Вторая лабораторная работа (1088677)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

5

Москва 2014

Цель работы:

1. Изучение методики определения дальности на основе эффекта Допплерав спутниковых системах радионавигации

2. Знакомство с построением графических зависимостей в MathCad.

Основные определения и формулы:

1. Частота радиосигнала, воспринимаемая приемником от движущегося объекта, при V\C<< 1, где V- скорость движения объекта, C- скорость света.

f = f₀(1 - (V/C)* cosψ) , (1)

f₀ - частота, излучаемая объектом;

ψ= π -θ, cos θ = - cosψ - углы (рисунок 1)

ИСЗ

t =0 V

V_R

H

R

наблюдатель

L

Рис. 1

Из (1) получим для разности частот сигналов, воспринимаемого наблюдателем, и излучаемого движущимся объектом:

df = f –f₀ = f₀ *(V/C) *cos θ = (V/l₀ )*cosθ = (V_R/l₀ ) (2)

λ₀ – длина волны, соответствующая частоте f₀,

V_R = V* cos θ - радиальная скорость движения объекта,

При угле 0< θ < π/2 происходит сближение объекта с наблюдателем, частота df >0 , l< l₀, что соответствует фиолетовому смещению длины волны.

При угле π/2 < θ< π происходит удаление объекта от наблюдателя, df < 0, l > l₀, что соответствует красному смещению длины волны.

Для расстояния между движущимся объектом и наблюдателем на Земле:

R(t) = [(H² + L² )]^1/2 = [(H² + V_t)²]^1/2 (3)

Для радиальной скорости имеем:

V_R (t) = dR/dt =( ½)* (H² +V²_t )^-1/2 *V² *2*t = (V²_t )/ (H² +V²_t )^-1/2 (4)

Из (2), с учетом (4)получим для изменения частоты сигнала в зависимости от скорости движения объекта:

df(t) = (λ/λ₀)*(dR/dt) = - (λ/λ₀)*(V² *t)/ [(H² + V_t)²]^1/2 (5)

На основании (1)…(5) в среде MathCad составляется программа. В программе следующие обозначения:

V- скорость движения ИСЗ в км/сек;

H- высота орбиты ИСЗ в км;

λ- длина волны сигнала, излучаемого ИСЗ, в м;

t- время в сек;

θ_g- угол в градусах;

V_R- радиальная скорость в км/сек;

R- расстояние между ИСЗ и наземным наблюдателем в км;

df- изменение частоты, воспринимаемое наземным наблюдателем в кГц;

- Сопоставив 2 графика R(t) и df(t) , можно определить расстояние между ИСЗ и наземным наблюдателем в данный момент времени.

3. Задание:

1. Рассчитать по программе и построить графики изменения радиальной скорости, угла наблюдения, допплеровского сдвига частоты и расстояния в зависимости от времени прохождения ИСЗ над наземным наблюдателем.

2.Сопоставить изменение частоты сигнала, воспринимаемого наземным наблюдателем, с расстоянием до ИСЗ и построить соответствующий график.

3. Как с помощью 3-х навигационных ИСЗ определить координаты наземного наблюдателя.

Исходные данные - Вариант №3:

V = 10км/сек;

Н = 1600 км;

λ = 0,23 м

Заключение: в результате выполнения работы получено знакомство с методикой определения дальность ИСЗ на основе эффекта Доплера.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы