现代导航技术（第十章）多普勒雷达.pdfVIP

第一节第一节 概述概述 多普勒雷达是利用多普勒效应实现无线电导航的一种自备 式导航设备。应用该雷达发射的电波在波源与观测者之间存在 相对运相对运动时频率发生变化的原时频率发生变化的原理，测量测量 飞机的偏流机的偏流和地速地速。 多普勒雷达的优点： 能直接测量相对于地球表面的速度； 设备相对便宜且准确设备相对便宜且准确 ，无需地面站无需地面站，受外界条件限制很少受外界条件限制很少； 无需初始校准，能够测量偏流角； 在低速状态下提供精确的数据，特别适用于直升机。 版权：南京航空航天大学民航学院民航工程系版权：南京航空航天大学民航学院民航工程系版权：南京航空航天大学民航学院民航工程系 丁萌丁萌丁萌 日期：日期：日期：2015/5/142015/5/142015/5/14 2 缺点： 在特定环境下，地形对雷达反射能量不足，无法有效计算地 速； 当飞行姿态超过限度，就会丢失信号而影响系统的正常工作； 需要外部姿态参考源需要外部姿态参考源。 随着导航技术的发展，多普勒导航正在向组合导航发展， 典型的有多普勒-惯性导航，多普勒-惯性-无线电导航 版权：南京航空航天大学民航学院民航工程系版权：南京航空航天大学民航学院民航工程系版权：南京航空航天大学民航学院民航工程系 丁萌丁萌丁萌 日期：日期：日期：2015/5/142015/5/142015/5/14 3 第二节第二节 工作原理工作原理 一、多普勒效应 应用程序 例子例子 ：：在在 日常生活中常生活中，，常会遇到这种情形常会遇到这种情形：：当当一列火车迎面开来时列火车迎面开来时，， 听到火车汽笛的声调变高，即频率增大；当火车远离而去时，听到火车汽 笛的声调变低，即频率减小。 多普勒效应多普勒效应：波源与观察者有相对运动时波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频观察者接收到的频 率与波源发射频率不相同的现象。 多普勒·克里斯琴·约翰(Doppler, Christian Johann) ， 奥地利物理学家，数学家和天文学家1803年11月29 日 出生于奥地利的萨尔茨堡出生于奥地利的萨尔茨堡 (Salzburg)(Salzburg) 。年，他在他在 文章 On the Colored Light of Double Stars 提出 “多普勒效应”(Doppler Effect) ，因而闻名于世。 年33 月月1717 日日，多普勒与世长辞多普勒与世长辞。 版权：南京航空航天大学民航学院民航工程系版权：南京航空航天大学民航学院民航工程系版权：南京航空航天大学民航学院民航工程系 丁萌丁萌丁萌 日期：日期：日期：2015/5/142015/5/142015/5/14 4 VV V R S 观察者 V 波源的运动速度 S S u R V 观察者的运动速度 R 波源波源 u 波速 v00 波源和观察者相对静止时观察者接收到的波源的频率 v 波源和观察者相对运动时观察者接收到的波源的频率 版权：南京航空航天大学民航