¿Cuáles son las diferencias (si las hay) entre las técnicas de medición de rango-velocidad y retardo-doppler?

Esta respuesta a ¿Cómo ayuda un reloj atómico a bordo a la navegación interplanetaria? dice:

Range-Rate es la medición bidireccional de señales emitidas desde una ubicación en la Tierra, recibidas y retransmitidas por la nave espacial de manera coherente con la frecuencia y recibidas en la Tierra. También se llama retraso-Doppler . Obtiene un rango del retraso y una tasa de cambio de rango (una velocidad unidimensional) del cambio Doppler.

y un comentario a continuación menciona mi referencia a delay-Doppler como otro nombre para range-rate.

Siempre había pensado que la expresión "tasa de rango" se refiere a mediciones tanto del rango (a través de retardo) como a la tasa de cambio de rango (a través de Doppler).

Por supuesto, el Doppler de retardo generalmente se usa en objetos con reflexión pasiva, como en las mediciones de Venus o Mercurio o un asteroide cercano a la Tierra desde la Tierra, mientras que en el espacio las mediciones de Doppler de retardo son posibles gracias a los transpondedores coherentes en las naves espaciales. pequeño y demasiado distante para ser medible por radar pasivo.

¿Estoy mezclando cosas que de alguna manera son fundamentalmente diferentes o son esencialmente la misma idea pero difieren solo en sus aspectos prácticos?

Pregunta: ¿ Cuáles son las diferencias (si las hay) entre las técnicas de mediciones de rango-tasa y retardo-doppler?

Respuestas (1)

Es principalmente una pregunta de terminología y una pregunta de aplicación. Como ha señalado correctamente, "retardo-Doppler" es el término utilizado para el seguimiento por radar de sistemas que no cooperan. Para el seguimiento cooperativo de naves espaciales, se utiliza el término medición "Doppler" o "velocidad de alcance". Los principios físicos subyacentes son los mismos.

La nave espacial recibirá la señal de distancia y (como mínimo) la amplificará y la devolverá, aumentando así en gran medida la relación señal-ruido en comparación con el seguimiento por radar.

El volumen 1 de la serie de libros JPL DESCANO , Técnicas de seguimiento radiométrico para la navegación en el espacio profundo , explica cómo se calculan las mediciones de rango y Doppler (ver captura de pantalla a continuación).

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Creo que también es importante tener en cuenta que, en la determinación de la órbita, las estaciones terrestres pueden proporcionar varios tipos diferentes de mediciones, no solo el rango y la tasa de rango. Un enfoque común es proporcionar mediciones de ángulos y Doppler. Puede encontrar una lista exhaustiva de medidas útiles para el seguimiento en el libro azul Mensajes de datos de seguimiento de CCSDS (PDF) , tabla 3.5 en la página 3-25 (PDF página 43).

Me acabo de dar cuenta de algo más; cuando veo "frecuencia de rango" siempre he asociado "rango" con "retraso" y "frecuencia" con "Doppler", y eso no estaba bien. "Tasa de rango" es un término, más o menos la tasa de cambio de rango. El "retraso" del radar está asociado con el "rango", por lo que "Retardo-doppler" debería ser "rango y tasa de rango". El doppler de retardo también se expande al gran mundo de las imágenes de radar de cuerpos giratorios mal (o no) resueltos cuando se observan durante el tiempo suficiente y los datos de reflexión se modelan correctamente.
¿Cuáles son las diferencias (si las hay) entre las técnicas de medición de rango-velocidad y retardo-doppler?
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