6.3. Однолучевые и многолучевые доплеровские измерители

6.3.1. Однолучевые доплеровские измерители позволяют получить информацию только по одной доплеровской частоте, поэтому даже при горизонтальном полёте ВС невозможно одновременно определить путевую скорость и угол сноса ВС. Кроме того, однолучевая система обладает большими погрешностями измерения путевой скорости и её реализация сопряжена со значительными техническими трудностями, поэтому однолучевые доплеровские измерители не находят практического применения.

6.3.2. Двухлучевые доплеровские измерители позволяют получить информацию по двум доплеровским частотам, что позволяет одновременно определить путевую скорость и угол сноса ВС при горизонтальном полёте ВС. Возможно применение двухлучевых доплеровских измерителей для самолётов, при возможности ввода с погрешностью в несколько минут данных об угле тангажа γ и данных о вертикальной составляющей скорости с погрешностью несколько процентов.

6.3.3. Трёхлучевые доплеровские измерители позволяют получить информацию по трём доплеровским частотам, что позволяет одновременно определить все три проекции вектора путевой скорости (рис. 2.7). Это позволяет использовать не только при горизонтальном полёте ВС, но и при тангаже γ и крене υ. При использовании трёхлучевых доплеровских измерителей следует учитывать следующее:

- на точность определения продольной составляющей скорости оказывает влияние только угол тангажа γ;

- при небольших углах тангажа γ и крена υ погрешность в определении продольной и поперечной составляющих скорости носит квадратичный характер;

- при малых углах сноса α большее влияние оказывает угол тангажа γ, а при больших углах сноса α – угол крена υ.

6.3.4. Четырёхлучевые доплеровские измерители за счёт применения четвёртого луча не получают дополнительной информации. Однако при работе ДИСС в автокогерентном режиме целесообразно использовать четырёхлучевые измерители с Х-образным расположением лучей, но при этом теряется информация о вертикальной составляющей скорости. Влияние углов крена и тангажа на результаты измерения такие же, как и у трёхлучевых ДИССов.

В настоящее время в гражданской авиации нашли применение трёх- и четырёхлучевые доплеровские измерители с непрерывным излучением радиоволн. Лучи антенны могут быть различным образом ориентированы относительно самолёта. Можно каждому расположению лучей дать наименование в зависимости от вида фигуры, которую образуют проекции лучей на горизонтальную плоскость.

Наибольшее распространение получили трёхлучевые антенны с У-образным расположением лучей и четырёхлучевые антенны с Х-образным расположением лучей.

Тема 7. Принципы построения доплеровских измерителей с излучением непрерывных немодулированных колебаний

7.1. Формирование информационного сигнала в дисс

Формулы 2.1.13 и 2.1.14 показывают, что информация о путевой скорости V_П и угле сноса α ВС содержится в доплеровской частоте Fд. Для определения путевой скорости V_П и угла сноса α, необходимо при известных значениях Θ и β измерить величину доплеровской частоты Fд и решить уравнения 2.1.13 и 2.1.14 относительно V_П и α. Решение уравнений с двумя неизвестными требует наличие системы из двух уравнений. Получение такой системы возможно при приёме сигналов с двух симметричных направлений (рис. 2.7):

- относительно продольной оси самолёта

f_пр1 = f₀ + V_П /λ•Cos Θ•Cos (β - α), f_пр3 = f₀ - V_П /λ•Cos Θ•Cos (β - α);

- относительно поперечной оси самолёта

f_пр2 = f₀ - V_П /λ•Cos Θ•Cos (β + α), f_пр3 = f₀ - V_П /λ•Cos Θ•Cos (β - α).

Следует заметить, что при крене υ и тангаже γ самолёта средние доплеровские частоты по лучам 1-2 и 1-3 останутся почти неизменными:

- при крене +υ: Fд₂ = 2V_П /λ•Cos Θ•Cos [(β – υ) + α],

Fд₃ = 2V_П /λ•Cos Θ•Cos [(β + υ)-α ];

- при тангаже +γ: Fд₁ = 2V_П /λ•Cos(Θ- γ)•Cos (β – α),

Fд₃ = 2V_П /λ•Cos(Θ+ γ)•Cos (β – α).