Физические принципы использования эффекта Доплера для измерения линейной и угловой скорости летательного аппарата

При движении объекта в каком-либо силовом поле — электрическом, магнитном или

электромагнитном восприятие им действий этого поля изменяется. Это связано с

тем, что взаимодействие объекта и поля зависит от относительной скорости

движения материи поля и объекта, а поэтому не остается постоянной величиной.

Наиболее ярко это проявляется в так называемом доплеровском эффекте.

Эффект Доплера — изменение частоты колебаний и длины волны,

воспринимаемых приемником колебаний вследствие движения источника волн и

наблюдателя относительно друг друга. Основная причина эффекта — изменение числа

волн, укладывающихся на пути распространения между источником И приемником.

Доплеровский эффект для звуковых волн наблюдается непосредственно. Он

проявляется в повышении тона (частоты) звука, когда источник звука и

наблюдатель сближаются и соответственно в понижения тона звука, когда они

удаляются.

Доплеровский эффект нашел применение для определения скорости движения

объектов — при определении скорости движущейся автомашины, при измерении

скорости самолетов, при измерении скоростей сближения или удаления самолетов

друг от друга.

В первом случае регулировщик направляет луч переносного радиолокатора

навстречу автомашине, и по разности частот посланного и отраженного луча

определяет ее скорость.

Во втором случае сам Доплеровский измеритель составляющих скорости

устанавливается непосредственно на самолете. Излучаются наклонно вниз три или

четыре луча — влево вперед, вправо вперед, влево назад и вправо назад.

принимаемые частоты сигналов сравниваются с частотами излучаемых сигналов,

разности частот дают представление о составляющей движения самолета по

направлению луча, а далее пересчетом полученной информации с учетом положения

лучей относительно самолета высчитываются скорость и угол сноса самолета.

В третьем случае в радиолокаторе, установленном на самолете, определяются не

только дальность до другого самолета, как в обычных радиолокаторах, но еще и

Доплеровский сдвиг частот, что позволяет не только знать расстояние до

другого самолета (цели), но и его скорость. На фоне такой способ позволяет

отличить движущуюся цель от неподвижной.

Применение эффекта Доплера совместно со спектрометрами в астрономии позволяет

получать большой объем информации о поведении далеких от нас звездных

объектов и образований.