[发明专利]通过反射功率测量监测雷达测高仪天线性能

说明书

背景技术

雷达测高仪被飞行器用于确定该飞行器到地面的距离。形成于雷达测高仪天线上的冰或流体导致了雷达样式成形的劣化，这使得雷达测高仪将危险的误导信息提供给飞行器的机组人员和/或飞行计算机。

基于上述的原因以及下面被提及的其他原因，对阅读和理解本说明书的本领域技术人员而言显而易见的是，在本领域中，存在对于提供一种用于监测雷达测高仪天线性能的动态方式的系统和方法的需求。

发明内容

本发明的实施例提供了用于监测雷达测高仪天线的性能的方法和系统，并能够通过阅读和研究下面的说明书而被理解。

提供了通过反射功率测量，来监测雷达测高仪天线性能的系统和方法。在一个实施例中，单天线雷达测高仪包括：天线；与该天线耦合的循环器；与该循环器耦合的发射机；与该循环器耦合的接收机；其中循环器在该发射机和该接收机之间提供隔离的同时，提供该发射机和该接收机到该天线的耦合；被置于该循环器和接收机之间的反射功率监测仪；以及通过第一模数转换器与该反射功率监测仪耦合的处理器，该处理器被配置成根据自于由该反射功率监测仪产生的数据来计算和跟踪反射功率测量统计并提供性能输出，该性能输出指明该反射功率测量统计中的一个或多个何时超出预定的偏差阈值。

附图说明

在基于优选实施例的描述和下面的附图考虑时，本发明的实施例能够被更容易地理解，并且它的进一步的优点和用处更加显而易见，其中：

图1是说明本发明的一个实施例的雷达测高仪的方框图；以及

图2是说明本发明的一个实施例的方法的流程图。

按照惯例，各种被描述的特征不是按比例被绘制的，而是为了强调与本发明相关的特征被绘制的。参考标记在全部附图和文字中代表相同的元件。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考了形成该详细描述的一部分的附图，并且在其中，通过本发明可以在其中被实施的特定说明性实施例的方式示出附图。这些实施例被充分详细地描述，以使得本领域技术人员能够实施本发明，并且可以理解的是，在不背离本发明的范围的前提下也可以使用其他实施例并且可以做出逻辑的、机械的和电气的改变。因此，下面的详细描述不应具有限制意义。

本发明的实施例使用电压驻波比(VSWR)的特性估计来监测静态和动态事件的发生，以评估单天线雷达测高仪(SARA)的运行情况。动态事件表征为本质上的相对瞬态并包括外部事件(诸如水、雨、雪、沙等等飞沫降落于SARA天线罩上)。静态事件表征为相对更长期的事件(诸如在SARA天线上的冰聚集，SARA电子设备的浸水以及其他的长期天线劣化)。

VSWR在本领域中被理解为两个数值的比率。在技术上，VSWR＝(1+ρ)/(1-ρ)，其中ρ是反射系数，被定义为发射电压与反射电压的比率。在下面提出的实施例中，VSWR测量的估计或代理是在不对VSWR进行完整计算的情况下，通过仅测量从天线反射的电压而获得的。通过获知对于SARA天线的标称反射功率范围应当是什么以及什么样的反射功率是不可接受的，能够完成对天线劣化的检测。通过监测整个测量的这一部分，本发明的实施例能够按如下所讨论的那样进行天线劣化确定。

图1是本发明的一个实施例的单天线雷达测高仪(SARA)100的简化框图。SARA100包括单天线150(通常封装在雷达罩151内)、各自与循环器152耦合的发射机156和接收机158。在这个实施例中，循环器152在提供发射机156和接收机158之间的隔离的同时，提供发射机156和接收机158到天线150的耦合。在这个实施例中，由可编程逻辑装置166驱动发射机156的运行。该接收机158与模数转换器(ADC)160耦合，该模数转换器160将接收机158所接收信号的数字样本提供给外部组件132(诸如，例如，导航处理器)以供进一步信号处理。一般地，对本领域普通技术人员而言，关于单天线雷达测高仪运行的特定细节是能够被获得的，也正因为如此不再被重复。参见，在此处通过引证被合并的美国专利7,161,527和7,239,266。

如上所述，本发明的实施例引入了使用反射功率测量的特性的概念(作为获得实际VSWR值的代理)，以识别、表征以及响应影响SARA运行的事件。因此，SARA100进一步包括耦合在循环器152和接收机158之间的反射功率监测仪110。该反射功率监测仪110的输出被耦合到反射功率ADC112，该反射功率ADC112转而与处理器114耦合。