-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Radarvorrichtung, die mit einem Leistungsüberwachungsmonitor zur Messung der Leistung eines Senders und eines Empfängers der Radarvorrichtung versehen ist.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Sender (z. B. Magnetronen) und Empfänger (z. B. elektronische Bauteile von Empfangsschaltungen), welche in Radargeräten wie aus dem im Stand der Technik bekannt, verwendet werden, können sich verschlechtern oder können beschädigt werden, wenn ein zu starkes Signal extern empfangen wird. Folglich gab es eine Lösung, bei der ein Leistungsüberwachungsmonitor bei einer solchen Radarvorrichtung vorgesehen ist, um zu überprüfen, ob die Übertragungsstärke und die Empfangsempfindlichkeit der Radarvorrichtung tauglich ist.
-
Diese Art der Radargeräte umfasst in der Regel eine Radareinheit und eine PM-Einheit. Die Radareinheit empfängt Radarsignale und erzeugt ein Radarbild. Die PM Einheit empfängt ein von der Radareinheit gesendetes Radarsignal und misst die Übertragungsintensität. Darüber hinaus sendet die PM-Einheit ein Leistungssignal (nachfolgend als PM-Signal bezeichnet) nach dem Empfang des Radarsignals. Die Radareinheit empfängt und analysiert das PM-Signal, um die Empfangsempfindlichkeit der Radarvorrichtung zu bestimmen. Jede der Druckschriften
JP 2011-117808 A und
JP 2011-117809 A offenbart eine solche Art von Radargerät, welche mit einem Leistungsüberwachungsmonitor ausgestattet sind.
-
In dem Radargerät aus der
JP 2011-117808 A , werden eine Sende/Empfangseinheit der Radareinheit und eine Sende/Empfangseinheit der PM-Einheit zusammengefasst. Darüber hinaus kann die Radarvorrichtung zwischen einem Modus, in dem das Radarbild durch Senden und Empfangen der Radarsignale erhalten wird und einem Modus, in dem die Übertragungsstärke und die Empfangsempfindlichkeit der Radarvorrichtung wie oben beschrieben gemessen wird, hin und herwechseln.
-
Hierbei gibt es in dem Fall der Messung der Leistungsfähigkeit der Radarvorrichtung durch Umschalten des Modus, wie dies in der
JP 2011-117808 A offenbart ist, den Nachteil, dass das Radarbild nicht aktualisiert wird, während die Leistungsfähigkeit der Radarvorrichtung gemessen wird. Das Radargerät, das in der Schrift
JP 2011-117809 A offenbart ist, löst diesen Nachteil.
-
In der Radarvorrichtung der
JP 2011-117809 A , sind ähnlich zu dem Radargerät aus der
JP 2011-117808 A , eine Sende/Empfangseinheit der Radareinheit und eine Sende/Empfangseinheit der PM-Einheit zusammengefasst. Darüber hinaus ermitteln die Radarvorrichtungen im Allgemein basierend auf einer Zeitspanne von einer Übertragung eines Radarsignals bis zum Empfang des Radarsignals (ein Echo) den Abstand zu dem empfangenen Echo. Die Radarvorrichtung der
JP 2011-117809 A führt die Übertragung eines PM-Signals durch und misst die Leistung der Radarvorrichtung nach einer Zeitperiode, die das Radarsignal benötigt, um eine Distanz entsprechend dem Abstand im Anzeigebereich der Anzeigeeinheit für die Übertragung zurückzulegen, jedoch bevor das nächste Radarsignal übertragen wird.
-
Jedoch besteht bei der Radarvorrichtung aus
JP 2011-117809 A ein Problem darin, dass der Übertragungszyklus des Radarsignals langsam wird. Insbesondere, wenn ein Radarsignal mit einer langen Impulsweite für Fernerkennungübertragen übertragen wird, da ein Erfassungsbereich in einer Azimutrichtung breiter wird, besteht die Schwierigkeit, dass das Signal-Echo nicht in einem großen Bereich erhalten werden kann.
-
Darüber hinaus besteht mit der Radarvorrichtung der
JP 2011-117809 A das Problem, dass selbst wenn der Übertragungszyklus des Radarsignals bei der Reflektion der Radarechosignal verkürzt wird, durch den Verzicht auf Fernbereichssignale, dass dann ein Ziel an einem entfernten Ort von der Radarvorrichtung nicht angezeigt werden kann.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung erfolgt in Anbetracht der obigen Umstände und zielt hauptsächlich auf eine Radarvorrichtung ab, die die Leistung der Radarvorrichtung misst, während der Einfluss der Messung auf das Radarbild minimiert werden soll.
-
Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird eine Radarvorrichtung mit der folgenden Konfiguration bereitgestellt. Das bedeutet, das Radargerät umfasst einen Sender, der konfiguriert ist, um Radarsignale über eine Radarantenne zu senden, einen Empfänger, der konfiguriert ist, um Reflexionswellen, die Echos der Radarsignale sind über die Radarantenne zu empfangen, ein Radarbilderzeugungsmodul, das konfiguriert ist, um ein Radarbild zu erzeugen, basierend auf den von dem Empfänger empfangenen Reflexionswellen, einem Leistungsüberwachungsmonitor (Leistungsüberwacher), der konfiguriert ist, um die Leistung von zumindest dem Sender oder dem Empfänger zu messen, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um den Leistungsüberwachungsmonitor zu veranlassen, eine Messung durchzuführen, während die Übertragung der Radarsignale unterbrochen (ausgesetzt) ist.
-
Somit kann die Leistung von zumindest einem Sender und dem Empfänger gemessen werden, ohne die Aktualisierung des Radarbild zu stoppen. Darüber hinaus kann durch Aussetzen der Übertragung des Radarsignals, die Leistung der Radarvorrichtung zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Sende/Empfangsprozesses des Radarsignals (z. B. während einer Zeit mit weniger Einfluss auf das Radarbild) gemessen werden.
-
Die Steuereinrichtung kann in dem Radarbild entweder einen der Azimutbereiche oder einen Abstand in dem Radarbild erkennen, wo das Echo nicht erkannt wird oder die Anzahl der detektierten Echos niedriger ist als bei anderen Azimuten oder Abständen, und wobei die Steuerung den Leistungsüberwachungsmonitor zu einem Zeitpunkt veranlasst die Messung durchzuführen, der zu einem der Azimutbereiche bzw. dem Abstand korrespondiert.
-
So kann ein Bediener die Leistung beispielsweise des Sender bestätigen, während der Einfluss auf das Radar-Bild unterdrückt wird.
-
Die Steuereinrichtung kann entweder einen der Azimutbereiche und/oder einen Abstand in dem Radarbild erkennen, wo das Echo nicht erkannt wird oder die Anzahl der detektierten Echos niedriger ist als bei anderen Azimuten oder Abständen auf der Grundlage des Radarbildes, welches aus dem Scan erhalten wurde, der unmittelbar vor dem letzten Scan durch die Radarvorrichtung durchgeführt wurde.
-
Da die Existenz des Echos auf der Basis der unmittelbar vorausgehenden Daten, wie oben beschrieben bestimmt wird, kann ein genaues Erfassungsergebnis erhalten werden.
-
Der Leistungsüberwachungsmonitor kann ein Leistungssignal für die Messung der Leistung des Empfängers übertragen. Das Radar-Bilderzeugungsmodul kann das Radarbild mit anderen Radarbilddaten ausgleichen (kompensieren), wenn das Radarbild während das Leistungssignal übertragen wird, nicht erhalten wird.
-
Somit kann, selbst in einem Bereich, wo die Übertragung des Radarsignals unterbrochen wird, eine Situation um die Radarvorrichtung herum als Radar-Bild dargestellt werden.
-
Die anderen Radarbilddaten können Radarbilddaten aus einer Radarabtastungung sein, die von einem durch die Radarvorrichtung unmittelbar zuvor durchgeführten Scan erhalten werden.
-
Da das Radar-Bild basierend auf den unmittelbar vorausgehenden Daten, wie oben beschrieben, ausgeglichen werden kann, können ausgesprochen adäquate Information des umgebenden Bereichs, wo die Übertragung des Radarsignals unterbrochen wurde, dargestellt werden.
-
Die Radarvorrichtung kann eine Anzeigeeinheit umfassen, die ausgebildet ist, zusammen mit dem Radarbild des Radar-Bilderzeugungsmoduls ein Diagramm anzuzeigen, das eine Übergangszeit der gemessenen Leistung von zumindest einem der Sender und dem Empfänger aufzeigt.
-
So kann der Bediener instinktiv die Übergangszeit der Leistung von beispielsweise dem Sender erfassen. Auf diese Weise kann leicht erkannt werden, dass es erforderlich ist, ein Magnetron zu ersetzen. Da darüber hinaus die Karte zusammen mit dem Radar-Bild angezeigt wird, kann der Bediener zum Beispiel bestätigen, dass es erforderlich ist, das Magnetron zu ersetzen, während Ziel(e) um die Radarvorrichtung bestätigt werden (d. h. ohne Umschalten der Anzeige).
-
Das Radargerät kann ein Leistungsbestimmungsmodul umfassen, das konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Leistung von mindestens einem der Sender und Empfänger, die von dem Leistungsüberwachungsmonitor gemessen wurde, einem vorbestimmten Referenzwert genügt und einen Benachrichtiger, wenn das Leistungsbestimmungsmodul bestimmt, dass er dem vorgegebenen Referenzpegel nicht genügt, zu benachrichtigen, dass zumindest entweder der Sender oder der Empfänger ersetzt werden muss.
-
Somit kann der Bediener die Austauschzeit beispielsweise für den Sender einfach erfassen, ohne die Bestimmung der Leistung des Senders selbst vorzunehmen.
-
Das Radargerät kann eine Kommunikationsschnittstelle enthalten. Der Benachrichtiger kann mindestens eine der Messergebnis des Leistungsüberwachungs-Monitors und das Ergebnis der Bestimmung des Leistungsbestimmungsmoduls nach Extern über eine Kommunikationsleitung übertragen.
-
Somit kann die Benachrichtigen eines externen Zulieferers über einen beispielsweise zu ersetzenden Sender erfolgen, der das entsprechende Bauteil im Voraus vorbereiten kann.
-
Die Radarvorrichtung kann in einem beweglichen Gehäuse installiert werden. Der Leistungs-Monitor kann in dem beweglichen Gehäuse hinter der Radarantenne positioniert werden.
-
Da somit die Bedeutung der Anzeige eines Echos von einem Ziel, welches hinter dem beweglichen Gehäuse angeordnet ist, gering ist, kann die Bedienungsperson die Leistung bestätigen, beispielsweise die Leistung des Senders, wobei der Einfluss auf das Radar-Bild unterdrückt wird.
-
Die Radarvorrichtung kann einen Zeitgeber aufweisen, in dem ein Timing vorkonfiguriert ist, um die Leistung von wenigstens einem Sender bzw. einem Empfänger zu messen, sobald der Zeitpunkt kommt, an dem ein Signal an den Leistungsüberwachungsmonitor ausgegeben wird, das angibt, dass es an der Zeit ist zu messen.
-
So kann beispielsweise die Leistung von beispielsweise dem Sender in regelmäßigen Abständen gemessen und bestätigt und daher die Verwaltung auf der Bedienerseite eliminiert werden.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das folgende Verfahren zur Messung der Radarleistung vorgesehen. Dies ist ein Radarleistungsmessverfahren umfassend das Übertragen von Radarsignalen mittels einer Radarantenne, Empfangen von Reflexionswellen, die Echos der Radarsignale von die Radarantenne darstellen, wodurch ein Radarbild generiert wird, basierend auf den empfangenen Reflexionswellen und Messen der Leistung von wenigstens einem Sender oder einem Empfänger der Radarsignale während die Übertragung der Radarsignale unterbrochen ist.
-
Somit kann die Leistung von zumindest einem Sender oder einem Empfänger, ohne die Aktualisierung des Radarbild zu unterbrechen, gemessen werden. Darüber hinaus kann durch Aussetzen der Übertragung des Radarsignals, die Leistung der Radarvorrichtung zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Sende/Empfangsprozesses des Radarsignals (z. B. während einer Zeit mit weniger Einfluss auf das Radarbild) gemessen werden.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft und nicht einschränkend gemäß den Figuren der beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen dargestellt und die folgendes zeigen:
-
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 ist eine Ansicht, bei der ein Bild auf einer Anzeigeeinheit in einem Normalmodus angezeigt wird;
-
3 zeigt ein Flussdiagramm einer Verarbeitung der Leistungsmessung von der Radarvorrichtung;
-
4 ist eine Ansicht, bei der ein Bild auf der Anzeigeeinheit in einem PM-Modus angezeigt wird;
-
5 ist eine Ansicht, die Übergänge von einer Sendeintensität und einer Empfangsempfindlichkeit in der Anfangsphase des Betriebs des entsprechenden Radargeräts darstellen;
-
6 zeigt Diagramme, die die Übergänge der Übertragungsintensität und Empfangsempfindlichkeit angezeigt, sobald ein Austausch von Komponenten erforderlich wird; und
-
7 ist eine Ansicht, die ein Bild auf der Anzeigeeinheit in einer Modifikation dargestellt.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. zeigt ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. ist eine Ansicht, die ein Bild auf einer Anzeigeeinheit in einem normalen Modus angezeigt.
-
Die Radarvorrichtung 1 dieser Ausführungsform ist in einem Schiff installiert (nachstehend als ”das betreffende Schiff” oder einfach als ”das Schiff” bezeichnet) und die eine Position eines Ziels durch Senden einer Kurzpuls-Funkwelle (Radar-Signal) und die Analyse einer Reflexionswelle (Echo) des Radarsignals detektiert. Das Radargerät 1 umfasst eine Radareinheit 10 zum Senden und Empfangen der Radarsignale, ein PM-Einheit 20 (Leistungsüberwachungsmonitor) zur Messung der Leistung der Radareinheit 10, ein PM-Messmodul 30 und eine Anzeigeeinheit 40. Zu beachten ist, dass der Begriff ”Ziel”, wie hier verwendet, sich auf Objekte oder Lebewesen bezieht, die von der Radarvorrichtung 1 nachweisbar sind.
-
Die Radareinheit 10 umfasst ein Radarsender 11 (Sender), eine Radarantenne 12, einen Radarempfänger 13 (Empfänger), einen A/D-Wandler 14 und ein Radar-Bild-Erzeugungsmodul 15.
-
Der Radarsender 11 enthält einen Oszillator umfassend ein Magnetron, wobei der Oszillator ein Hochfrequenz-Pulssignal (Radarsignal) in einem vorbestimmten Zyklus erzeugt. Die von dem Radarsender 11 erzeugten Radarsignale werden zur Radarantenne 12 ausgegeben.
-
Die Radarantenne 12 sendet das Radarsignal nach Extern, das von dem Radarsender 11 zugeführt wurde, während sie sich in einer horizontalen Ebene in einem vorbestimmten Drehzyklus dreht. Mit der obigen Konfiguration kann die Radarantenne 12 zentriert auf dem Schiff Radarsignale über einen Winkelbereich von 360° übertragen. Darüber hinaus empfängt die Radarantenne 12 die Reflexionswelle, die das an dem Ziel reflektierte Echo des übertragenen Radarsignals ist.
-
Man beachte, dass zum Separieren des Weges des zu übertragenen Radarsignals und der Reflexionswelle, einen Zirkulator (nicht dargestellt) oder dergleichen an einem Verzweigungspunkt von der Radarantenne 12 mit dem Radarsender 11/Radarempfänger 13 vorgesehen ist.
-
Der Radarempfänger 13 empfängt die Reflexionswelle und führt eine Signalverarbeitung, wie eine Verstärkung, Extraktion eines vorbestimmten Frequenzbandes durch. Der Radarempfänger 13 gibt das verarbeitete Reflexionssignal zu dem A/D-Wandler 14 aus.
-
Der A/D-Wandler 14 wandelt die eingegebene Reflexionswelle von analog auf digital. Der A/D-Wandler 14 gibt die so umgewandelte Reflexionswelle zu dem Radarbild-Erzeugungsmodul 15 und dem PM-Messmodul 30 aus.
-
Das Radarbild-Erzeugungsmodul 15 erzeugt ein Radarbild basierend auf der eingegebenen Reflexionswelle. Insbesondere erhält das Radar-Bilderzeugungsmodul 15 einen Abstand von der Radarantenne 12 zu dem Ziel auf der Basis einer Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Radarantenne 12 das Radarsignal sendet und einem Zeitpunkt, zu dem die Radarantenne 12 die Reflexionswellen hierzu empfängt. Darüber hinaus erfasst das Radar-Bilderzeugungsmodul 15 einen Azimut des Ziels auf der Grundlage der Ausrichtung der Radarantenne 12, wenn das Radarsignal übertragen wird. Folglich erzeugt das Radarbild-Erzeugungsmodul 15 das Radarbild.
-
Darüber hinaus zeigt das Radar-Bilderzeugungsmodul 15 das erzeugte Radarbild auf der Anzeigeeinheit 40 an, welche ein Flüssigkristalldisplay umfasst. veranschaulicht ein Beispiel des Radarbildes, das von dem Radar-Bilderzeugungsmodul 15 erzeugt wurde. Im Radarbild aus 2 zeigt eine Markierung in der Mitte die Position des Schiffes an und schraffierten Abschnitte zeigen Echos der Ziele.
-
Die PM-Einheit 20 weist eine Konfiguration für die Messung der Leistung der Radareinheit 10 auf. Ähnlich der Radareinheit 10 umfasst die Einheit 20 einen PM-Sender 21, eine Antenne 22, einen PM-Empfänger 23 und einen A/D-Wandler 24. Die PM-Antenne 22 ist in dem Schiff rückwärtig zu der Radarantenne 12 angeordnet. Es ist anzumerken, dass die Beschreibung der Konfigurationen der jeweiligen Komponenten der PM-Einheit 20 weggelassen wurde, da sie im Wesentlichen die gleiche ist, wie die der Radareinheit 10.
-
Das PM-Messmodul 30 steuert die Radareinheit 10 und die PM-Einheit 20 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt (ein Zeitpunkt, zu dem ein Triggersignal von einem später beschriebenen Zeitgeber 61 eingegeben wird) eine Übertragungsleistung und eine Empfangsempfindlichkeit (Enpfangsleistung) der Radareinheit 10 zu messen.
-
Insbesondere in dem Fall bei dem die Leistung der Radareinheit 10 gemessen wird, veranlasst das PM-Messmodul 30 die Radareinheit 10 zunächst ein Radarsignal zu senden. Die PM-Antenne 22 der PM-Einheit 20 empfängt das Radarsignal und gibt es via den PM-Empfänger 23 und den A/D-Wandler 24 an das PM-Messmodul 30 aus. Das PM-Messmodul 30 misst die Sendeintensität der Radareinheit 10 durch das Auswertung des Radarsignals.
-
Darüber hinaus veranlasst das PM-Messmodul 30 in Antwort auf das von der PM-Einheit 20 empfange Radarsignal den PM-Sender 21 ein PM-Signal zu erzeugen. Hier enthält beispielsweise das PM-Signal eine Vielzahl von Impulssignalelementen, die in einem vorbestimmten Intervall übertragen wurden und der Signalpegel für das später übertragene Impulssignalelement wird niedriger eingestellt.
-
Die Radarantenne 12 der Radareinheit 10 empfängt das PM-Signal und gibt es an das PM-Messmodul 30 über den Radarempfänger 13 und den A/D-Wandler 14 aus. Das PM-Messmodul 30 misst die Empfangsempfindlichkeit der Radar Einheit 10 durch die Analyse des PM-Signals.
-
Hierbei ist zu beachten, dass, obwohl die PM-Einheit 20 das PM-Signal in Reaktion auf den Empfang des Radarsignals, wie zuvor beschrieben, sendet, es sein kann, dass durch Ändern des Übertragungszeitpunkts des PM-Signals oder durch das Absenken der Intensität des PM-Signals je nach der Intensität des Radarsignals die PM-Einheit die Radareinheit 10 seine Sendeintensität bestätigen lassen kann.
-
Ferner sendet die PM-Einheit 20 das PM-Signal wie in der obigen Beschreibung als Reaktion auf den Empfang des Radarsignals; jedoch kann auch die folgende Konfiguration angenommen werden. Insbesondere berechnet das PM-Messmodul 30 ein Timing zum Starten der Übertragung des PM-Signals basierend auf der Sendezeit des Radarsignals und die PM-Einheit 20 steuert das Überfragen des PM-Signal zu dem berechneten Zeitpunkt.
-
Darüber hinaus umfasst die Radareinheit 10 eine PM-Steuerung 50 (Steuereinrichtung), einen PM-Speicher 51 und eine Kommunikationsschnittstelle 52.
-
Die PM-Steuerung 50 steuert einen Betriebszeitablauf des PM-Messmoduls 30 (das Timing die PM-Einheit 20 zu veranlassen die Messung durchzuführen) und führt eine Steuerung in Bezug auf die Leistung der Radareinheit 10 durch, die durch die PM-Einheit 20 gemessen wurde. Die PM-Steuerung 50 enthält einen Timer 61, ein Azimut-Auswahlmodul 62, ein Zeitsteuerungsmodul 63, ein PM-Diagramm-Erzeugungsmodul 64, ein Leistungsbestimmungsmodul 65 und einen Benachrichtiger 66.
-
Der Zeitgeber 61 erzeugt ein Triggersignal, das ein Timing bestimmt, um die Leistung der Radareinheit 10 zu messen. Das Azimutauswahlmodul 62 wählt, wie später noch im Detail beschrieben wird, einen Azimutbereich aus, bei dem das Echo nicht erkannt wird (oder eine gering(er)e Anzahl der Echos detektiert werden). Das Zeitsteuermodul 63 betätigt das PM-Messmodul 30 zu einem Zeitpunkt, bei dem ein Echo nicht erfasst wird, basierend auf dem Azimutbereich der von dem Azimutauswahlmodul 62 ausgewählt wurde. Das PM-Diagramm-Erzeugungsmodul 64 erzeugt Diagramme, die den Übergang (Veränderung) der gemessenen Leistung der Radareinheit 10 zeigen. Das Leistungsbestimmungsmodul 65 bestimmt, ob es erforderlich ist, die Komponente des Radarsenders 11 oder des Radarempfängers 13 auf der Grundlage des durch das PM-Diagramm-Erzeugungsmodul 64 erzeugten Diagramms, zu ersetzen. Der Benachrichtiger 66 benachrichtigt, dass es erforderlich, eine der Komponenten des Sende- und Empfangssystems zu ersetzen, mittels Anzeige auf der Anzeigeeinheit 40. Der mit dem Leistungsbestimmungsmodul 65 durchgeführte Prozess wird später im Detail beschrieben.
-
Der PM-Speicher 51 speichert die von der PM-Einheit 20 gemessene Leistung der Radareinheit 10 und verknüpft diese mit einem gemessenen Timing.
-
Die Kommunikationsschnittstelle 52 ist zum Beispiel mit einem im Schiff vorgesehenen Server mit Hilfe einer Kommunikationsleitung (z. B. ein Kabel-LAN, ein drahtloses LAN, ein Kommunikations-Satellit oder ein Mobiltelefonverbindung) verbindbar sowie mit einer an Land bereitgestellten Station, wo das Datenmanagement durchgeführt wird.
-
Als nächstes wird der Prozess der Leistungsmessung der Radareinheit 10 in der Radarvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform im Detail unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm 3 beschrieben, insbesondere das Timing zur Durchführen dieses Prozesses.
-
Der Zeitgeber 61 erzeugt, während das Radarbild von der Radarvorrichtung 1 erzeugt wird, das Triggersignal in einem vorbestimmten Zeitintervall, wie z. B. alle 24 Stunden (S101). Wenn das Triggersignal erzeugt wird, ermittelt die Radarvorrichtung 1, ob sie in einen PM-Modus wechselt, in dem die Leistung der Radareinheit 10 gemessen wird (S102).
-
Basierend auf dem Radarbild aus der unmittelbar vorangegangenen Abtastung, welches durch das Radar-Bilderzeugungsmodul 15 erzeugt wurde (das Radarbild, welches erhalten wurde basierend auf dem von der Radarantenne 12 in seiner unmittelbar vorhergehenden Volldrehung erfassten Reflexionswelle(n)) und das Azimut Auswahlmodul 62 der PM-Steuerung 50 wählt einen Azimutbereich, bei dem das Echo nicht erkannt wird (S103, gezeigt durch die dünne Linie in der 2, z. B. 5°) innerhalb eines vorbestimmten Azimutbereich hinter dem Schiff aus (gezeigt mit der gestrichelte Linie in 2, z. B. 60°). Da die Reflexionswelle nicht empfangen werden kann, während das PM-Signal empfangen wird, wird das PM-Messmodul 30 während der Unterbrechung der Übertragung des Radarsignals für den Azimutbereich betätigt, bei dem ein Echo von dem Ziel nicht vorhanden ist. Es ist zu beachten, dass, für den Fall, dass das Echo in allen Azimutwinkeln im Azimutbereich erkannt wird, der Azimutbereich mit einer gering(er)en Anzahl von Echos ausgewählt werden kann oder das Erfassungsverfahren kann bei einem vorgegebenen Zeitintervall wiederholt werden, solange bis der Azimutbereich ohne Echo erkannt wird. Darüber hinaus kann die Prüfung der Existenz der Echos oder die Anzahl der Echos über eine Vielzahl von Abtastungen durchgeführt werden.
-
Ferner ist das gezielte Auswahlspektrum zur Auswahl beschränkt auf den vorgegebenen Bereich hinter dem Schiff, weil die PM-Antenne 22 auf dem Schiff rückwärtig zur der Radarantenne 12 angeordnet ist. Da die Bedeutung der Ziele hinter dem Schiff jedoch gering sind, kann durch das Anordnen der PM-Antenne 22, wie oben beschrieben, die Leistung der Radareinheit 10 gemessen werden während ein Einfluss auf das Radar-Bild ausbleibt.
-
Als nächstes empfängt die PM-Antenne 22 das Radarsignal zu einem Zeitpunkt zu dem eine Drehphase der umlaufenden Radarantenne 12 erreicht ist, die dem ausgewählten Azimut bei S 103 entspricht. Dann sendet die PM-Antenne 22 das PM-Signal nach dem Empfang des Radarsignals (S104).
-
Es ist zu beachten, dass das Echo des Zieles in dem ausgewählten Azimutbereich bei S 103 nicht angezeigt werden kann, solange die Radareinheit 10 den oben beschriebenen Verarbeitungsprozess ausführt (siehe ). Somit wird die Kompensation für die nicht auf dem Radarbild angezeigten Echos, wie später beschrieben, durchgeführt.
-
Wie oben beschrieben, misst das PM-Messmodul 30 die Sendeintensität auf der Basis des empfangenen Radarsignals und misst die Empfangsempfindlichkeit basierend auf dem empfangenen PM-Signal und speichert sie in dem PM-Speicher 51 (S105) ab.
-
Als nächstes erzeugt das PM-Diagramm-Erzeugungsmodul 64 der PM-Steuerung 50 die Zeitdiagramme, die den Übergang der Sendeintensität und der Empfangsempfindlichkeit basierend auf der vorher gemessenen Übertragungsleistung und der zuvor gemessenen Empfangsempfindlichkeit und der jüngsten Übertragungsintensität und der Empfangsempfindlichkeit und zeigt sie auf der Anzeigeeinheit 40 (S106) an. Wie in der 4 dargestellt ersetzt das Radarbilderzeugungsmodul 15 das Radarbild entsprechend einer Zeitperiode, in der das Echo des Ziels aufgrund der PM-Messung nicht erfasst wurde (d. h. der ausgewählte Azimutbereich bei S103) mit dem Radarbild, welches aus dem unmittelbar vorangegangenen Scan erhalten wurde. Somit wird die Anzeige des Radarbildes fortgesetzt. Es ist zu beachten, dass das Verfahren zur Kompensation des Azimutbereichs bei S103 willkürlich ist, und das Radarbild auf der Basis beispielsweise mit Daten aus einer Vielzahl von Abtastungen oder Daten für Azimute die aus der Nähe des ausgewählten Azimutbereiches stammen, ersetzt werden kann. Ferner kann das Radar-Bild auch durch das Empfangen von Reflexionsdaten (Echos) oder Positionsdaten eines Zieles und basierend auf den Echos und Daten von einem anderen Radargerät, welches mit der Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform über ein Netzwerk verbunden ist, ersetzt werden.
-
Nachfolgend werden die von dem PM-Diagramm-Erzeugungsmodul 64 erzeugten Diagramme mit Bezug auf die 5 beschrieben. 5 zeigt eine Ansicht eines Beispiels von mittels des PM-Diagramm-Erzeugungsmoduls 64 erzeugten Diagrammen.
-
Wie in 5 dargestellt, enthält das Diagramm die Charts mit der Übertragungsintensität (Übertragungsleistung) und die Charts mit der Empfangsempfindlichkeit. Jedes Diagramm zeigt eine Änderung eines Verschlechterungsgrades (dB) über eine Gesamtzeit seit dem die Radareinheit 10 zum ersten Mal, nachdem sie in das Schiff eingebaut wurde, aktiviert wurde. Darüber hinaus werden in den Diagrammen, ein Verschlechterungsgrad der aktuellen Sendeintensität, ein Verschlechterungsgrad der aktuellen Empfangsempfindlichkeit, die Gesamtzeit und der Gesamtverschlechterungsgrad (gesamte Verschlechterung der beiden Verschlechterungsgrade) gezeigt.
-
Als nächstes bestimmt das Leistungs-Bestimmungsmodul 65 der PM-Steuerung 50, ob die Übertragungsintensität und die Empfangsempfindlichkeit einem vorbestimmte Referenz- Grad (Bezugspegel) entsprechen, basierend beispielsweise auf den von dem PM-Diagramm-Erzeugungsmodul 64 erzeugten Diagrammen und dem gespeicherten Inhalt in dem PM-Speicher 51 (S107). In diesem Ausführungsbeispiel wird festgestellt, dass eine Komponente eines von dem Radarsender 11 und dem Radarempfänger nicht ersetzt werden müssen, wenn der vorbestimmte Referenz-Grad erreicht ist, aber für den Fall, dass der vorbestimmte Referenzgrad nicht erfüllt ist, die Komponente entweder des Radarsender und/oder des Radarempfänger ersetzt werden muss.
-
Das Leistungsbestimmungsmodul 65 bestimmt, ob der vorgegebene Referenz-Grad erfüllt ist bzw. eingehalten wird, sobald der Gesamtverschlechterungsgrad in den Charts der 5 –10 dB oder höher ist. Es ist zu beachten, dass die Bestimmung der Sendeintensität und der Empfangsempfindlichkeit individuell durchgeführt werden kann.
-
Wenn das Leistungsbestimmungsmodul 65 feststellt, dass der Referenz-Grad erfüllt ist, hebt die PM-Steuereinrichtung 50 den PM-Modus (S109) auf und kehrt wieder zu der Verarbeitung bei S101 zurück.
-
Wenn hingegen das Leistungsbestimmungsmodul 65 feststellt, dass der Referenz-Grad nicht erreicht ist, ist es notwendig entweder das Magnetron des Radarsenders 11 und/oder die elektronische Komponente des Radarempfängers 13 aufgrund der Verschlechterung zu ersetzen. Daher benachrichtigt der Benachrichtigter 66 durch eine Anzeige auf der Anzeigeeinheit 40, wie in 6 (S108) dargestellt, dass es erforderlich ist die Komponente von einem der beiden Sende- und Empfangssysteme auszutauschen. Dann unterbricht die PM-Steuereinrichtung 50 den PM-Modus und kehrt wieder zu der Verarbeitung bei S101 zurück.
-
Es ist dabei zu beachten, dass der Benachrichtigter 66 anstelle der Anzeige auf der Anzeigeeinheit 40 mittels einer Ton- oder Lichtanzeige mitteilen kann, dass es erforderlich ist die Komponente auszutauschen. Ferner kann der Benachrichtigter 66 auch das Messergebnis der Leistung oder das Ergebnis des Leistungsbestimmungsmodul 65 über die Kommunikationsschnittstelle 52 an eine Reparaturwerkstatt für das Radargeräts übermitteln, um anzuzeigen dass es erforderlich ist, das Bauteil zu ersetzen. In diesem Fall kann beispielsweise ein Angebot für eine Ersatzteilkomponente von der Werkstatt an einen Bediener der Radarvorrichtung 1 übertragen werden.
-
Darüber hinaus meldet gemäß der Beschreibung oben der Benachrichtigter 66 diesen Status, sobald es erforderlich ist, das Bauteil zu ersetzen; wenn jedoch das Leistungsbestimmungsmodul 65 vorherbestimmen kann, wann es erforderlich sein wird, um die Komponente auf der Grundlage der vorhergesagten Zeit zu ersetzen, kann es darüber informieren, dass die zu ersetzende Komponente in naher Zukunft benötigt wird. Beispielsweise auf der Grundlage der Charts, die durch das PM-Diagramm-Erzeugungsmodul 64 erzeugt wurden und der Tendenz des Verschlechterungsgrades der Sendeintensität und dergleichen, die empirisch erhalten werden und Diagrammen, die vorhersagen wie sich die Leistung der Radareinheit 10 ändern wird und es damit basierend auf diesen Diagrammen vorhergesagt werden kann, wann es erforderlich sein wird, um das Bauteil zu ersetzen.
-
Darüber hinaus kann die Bestimmung des Verschlechterungsgrads der Sendeintensität und dergleichen, wie oben beschrieben sowie das diesbezügliche Diagramm mittels eines Instruments, das außerhalb der Radarvorrichtung 1 angeordnet ist, erzeugt werden. In diesem Fall überträgt das Radargerät 1 die erhaltenen Messungen an das außerhalb angeordnete Instrument.
-
Wie oben beschrieben, misst die Radarvorrichtung 1 periodisch und automatisch die Übertragungsstärke und die Empfangsempfindlichkeit, womit eine Wirkung einer Verschlechterung durch Alterung genau erfasst werden kann.
-
Die Radarvorrichtung 1 dieser Ausführungsform enthält wie oben beschrieben den Radarsender 11, den Radarempfänger 13, das Radarbilderzeugungsmodul 15 und die PM-Einheit 20. Der Radarsender 11 überträgt das Radarsignals über die Radarantenne 12. Der Radarempfänger 13 empfängt die Reflexionswelle des Radarsignals über die Radarantenne 12. Das Radarbilderzeugungsmodul 15 erzeugt das Radarbild auf der Grundlage der von dem Radarempfänger 13 empfangenen Reflexionswelle. Die PM-Einheit 20 misst die Leistungen des Radarsenders 11 und des Radarempfängers 13. Die PM-Steuereinrichtung 50 veranlasst die PM-Einheit 20 die Messung durchzuführen, während die Übertragung des Radarsignals ausgesetzt ist.
-
Auf diese Weise können die Leistungen der Radarsender 11 und der Radarempfänger 13 ohne Stoppen der Radarbildaktualisierung gemessen werden. Darüber hinaus kann durch das Aussetzen der Übertragung des Radarsignals, die Leistung der Radarvorrichtung 1 zu einem beliebigen Übertragungszeitpunkt des Radarsignals (z. B. zu einem Zeitpunkt mit weniger Einfluss auf das Radar-Bild) gemessen werden.
-
Im Folgenden wird eine Modifikation der obigen Ausführungsform beschrieben. ist eine Ansicht, die ein Bild auf der Anzeigeeinheit 40 in dieser Modifikation dargestellt.
-
In der obigen Ausführungsform wird das Empfangsergebnis des PM-Signals als Diagramm dargestellt und wird das PM-Signal nicht innerhalb eines Radaranzeigebereich (in dem Radarbild enthaltend), wie es herkömmlicherweise der Fall ist, dargestellt. Jedoch, wie in 7 dargestellt, kann das PM-Signal in dem Radaranzeigebereich dargestellt werden. Das Radar-Bilderzeugungsmodul 15 kann auch in diesem Fall eine Aktualisierung des Radarbildes für das neueste Bild vornehmen.
-
Obwohl oben die bevorzugte Ausführungsform und deren Modifikation der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, kann die obige Konfiguration auch wie folgt modifiziert werden.
-
Bei der obigen Ausführungsform wird der Azimutbereich bei S103 ausgewählt und die Leistung der Radareinheit 10 zu dem Zeitpunkt gemessen, der dem ausgewählten Azimutbereich entspricht; jedoch kann auch bei S103 ein Abstand (z. B. eine entfernte Distanz bei dem die Bedeutung von Echos gering ist) ausgewählt werden und die Leistungsfähigkeit der Radareinheit 10 zu einem Zeitpunkt gemessen werden, welcher mit dem besagten Abstand korreliert.
-
Die Anordnung der Tabellen und der Werte, die in den 5 und 6 angezeigt werden sind willkürlich und können in geeigneter Weise geändert werden. So können die Übertragungsintensität und die Empfangsempfindlichkeit zum Beispiel in einem Diagramm angezeigt werden.
-
In der obigen Ausführungsform ist ein Beispiel beschrieben bei dem die vorliegende Erfindung bei einem Pulsradar angewendet wird; jedoch kann anstelle des Pulsradar auch ein CW-Radar (Continuous Wave-Radar) oder ein Puls-Doppler-Radar verwendet werden. Darüber hinaus kann auch eine Radarvorrichtung mit einer Konfiguration verwendet werden, bei der sich die Radarantenne nicht dreht. So kann beispielsweise eine Radarvorrichtung mit einer Konfiguration mit Antennenelement(en) in Umfangsrichtung verteilt über den gesamten Umfang oder einer Radioantenne, die nur in einer bestimmten Richtung (z. B. nach vorne) erfasst, verwendet werden, so dass die Radarantenne sich nicht drehen muss.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Radargerät für Schiffe beschränkt, sondern kann auch bei einer Radarvorrichtung, der in einem Leuchtturm montiert ist, verwendet werden, die die Position eines beweglichen Körpers überwacht. Darüber hinaus kann die Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in anderen beweglichen Körpern (andere als Schiffe) installiert werden, beispielsweise in Flugzeugen oder in Automobilen.
-
In der vorstehenden Beschreibung sind spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch kann ein Fachmann auf dem besagten Gebiet verschiedene Modifikationen und Änderungen vornehmen, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie dies in den abhängigen Ansprüchen dargestellt ist. Demgemäß sind die Beschreibung und die Figuren lediglich als exemplarische Ausführungsformen und nicht als einschränkend zu betrachten und alle solche Maßnahmen sollen in den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen. Beschriebene Nutzen, Vorteile und technische Probleme sowie jedes Element, welches einen Nutzen, Vorteil oder zur Lösung des Problems beiträgt oder besonders betont wurde, ist nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal zu betrachten und ist daher nicht in allen Ansprüchen notwendig. Die Erfindung wird ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche einschließlich aller Änderungen während der Anhängigkeit dieser Anmeldung definiert, sowie durch alle Äquivalente der erteilten Ansprüche.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2011-117808 A [0003, 0004, 0005, 0006]
- JP 2011-117809 A [0003, 0005, 0006, 0006, 0007, 0008]
