Здесь ѵл = — — проекция скорости на линию L в месте расположения космиче
ского объекта; 1 + Ап (L) — коэффициент преломления среды в месте располо жения космического объекта.
При учете влияния тропосферы на допплеровский сдвиг частот формулу (16.12) можно упростить. Так как спутник обычно находится вне тропосферы, можно считать, что A «(L )= 0 . Кроме того, за время пролета спутника можно счи
тать неизмененными коэффициент преломления тропосферы, т. е. полагать, что
д
— |
[Ап (г<)] = |
0. Тогда формула |
(16.12) |
приобретает вид |
|
|
|
|
|
L(t) |
д |
|
|
|
/ |
/ |
(* |
|
|
|
Л / = — «л + — |
\ |
1+Дя(0]— dl. |
|
|
|
с |
с |
,) |
dt |
|
|
Так как |
показатель преломления |
о |
|
(см |
§ |
тропосферы изменяется по закону |
13.2) |
|
|
|
' |
' ' |
п = 1 + N 03- 10-6е - ° ' 136Л,
то после некоторых преобразований можно получить следующее приближенное выражение, учитывающее влияние тропосферы на допплеровское изменение ча стоты:
|
Д / т ~ ~ Л гоз |
~~7Г f |
(®)- |
(16.13) |
|
dt |
|
с |
|
|
Здесь Ѳ — угол места, а /(Ѳ) — функция, зависящая от угла места.
Из выражения (16.13) следует, что допплеровское изменение частоты Д/т, вызванное тропосферой, пропорционально скорости изменения угла места, обус ловленной движением спутника. Особенно сильно это изменение проявляется при малых углах места. Так как величина dQ/dt зависит от траектории спутника, то допплеровская частота Д/т.также зависит от параметров орбиты спутника и ее расположения относительно приемного наземного пункта.
Допплеровское изменение частоты, обусловленное влиянием ионосферы, также может быть определено из выражения (16.12). Не рассматривая этот вопрос, от метим только, что влияние ионосферы на допплеровский сдвиг частот может быть заметно ослаблено путем применения на линии связи Земля — Космос двух ко герентных частот. Более подробно с этим вопросом можно познакомиться в [78].
Как видно из формулы (16.11), величина допплеровского сдвига частоты определяется скоростью спутника относительно наземной станции. Например, для /с = 10 Ггц и v/c= ІО-5 допплеровский сдвиг частоты А/ составляет 0,1 Мгц. Как видим, допплеровский сдвиг частоты может достичь большой величины, и его не обходимо учитывать при определении полосы пропускания наземных и бортовых приемников.
Для уменьшения влияния допплеровского сдвига частоты в на земных приемных устройствах используют автоматическую под стройку частоты. Другой возможный способ заключается в измене нии несущей, частоты передатчика на величину допплеровского сдвига частоты, но для этого необходимо производить предвари тельное вычисление этого сдвига при заранее известных координа тах наземной станции и параметрах орбиты спутника.
Однако ни один из этих способов не устраняет деформации спектра сигнала, которая приводит к изменению времени передачи сообщения в (1 + ѵ/с) раз.
Уменьшение деформации спектра сигнала может быть достиг нуто регулированием скорости передачи или скорости воспроизве