Отражения от поверхности Земли

При измерении расстояний часть излучаемой мощности падает на земную поверхность, отражается и попадает в приемную антенну. Отраженный сигнал накладывается на сигнал, прошел по прямому пути, меняет фазовые соотношения в приемнике и вызывает погрешность в измерении расстояния.

Большое влияние на величину погрешности вследствие отражения имеет также частота модуляции. Чем выше частота модуляции тем меньше погрешность. Например при увеличении частоты модуляции от 15 мГц до 150 Мгц погрешность уменьшается в 10 раз.

При анализе величины погрешности обычно принимают следующие упрощения: отражающая поверхность лучи считается плоской, причем один прибор является передатчиком, другой - приемником. Такие упрощения не вызывают принципиальных изменений при анализе явления.

Во всех известных дальномерах применяется синусоидальное узкополосная частотная модуляция. Частотный спектр модулированного колебания состоит из несущей и боковых полос, смещенных симметрично относительно несущей на частоту модуляции.

В приемной антенне интерферируют такие сигналы: несущий сигнал прямого луча; несущий сигнал отраженного луча; две боковые полосы прямого луча. Если в приемную антенну попадает только несущий сигнал прямого луча со своими боковыми полосами, то измеряемой расстоянии d соответствует фазовый угол j. Если кроме того, в антенну попадает несущий луч отраженного сигнала со своими боковыми полосами, который прошел путь d+D, то возникает другой фазовый угол j + е. Погрешность фазы е пропорциональна погрешности в расстоянии ?d , называется погрешностью, обусловленной отражением и полностью определяется разностью хода D , отношением сигналов (амплитуды отраженного в амплитуды принимаемого), длиной волны l H несущей частоты и длиной волны l M частоты модулирующего. Разность хода в случае, когда обе станции находятся на одинаковой высоте h над поверхностью, приD<<d определяется соотношение А = 2 h2/d. Отношение сигналов определяется, прежде всего, структурой и протяженностью отражательной области. Отношение сигналов значительное, если значительная часть трассы дает вклад в отражение и эта часть сильно отражает (вода, снег). На протяженных трассах с различимыми холмами встречаются небольшие отбивающие участка и небольшое отношение. Отношение сигналов также небольшое, когда измерения происходят над лесом.