雅露斯系統在都卜勒導航中利用前向和後向波束來計算地速分量的裝置。
都卜勒雷達按照波束配置分為：單波束、二波束、三波束、四波束都卜勒雷達。由於單波束都卜勒雷達具有由垂直速度引起的嚴重誤差等一些重要缺點，因而在實踐中並沒有得到使用，在實踐中得到廣泛使用的是能消除上述缺點的多波束(二波束、三波束、四波束)都卜勒雷達。
飛機在風的影響下總會有偏流角，並且也會出現垂直速度的情況，僅僅一個波束不能準確測量出飛機在三維空間的速度矢量。雅露斯系統利用前向和後向波束來測量地速。
基本介紹
- 中文名：雅露斯系統
- 外文名：Janus system
- 一級學科：航空航天
- 二級學科：導航
- 特點：利用前向和後向波束
- 作用：計算地速
定義,都卜勒導航,都卜勒導航雷達的波束配置,測速原理,
定義
雅露斯系統在都卜勒導航中利用前向和後向波束來計算地速分量的裝置。
都卜勒導航
都卜勒雷達是一種新型體制的機載導航設備，它以都卜勒效應為基礎，可以自動連續的測量雷達載機相對於地面的運動參量：地速和偏流角或速度矢量的各個分量。它是通過比較接收信號與發射信號中高頻頻率之間的差異(即都卜勒頻率)而得出所需要的信息的。雷達各參數確定後都卜勒頻率僅與雷達載機相對於地面運動速度有關。
早在四十年代初期美國就首先提出利用都卜勒效應來測量飛機的地速，直到五十年代初期才研製出第一代都卜勒雷達，為飛機提供領航信息。由於航空技術的迅速發展，飛機速度和性能的不斷提高，從而要求機載導航設備能準確的引導飛機到達目的地或目標，完成導航或作戰任務。另外，隨著電子科學技術的發展，新型元器件的研製成功也促進了雷達技術的發展和更新。
都卜勒雷達不需要任何地面設備就能自動連續的測量出飛機的精確地速和偏流角(或速度矢量的各個分量)信息，其工作不受地理和氣象條件限制。而且它是以大地為反射面，由於大地回波信號強，所以僅輻射有限的功率就能保證正常工作。由於以上原因，都卜勒雷達是一種體積小、重量輕，並可以製成高可靠性的全固態化設備，這些優點對於飛機等飛行器的導航是極其可貴的，現在許多國家己經研製和生產了多種類型的都卜勒雷達，廣泛套用在各種飛機、飛彈和宇宙飛船等飛行器上。我國在近十多年的時間裡己經研製和生產了幾種類型的都卜勒雷達，裝備在各種飛機上。隨著我國航空航天事業的發展，需要研製出性能更好的雷達來輔助飛行器完成導航任務。
都卜勒導航雷達的波束配置
都卜勒雷達按照波束配置分為：單波束、二波束、三波束、四波束都卜勒雷達。由於單波束都卜勒雷達具有由垂直速度引起的嚴重誤差等一些重要缺點，因而在實踐中並沒有得到使用，在實踐中得到廣泛使用的是能消除上述缺點的多波束(二波束、三波束、四波束)都卜勒雷達。
雅露斯系統屬於雙波束。
測速原理
在日常生活中，人們有這樣的體驗:當鳴笛的火車開近時，人們聽到的笛聲聲調漸高，而火車急馳而過開遠時，聽到的笛聲則漸低。我們知道，音調的高低變化由聲源振盪的頻率所決定。抗訴情況下，我們所聽到的音調(即頻率)變化，完全是由聲源與聽者之間的相對運動所引起的，這一自然現象，在物理學中稱為都卜勒效應。即頻率發射源與接受者發生相對運動時，發射源發出信號的頻率不同於接受者接受到的信號頻率，頻率偏差稱為都卜勒頻率或者都卜勒頻偏，它的大小與發射源和接受者之間相對運動的速度有關。
機載單波束都卜勒雷達波束示意圖
機載單波束都卜勒雷達波束示意圖利用電磁波的都卜勒效應，人們研製出了一種能測量飛機地速的雷達，稱為都卜勒雷達。如圖所示，飛機在空中飛行，其上裝的都卜勒雷達以一束很窄的波束，向前下方的地面發射頻率為f的電磁波。飛機以地速W作水平飛行，因此它與地面 B 點之間以速度W'作相對運動，W'=Wcos'γ。根據都卜勒效應，B 點接收頻率為f'，
因為地面的漫反射作用，區域 B 所接收的電磁波能量，以f'的頻率向周圍的空間進行散射，其中一部分能量返回到飛機上，被雷達所接收。由於此刻飛機與區域 B 之間仍然有相對運動，因此，雷達接收到的回波頻率f，又不同於區域 B 散射的頻率f'，
都卜勒雷達只需測量出接收頻率和發射頻率之間的差值，即都卜勒頻率
，就可以確定飛機的地速W，即：
其中
雷達發射電磁波的波長；
波束中心線與地速向量之間的夾角 。
飛機在風的影響下總會有偏流角，並且也會出現垂直速度的情況，僅僅一個波束不能準確測量出飛機在三維空間的速度矢量。雅露斯系統利用前向和後向波束來測量地速。
