Частотный метод измерения дальности

Сущность частотного метода измерения дальности состоит в сравнении частот излучаемого и принимаемого частотно-модулированных сигналов. Обычно в качестве принимаемого используется отраженный от земной поверхности сигнал.

Информация о дальности содержится в разности частот излучаемого и принимаемого сигналов. Разность частот обусловлена сдвигом во времени законов частотной модуляции из-за конечного времени распространения сигнала вдоль радиотрассы. Поэтому частоты излучаемого и принимаемого сигналов в один и тот же момент времени будут отличаться на величину, пропорциональную расстоянию.

где f₀ - среднее значение, f_max и f_min - соответственно максимальное и минимальное значения частоты; Df - девиация частоты; T_м - период модуляции.

Отраженный сигнал частоты f_отр поступает на вход приемной антенны с задержкой относительно момента излучения

t_н = 2Н / с

где Н - высота полета ЛА; с- скорость распространения радиоволн.

Отсюда следует, что сигнал разностной частоты

F_р(t) = ½f_изл(t) - f_отр(t)½ = ½f_изл(t) - f_изл (t - t_н)½,

несет информацию об измеряемой высоте Н. В данном выражении разность частот берется по модулю, т.к. физически разностная частота не может быть отрицательной.

Пусть скорость изменения частоты при частотной модуляции по треугольному закону

df(t) / dt = b.

Тогда приращение частоты излучаемых колебаний за время распространения радиосигнала до земной поверхности и обратно

f_изл(t) - f_отр(t) = bt_н = b2Н /с = F_р0

Из рисунка видно, что

b = 2Df / (Т_м /2) =

Отсюда разностная частота

F_p0 = (4.1)

и, следовательно

(4.2)

где F_м = 1 / T_м - частота модуляции; Df - девиация частоты.