты f_Д берется в мегагерцах.

При f_Д равной, например, 50 МГц, Н_min = 0,75 м. Для уменьшения Н_min необходимо увеличивать девиацию частоты f_Д . Получение больших f_Д тем проще, чем выше несущая частота излучаемых колебаний.

Непрерывный характер излучения в частотном РВ приводит к появлению на входе приемника прямого (просочившегося) сигнала, обусловленного электромагнитной связью передающего и приемного трактов. Прямой сигнал состоит из двух составляющих, каждая из которых промодулирована по амплитуде и фазе по случайным законам. Первая из этих составляющих представляет собой просочившийся сигнал передатчика, а вторая-тот же сигнал, не попадающий на вход приемника из-за отражений от элементов конструкции самолета. Параметры случайной модуляции сигнала передатчика определяются характеристиками генератора высокой частоты, в то время как параметры модуляции отраженного сигнала зависят от изменения взаимного расположения антенн РВ и отражающих элементов конструкции, вызываемого вибрациями ЛА. Методические ошибки радиовысотомеров больших высот возникают вследствие непостоянства скорости распространения радиоволн при изменении условий распространения v появляющемся при этом отличии скорости распространения радиоволн в реальных условиях от скорости распространения, принятой в качестве расчетной (299762*1000 м/сек).

Инструментальные погрешности.

Одной из причин возникновения инструментальной ошибки является неудовлетворительная настройка и регулировка радиовысотомера. К ошибкам в отсчете высоты могут привести: искажение формы развертки и эксцентричность окружностей развертки по отношению к масштабной шкале, неточная установка зондирующего импульса на нуль шкалы высот, определяемая в значительной мере формой и амплитудой зондирующего импульса, а также нестабильная работа синхронизатора. Вследствие этого зондирующий и отраженный импульсы, просматриваемые на экране индикатора, будут перемещаться ("дрожать").

Рис. 2.11. Масштабная шкала радиовысотомера.

Ошибки при изменении высоты могут возникнуть при расстройке синхронизатора, вследствие которой нарушается связь масштабной шкалы с длительностью развертки, определяемой периодом синусоидальных колебании синхронизатора. Точность отсчета высоты определяется точностью задания масштабной шалы и ценой ее деления. Таким образом, при измерении высоты с предельной точностью до половины деления шкалы отсчет может быть произведен с точностью до 10 или 100 м в соответствии с масштабами измерений. Отсчет высоты производится в следующей последовательности. На грубом масштабе (М х 10) производится отсчет высоты и округляется до ближайшей меньшей величины, кратной 1500 м (рис.2.11) Затем на точном масштабе (М х 1) определяется высота, не учтенная при первом измерении. Сумма значений высот, полученных на обоих масштабах, будет представлять собой истинную высоту полета.



Рис. 2.12. Ошибки в измерении высоты при эволюциях самолета.

Величина М для уменьшения суммарной погрешности должна быть по возможности малой, что достигается, главным образом, увеличением девиации частоты излучаемых ЧМ колебаний.



Расчетная часть

На основе исходных данных составим алгоритм работы вычислительного блока радиовысотомера:

На основе алгоритма составим программу выполняющую имитацию работу радиовысотомера:

//обьявляем название компилируемой программы

unit radioaltimunit;

// обьявляем элементы интерфейса

interface

// обьявляем библиотеки используемые программой

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls, jpeg, pngimage,mmsystem ;

// обьявляем типы элементов используемые программой

type

TForm1 = class(TForm)

Image1: TImage;

Image2: TImage;

ScrollBar1: TScrollBar;

delaylabel: TLabel;

Label2: TLabel;

distancelabel: TLabel;

Label3: TLabel;

Timer1: TTimer;

Image3: TImage;

Label4: TLabel;

Panel1: TPanel;

Label80: TLabel;

Label60: TLabel;

label00: TLabel;

Label20: TLabel;

Label40: TLabel;

Label1: TLabel;

Label5: TLabel;

Label6: TLabel;

Label7: TLabel;

Label8: TLabel;

Label9: TLabel;

Image4: TImage;

Image5: TImage;

Shape1: TShape;

Shape2: TShape;

Label10: TLabel;

dhlabel: TLabel;

Button1: TButton;

// обьявляем процедуры программы

procedure ScrollBar1Scroll(Sender: TObject; ScrollCode: TScrollCode;

var ScrollPos: Integer);

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure Timer1Timer(Sender: TObject);

procedure Shape2MouseDown(Sender: TObject; Button: TMouseButton;

Shift: TShiftState; X, Y: Integer);

procedure Button1Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

// обьявляем глобальные переменные

var

Form1: TForm1;

//начало программы

implementation

{$R *.dfm}

//ПРоцессы происходящие при запуске программы

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

if timer1.Enabled=false then

begin

timer1.Enabled:=true;

button1.Caption:='LRRA is ON';

end;

end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

doublebuffered:=true;

scrollbar1.Position:=250;

if timer1.Enabled=false then button1.Caption:='LRRA is OFF';

end;

// процессы происходящие при движении ползунка

procedure TForm1.ScrollBar1Scroll(Sender: TObject; ScrollCode: TScrollCode;

var ScrollPos: Integer);

// обьявляем локальные переменные

var

scrolposf,scrolposl:string;

scrol:integer;

//Начальное Значение разности частот

begin

delaylabel.Caption:=floattostr(scrollbar1.Position*0.4);

// Начальное значение скролбара и траектория ЛА

distancelabel.Caption:= inttostr(scrollbar1.Position*10);

image5.Left:=8+round((250-scrollbar1.Position)*2.812);

image5.Top:=539+round((250-scrollbar1.Position)*0.556);

label4.Caption:=distancelabel.Caption;

label1.Caption:= inttostr(scrollbar1.Position*10);

scrolposf:= inttostr(scrollbar1.Position*10);

scrol:= length(scrolposf);

delete(scrolposf,scrol-1,2);

label1.Caption:=scrolposf;

scrolposl:= inttostr(scrollbar1.Position*10);

scrol:= length(scrolposl);

delete(scrolposl,1,scrol-2);

// происходит процесс генерации вращения указателя барометрического высотомера

if scrolposl='00' then

begin

label60.Visible:=true;

label60.Top:=54;

label80.Visible:=true;

label80.Top:=37;

label00.Visible:=true;

label00.Top:=20;

label20.Visible:=true;

label20.Top:=3;

label40.visible:=true;

label40.Top:=-14;

end;

// Значения указателя барометрического высотомера при заданном положении скрола

if scrolposl='10' then

begin

label80.Visible:=true;

label80.Top:=46;

label00.Visible:=true;

label00.Top:=29;

label20.Visible:=true;

label20.Top:=12;

label40.Visible:=true;

label40.Top:=-5;

label60.Visible:=true;

label60.Top:=-22;

end;

if scrolposl='20' then

begin

label80.Visible:=true;

label80.Top:=54;

label00.Visible:=true;

label00.Top:=37;

label20.Visible:=true;

label20.Top:=20;

label40.Visible:=true;

label40.Top:=3;

label60.visible:=true;

label60.Top:=-14;

end;

if scrolposl='30' then

begin

label00.Visible:=true;

label00.Top:=46;

label20.Visible:=true;

label20.Top:=29;

label40.Visible:=true;

label40.Top:=12;

label60.Visible:=true;

label60.Top:=-5;

label80.Visible:=true;

label80.Top:=-22;

end;

if scrolposl='40' then

begin

label00.Visible:=true;

label00.Top:=54;

label20.Visible:=true;

label20.Top:=37;

label40.Visible:=true;

label40.Top:=20;

label60.Visible:=true;

label60.Top:=3;

label80.visible:=true;

label80.Top:=-14;

end;

if scrolposl='50' then

begin

label20.Visible:=true;

label20.Top:=46;

label40.Visible:=true;

label40.Top:=29;

label60.Visible:=true;

label60.Top:=12;

label80.Visible:=true;

label80.Top:=-5;

label00.Visible:=true;

label00.Top:=-22;

end;

if scrolposl='60' then

begin

label20.Visible:=true;

label20.Top:=54;

label40.Visible:=true;

label40.Top:=37;

label60.Visible:=true;

label60.Top:=20;

label80.Visible:=true;

label80.Top:=3;

label00.visible:=true;

label00.Top:=-14;

end;

if scrolposl='70' then

begin

label40.Visible:=true;

label40.Top:=46;

label60.Visible:=true;

label60.Top:=29;

label80.Visible:=true;

label80.Top:=12;

label00.Visible:=true;

label00.Top:=-5;

label20.Visible:=true;

label20.Top:=-22;

end;

if scrolposl='80' then

begin

label40.Visible:=true;

label40.Top:=54;

label60.Visible:=true;

label60.Top:=37;

label80.Visible:=true;

label80.Top:=20;

label00.Visible:=true;

label00.Top:=3;

label20.visible:=true;

label20.Top:=-14;

end;

if scrolposl='90' then

begin

label60.Visible:=true;

label60.Top:=46;

label80.Visible:=true;

label80.Top:=29;

label00.Visible:=true;

label00.Top:=12;

label20.Visible:=true;

label20.Top:=-5;

label40.Visible:=true;

label40.Top:=-22;

end;

// рисуем график модулирующей частоты излучаемой высотомером

With image1.Canvas do

Begin

repaint;

pen.Width:=2;

pen.Color:=clred;

brush.Color:=clwhite;

font.Color:=clblue;

font.Style:=[fsbold];

textout(0,0,'TRANSMISSION'+' 4250 MHz');

label8.Caption:='F tx ='+' 4250 MHz';

moveto(0,image1.Height);

lineto(round(image1.Width/5),0);

lineto(round(image1.Width/5),image1.Height);

lineto(round(image1.Width*0.4),0);

lineto(round(image1.Width*0.4),image1.Height);

lineto(round(image1.Width*0.6),0);

lineto(round(image1.Width*0.6),image1.Height);

lineto(round(image1.Width*0.8),0);

lineto(round(image1.Width*0.8),image1.Height);

lineto(round(image1.Width),0);

lineto(round(image1.Width),image1.Height);

End;

// рисуем график модулирующей частоты отраженной высотомером

With image2.Canvas do

Begin

PatBlt(image2.Canvas.Handle, 0, 0,

image2.ClientWidth, image2.ClientHeight, WHITENESS);

repaint;

pen.Width:=2;

pen.Color:=clgreen;

brush.Color:=clwhite;

font.Color:=clblue;

font.Style:=[fsbold];

textout(0,0,'REFLECTION '+ floattostr(4250+scrollbar1.Position*0.4)+' MHz');

label9.Caption:='F rx = '+floattostr(4250+scrollbar1.Position*0.4)+' MHz';

moveto(scrollbar1.Position-250,image2.Height);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5),0);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5),image1.Height);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width/5),0);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width/5),image1.Height);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width*0.4),0);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width*0.4),image1.Height);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width*0.6),0);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width*0.6),image1.Height);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width*0.8),0);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width*0.8),image1.Height);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width),0);

lineto(round(scrollbar1.Position/2.5)+round(image1.Width),image1.Height);

//showmessage(inttostr(scrollbar1.Position));

end;

end;

//приведем описание процедуры набора высоты принятия решения

procedure TForm1.Shape2MouseDown(Sender: TObject; Button: TMouseButton;

Shift: TShiftState; X, Y: Integer);

begin

if button=mbright then

begin

if strtoint(dhlabel.Caption)<500 then

begin

dhlabel.caption:=inttostr(strtoint(dhlabel.Caption)+10);

end;

end;

if button=mbleft then

begin

if strtoint(dhlabel.Caption)>0 then

begin

dhlabel.caption:=inttostr(strtoint(dhlabel.Caption)-10);

end;

end;

end;

//конец описания процедуры набора высоты принятия решения

// Процедура обратного отсчета

procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject);

{begin

}

//обьявляем локальные переменные

var

scrolposf,scrolposl:string;

scrol:integer;

//

begin

scrollbar1.Position:=scrollbar1.Position-1;

delaylabel.Caption:=floattostr(scrollbar1.Position*0.4);

// происходит проигрывание звуков

distancelabel.Caption:= inttostr(scrollbar1.Position*10);

if distancelabel.Caption=dhlabel.caption then PlaySound('minimums.wav', 0, SND_ASYNC);

if (distancelabel.Caption='500') and (distancelabel.Caption<>dhlabel.caption) then PlaySound('500.wav', 0, SND_ASYNC);

if (distancelabel.Caption='100') and (distancelabel.Caption<>dhlabel.caption) then PlaySound('100.wav', 0, SND_ASYNC);

if (distancelabel.Caption='50') and (distancelabel.Caption<>dhlabel.caption) then PlaySound('50.wav', 0, SND_ASYNC);

if (distancelabel.Caption='40') and (distancelabel.Caption<>dhlabel.caption) then PlaySound('40.wav', 0, SND_ASYNC);

if (distancelabel.Caption='30') and (distancelabel.Caption<>dhlabel.caption) then PlaySound('30.wav', 0, SND_ASYNC);

if (distancelabel.Caption='20') and (distancelabel.Caption<>dhlabel.caption) then PlaySound('20.wav', 0, SND_ASYNC);

if (distancelabel.Caption='10') and (distancelabel.Caption<>dhlabel.caption) then PlaySound('10.wav', 0, SND_ASYNC);

if (distancelabel.Caption='0') then

begin

PlaySound('0.wav', 0, SND_ASYNC) ;

timer1.Enabled:=false;

button1.Caption:='LRRA is OFF';

end;

image5.Left:=8+round((250-scrollbar1.Position)*2.812);

image5.Top:=539+round((250-scrollbar1.Position)*0.556);

label4.Caption:=distancelabel.Caption;

label1.Caption:= inttostr(scrollbar1.Position*10);

scrolposf:= inttostr(scrollbar1.Position*10);

scrol:= length(scrolposf);

delete(scrolposf,scrol-1,2);

label1.Caption:=scrolposf;

scrolposl:= inttostr(scrollbar1.Position*10);

scrol:= length(scrolposl);

delete(scrolposl,1,scrol-2);

//showmessage(scrolposl);

// рисуем график модулирующей частоты излучаемой высотомером

With image1.Canvas do

Begin

repaint;

pen.Width:=2;

pen.Color:=clred;