Радиодальнометрия (измерение расстояния)

Основную роль здесь играет второе свойство электромагнитных волн - постоянство скорости распространения.

Т.к. скорость их распространения c=const и известна с большой точностью, то, измерив время распространения радиоволн от излучателя к приемнику, можно однозначно определить расстояние между ними:

Т.к. , каждой микросекунде времени распространения соответствует 300 м пройденного волной расстояния.

Чтобы измерить время распространения волны, необходимо зафиксировать начало отсчета, сделать «засечку». По способу создания такой «засечки» различают 3 основных метода дальнометрии:

Метод синхронных часов (при импульсном излучении)

Необходимо, чтобы высокоточные часы передатчика и приемника были синхронизированы. В месте приема фиксируется момент приема импульсного сигнала, время излучения которого известно, и так определяют время распространения волны от передатчика к приемнику.

Метод фазометра (при непрерывном излучении колебаний постоянной частоты ):

Здесь используется однозначная связь полного фазового сдвига между излученным и принятым сигналами с временем :

Измерение может осуществляться и на несущей частоте и на частоте огибающей модулированных колебаний.

Метод частотомера (при частотной модуляции передатчика)

При линейном измерении частоты передатчика по закону (где - скорость изменения частоты) запаздывающий на время сигнал на входе приемника будет смещен относительно излученного по частоте на .

Т.к. g=const заранее известная величина, то измерение сводится к изменению .

Основное ограничение всех этих трёх методов связано с трудностью «сверить часы» между передатчиком и приемником, особенно когда один из них расположен на подвижном объекте.

Поэтому в навигационных системах широко используется опора на две или более наземных навигационных пункта, находящихся друг от друга на точно заданном расстоянии, названном базой d (синхронизация часов между ними не составляет особого труда).

Измерению подвергается сумма или разность расстояний летящего объекта до этих двух пунктов. Соответственно различают суммарно- или разностно-дальномерные системы. При сокращении базы суммарно-дальномерной системы до нуля (d=0), т.е. при совмещении ее двух навигационных пунктов, один из которых представляет собой передатчик, а другой приемник, эта система преобразуется в дальномерную, для которой и каждой микросекунде времени распространения соответствует 150 м пройденного волной расстояния.

Статья в тему

Идентификация и моделирование нелинейной системы электромеханического следящего привода с трехпозиционным реле
Теория автоматического управления - это наука занимающаяся изучением разнообразных систем автоматического управления и регулирования, математическим описанием, моделированием таких систем с целью изучения их свойств, характеристик. Теория автоматического управления включает следующие ...