3. Радіотехнічніспостереження

Привимірюваннівіддалейдосупутниківможливезастосуванняякімпульсних,такіфазовихметодівспостереження.

Часовіметодиреалізованівімпульснихсистемахвимірюваннявіддалей.Вїхосновілежитьвимірюваннячасупроходженняімпульснимрадіосигналомвіддалі.Прицьомунаприймачіземноїповерхніповиннабутифіксаціясигналувмоментвипромінюванняйогопередавачем супутника.

Фазовийметодвикористовуютьувіддалемірнійтарізницево-віддалемірнихсистемах.Величиною,якавимірюєтьсявданомуметоді,єфазовийзсув,щоутворюєтьсярізницеюфазсигналівнашляхусупутник–станція,абовідноснафазовазатримкадвохсигналів,якіпройшливіддалірізноївеличини.

4. Доплеровськіспостереження

Середрадіотехнічнихметодівспостереженнясупутниківнайширшерозповсюдженийметод,заснованийнавикористанніефектуДоплера.Вінполягаєвтому,щочастотарадіосигналу,якийприймається,змінюєтьсяприрусіджереласигналувідносноприймача.Таказміначастотназиваєтьсядоплерівськоючастотою.Тобто,визначеннявіддалівідбуваєтьсяприпорівняннірезультатівпереміщенняджерелаелектромагнітнихколиваньіззміненоючастотоювпорівняннізвихідною.

Придоплерівськихспостереженняхрозрізняютьзапитнийі

беззапитнийспособи,атакожспосіб,якийбазуєтьсянароботізавідбитимвідповерхнісупутника сигналом.

Призапитномуметодіпорівнюютьсячастоти,яківипромінюваніназемнимпередавачеміперевипромінюваніприйомо-відповідачемсупутника.

Приспостереженнісупутників,якправило,застосовуютьбеззапитнийспосіб,якийполягаєвнаступному.Передавач,розташованийнасупутнику,випромінюєвисокостабільніколиванняf_1івониприймаютьсявпунктіспостереженьзчастотоюf₂.

Залежністьf_2відf_{1визначається}співвідношенням:

1

f

2

f

1 r

2

(1 ^r)

c _,

(6.1)

dv

^r dt^,

_r cos

, (6.2)

деv_r-радіальнашвидкістьсупутника; -швидкість

супутникавідноснопунктуспостережень.

Оскількицяшвидкістьєнерівномірною,тонеобхідноf_{2виправити}поправкоюзарізницюгравітаційнихпотенціалівнаназемномупунктітасупутнику.Вонивводятьсяпривисокоточнихвимірюваннях.

Величина

^r ємалою.Якщорозкластиврядвирази

c

2¹

(1 ^r)2

c

,⁽¹

^r)1іобмежитисьдвома членамирозкладу,то

c

f f₂ f₁

^{f r.} (6.3)

1 _c

Практичнезначеннямаютьдваспособивимірюванняубеззапитномуметоді–диференціальнийтаінтегральний.

Вдиференціальномуспособівимірюютьрізницючастотнапротязі всього часу знаходження супутника в зоні

радіовидимостіпунктуспостережень.

1 2 3

4 5

6

1. –приймач

2. –змішувач

3. –опорнийгенератор

4. –вимірюваччастоти

5. –годинник

6. –реєстратор

Рис.6.1Схема диференціальногоспособу

Інтегральнийспосібспостереженьреалізованийзатакоюжсхемою.Різницятількивтому,щовимірюваччастотизаміненийінтегратором,якийвиконуєзапевнимінтерваломчасупідрахунокчислачастотибиттясигналу.Цедозволяєвизначитирізницювіддалейстанція-супутникзапевнийінтервалчасу.

6.6.Умовирадіовидимостісупутників

Зонавидимостісупутникаототожнюєтьсяіззоноювидимостіпункту.Зонавидимості–цеобластьнебесноїсфери,вякійможнаспостерігатисупутникзназемногопункту.Прицьомурозміризонивидимості,придатнідляспостереження,обмежуютьсямінімальнимкутомнадгоризонтом.Вінназиваєтьсякутомвідсічки.

ЗтрикутникаPOA(рис.6.2)затеоремоюсинусівможназаписати:

і звідси

R H

sin(90 )

R

sin

, (6.4)

або

180⁰

(90⁰ )

, (6.5)

90⁰ (

)_. (6.6)

Рис6.2.Умовирадіовидимостісупутників

Далівиконуємоперетворення:

R H

cos

R

cos(

⁾ , (6.7)

cos(

) ^R cos

R H

, (6.8)

arccos( ^R

R H

cos

)

. (6.9)

Центральнийкут:

arccos( ^R

R H

cos)

. (6.10)

Використавшивідношення

360⁰ 2R

(6.11)

2 L _,

можемовизначитидовжинуL:

_L 2R2

, (6.12)

тобто

360⁰

_L R

90⁰

. (6.13)

ЗнаючидовжинуL-віддаль,якупройдесупутникза

певнийчас,ійогошвидкість,можназнайтиперіод,напротязіякогобудерадіовидимістьданогосупутника.Приспостереженнісупутниказрізнихточокземноїповерхніможназнайтиперіодивидимостіданогосупутниказцихточокіприцьомувиконуватисинхронніспостереженнязмайбутнімобчисленнямкоординатточок.