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

39199. Социальные институты: виды, функции и роль в обществе 16.46 KB
  Социальные институты – устойчивые формы организации и регулирования общественной жизни. Их можно определить как совокупность ролей и статусов, предназначенных для удовлетворения определенных социальных потребностей.
39201. Имидж дальнего востока в блогах и социальных сетях 374 KB
  Определить смысл понятия «имидж региона» в качестве социального феномена. Определить элементы формирования территориального имиджа. Описать особенности формирования имиджа Дальнего Востока России. Описать место интернета в современных условиях и его место в социальной коммуникации. Определить смысл понятий «блог» и «социальная сеть».
39202. Огляд ринку комп’ютерної техніки 62.61 KB
  За його результатами у третьому кварталі 2011 року продаж стаціонарних компютерів збільшився на 41 а ноутбуків на 64 порівняно до показника попереднього кварталу. В поточному році експерти очікують зростання продажів ноутбуків і планшетних компютерів. Сезонний попит За результатами дослідження GfK Ukraine у ІІІ кварталі 2011 року продаж стаціонарних компютерів збільшився на 41 порівняно з показником попереднього кварталу.
39204. Семья как социальный институт, ее исторические типы, функции 16.11 KB
  Специфика социологического изучения семьи заключается в том, что семья рассматривается как особый социальный институт, выполняющий одну из самых важных функций общества - воспроизводство его членов и осущестляющий их первичную социализацию.
39205. Основы истории и философии науки 181.35 KB
  Основы истории и философии наукИ Часть 1. Основы философии науки: лекционно курс Учебнометодическое пособие для аспирантов очной и заочной форм обучения СОКРАЩЕННЫЙ ВАРИАНТ Содержание Пояснительная записка. Курс лекций: Основы философии науки. ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ФИЛОСОФИИ НАУКИ.
39206. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ СТУДЕНЧЕСКИХ РАБОТ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ 264.5 KB
  При выполнении работы выбирается шрифт Times New Roman размером № 14 интервал 15. Опечатки описки и графические неточности обнаруженные в процессе выполнения работы допускается исправлять закрашиванием белым штрихом и аккуратным нанесением на том месте исправленного текста черной пастой гелем. Все подписи на титульном листе следует выполнять строчными буквами название темы работы прописными буквами размер шрифта 14. ПОСТРОЕНИЕ РАБОТЫ Текст работы разделяют на разделы и подразделы.
39207. Право собственности 753 KB
  Кроме того в регулируемых маркетинговым законодательством отношения могут участвовать Российская Федерация субъекты Российской Федерации и муниципальные образования.;6 маркетинговые союзы и ассоциации например Ассоциация распространителей финансовоэкономической информации;7 органы власти осуществляющие функции государственного регулирования маркетинговой деятельности например Министерство Российской Федерации по антимонопольной политике и поддержке предпринимательства Госстандарт России. Кроме того в регулируемых маркетинговым...