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

7 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

68582. Управління персоналом у навчальному закладі 190.5 KB
  Зміна парадигм освіти та впровадження інноваційних технологій управління персоналом навчальними закладами впливає не тільки на зміст критеріїв оцінки педагогічної праці але й на управління нею.
68583. ДОПОМІЖНІ МАТЕРІАЛИ ПРИ ЗДІЙСНЕННІ КОНТРОЛЮ ЗА СТАНОМ ВИКЛАДАННЯ ПРЕДМЕТІВ 299 KB
  Педагогічний аналіз - засіб виховання педагогічного та учнівського колективів. Ніщо так не виховує людей, як справедлива оцінка їх діяльності та поведінки. Вона допомагає побачити свої слабкі сторони і визначити шляхи підвищення професійної майстерності.
68584. Изучение состояния преподавания государственного языка (Денисовская, Чайкинская, Константиновская школы) 194 KB
  Крым является специфическим в языковом отношении регионом Украины. Одним из факторов, определяющих эту специфику, можно считать русско-украинский и украинско-русский билингвизм (первым в каждом случае является родной язык). На протяжении многих лет разговаривать по-украински, выписывать украинские газеты и журналы...
68585. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВОСПРИЯТИЯ ОБРАЗА МАТЕРИ ПОДРОСТКАМИ ИЗ ПОЛНЫХ И НЕПОЛНЫХ СЕМЕЙ 29.15 KB
  Выявляется и анализируется степень удовлетворенностью взаимоотношениями с матерью рассматриваются когнитивные поведенческие и эмоциональные критерии восприятия матери. Определяются причинно-следственные факторы возникновения материнской конфликтности в семье.
68586. О ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТИ ПЕДАГОГОВ К РАЗВИТИЮ ОДАРЕННОСТИ ЛИЧНОСТИ 74 KB
  В статье проведён анализ исследований по проблеме психологии одаренной личности: рассмотрены особенности психологического портрета одарённой личности готовности педагога к развитию одаренности личности предоставлены результаты анализа представлений педагогов о психологической...
68587. Выявление уровня надежности студентов 52.69 KB
  Проявление надежности оценивалось по показателям самооценки и оценки экспертов творческие способности фиксировались в реальной деятельности решении креативных задач. В статье поднимается вопрос о возможном существовании связи между показателями надежности личности академической успеваемостью...
68588. ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ 75.5 KB
  В статье представлены результаты эмпирического исследования взаимосвязи уровня развития логического мышления младшего школьника способности выполнять действия по заданному образцу мыслительных операций синтеза анализа обобщения. Данные описывают особенности развития теоретического...
68589. ОТНОШЕНИЕ К МЕДИАЦИИ У МУЖЧИН И ЖЕНЩИН В ПРОЦЕССЕ РАЗВОДА 139 KB
  Приводятся результаты исследования отношения к медиации у мужчин и женщин в процессе развода в Республике Беларусь. Приводятся данные указывающие на интерес к медиации у разводящихся супругов. В России и Казахстане уже приняты законы о медиации и идет активное внедрение ее в суды создаются...