高考申論題
110年
[航空器維修] 航空儀電系統
第 四 題
設飛機向前飛行速度為 $V$。飛機向前以 $\theta$ 角度發射一電波（如左下圖），波長為 $\lambda$ ，頻率為 $f_0$ ，偏流角（天線與機頭之夾角，如右下圖）為 $\alpha$ ，試說明利用都卜勒雷達，推導以電波束量測該偏流角之方式。（15 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應立即聯想到「都卜勒效應 (Doppler Effect)」中徑向速度與頻率偏移的關係。解題關鍵在於進行三維空間的向量分解：先在水平面上將飛機實際速度投影至天線縱軸方位（考量偏流角 $\alpha$），再於垂直面上投影至電波發射方向（考量俯角 $\theta$），最後說明航空儀電實務上如何利用對稱波束或旋轉天線來消除未知數 V 並精確測出 $\alpha$。
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【解題思路】運用都卜勒效應（Doppler Effect）原理，將飛機的實際速度向量透過幾何投影（水平偏流角與垂直俯角）分解至電波束的徑向方向，推導出都卜勒頻移方程式，並說明實務上如何透過波束比較來解算偏流角。 【詳解】 一、 物理原理與基礎方程式
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