Доплеровский датчик скорости

Доплеровский датчик скорости ( DVS ) — это специализированный доплеровский радар , который использует эффект Доплера для измерения трех ортогональных компонентов скорости относительно самолета . Когда истинный курс самолета , тангаж и крен предоставляются другими системами самолета, он может функционировать как навигационный датчик для выполнения автономных навигационных расчетов точного счисления в виде доплеровского навигационного набора ( DNS ).

Системы доплеровской навигации не зависят от окружающих условий, работают с высокой точностью на суше и на море в любой точке мира и не зависят от наземных средств и космических спутниковых навигационных систем.

Принципы работы

Для измерения трехмерной скорости самолета антенна доплеровского радара излучает как минимум три некомпланарных микроволновых электромагнитных луча в направлении земной поверхности. ^[1] Часть энергии обратно рассеивается на радар земной поверхностью. Зная углы луча, три или более частоты лучевого доплера объединяются для генерации компонентов скорости самолета. ^[2]

Передача DVS осуществляется на центральной частоте 13,325 ГГц в разрешенном на международном уровне Ku-диапазоне от 13,25 до 13,4 ГГц. ^[3]

Использование

ДВС используются на вертолетах для навигации , висения, гидроакустического сбрасывания, передачи цели для доставки оружия и поисково-спасательных работ . Поскольку доплеровский радар измеряет скорость относительно поверхности, морское течение и приливные эффекты создают погрешности. ^{[ нужна ссылка ]} Однако при сбрасывании гидроакустических буев и поиске и спасании над водой ожидается скорость самолета относительно движения воды. ^[4]^[5]

Эти радары были официально одобрены ФАУ TSO-65a. ^[6] до 2013 года и разработаны в соответствии со стандартом DO-158 Радиотехнической комиссии по аэронавтике (RTCA) под названием « Минимальные стандарты производительности — бортовое доплеровское радиолокационное оборудование».

Ограничения

Функциональная работа и точность доплеровских датчиков скорости зависят от многих факторов, включая скорость самолета, положение и высоту над землей. На него также влияют факторы окружающей среды, в том числе тип местности, освещаемой радаром, и осадки в атмосфере. ^[5]

При движении летательного аппарата коэффициент обратного рассеяния изменяется в пределах ширины луча, что приводит к сдвигу и некоторому перекосу доплеровского спектра и, следовательно, к ошибке измерения скорости. ^[2] Основным ограничением использования DVS для навигации является то, что они обычно страдают от накопленных ошибок. Поскольку система наведения постоянно интегрирует скорость по времени для расчета положения (см. « Счисление пути »), любые ошибки измерения, какими бы небольшими они ни были, накапливаются с течением времени. Это приводит к «дрейфу»: постоянно увеличивающейся разнице между тем, где, по мнению системы, она находится, и фактическим местоположением. Из-за интегрирования постоянная ошибка скорости приводит к линейной ошибке положения.

См. также

Ссылки

^ «Модель ошибок доплеровского датчика скорости APN-200 и результаты летных испытаний» (PDF) . Центр оборонной технической информации . 8 марта 1974 г. Архивировано (PDF) из оригинала 25 марта 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Фрид, Уолтер Р. (лето 1993 г.). «История доплеровской радиолокационной навигации» . Журнал Института навигации . 40 (2): 121–136. дои : 10.1002/j.2161-4296.1993.tb02299.x .
^ Международный коммуникационный союз. «Возможность работы ПСС в определенных диапазонах частот» (PDF) . Itu.int .
^ Кейтон, Майрон, Фрид, Уолтер Р. (1997). Авиационные навигационные системы (PDF) (2-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. ISBN 0471547956 . OCLC 34798180 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 декабря 2018 г. Проверено 02 января 2019 г. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Перейти обратно: ^а ^б Майк., Тули (2017). Системы авиационной связи и навигации, 2-е изд . Вятт, Дэвид. (2-е изд.). Лондон: CRC Press. ISBN 9781317938347 . OCLC 1006392205 .
^ «Технический стандартный заказ (TSO)-C65a, Бортовой доплеровский радар для измерения путевой скорости и/или угла сноса (для самолетов авианосца)» . Федеральный реестр . 04.09.2012 . Проверено 18 февраля 2019 г.

Внешние ссылки

Доплеровский навигационный радар на борту «Друзей CRC»
Доплеровский датчик скорости и навигационная система CMA-2012. Архивировано 4 мая 2020 г. в Wayback Machine на CMC Electronics.
Комплект доплеровской навигации AN/ASN-157 на BAE Systems
АНВ-353 на Leonardo SpA

[1] «Модель ошибок доплеровского датчика скорости APN-200 и результаты летных испытаний» (PDF) . Центр оборонной технической информации . 8 марта 1974 г. Архивировано (PDF) из оригинала 25 марта 2020 г.

[:0-2] Перейти обратно: ^а ^б Фрид, Уолтер Р. (лето 1993 г.). «История доплеровской радиолокационной навигации» . Журнал Института навигации . 40 (2): 121–136. дои : 10.1002/j.2161-4296.1993.tb02299.x .

[3] Международный коммуникационный союз. «Возможность работы ПСС в определенных диапазонах частот» (PDF) . Itu.int .

[4] Кейтон, Майрон, Фрид, Уолтер Р. (1997). Авиационные навигационные системы (PDF) (2-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. ISBN 0471547956 . OCLC 34798180 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 декабря 2018 г. Проверено 02 января 2019 г. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[Mike._2017-5] Перейти обратно: ^а ^б Майк., Тули (2017). Системы авиационной связи и навигации, 2-е изд . Вятт, Дэвид. (2-е изд.). Лондон: CRC Press. ISBN 9781317938347 . OCLC 1006392205 .

[6] «Технический стандартный заказ (TSO)-C65a, Бортовой доплеровский радар для измерения путевой скорости и/или угла сноса (для самолетов авианосца)» . Федеральный реестр . 04.09.2012 . Проверено 18 февраля 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]