Файл: Маковецкий П.В. Радиотехнические методы измерения скорости учебное пособие.pdf

.луча 0А\ и 0А2, разнесенные на угол б в горизонтальной плоско­ сти и падающие на землю по обе стороны от путевой линии. По­ стоянство угла б поддерживается тем, что обе антенны укреплены на общей платформе. Платформа может поворачиваться вокруг вертикальной оси.

Если направление полета (вектор v) делит угол б на две рав­ ные части, то оба луча опираются на одну и ту же гиперболу F 0>t

и допплеровский сдвиг в обоих лучах одинаков

Если биссектриса угла б отклонилась от путевой линии влево на угол б], то луч Лi--попадает на гиперболу FDl<FDa,

вает величину отклонения биссектрисы угла между лучами от пу­

тевой линии, а знак этой разности — направление отклонения. Преобразуя эту разность допплеровских сдвигов в пропорциональ­ ное ей напряжение, мы можем использовать последнее в качестве сигнала ошибки для следящей системы, поворачивающей плат­ форму с антеннами до превращения сигнала ошибки в нуль. Так создается система автоматического сопровождения путевой ли­ нии. Угол сноса определяется как угол ВОС между продольными осями самолета и следящей платформы (рис. 32).

На рис. 33, а представлен закон изменения допплеровской ча­ стоты как функция угла рассогласования FD = f ($ — <р) для одно­ лучевого метода (метода максимума) и на рис. 33, б — для двух­ лучевого (равнодопплеровского). Из рисунка видно, в частности,

дольную и поперечную компо­ ненты V[ и v2 (рис. 34). В этом случае не ведется автоматиче­ ского сопровождения путевой линии, антенны А х и А2 жестко связаны с корпусом летатель­ ного аппарата и ориентирова­ ны симметрично относительно его продольной оси под угла­

Выражения в круглых скобках есть искомые компоненты век­ тора скорости

ц, = v cos ф,

С учетом этого формулы (64) и (65) можно переписать

66

сделать даже в случае импульсной передачи, так как в силу равен­ ства путей ОАх= ОА<2. оба отраженных сигнала возвращаются в приемник одновременно. Иными словами, в такой системе можно применить принцип внешней когерентности. Дополнительным

бильности взаимно уничтожаются. В случае однолучевой системы уход частоты передатчика за время распространения сигнала до земли и обратно должен быть мал по сравнению с измеряемым допплеровским сдвигом. '

2.Проекции вектора оп на оба луча равны по величине и про­

2Fd, и ошибка в измерении скорости из-за Ар ничтожно мала. На­ пример, при Ар =1° ит =70° погрешность Аоп достигает величины порядка 0,015%, в то время как однолучевая система дала бы по­ грешность в 5% [11].

4. Вертикальная составляющая скорости не вносит ошибки в определение путевой скорости. В самом деле, пусть полная ско­ рость самолета равна v (рис. 36). Разложим ее на путевую va и вертикальную vB и спроектируем каждую из них на оба луча. Допплеровский сдвиг в переднем луче будет положительным от радиальной компоненты игщ и отрицательным от vrBt

68

определяется только путевой скоростью и не зависит от вертикаль­ ной составляющей.

в себе достоинства обеих двухлучевых. Типичная геометрия лучей янусовых систем показана на рис. 37: трехлучевая (а) и четырех­ лучевая (б) для самолетов и трехлучевая для вертолетов (в) — летательных аппаратов, имеющих угол сноса от 0 до ±180°.

Рис. 37

Для определения всех трех компонент скорости достаточно трех лучей. Четвертый луч иногда добавляют для симметрии. Это поз­ воляет несколько упростить вычислительное устройство, опреде­ ляющее по данным FDi, FD2, FDs и FDi составляющие скорости.

Следует отметить, что все приведенные выше математические связи между отдельными компонентами скорости и допплеров­ скими сдвигами предполагают, что положение вертикали на

69