806

Радиальная скорость

Практическая работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Несущая частота сигнала наземного передающего пункта. Релятивистские частотно-фазовые соотношения между параметрами сигналов. Геоцентрические радиус-векторы передающего пункта, космического аппарата и приемного пункта .

Русский

2013-01-06

234.5 KB

5 чел.

Радиальная скорость

Обозначим несущую частоту сигнала наземного передающего пункта (Н1) через , частоту сигнала, принимаемого на космическом аппарате через , а несущую сигнала ответа КА, принимаемого на наземном приемном пункте (Н2)  через . Несущая частота сигнал ответа КА формируется путем когерентного преобразования несущей принимаемого на КА запросного сигнала. Положим, что интервалы измерений частотного смещения принимаемого сигнала на наземном пункте относительно опорного образуются от задающего генератора приемного пункта.

Для радиолинии Н1К        Н2         (рис3.1)  согласно (6), (7) (см. лекцию «Релятивистские частотно-фазовые соотношения между параметрами сигналов»)

                        ,         (3.1)

где в первом приближении, с точностью до членов, пропорциональных ,

                        (3.2)

                       ;                             (3.3)

и  модуль геоцентрической скорости и гравитационный потенциал передающего и приемного пунктов в моменты времени  и .

Время распространения сигнала по радиолинии Н1К        Н2         

                         =,                       (3.4)

где                               ,                                             (3.5)

    

,  и  геоцентрические радиус-векторы передающего пункта, космического аппарата и приемного пункта соответственно в моменты времени  ,  и ;

- суммарная задержка запросного и ответного сигнала в среде распространения (в общем случае – в тропосфере и ионосфере Земли),

откуда

                                  .                                  (3.6)

Подставив (3.6) в (3.1), получим

           ,       (3.7)

где  и  -начало и конец некоторого интервала измерения разностной частоты.

Обозначим   и представим

,                            (3.8)

откуда

.                                    (3.9)

Подставив (3.9) в (3.7), получим

=

,                                   (3.10)

где   и - некоторые значения функций  и , принадлежащие интервалу измерения  , ;

                      =               (3.11)

моменты времени   и  заданы, а  и   вычисляются итерационно, по соотношениям

            = - ;  =-,                                       (3.12)

            =-;=-;                                       (3.13)

                                  =.                              (3.14)

Из (3.10) с погрешностью не более 4. 10-6 м/с для приземной области можно  записать

                                ,                              (3.15)

где в первом приближении

                                                  ;                         (3.16)

 и    - некоторые значения модулей геоцентрической скорости и гравитационных потенциалов  передающего и приемного пунктов на  интервале измерения, вычисляемые, например, на середины интервала

для пункта н2                            ,                          (3.17)

где                                                        ;

и для пункта Н1                               ,                     (3. 18)

Момент определяется по (3.18) с требуемой точностью итерационно.

Соотношение (3.15) позволяет определить среднее на интервале  значение скоростного навигационного параметра по соответствующему значению , функцией которого является результат непосредственного измерения разности несущей частоты принимаемого сигнала и частоты опорного сигнала. При этом скорость релятивистского смещения шкал времени источника и приемника сигнала вычисляется с использованием априорных данных о движении пункта излучения запросного сигнала и пункта приема сигнала с КА, а поправка на среду распространения сигнала определяется с использованием модели распространения сигнала в тропосфере и ионосфере Земли.

Если передающий и приемный пункты территориально совмещены, или разнесены  несущественно, так что    и    , то  и

формула  (3.15) принимает вид

.                        (3.15а)                          

Текущая разность частот опорного , сформированного от задающего генератора приемного пункта, и принятого (t) с КА сигнала определяется выражением

       (t)=-(t)= - ,           (3.19)

где

      .                                   (3.20)

В (3.20) -текущее номинальное значение несущей частоты сигнала, излучаемого передающим пунктом,    - номинальное значение частоты опорного сигнала. Заметим, что если у передающего и приемного пунктов общий задающий генератор частоты, из которого формируется несущая запросного сигнала и частота опорного сигнала  приемного пункта, то   и  второе слагаемое правой части формулы (3.19) равно нулю.

Пусть передающий пункт и приемный пункт имеют общий задающий генератор частоты и пусть на интервале наблюдения с заданной дискретностью в аппаратном комплексе  приемного пункта производится измерение разности частот , причем интегрирование осуществляется на подынтервалах . Для некоторого подынтервала  результат  измерения

=,           (3.21)

где

                                     .                         (3.22)

Выразим из (3.21) значение  через результаты непосредственных измерений

                                                         .                     (3.23)

Подставив (3.23) в (3.15а), получим

                                                .                         (3.24)

Знак над составляющей в правой части (3.24) означает, что она вычисляется по априорным данным о параметрах среды распространения сигнала.

Соотношение (3.24) и его расчетный аналог вида (3.11) выражают среднее на подынтервале  приращение суммарной дальности. Для удобства восприятия величин радиальной скорости КА от суммарной радиальной скорости переходят к ее половинному значению

 .                       (3.25)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37041. Классный час «Правила этикета» 46 KB
  Ход классного часа: Преподаватель:ЗдравствуйтедетиСегодня у нас не обычный внеклассный часа урокигракоторая называется Мастерская этикета. Преподаватель:что нужно сделать перед началом урокавикториныну конечно же разминку. Преподаватель:Хорошоа теперь познакомимся с Нехочухойнашим домовёнкомкоторый ничего не знает об этикетевывешивает на доску изображение толстенького домовенкаименно он поможет нам ответить на этот вопрос Ученикам раздаются карточки с одним словомкоторое содержится в понятии этикет....
37042. Правила дорожного движения 185 KB
  Тема: Правила дорожного движения.Образовательная: формировать представления младших школьников о безопасности дорожного движения; повторить правила движения пешеходов по улице и дороге; 2. Воспитательная: воспитывать уважительное отношение ко всем участникам дорожного движения.
37043. Твоё здоровье и личная гигиена 96 KB
  Ход классного часа: Классный воспитатель: Здоровье состояние полного физического психического и социального благополучия а не только отсутствие болезни. слайд 4 слайд 5 Личная гигиена это в том числе: закаливание; гигиена кожи; гигиена зубов и полости рта; гигиена одежды и обуви; подвижный образ жизни. Классный воспитатель: Рассмотри по подробнее каждый пункт личной гигиены слайд 6 Закаливание это...
37045. День космонавтики 16.96 KB
  Слайд2 Еще с давних времен люди стали думать над вопросами: Что такое космос Если жизнь на других планетах кроме планеты Земля И тогда ученые и конструкторы создали первый космический корабль Восток. Слайд3 Прежде чем человек полетел в космос там побывали животные. Слайд4 Через 3 года после неудачного полета собаки Лайки в космос отправляются уже две собаки Белка и Стрелка. Мультик Белка и Стрелка Слайд5 После удачного полета в космос животных стала открытой дорога человеку к звёздам.
37046. День народного единства – государственный праздник России" 28.22 KB
  Слайд виды Москвы II. В чем смысл сегодняшнего праздника в единстве единении народа сила России Какие праздники вы знаете слайд гос. слайд виды Москвы 17 в. Дети читают отрывок по ролям слайд картина К.
37047. Любовь – это самое ценное! 25.42 KB
  Ход классного часа Ведущий К: Добрый день Мы очень рады вас приветствовать. Кто знает какому празднику посвящается наш классный час Правильно День Святого Валентина мировой день всех влюбленных Ведущий В: Высоким чувством окрылённый Когдато в давние года Придумал кто то День влюбленных Никак не ведая тогда Что станет этот день любимым Желанным праздником в году. Ведущий К: Что днём святого Валентина Его с почтеньем назовут. Улыбки и цветы повсюду В любви признания вновь и вновь Так пусть для всех свершится чудо Пусть...
37048. Классный час – викторина «Умники и умницы» 21.42 KB
  Угадайте кто пел эту песенку Команда правильно ответившая на этот вопрос быстрее получает 1 балл. В этом конкурсе побеждает та команда которая быстрее всего расшифрует пословицу при помощи специального ключа. Подведём итоги: каждая команда пусть подсчитает заработанные баллы цветы. Награждение победителей грамотами Умники и умницы: Самая быстрая команда; Самая весёлая команда; Самая дружная команда; Самая эрудированная команда; Самая находчивая команда.
37049. Я – гражданин! 24.32 KB
  Физминутка звучит фонограмма А в каком городе мы живем Набережные Челны Существуют различные Кодексы свод правил чести: Кодекс воинской чести Кодекс врачебной этики Кодекс чести сотрудника милиции и т. Для вас тоже есть свой кодекс. Кто может его назвать Учащиеся отвечают: Кодекс юного челнинца. Кодекс юного челнинца Твой город это не только место твоего рождения это стиль жизни который построен на гуманистических принципах и закреплен в положениях Кодекса юного Челнинца.