Другие предметы \ Измерительные приборы и системы

Устройство и принцип действия доплеровских измерителей скорости и углов сноса. Состав и назначение основных систем навигационных комплексов летательных аппаратов, страница 2

Угол скольжения b представляет собой угол в горизонтальной плоскости между вектором воздушной скорости и плоскостью симметрии ЛА. Он обусловлен неравенством тяги двигателей, несимметрией конструкции и т.п. Для современных самолетов угол b мал и с ним часто не считаются. При полете на вертолетах этот угол может быть большим и его приходится учитывать. В таком случае имеет место соотношение

ИК + b + a = ИПУ.

Для самолетов (когда b»0) равенство упрощается:

ИК + a = ИПУ.

Рассмотрим принцип определения вектора скорости летательного аппарата с помощью доплеровского измерителя скорости.

Число составляющих вектора полной путевой скорости объекта , определяемых ДИС, зависит от числа лучей, формируемых антенной системой, а также от метода обработки принятых по этим лучам сигналов. При определении  минимально необходимое число лучей равно трем. Если число лучей меньше трех, то требуется изменение положения ДН антенн в пространстве (например, за счет поворота антенн).

Рассмотрим случай, когда радиосигнал частотой w0 излучается однолучевой направленной антенной из точки О (рис. 2.11) и отражается в точке М от участка земной поверхности бесконечно малых размеров, т.е. от точечного отражателя. Для простоты считаем, что ЛА перемещается горизонтально.

Излучаемый сигнал имеет вид

 ,                                           (2.10)

где Um – амплитуда сигнала.

Радиосигнал отражается от земной поверхности в точке М и принимается в точке О, равен

 , (2.11)

где

Uпр

–

амплитуда принятого сигнала;

с

–

скорость распространения радиоволн;

Д(t)

–

текущее значение расстояния между ЛА и отражающей точкой в момент времени t, т.е. между ЛА и точной М;

–

сдвиг фазы сигнала из-за конечного времени распространения tз радиоволн от точки О до точки М и обратно;

jотр

–

полная фаза отраженного сигнала.

Рис. 2.11. Принцип работы однолучевого доплеровского измерителя скорости

На рис. 2.11 обозначено:

ОМ

направление луча визирования ДИС;

О0М

–

проекция на горизонтальную плоскость луча визирования;

q

–

азимут луча визирования;

gа

–

угол места луча визирования;

–

проекция вектора полной путевой скорости  на направление луча визирования;

–

вектор воздушной скорости ЛА;

D

–

угол между линией пути и прямой О0М;

a

–

угол сноса;

h

–

угол между вектором  и направлением радиолуча визирования;

–

вектор скорости ветра;

ОХ

–

направление продольной оси ЛА;

О0Х0

–

проекция ОХ на поверхность земли;

О0

–

проекция точки О на поверхность земли.

Мгновенное значение частоты принимаемых колебаний w определяется соотношением

 ,               (2.12)

где круговая доплеровская частота

 ,                               (2.13)

или

 .                                   (2.14)

При получении (2.14) учтено, что так как ЛА приближается к точке М, то величина . Из рис. 2.11 находим, что

 .                                (2.15)

Отсюда с учетом (2.14) находим

 .                              (2.16)

Из (2.14) видно, что величина Fд зависит от cosh. В частности  при h = 0° или 180°, т.е. когда вектор  направлен на точку М или в противоположную сторону относительно этой точки. Когда луч визирования ОМ направлен перпендикулярно вектору полной путевой скорости, т.е. h = 90° или 270°, то частота Fд = 0.

Скачать файл