La misura della direzione di arrivo (DOA) di un segnale è una tematica molto importante nei sistemi radar (attivi) e di intercettazione (passivi). I metodi più usati sono ad antenna rotante e monopulse per i sistemi radar; goniometria d’ampiezza, ad interferometria di fase, a tempo di arrivo per i sistemi passivi.
In alcuni casi è possibile effettuare la misura della DOA attraverso lo scostamento doppler del segnale, conoscendo la frequenza del segnale trasmesso, oppure per variazione della doppler a seguito di opportune manovre. Condizione necessaria quindi è che il sistema di misura si muova, con velocità abbastanza alta in modo che la doppler sia misurabile, e che l’oggetto da localizzare (emittente) sia fermo, o almeno si muova molto più lentamente dell’intercettore; il problema inverso, in cui è l’emittente da localizzare a muoversi, è molto più complesso, non conoscendo la velocità relativa tra sistema intercettore ed emittente.
Ad esempio un aereo che viaggia a velocità V dell’ordine di 300 m/s può ben localizzare una nave (velocità dell’ordine delle decine di m/s) che emette un segnale ad una certa frequenza f in banda radio o microonde; la doppler diminuisce con la frequenza, quindi alle frequenza radio più basse la misura diventa sempre più delicata.
La doppler fd è legata alla velocità in direzione dell’emittente, e quindi all’angolo θ:
da cui, conoscendo la frequenza f dell’emittente e la velocità assoluta si può ricavare l’angolo
Il cosendo è simmetrico, quindi rimane un’ambiguità destra sinistra, che può essere risolta facendo un’altra misura dopo aver cambiato leggermente rotta.