Radarový výškoměr pro ultralehký letoun

Abstract

Práce řeší problematiku radarového měření vzdáleností s využitím pro výuku přistávání a vzlétání ultralehkých letadel. K řešení problematiky jsou využity radary s frekvenční modulací kontinuální vlny, tedy FMCW radary. Řešení je založeno na metodě lineární frekvenční modulace (LFM) s trojúhelníkovým průběhem. Při zkušebním měření v reálných podmínkách bylo zjištěno, že radary pracující v pásmu 24 GHz jsou účiné od 1 metru (v závislosti na hloubce modulace) do 150 metrů. Tento rozsah postačuje k využití pro nácvik vzletů a přistání, což je cílem této práce. Dále bylo zjištěno, že při vzletu a přistání se dopplerův jev projevuje minimálně. Výsledný algoritmus pracuje na principu diferenciace dvou následných spekter a následné validace detekce významných vrcholů na právě zpracovávaném spektru.The main topic of this paper is a radar ranging for use in an aircraft altitude measurement. This should help beginner pilots in practicing landing and take off. To achieve this aim, we chose to use continuous-wave radars with frequency modulation (FMCW). Our solution is based on linear frequency modulation method using triangular modulation pattern. During the testing, it was found out, that radars with 24 GHz bandwidth have a range resolution from 1 meter (depending on modulation depth) to 13 metres. This range is sufficient for usage in training of takeoffs and landings, which is the real purpose of this paper. Another good finding is, that during takeoff and landing, there is minimal occurrence of doppler frequencies. Final algorithm works on principle of two currently processed spectrums, which are substracted. Afterwards, found peaks are validated on current spectrum.