Доплеровский лаг измеряет скорость судна на основе эффекта Доплера, который заключается в том, что сигнал, излученный с движущегося объекта, принимается неподвижным наблюдателем со смещением частоты, причем степень смещения частоты пропорциональна скорости движущегося объекта. Для упрощения понимания, рассмотрим измерение передней задней скорости судна.

На рисунке проиллюстрирована система с парой лучей:

Ультразвуковые волны излучаются под углом θ к поверхности моря в направлении движения судна и в обратном направлении. Если скорость судна V, то источник ультразвуковой волны (преобразователь) приближается или удаляется от точки отражения на дне моря со скоростью Vcosθ. Это относительное движение вызывает доплеровский сдвиг и ультразвуковые волны отражаются от морского дна и принимаются преобразователем с частотами f _o +f _d и f _o -f _d . Процессор лага рассчитывает разницу fo +f _d и f _o -f _d с целью определения только величины д оплеровского сдвига f _d .

(f_o +f_d) – (f_o -f_d) = 2f_d

Поскольку, теоретически, f_d можно найти как

f_d = 2Vcosθ x f_o/C (C: Скорость звука в воде), а f _o , С и θ известны, то, при известной величине f _d можно рассчитать скорость V.