Особливості роботи ДВШЗ над водною (морською) поверхнею

Точність вимірювання швидкості літального апарата за допомогою ДВШЗ значною мірою залежить від стану водної поверхні.

Причина виникнення помилок у визначенні швидкості при польоті над морем полягає в тому, що коефіцієнт зворотного розсіювання радіохвиль К_зрзалежить від кута падіння радіохвиль на поверхню відбиття (рис. 11), у тої година як при відбитті від суші ця залежність виражена дуже слабко. Під коефіцієнтом зворотного розсіювання розуміють відношення потоку енергії, розсіяної деяким елементом, що відображає, у зворотному напрямку падіння електромагнітної хвилі, до щільності потоку енергії, розсіяної в зазначеному напрямку напівсферичним ізотропним елементом.

Рис. 11. Залежність розсіювання радіохвиль від кута
їх падіння на поверхню відбиття

На рис.12 наведені криві залежності коефіцієнта зворотного розсіювання Кз._р від кута ψ = 90 − γ для різних хвилювань моря, оцінюваних у балах за вітровою шкалою Бофорта: а) при хвилюванні моря (2—3 бали); б) при легені хвилюванні (1 бал); в) при майже гладкій поверхні (до 1 балу).

Рис.12. Залежність коефіцієнта зворотного розсіювання
для різних хвилювань моря

Припустимо, що промінь антени ДВШЗ має скінченну ширину. При відбитті від суші максимум обвідної спектра доплерівського сигналу, який відповідає куту γ₀, збігається із частотою − середньою частотою спектра (рис.13.- суцільна крива).

Алі при відбитті випромінених коливань від морської поверхні в межах опромінюваної поверхні змінюються коефіцієнти зворотного розсіювання елементарних відбивачів морської поверхні, тому що шкірному і-му відбивачу відповідає свій кут γ_і, а отже, і кут падіння ψ = 90° − γ_і. Це приводити до того, що при кутах γ_і > γ_звпотужність відбитих від морської поверхні сигналів стає більшою, ніж відбитих під кутом γ₀, а при γ_і < γ_зв — меншою. Тому максимум обвідної спектра доплерівських частот зсувається в бік менших частот (рис.13 пунктирна крива) і йому відповідає частота _.

Рис.13. Залежність коефіцієнта зворотного розсіювання
для елементарних відбивачів морської поверхні

Отже, якщо не вживати заходів, те в результаті зсуву середньої частоти спектра доплерівського сигналу при польоті над морем повна (або шляхова) швидкість літального апарата буде виміряна з помилкою. Величина цієї помилки може досягати 1 % від вимірюваного значення швидкості й залежить від стану моря й параметрів ДВШЗ − ширини й форми променів антени, кута нахилу променів γ_0. Звуження променів і зменшення γ₀ приводять до зменшення помилок.

Для усунення цих помилок у результати вимірювання шляхової або повної швидкості в найпростішому випадку потрібно вводити виправлення на характер відбиваючої поверхні (ХВП). Алі в польоті, як правило, стан морської поверхні невідомий. Точно визначити величину необхідної виправлення неможливо. Тому вводять виправлення середньої величини, розраховуючи на деякі середні умови відбиття радіохвиль від морської поверхні. Для цього у ДВШЗ передбачають установлення перемикача ,,суша—море”, за допомогою якого оператор при зміні характеру відбиваючої поверхні (суша—море) може змінювати помилку вимірювальних кіл і таким чином компенсувати основну частину розглянутої помилки. Після введення виправлення залишкова помилка виявляється досить малою.

Крім розглянутих помилок, при роботі ДВШЗ над водною поверхнею виникають додаткові помилки, обумовлені впливом переміщення всієї маси води через морські течії й переміщення під дією вітру елементів, що розсіюються морською поверхнею (краплі води, гребенів хвиль і т.п.). У середньому помилка, обумовлена морськими течіями, дорівнює приблизно 2 км/рік., а помилка, обумовлена впливом вітру на елементи, що розсіюються водною поверхнею і рухаються зі швидкістю, яка приблизно дорівнює 20 % від швидкості вітру біля води, лежить у межах від 2
до 11 км/рік.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Імпульсні когерентні доплерівські вимірювачі	\|	Висновки

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.017 сек.