- •Раздел 2. Теоретические осhовы построеhия доплеровских измерителей скорости и угла сноса – дисс
- •Тема 5. Эффект Доплера и его использование для автономной навигации воздушных суден
- •5.1. Задачи решаемые доплеровскими измерителями и системами
- •5.1.1. Задачи решаемые доплеровскими измерителями
- •5.1.2. Задачи решаемые доплеровскими навигационными системами - днс
- •5.1.3. Взаимодействие структурных элементов доплеровской навигационной системы (рис. 2.2.)
- •5.2. Эффект Доплера
- •5.2.1. Общие сведения
- •5.2.2.Основные физические сообpажения
- •5.2.3. Фоpмула для опpеделения доплеpовской частоты
- •5.2.4. Обоснование фазового сдвига в пpоцессе «пеpедача - отpажение – пpиём» пpи движении цели
- •1. Эффект Доплера заключается в изменении фазы отражённого сигнала в соответствии с изменением расстояния до цели.
- •2. Эффект Доплера состоит в изменении частоты отражённых колебаний в соответствии со скоростью цели.
- •5.2.5. Эффект Доплера в радиолокации
- •Тема 6. Основные типы доплеровских измерителей
- •6.2. Режимы работы доплеровских измерителей
- •6.3. Однолучевые и многолучевые доплеровские измерители
- •Тема 7. Принципы построения доплеровских измерителей с излучением непрерывных немодулированных колебаний
- •7.1. Формирование информационного сигнала в дисс
- •7.2. Структурная схема дисс, графический анализ работы
- •7.3. Основные особенности устройств дисс
- •7.4. Особенности приёмников дисс с частотной модуляцией
- •7.5. Особенности работы дисс над сушей и над морем
7.2. Структурная схема дисс, графический анализ работы
Доплеровский измеритель состоит из следующих основных каналов (рис. 2.8,а):
- канала синхронизации,
- передающего канала,
- приёмного канала,
- канала преобразования,
- канала вычисления.
Кроме того, в состав ДОС могут входить дополнительные устройства, которые нами рассматриваться не будут.
Таким образом, приведенную схему можно рассматривать как типовую, и ниже разбирается принцип работы только основных каналов доплеровского измерителя.
Канал синхронизации обеспечивает синхронную коммутацию лучей передающей и приёмной антенн, а также синхронизирует с антеннами работу канала преобразования и других вспомогательных устройств.
Управляющие импульсы с канала синхронизации (рис.3.8,б график 1) поочерёдно переключают лучи передающей и приёмной антенн.
Передающий канала предназначен для формирования высокостабильных непрерывных ВЧ колебаний f0 и последовательного их излучения по трём лучам 1-2-3 (рис.2.8, график 2).
Приёмный канал выполняет следующие функции:
- осуществляет последовательный приём отражённых колебаний, несущих доплеровскую информацию о путевой скорости и угле сноса самолета по трём лучам 1-2-3;
- осуществляет последовательное преобразование и усиление принятых сигналов;
- осуществляет последовательное детектирование и выделение доплеровской информации (рис.2.8,б график 4).
Таким образом, на вход приёмника поочерёдно поступают ВЧ АМ колебания:
fпр1 = f0 + VП /λ•Cos Θ•Cos (β - α),
fпр2 = f0 - VП /λ•Cos Θ•Cos (β + α),
fпр3 = f0 - VП /λ•Cos Θ•Cos (β - α).
В огибающих которых заложена доплеровская информация о путевой скорости VП и угле сноса α самолёта (рис.2.8, б график 3).
На выходе приёмника поочерёдно выделяется НЧ сигнал, содержащий в частоте информацию о путевой скорости VП и угле сноса α самолёта (рис.2.8,б график 4):
Fд1 = 2VП /λ•Cos Θ•Cos (β ± α), (2.3.1)
Fд2 = 2VП /λ•Cos Θ•Cos (β -+α), (2.3.2).
Fд3 = 2VП /λ•Cos Θ•Cos (β ± α). (2.3.3)
Канал преобразования предназначен для поочерёдного преобразования доплеровских НЧ сигналов, содержащий в частоте информацию о путевой скорости VП и угле сноса α самолёта, в постоянные напряжения, пропорциональные доплеровским частотам (рис.2.8,б график 5).
Таким образом, информация о путевой скорости VП и угле сноса α самолёта на выходе преобразователя будет заложена в величине постоянных напряжений :
А1 ≈ Fд1 = 2VП /λ•Cos Θ•Cos (β ± α), (2.3.4)
А2 ≈ Fд2 = 2VП /λ•Cos Θ•Cos (β -+α), (2.3.5).
А3 ≈ Fд3 = 2VП /λ•Cos Θ•Cos (β ± α) (2.3.6)
Иногда на выходе преобразователя могут формироваться импульсы с частотой повторения равной доплеровским частотам, которые могут использоваться как в канале вычисления, так и в других устройствах, в частности, в автоматическом навигационном устройстве (рис.2.8,б график 6):
FП1 ≈ Fд1 = 2VП /λ•Cos Θ•Cos (β ± α) (2.3.7)
FП2 ≈ Fд2 = 2VП /λ•Cos Θ•Cos (β -+α) (2.3.8)
FП3 ≈ Fд3 = 2VП /λ•Cos Θ•Cos (β ± α) (2.3.9).
Канал вычислителя предназначен для решения системы уравнений 2.3.4, 2.3.5, 2.3.6 (или 2.3.7, 2.3.8, 2.3.9) и определения текущих значений путевой скорости VП и угле сноса α самолёта.