- •Методические указания по подготовке к работе
- •Описание лабораторной установки
- •2.1.Назначение дисс
- •2.2.Частота Допплера при горизонтальном полёте
- •2.3.Спектр допплеровских частот
- •2.4.Основные типы дисс
- •2.5.Влияние крена и тангажа на точность дисс
- •2.6.Составляющие ошибок дисс
- •2.7.Принципы построения дисс с непрерывным зондирующим сигналом
- •2.7.1. Дисс с нулевой промежуточной частотой и немодулированным сигналом
- •2.7.2. Дисс с двойным преобразованием частоты и немодулированным сигналом
- •2.7.3. Двухчастотный дисс с двойным преобразованием частоты
- •2.7.4. Дисс с непрерывным частотно-модулированным сигналом
- •Спектр частот преобразованного сигнала
- •Слепые высоты
- •Функциональная схема частотно-следящего фильтра
- •Методика выполнения лабораторной работы
- •Библиографический список
2.4.Основные типы дисс
С помощью одного луча можно определять проекцию составляющей вектора скорости ЛА на направление этого луча. В общем случае вектор скорости ЛА характеризуется тремя проекциями на три некомпланарных (не лежащих в одной плоскости) направления. Поэтому для определения полного вектора скорости необходимо излучать и принимать сигналы минимум по трем некомпланарным лучам, образующим трёхмерную систему координат. При горизонтальном полёте вектор скорости лежит в горизонтальной плоскости и характеризуется только двумя составляющими (или путевой скоростью и углом сноса). В этом случае достаточно двух лучей.
Следовательно, ДИСС вертолётного типа должен иметь не менее трёх лучей, самолётного – не менее двух. На практике обычно используют число лучей больше минимально необходимого. «Лишние» лучи позволяют улучшить определённые свойства ДИСС. Наибольшее применение находят 3-лучевые и 4-лучевые системы, приведённые на рис. 12.
На рис. 12,а изображена самолётная 4-лучевая Х-система. Заметим, что пары лучей 1-3 и 2-4 в этом случае дают тождественные уравнения для определения путевой скорости и угла сноса. Проектируя Wп на направления лучей, получим
(4)
Лучи 3 и 4 не несут дополнительной информации о скорости, так как знак частоты Допплера известен заранее, поскольку он связан с направлением луча (вперёд или назад). Поэтому 4-лучевая X-система эквивалентна 2-лучевой по числу определяемых составляющих вектора скорости. Дополнительные лучи позволяют уменьшить ошибки ДИСС при крене и тангаже самолёта и упростить способ построения аппаратуры.
На рис. 12.б приведена самолётная 3-лучевая -система. В этом случае третий луч также является ‘’лишним’’ и предназначен дня уменьшения ошибок при крене и тангаже. На рис. 12.в изображена самолётная 4-лучевая - система, у которой четвёртый луч предназначен для определения зависимости 0(β) и внесения поправок на характер отражающей поверхности. На рис.12.г показана 3-лучевая вертолётная У-система. Три луча в этом случае позволяют получить систему из трёх независимых уравнений и определить величину и направление полного вектора скорости с учётом вертикальной составляющей.
ДИСС, имеющие симметрично расположенные лучи, направленные вперёд и назад, часто называют янусовыми по имени древнеримского бога Януса, имеющего два лица, одно из которых обращено вперёд, а другое – назад.
По принципу выделения частоты Допплера различают ДИСС с внутренней и внешней когерентностью. В случае внутренней когерентности информация о частоте и фазе излучаемых колебаний запоминается в аппаратуре ДИСС. В ДИСС с внешней когерентностью (автокогерентных) частота Допплера выделяется как частота биений отражённых сигналов, принятых по двум симметричным лучам в янусовой системе. Например, для лучей 1 и 3 в Х-системе в соответствии с выражением (4) частоты принимаемых колебаний будут равны
где f0 – частота излучаемых колебаний.
Частота биений равна удвоенной частоте Допплера
.
Аналогично может быть получена частота биений F2 =2FД2 для пары лучей 2-4.
По характеру излучаемых колебаний различают ДИСС с непрерывным и импульсным излучением. При импульсном излучении обычно используется принцип внешней когерентности. Применяются также ДИСС с непрерывным излучением и частотной модуляцией излучаемых колебаний. Антенна ДИСС может быть неподвижно закреплена на самолёте или установлена на стабилизированной по крену и тангажу платформе. Применяются и поворачивающиеся антенны со следящим приводом, отслеживающие направление вектора путевой скорости.