3703947804

4. (04) Zasada i schemat doplerowskiego systemu nawigacji.

System dopplerowski, jak sama nazwa wskazuje opiera sie na efekcie Dopplera. Efekt ten polega na tym, że jeśli źródło bądź odbiornik sygnału jest w ruchu, to odebrana częstotliwość sygnału różni się od nadanej zależnie od względnej różnicy prędkości nadajnika i odbiornika. W naszym przypadku zarówno nadajnikiem jak i odbiornikiem jest nasz statek czy ogólnie nasze urządzenie nawigacyjne. System taki zakłada że będąc w ruchu wyślemy sygnał, on się od czegoś odbije i do nas (nadal będących w ruchu) wróci. W ten sposób będziemy mogli na bieżąco znać (z dużą dokładnością) swoją prędkość.

A jak czymś takim nawigować ?

Otóż system taki (podobnie jak omówiony poniżej system inercyjny) jest systemem zliczeniowym. Działa to w skrócie tak:

- znamy swoją pozycję początkową (zanim w ogóle zaczniemy się ruszać - np. statek w porcie albo po prostu odczyt z GPS-u)

-    zaczynamy się przemieszczać, cały czas zapisując prędkość (kierunek i wartość)

-    jak wszyscy wiemy z podstawówki, droga to całka z prędkości po czasie, a zatem, znając przebieg prędkości, możemy wyznaczyć drogę jaką przebyliśmy i nanieść to na mapę

-    i już mamy' nawigację

Zaletą takiego systemu jest pewna (choć nie tak duża jak w inercyjnym) autonomia - nie potrzebujemy żadnych satelitów', radiolatami ani innego takiego shitu żeby określić naszą pozycję.

Wadą natomiast jest to, że im dłużej taki system działa bez porów nania z jakąś referencją typu GPS, tym bardziej gromadzą się błędy i staje się on mniej dokładny. Do tego wiązka naszego sonaru czy radaru ma pewną szerokość, co stwarza dodatkow e problemy (trzeba estymow ać jej “środek”, a w związku z tym także poszukiwana częstotliwość dopplerow ska podlega estymacji)

Zalety i wady dokładniej:

+ Autonomiczność działania

+ Bezpośredni, ciągły pomiar wszystkich składników wektorowych prędkości względem Ziemi + Małe moce zasilania, wielkości kosztów + Duża dokładność

-    Korzy stanie z zew nętrznych wskaźników' kierunku

-    Zmniejszenie dokładności ze wzrostem odległości

-    Dokładność pomiaru zależy od rodzaju podłoża

W ogólności, aby skompensować różnego rodzaju przechyły, drgania i nierówności dna mogące pogorszy ć pomiar, stosuje się niejedną a kilka wiązek, np. 4. których szerokość wynosi między 4 a 8 stopni.

Schemat tego ustrojstwa (w tym przy padku dla samolotu):

Schemai blokowy nawigatora dopplerowskiego