Радиодальномер — это специальный прибор, предназначенный для определения расстояния до объекта. Принцип его работы основан на измерении времени, за которое радиоволны проходят путь от устройства до цели и обратно, а также на учете скорости их распространения. В зависимости от способа взаимодействия с объектом, радиодальномеры подразделяются на устройства с активным и пассивным отражением сигнала. Кроме того, они классифицируются по типу излучаемого сигнала: импульсные и с непрерывным излучением.
Радиодальномеры с пассивным отражением
В таких системах используется естественное отражение радиоволн от объекта. Приемник устройства одновременно регистрирует прямой сигнал от радиопередатчика и запаздывающий — отраженный от цели. В импульсных моделях, например в радиовысотомерах, излучается короткий радиоимпульс, а индикатор фиксирует временную задержку между прямым и отраженным импульсами. В устройствах с непрерывным излучением применяется сигнал с периодически меняющейся частотой (частотная модуляция). В этом случае индикатор измеряет разность частот между излучённым и принятым сигналами. Данный метод пассивного отражения широко применяется в радиолокации и при измерении высоты полета.
Радиодальномеры с активным отражением
Эти системы предполагают наличие двух станций: ведущей и ведомой, которые располагаются на разных концах измеряемой линии. Ведущая станция генерирует сигнал (непрерывный, импульсный, с модуляцией или без), который принимается ведомой станцией. Ведомая станция не просто отражает, а преобразует и ретранслирует сигнал обратно. Для измерения расстояний с помощью непрерывных колебаний часто используется фазовый метод. Ведомая станция преобразует принятый сигнал в волны с другой частотой, которая, однако, жестко связана с исходной. Индикатор на ведущей станции вычисляет расстояние, измеряя разность фаз между отправленным и полученным сигналами. Такие точные системы нашли применение в геодезии, навигации и военной технике.
Фазовые (интерференционные) радиодальномеры
Наибольшей точности измерений, особенно в УКВ-диапазоне, достигают фазовые радиодальномеры, которые также называют интерференционными. В них как ведущая, так и ведомая станции излучают волны, модулированные по амплитуде и частоте. Ключевой процесс происходит в смесителе ведомой станции, где несущая частота преобразуется в промежуточную с использованием сигнала от собственного передатчика. Далее эти колебания, промодулированные по амплитуде низкой частотой, детектируются, преобразуются в импульсы и используются для модуляции ответного сигнала. На ведущей станции приемник выделяет сигналы низкой частоты, и индикатор измеряет фазовый сдвиг между отправленным и полученным модулирующими колебаниями, что и позволяет с высокой точностью вычислить расстояние.
Импульсные радиодальномеры
Принцип действия этих приборов наиболее直观ен: он основан на прямом измерении времени прохождения короткого радиоимпульса до объекта и обратно. Зная скорость света, прибор легко вычисляет расстояние. Благодаря своей простоте и надежности, импульсные радиодальномеры широко используются в геодезическом оборудовании, радиолокационных станциях и различных радионавигационных системах.