オービス測定、車体振動を加味すると誤差大？

質問

計測された車体が100ｋｍ/ｈで走行し、50Ｈｚで振動してたら
100km/hの時のドップラーシフト量の1949Hzは どんな影響をうけるんでしょうか？

回答No.3

FT56F001 · ベストアンサー

>ところで、1949Ｈｚに50Ｈｚを単純に　足し算引き算してよいのでしょうか？
>1949Ｈｚの波と50Ｈｚの波の２つの波が観測されるような気が・・・
どんな状況で，どんな検出器を用いるかによりますが;

車体の振動50Hzで，反射する電波の方向が変るとしましょう。
すると，レーダ受信装置への入力電波の強さが変ります。
車体は100km/hで走っているので，反射波の周波数そのものは
ドップラー効果により1949Hz上がっています。
これが50HzのAM変調を受けると，
1949±50Hzのサイドバンドが出てくることが知られています。
数式で書くと，
(1+Asin(2πft))*sin(Ωt)=sin(Ωt)+A(cos{(Ω-2πf)t}-cos{(Ω+2πf)t})/2
Ω=2π×(10.5GHz-1949Hz)，f=50Hz，Aは変調度

検出器がヘテロダイン式，すなわちレーダ自身が出した電波と，
反射して受けた電波の「うなり」をとる方式だとすると，
1949Hz，1949+50Hz，1949-50Hzの三つの成分を検出します。

複数の周波数が検出された時に，どの周波数成分から車の速度を出すのかは，
この検出器の後処理になりますので，レーダ製作会社に聞いてみるしかありません。

お礼

ご回答有難うございます。わかり易いご説明感謝します。

＜1949±50Hzのサイドバンドが出てくることが知られています。

車体にお椀型の振動体（50Ｈｚ）をオービスに向け　波に指向性を持たせたとき、サイドバンド（1949±50Hz）が本来のメインバンド（1949Ｈｚ）の振幅を超えてしまうような事象ってありえるんでしょうか？

追加の質問で申し訳ございませんが、宜しければご回答お願いします。

回答No.4

FT56F001

> 車体にお椀型の振動体（50Ｈｚ）をオービスに向け　波に指向性を持たせたとき、
> サイドバンド（1949±50Hz）が本来のメインバンド（1949Ｈｚ）の振幅を超えてしまうような
> 事象ってありえるんでしょうか
反射波をON-OFFできるとして，変調度A=4/πまでです。
サイドバンドの振幅は2/πなので，搬送波の振幅1より小さいことになります。

回答No.2

FT56F001

車体の振動により，反射波が車体の振動数で変調され，ドップラーシフト検出器が誤動作する，
そのため，速度違反していないのに捕まった可能性がある，という話を聞いたことはあります。
昔のことですので，その後，レーダが改良されたかもしれません。

検出器の構成によりますが，10.5GHzの電波に対して，1949±50Hzを検出する可能性があります。
速度に換算すると100±2.5[km/h]です。
車体の振動数が高ければ，もっと大きな速度誤差が出ることになります。

お礼

ご回答有難うございます。

＜検出器の構成によりますが，10.5GHzの電波に対して，1949±50Hzを検出する可能性があります。
＜速度に換算すると100±2.5[km/h]です。

すみません。±2.5[km/h]ってどーやって出すんでしょうか？（文系なもんで）
宜しければ計算式を教えて頂けますでしょうか。

返信お待ちしております。

補足

ごめんなさい。計算式見つけました。
先ほどのお礼

＜すみません。±2.5[km/h]ってどーやって出すんでしょうか？（文系なもんで）
＜宜しければ計算式を教えて頂けますでしょうか。

取り下げます。

ところで、1949Ｈｚに50Ｈｚを単純に　足し算引き算してよいのでしょうか？

素人考えで申し訳ないのですが、1949Ｈｚの波と50Ｈｚの波の２つの波が観測されるような気が・・・

回答No.1

tac351115

影響度合いを計算するには、進行方向の振動の振幅値が必要です。

車体速度は、

100ｋｍ/ｈ＋ｄ（振幅×sin（50Hz×時間））／ｄｔ

　になります。

車体振動の方向成分は上下方向が主です。
したがって、進行方向の振幅はせいぜい数ミリでしょうから、ほとんど影響を受けないでしょう。

お礼

ご回答有難うございます。返信送れて申し訳ございません。

進行方向の振幅を2ｍｍ、周波数を50Ｈｚとすると
最大で2.26ｋｍ/ｓの誤差
が生じるという解釈でよろしいでしょうか？

学が無いもので申し訳ございませんが、返信お待ちしております。