DE1242721B - Impulsradarsystem fuer in Gruppenformation sich bewegende (insbesondere Luft-) Fahrzeuge - Google Patents

Description

DEUTSCHES «I® PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 21 a4-48/63

Nummer: 1242 721

Aktenzeichen: S 75259IX d/21 a4

1 242721 Anmeldetag: 10. August 1961

Auslegetag: 22. Juni 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Impulsradarsystem für in Gruppenformation sich bewegende (insbesondere Luft-) Fahrzeuge zur Feststellung der relativen Position.

Bei in Gruppenformation fliegenden Luftfahrzeugen ist es wichtig, daß jedes Luftfahrzeug ständig die genaue relative Position der anderen Luftfahrzeuge der Gruppe und die Position irgendeines fremden Gegenstandes kennt, welch letzterer nicht Bestandteil der Gruppe ist.

Diese Aufgabe könnte dadurch gelöst werden, jedes Luftfahrzeug mit einem normalen Radargerät auszurüsten, das eine Impuls-Echo-Anzeige bewirkt. Ein solches Verfahren würde aber unweigerlich zu einer Verwirrung führen, da jedes Luftfahrzeug zusätzlich zu den Echos seines eigenen Radarstrahls die Radarstrahlen und die Echos der Radargeräte der anderen Luftfahrzeuge der Gruppe empfangen würde. Dieser Nachteil könnte zwar dadurch vermieden werden, daß die Radargeräte der verschiedenen Luftfahrzeuge mit unterschiedlichen Frequenzen arbeiten. Dies würde jedoch zu einer unerwünschten Komplikation führen, da dann sämtliche Radargeräte voneinander unterschiedlich sein müßten. Bei aus einer größeren Zahl von Einheiten bestehenden Gruppen könnte außerdem der Unterschied der Frequenzen nicht so hoch gewählt werden, wie dies aus Sicherheitsgründen erwünscht wäre.

Diese Nachteile der vorerwähnten beiden Systeme, die auf der möglichen gleichzeitigen Aussendung von Radarimpulsen beruhen, werden durch bekannte wechselzeitige Mehrfach-Radarsysteme vermieden, bei denen mehrere, im wesentlichen gleichartige, synchronisierte Impulsradargeräte aufeinanderfolgend mit gleicher Trägerfrequenz während eines ihnen jeweils zugeordneten Anzeigeintervalls der Betriebsperiode des Systems arbeiten.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art zum gleichzeitigen Betrieb zweier Radargeräte im gleichen Frequenzband werden gegenseitige Störungen durch den wechselzeitigen Empfang zwar vermieden, jedoch ist eine Anwendung der bekannten Einrichtung in der Praxis nur dann möglich, wenn Radargeräte eines solchen Systems auf ein und demselben Träger, z. B. Schiff oder Flugzeug, angeordnet sind, weil eine Synchronisation mit Phasendifferenzen einer großen Zahl von Radargeräten, die einzeln von voneinander unabhängigen Fahrzeugen oder Flugzeugen getragen werden, nicht ohne weiteres möglich ist. 50'

Den vorerwähnten Echoradaranlagen ist ferner der Nachteil eigen, daß der Bereich infolge der ge-Impulsradarsystem für in Gruppenformation sich bewegende (insbesondere Luft-) Fahrzeuge

Anmelder:

Sierra Research Corporation, Buffalo, Ν. Υ.
(V.St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Meissner und Dipl.-Ing. Η. Tischer, Patentanwälte, München 2, Tal 71

Als Erfinder benannt:

Harald K. Fletcher, Williamsville, N. Y.;

John P. Chrisholm, Buffalo, Ν. Υ. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 26. September 1960
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ringen Energie begrenzt ist, die von dem Objekt empfangen wird, das den Radarstrahl zu reflektieren hat. Ein weiterer, insbesondere für militärische Zwecke, wichtiger Nachteil besteht darin, daß die Echoradaranzeige nicht selektiv wirkt, sondern ohne Unterschied auf Objekte, die zu der Gruppe des Systems gehören, und auf Objekte außerhalb der Gruppe anspricht. Außerdem kann bei Anwendung eines solchen Echoradarsystems für Gruppen, bestehend aus mehreren Objekten, jeweils der Radarstrahl an mehreren Objekten reflektiert werden, wenn sich alle oder mehrere Objekte einer Gruppe verhältnismäßig dicht benachbart zueinander befinden. Dies ist aber insofern ein schwerwiegender Nachteil, als z. B. bei dicht benachbart zueinander fliegenden Luftfahrzeugen die Kollisionsgefahr am größten ist und gerade in diesem Zustand eine fehlerhafte Anzeige sicher vermieden werden muß.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe der Feststellung relativer Positionen unter Vermeidung der vorbeschriebenen Nachteile bei einem Impulsradarsystem für in Gruppenformation sich bewegende (insbesondere Luft-) Fahrzeuge, bei welchem mehrere im wesentlichen gleichartige, synchronisierte Impuls-

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radargeräte aufeinanderfolgend mit gleicher Trägerfrequenz während eines ihnen jeweils zugeordneten Anzeigeintervalls der Betriebsperiode des Systems arbeiten, dadurch gelöst, daß jedes Gerät in dem ihm zugeordneten Anzeigeintervall der Betriebsperiode in an sich bekannter Weise mittels verschlüsselter Impulse als Abfrageradargerät mit sich drehender Richtantenne arbeitet und während des übrigen Abschnittes der Betriebsperiode mit einer ungerichteten Empfangsantenne in an sich bekannter Weise als Antwortgerät arbeitet, welches nur auf solche ankommenden Abfrageimpulse anspricht, deren Amplitude eine vorbestimmte Ansprechwelle überschreitet.

Der Abfragebetrieb ist bei Radargeräten an sich bekannt. Dadurch, daß erfindungsgemäß jedoch im Betrieb als Antwortgerät eine ungerichtete Empfangsantenne vorgesehen ist, wird unter weitgehendem Ausschluß von Fehlern ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet. Die auf dem Panoramaschirm sichtbar werdenden Intensitätssignale der Radargeräte der der Gruppe zugeordneten Luftfahrzeuge unterscheiden sich deutlich von Echosignalen, so daß der Betriebsbereich des Systems wesentlich vergrößert wird. Andererseits ist bei derartigen Kollisionsverhinderungssystemen eine übermäßige Ausdehnung des Bereichs über etwa 20 km im Durchmesser im allgemeinen nicht erforderlich. Der Erfindung liegt demgemäß die Erkenntnis zugrunde, daß ohne Nachteile die komplizierten und störanfälligen Schaltsysteme herkömmlicher Systeme fortfallen können, die benutzt wurden, um die ungerichtete Rundsichtantenne von dem Empfänger auf den Sender zu schalten. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Richteigenschaften der üblicherweise benutzten Richtantennen keineswegs ideal sind, wurde gefunden, daß bei den verhältnismäßig kurzen Entfernungen, über die ein System dieser Art wirksam sein muß. die Intensität des Antwortsignals in jedem Falle so groß ist, daß sie mit Sicherheit empfangen wird, und zwar unabhängig von der relativen Ausrichtung einer solchen Antenne. Da die Drehung einer Richtantenne verhältnismäßig langsam vonstatten geht im Vergleich zu der Folge der Betriebsperioden, ändert sich die relative Ausrichtung der Richtantenne eines Radargeräts gegenüber einem anderen Radargerät zwischen zwei aufeinanderfolgenden Perioden nicht wesentlich, und deshalb bleibt die empfangene Energie im wesentlichen die gleiche.

Dadurch, daß in jedem Gerät nur über einer vorbestimmten Ansprechschwelle liegende Signale empfangen werden, wird mit hoher Sicherheit das Ansprechen auf fehlerhafte Signale vermieden. Um die Intensitätsänderungen ankommender Signale bei sich gegenseitig annähernden oder entfernenden Luftfahrzeugen zu berücksichtigen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Nachregelung der Ansprechschwelle vorgesehen. Zu diesem Zweck kann jedes Radargerät einen Speicher aufweisen, der getrennt während jeder Betriebsperiode die Intensität des Abfrageimpulses registriert, der von den anderen Geräten empfangen wird, wobei dieser Speicher während der nächsten Periode die Ansprechschwelle des Gerätes in der Weise einstellt, daß dieses Gerät nur dann eine Antwort aussendet, wenn die Intensität des Radarimpulses, der von jenem anderen Gerät während dieser nächsten Periode empfangen wird, etwa der Intensität entspricht, die in dem gleichen Gerät während der vorhergehenden Periode regi-

striert wurde. Hierdurch können alle Störsignale ausgeschaltet werden, die intensitätsmäßig außerhalb des jeweiligen Intensitätsbereiches liegen, mit dem die Systemsignale empfangen werden, wobei sich dieser Intensitätsbereich ändern kann.

Zweckmäßigerweise besitzt jedes Impulsradargerät eine elektronische Zeitgebereinrichtung, die zu Beginn des dem Gerät zugeordneten Anzeigeintervalls von Antwort- auf Abfrageverkehr und am Ende ίο des Intervalls wieder auf Antwortverkehr schaltet, wobei die elektronischen Zeitgebereinrichtungen miteinander synchronisiert sind. Die Synchronisation erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch, daß eines der Geräte, das als Hauptgerät arbeitet, wenigstens einmal in jeder Betriebsperiode ein verschlüsseltes Synchronisiersignal sendet, das z. B. von zwei Impulsen mit bestimmtem, sehr kurzem Zeitabstand gebildet wird und die elektronischen Zeitgeber der anderen Geräte mittels einer Entschlüsselungseinrichtung synchronisiert, die nur auf ein Impulspaar anspricht, das durch einen entsprechenden zeitlichen Abstand getrennt ist.

Um die Abfrageimpulse der anderen Geräte empfangen zu können und ein Antwortsignal nach Empfang jedes Abfrageimpulses aussenden zu können, ist zweckmäßigerweise jedes Gerät mit einer zusätzlichen ungerichteten Empfangsantenne ausgestattet, die durch den elektronischen Zeitgeber während des Antwortverkehrs angeschaltet wird.
Eine weitere Verminderung einer willkürlichen oder unwillkürlichen Störbeeinflussung kann dadurch erreicht werden, daß gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in jedem Radargerät eine Antwort nur während eines kurzen Zeitintervalls nach Empfang eines verschlüsselten Schaltsignals ausgesendet werden kann, das z. B. von zwei Impulsen gebildet wird, die durch einen sehr kurzen vorbestimmten Zeitabstand getrennt sind, wobei zum Zwecke der Unterscheidung von dem Synchronisiersignal die Zeitabstände zwischen den Impulsen bei dem Synchronisiersignal und Schaltsignal unterschiedlich sind, und daß jedes Radargerät ein solches Schaltsignal während des ihm zugeordneten Zeitintervalls der Periode zu einer vorbestimmten Zeit vor Aussendung des eigenen Abfrageimpulses aussendet.

Das erfindungsgemäße Impulsradarsystem ist für alle Anwendungen zweckmäßig, bei denen es gilt, vorbestimmte relative Standorte einzuhalten oder einzunehmen. Das System kann z. B. dazu dienen, die Formation der Flugzeuge im Verbandflug aufrechtzuerhalten, oder dazu, jedem Flugzeug einer Gruppe, das im Zusammenwirken mit anderen Flugzeugen dieser Gruppe gegenüber diesen Flugzeugen ein Flugmanöver durchführt, eine Nachricht zu übermitteln. In der an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsform ist ein System zur Standorteinhaltung von Flugzeugen, insbesondere Hubschraubern, beschrieben. Das erfindungsgemäße System kann jedoch auch in Verbindung mit anderen Fahrzeugen oder Schiffen Verwendung finden und z. B. zur Vermeidung von Kollisionen benutzt werden. Das erfindungsgemäße System kann im Zusammenhang hiermit auch als Radarsuchgerät verwendet werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen; in den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische perspektivische Ansicht mehrerer Flugzeuge, von denen jedes ein gemäß der

Erfindung ausgebildetes Radargerät aufweist, wobei diese Gruppe von Flugzeugen das gesamte, gemäß der Erfindung vorgesehene System bildet.

F i g. 1 veranschaulicht ein Manöver, bei welchem das erfindungsgemäße Radar-Standortsystem besonders nutzbringend angewandt werden kann,

F i g. 2 ein Blockschaltbild, welches eine der Radareinheiten des erfindungsgemäßen Systems veranschaulicht,

F i g. 3 ein Diagramm, welches die Zeiteinteilung und -folge von Ereignissen veranschaulicht, die während des Betriebes der acht in F i g, 1 dargestellten Radareinheiten auftreten, wobei eine aufgeteilte Zeitbasis Anwendung findet,

F i g. 4 eine graphische Darstellung, welche die Folge von Ereignissen veranschaulicht, die während eines repräsentativen Zeitintervalls auftreten,

F i g. 5 eine vereinfachte schematische Darstellung, welche das Grundprinzip des automatischen Verstärkungssteuersystems veranschaulicht, das in dem in F i g. 2 dargestellten Radargerät Anwendung findet,

F i g. 6 ein Diagramm, welches die Stellungen des Zeit-Multivibrators und des logischen Kreises für verschiedene Augenblicke innerhalb einer vollständigen Folge von Zeitintervallen veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt acht Hubschrauber, die mit den Bezugszeichen 1 bis 8 bezeichnet sind. Diese Hubschrauber schweben über einer Wasseroberfläche W, unter welche ein Unterseeboot S getaucht ist. Die Hubschrauber führen ein Unterseebootgefecht nach einem Plan durch, gemäß welchem jeder Hubschrauber am Ende eines langen Kabels einen in das Wasser eintauchenden Kopf eines UnterwasserschaII-meßsystems trägt, und das Manöver, welches von diesen acht Flugzeugen durchgeführt wird, dient zur Lokalisierang des getauchten Unterseeboots. Diese Figur soll nur zur Veranschaulichung der Art des Manövers dienen, gemäß welchem das erfindungsgemäße Radarsystem eine besonders nützliche Anwendung finden kann.

Jedes der in F i g. 1 veranschaulichten Flugzeuge ist mit einem stationären Radargerät der in F i g. 2 dargestellten Bauart ausgestattet und sämtliche Radargeräte, die aufeinanderfolgend arbeiten, bilden das gesamte System.

Jedes Radargerät dieses Systems weist, wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, eine Radarrichtantenne 10 auf, die kontinuierlich durch einen Motor 12 angetrieben wird und über ein Drehgelenk 14 und eine Schalteinrichtung 16 zum Umschalten von Senden auf Empfang und umgekehrt mit einem Impulssender 18 verbunden ist, der von einem Modulator 20 mit Rechteckimpulsen getastet wird. Die Antenne 10 ist außerdem über die Schalteinrichtung 16 und einen Vorstufenschalter 22 mit der Radar-Empfänger-Mischstufe 23, einem Oszillator 24 und einem Zwischenfrequenz- und Video-Verstärker 26 verbunden, der außerdem einen Detektor aufweist. Ein Teil des Ausganges des Video-Verstärkers 26 wird dem Gitter 28 einer Kathodenstrahlbildröhre 30 zugeführt, die gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel als Rundsichtanzeiger ausgebildet ist. Die Zeitablenkung des Strahls der Kathodenstrahlröhre 30 wird durch einen Zeitablenk- und Austastgenerator 32 bewirkt, der über eine Leitung 33 und einen Verstärker 35 mit den Ablenkelektroden 34 am Hals der Kathodenstrahlröhre verbunden ist und welcher außerdem Austastimpulse hervorbringt, die

der Kathode 36 der Kathodenstrahlröhre 30 zugeführt werden. Der Motor 12 treibt außerdem eine Einrichtung 38 an, die die Antennenrichtung auflöst und über die Leitung 38 a mit dem Ablenk- und Austastgenerator 32 verbunden ist und über einen elektrischen Kreis Ablenksignale erzeugt, um die Ablenkrichtung des Strahles der Kathodenstrahlröhre synchron mit der Antenne zu drehen.

Die vorstehend beschriebenen Teile des Radarsystems sind bei den meisten bekannten Radarsystemen gebräuchlich und sind für sich nicht als neu zu betrachten, obgleich sie einen Teil der neuartigen Kombination der vorliegenden Erfindung bilden.

Der Radarmodulator 20 wird durch eine Modulatortaststufe 40 gesteuert, die über eine Verbindung 41 dem Ablenk- und Austasigenerator 32 ebenfalls einen Teil des Ausgangs zuführt, derart, daß die Ablenkung in der Kathodenstrahlröhre 30 immer dann einsetzt, wenn der Sender 18 von dem Modulator 20 über die Verbindung 21 getastet ist.

Die Erfindung weist ein Zeitsystem auf, bei welchem zu verschiedenen Zeiten zwei verschiedene Betriebsarten durchgeführt werden. Die Zeitfolge ist in einzelne Zeitintervalle aufgeteilt, von denen ein jedes nur einem der Flugzeuge zugeordnet ist.

Gemäß der in der Zeichnung dargestellten Ausführung der Erfindung werden acht Flugzeuge benutzt, die mit den Bezugszeichen 1 bis 8 bezeichnet sind. Jedem dieser Flugzeuge ist ein einziges Zeitintervall zugeordnet und während des ihm zugeordneten ZeitintervalIs arbeitet das Gerät des betreffenden Flugzeuges jeweils als Abfrageradargerät, wohingegen während der übrigen Zeitintervalle das gleiche Radargerät als Antwortgerät arbeitet, wenn es von einem anderen Flugzeug abgefragt wird. Während des Betriebes als Antwortgerät bildet der Radarsender 18 einen Teil des Systems. Jedes Flugzeug ist zusätzlich zu der Richtantenne 10 mit einer Rundsichtantenne 42 ausgestattet, welche die Abfrageimpulse der anderen Flugzeuge während jener Zeitintervalle aufnimmt, die den anderen Flugzeugen zugeordnet sind, und zwar unabhängig von der Stellung der Richtantennen 10 der einzelnen Geräte.

Diese Rundsichtantenne 42 ist über einen zweiten Vorstufenschalter 44 mit der Empfängermischstufe 23 verbunden, die ihrerseits mit dem Zwischenfrequenz- und Video-Verstärker 26 und dem Oszillator 24 verbunden ist. Der Ausgang des Video- und Zwischenfrequenzverstärkers 26 ist mit dem Gitter 28 der Kathodenstrahlröhre 30 über die Leitung 29 verbunden. Deshalb werden sämtliche Signale, die entweder über den Schalter 22 oder den Schalter 44 empfangen werden, im Betrieb dem gleichen Rundsichtanzeiger zugeführt, obgleich auch andere Geräte zur Sichtbarmachung benutzt werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Da jede Radareinheit des Systems während des ihr zugeordneten Zeitintervalls als reines Radargerät und während der sämtlichen übrigen Zeitintervalle, die den anderen Flugzeugen des Systems zugeordnet sind, als Antwortgerät arbeiten muß, ist es erforderlich, in jedem Radargerät Einrichtungen vorzusehen, welche eine Schaltung auf diese beiden Betriebsstellungen bewirken und solche Informationen liefern, wie es erforderlich ist, um eindeutig sämtliche Zeitintervalle sämtlicher Radargeräte des Systems so festzulegen, daß keines der Geräte der einzelnen Flug-

zeuge außer Tritt bezüglich des Gesamtschemas der Zeitteilung fallen kann. Die Zeiteinstellung sämtlicher einzelner Radargeräte der in F i g. 2 dargestellten Bauart ist abhängig von einer sich wiederholenden Folge von Zeitintervallen, wobei je ein Zeitintervall 5 für jedes Radargerät vorgesehen ist und insgesamt acht Zeitintervalle bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel Anwendung finden.

Bei dem Ausführungsbeispiel wurde jedes Zeitintervall so gewählt, daß es eine Dauer von 1000 Mikro-Sekunden hat, so daß die Gesamtfolge von Zeitintervallen 8000 Mikrosekunden umfaßt. Es ist notwendig, daß sämtliche Hubschrauber 1 bis 8 bezüglich der Zeit synchronisiert sind, und zu diesem Zweck ist das Gerät eines der acht Hubschrauber willkürlich als Hauptgerät ausgebildet, während die anderen sieben Hubschrauber Nebengeräte aufweisen. Jeder der acht Hubschrauber weist eine elektronische Zeiteinrichtung auf, welche ein Zählwerk enthält, das zwecks Erzeugung einer genauen Zeitbasis durch einen kristallgesteuerten Oszillator angetrieben wird. Die Zähleinrichtung ist in F i g. 2 mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet und besteht gemäß einem praktischen Ausführungsbeispiel aus irgendeiner geeigneten Ringzähleinrichtung, z. B. mehreren Hip-Flop-Multivibratoren, die mit äußeren Auslösewellen synchronisiert sind, was im folgenden erläutert wird. In jedem der Hubschrauber ist ein Zeitimpulsgenerator 52 mit der Flip-Flop-Zählstufe 50 gekoppelt und liefert Impulse mit einer Frequenz z. B. von 4000 pro Sekunde, so daß der Abstand zwischen den Impulsen 250 Mikrosekunden beträgt. Vier dieser Impulse bilden demgemäß ein Zeitintervall von 1000 Mikrosekunden.

Es genügt jedoch nicht, Zeitintervalle im wesentlichen gleicher Dauer in den verschiedenen Flugzeugen zu erzeugen. Es ist vielmehr zusätzlich erforderlich, daß diese Zeitintervalle nicht nur bezüglich Beginn und Ende jeder Folge synchronisiert werden, sondern die Zeitintervallteilungen in den verschiedenen Flugzeugen müssen mit genügender Genauigkeit in Phase miteinander gehalten werden. Zu diesem Zweck wird von dem Haupthubschrauber zu Beginn jeder Folge von Zeitintervallen ein Synchronisierimpuls gesendet und dieser Synchronisierimpuls wird dazu benutzt, die Zählung in jeder Zählstufe 50 über die Folge von Zeitintervallen einzuleiten, so daß bei sämtlichen Flugzeugen die Folge von Zeitintervallen im gleichen Augenblick beginnt. Der Zeitimpulsgenerator 52 jedes Flugzeuges arbeitet dann mit einer genügenden Genauigkeit für die Dauer einer Folge von Zeitintervallen, so daß die Zeitintervalle in den verschiedenen Flugzeugen im wesentlichen gleichzeitig beginnen und enden.

In dem Radargerät ist ein Schalter 53 vorgesehen, der zwei Stellungen hat. Die Stellung S dient dazu, die Zählstufe 50 in die Betriebsstellung als Nebengerät zu schalten, und die StellungM des Schalters 53 dient dazu, die Zählstufe 50 während des Betriebes als Hauptstelle abzuschalten. Während des Betriebes als Hauptstelle werden in dem Wähler 58 des Hauptradargerätes des Systems Synchronierimpulse erzeugt und über die Klemme M des Schalters 53 a dem Modulator und Impulsübersetzer 40 zur Betätigung des Modulators 20 zugeführt. Die Impulse erscheinen gemäß dem dargestellten Ausfüh- 6g rungsbeispiel mit einer Frequenz von 125 Impulsen pro Sekunde. Der Abstand zwischen den Impulsen beträgt infolgedessen 8000 Mikrosekunden oder

8 Zeitintervalle. Diese 125-Hz-Synchronisierimpulse dienen in dem Hauptradargerät zur Einleitung der Basiszeitfolge für die übrigen Flugzeuge des Systems.

Wenn hingegen das Radargerät als Nebenstelle arbeitet, wird der Schalter 53 in die Stellung S umgelegt, in welcher er sich in der Zeichnung befindet, und in dieser Stellung ist die Flip-Flop-Zählstufe 50 mit einer Synchronisierimpuls-Entschlüsselungsstufe verbunden, welche mit dem Bezugszeichen 56 bezeichnet ist. Diese Stufe ist mittels einer Leitung 57 mit dem Ausgang des Video- und Zwischenfrequenzverstärkers 26 verbunden.

Im folgenden soll nun wieder der Fall betrachtet werden, daß das Radargerät als Hauptstelle arbeitet. Wenn hierdurch ein Synchronisierimpuls ausgestrahlt werden soll, wird eine Sendung vorgenommen, indem der Sender 18 des Hauptflugzeuges durch Schaltung des Modulators 20 getastet wird. Zu diesem Zweck führt der zweite Schalter 53 a einen Auslöseimpuls von der Wählstufe 58 an den Modulator, um den letzteren zu tasten. In der in der Zeichnung dargestellten Stellung befindet sich der Schalter 53 a in der Stellung S für Nebenstellenbetrieb, und tatsächlich ist dieser Schalter mit dem vorhererwähnten Schalter 53 gekuppelt. Die Wählstufe wird weiter unten im einzelnen beschrieben. Für das Verständnis des Vorstehenden genügt es, festzustellen, daß ihre Funktion in Verbindung mit der Arbeitsweise des Gerätes als Hauptstelle einfach darin besteht, den Modulator 20 zu tasten. Wenn der Modulator 20 getastet ist, wird der Sender des Hauptflugzeuges erregt und beginnt mit der Aussendung eines Synchronisierimpulses.

Wenn jedoch der Synchronisierimpuls, der von dem Sender 18 ausgeht, der gleiche Impuls wäre wie ein normaler Radarimpuls und als solcher von den übrigen Flugzeugen nicht als Synchronisierimpuls erkannt würde, würden die Synchronisierimpulse unter den übrigen Radarimpulsen verlorengehen. Mit anderen Worten: Das Nebenflugzeug würde den Synchronisierimpuls als einen gewöhnlichen Radarabfrageimpuls des Hauptflugzeuges oder umgekehrt fälschlicherweise empfangen. Es ist deshalb notwendig, diese von dem Sender 18 gesendeten Impulse, welche als Synchronisierimpulse dienen, als solche zu identifizieren und von den Radarabfrageimpulsen zu unterscheiden. Um dies zu bewirken, wird ein verschlüsseltes Impulspaar mit einem Abstand genau vorbestimmter Größe gesendet. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt der gesendete Impuls jedes Senders 18 des Systems 1 Mikrosekunde, und wenn die Impulse als Zeitfolge-Synchronisierimpulse dienen sollen, werden zwei Impulse von der Zeitdauer einer Mikrosekunde mit einer Pause von 5 Mikrosekunden Abstand dazwischen gesendet.

Die Empfänger sämtlicher Flugzeuge empfangen dieses verschlüsselte Paar von Synchronisierimpulsen, welche in dem Abstand von 5 Mikrosekunden aufeinanderfolgen, und Aufgabe der Synchronisierimpuls-Entschlüsselungsstufe 56 ist es, zwischen solchen paarweise ankommenden Impulsen zu unterscheiden, die einen Abstand von 5 Mikrosekunden haben und allen anderen empfangenen Impulsen. Wenn solche paarweise ankommenden Impulse empfangen und über die Leitung 57 der Synchronisierimpuls-Entschlüsselungsstufe 56 zugeführt werden, öffnet diese Stufe, und ein Impuls wird über den

Schalter 53 der Zählstufe 50 übermittelt, wenn der Schalter sich in der Stellung S für Nebenstellenbetrieb befindet. Dieser Impuls stellt das Zählwerk zurück und bewirkt, daß es von Neuem von Null beginnend zählt.

Das Zählwerk zählt dann 8000 Mikrosekunden ab und schickt alle 250 Mikrosekunden während dieses Zeitabschnittes Impulse aus, um acht Intervalle von je 1000 Mikrosekunden Zeitdauer zu schaffen, von denen jeder wieder in vier Abschnitte von je 250 Mikrosekunden Dauer aufgeteilt wird, wie dies aus F i g. 3 erkennbar ist. Die Zählstufe selbst wird an späterer Stelle der Beschreibung in Verbindung mit F i g. 3 näher erläutert werden.

Das beschriebene System weist ein einfaches Zeitbasissystem auf, wobei eines der Flugzeuge als Hauptstelle fungiert und verschlüsselte Synchronisierimpulse aussendet, um die elektronischen Zählwerke der anderen Flugzeuge zu synchronisieren, die als Nebenstellen arbeiten. Ein solch vereinfachtes System ist jedoch nicht in jedem Falle praktisch anwendbar, da es verschiedene sehr schwerwiegende Mängel aufweist. Diese Mängel sind teilweise eine Folge des unter »Ringsum-Effekt« bekannten Effektes und teilweise rühren sie daher, daß ein Flugzeug verwirrt wird, wenn es als Antwortgerät von Mehrwegsendungen von Abfrageimpulsen arbeitet, die infolge Reflexion der ausgesendeten Impulse an in der Nähe befindlichen Körpern auftreten. Wenn z. B. zwei Nebenstellen-Flugzeuge dicht benachbart zueinander arbeiten, kann, wenn ein Flugzeug durch den Strahl eines abfragenden Flugzeuges abgefragt wird, der Strahl von dem abgefragten Flugzeug weg reflektiert und von dem zweiten Flugzeug empfangen werden, das in der Nähe fliegt und tatsächlich nicht vom Hauptstrahl des abfragenden Flugzeuges getroffen wird. Dies führt zu einer fehlerhaften Antwort des Antwortgerätes des zweiten Rugzeuges₃ das dann eine fehlerhafte Anzeige der Stellung auf dem Anzeigegerät des abfragenden Flugzeuges liefert. Die Erfindung sieht Mittel vor, um diese Mängel zu beseitigen, ohne die Wirksamkeit des Systems als Ganzes zu beeinträchtigen.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß der Ausgang des Video-Verstärkers noch an eine Impuls-Entschlüsselungsstufe 60 angeschlossen ist, welche zusammen mit zwei monostabilen Multivibratorstufen 62 und 64 die Antwortstufe 66 in zweckentsprechenden Augenblicken derart in Tätigkeit setzt, daß bei Empfang eines abfragenden Impulses durch die Rundsichtantenne 42 und wenn diese über die Empfängermischstufe 23 dem Video-Verstärker 26 zugeführt wird, die Antwortstufe entweder einen Impuls über die Verbindung 67 nach der Modulator-Verschlüsselungsstufe 40 durchläßt oder den Durchtritt eines solchen Impulses verhindert. Wenn die Antwortstufe

66 offen ist und einen Impuls über die Verbindung

67 nach der Modulator-Verschlüsselungsstufe 40 schickt, wird dieser seinerseits den Modulator 20 auslösen, der wiederum den Sender 18 tastet und bewirkt, daß dieser einen Antwortimpuls dem abfragenden Flugzeug sendet. Sämtliche Antwortimpulse werden durch den Sender 18 über die Richtantenne 10 mit der vollen Sendeleistung ausgestrahlt, die groß genug ist, um von dem abfragenden Flugzeug empfangen zu werden, selbst wenn die AntennelO des antwortenden Flugzeuges von dem betreffenden abfragenden Flugzeug weg gerichtet ist. Ein wichti-

ger Grund für die Aussendung eines Impulses von jedem abgefragten Nebenstellengerät besteht darin, daß am Anzeigegerät des abfragenden Flugzeuges eine sehr kräftige und deutliche Anzeige erlangt wird, die weit über den übrigen Radarechos liegt, die von dem Anzeigegerät geliefert werden. Mit anderen Worten: Es kann die Bedienungsperson des Radargerätes durch Betrachtung des Rundsichtanzeigers unmittelbar die Antwortimpulse, welche das andere

ίο Flugzeug des Systems repräsentieren, von anderen Radarechos durch die hervorstechende Intensität und Gestaltung der Antwortsignale unterscheiden.

Das Problem besteht jedoch darin, zu verhindern, daß falsche Auslösevorgänge der Antwortstufen in den verschiedenen Flugzeugen bewirkt werden, welche fehlerhafte Antworten nach sich ziehen würden. Es ist festzustellen, daß alle fehlerhaften Antworten einer Antwortstufe, die ausgelöst wurde, aber nicht hätte ausgelöst werden sollen, zu einer fehlerhaften Anzeige auf dem Anzeigegerät des abfragenden Flugzeuges führt. Diese falsche Anzeige erweckt den Anschein, daß mehr Flugzeuge als tatsächlich vorhanden in dem System wirksam sind. Es ist deshalb notwendig, daß jedes Flugzeug die Aussendung der Antwort nur dann veranlaßt, wenn das Flugzeug unmittelbar durch den Hauptstrahl des abfragenden Flugzeuges getroffen wird. Mit anderen Worten: Es soll keine Antwort ausgesandt werden, wenn die Energie, welche von einem bestimmten Flugzeug empfangen wird, von der Nebenkeule des abfragenden Strahles oder von einer Reflexion an einem benachbarten Gegenstand, z. B. einem Flugzeug, herrührt. Um diese Unterscheidung zu treffen, weist das erfindungsgemäße System verschiedene, im nachfolgenden beschriebene Verbesserungen gegenüber bekannten Systemen dieser Art auf. Die Flip-FlopZählstufe 50 weist fünf miteinander verbundene Flip-Flop-Schaltungen auf, um fünf Ausgangs-Impulsreihen zu schaffen, die in F i g. 3 als fünf Rechteckwellenzüge erkennbar sind, die als Flip-Flop-Zählschaltung Nr. 1 bis Nr. 5 einschließlich bezeichnet sind. Jede dieser Flip-Flop-Schaltungen unterscheidet sich von der vorhergehenden und der folgenden durch den Frequenzfaktor 2:1. Die Flip-Flop-Schaltung Nr. 1 arbeitet mit der höchsten Frequenz und wird jeweils durch einen Zeitimpuls umgekehrt. Diese Zeitimpulse sind in der obersten Linie der F i g. 3 dargestellt. Die fünf Flip-Flop-Schaltungen weisen zehn Ausgänge auf, und diese zehn Ausgänge sind paarweise derart angeordnet, daß, wenn der eine Ausgang in jeder Gruppe positiv ist, der andere Ausgang negativ wird.

Die Wählstufe 58 weist mehrere Koppeldioden auf, die mit den zehn Ausgängen der Flip-Flop-Zählstufe 50 derart verbunden sind, daß von den Flip-Flop-Schaltungen eine Folge von einzelnen Stellungen geliefert wird, die tatsächlich 32 verschiedene Kombinationen umfassen. Es können hierdurch zwar mehr als 32 Kombinationsstellungen erlangt werden, aber das erfindungsgemäße System erfordert nur 32 Stellungen, um mit acht Zeitintervallen zu arbeiten. Mit anderen Worten: Wie aus der obersten Impulsreihe in Fig. 3 erkennbar ist, schaffen 4000 Zeitimpulse pro Sekunde eine Impulsreihe mit Impulsen von einem Abstand von 250 Mikroseknnden. Die Gesamtdauer dieser Reihe beträgt 8000 Mikrosekunden, deshalb sind 32 Impulse erforderlich. Das Zählwerk 50 zählt 1, 2, 3, 4, 5, 6 . .. 32, und dann wird es

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durch die Synchronisierentschliisselungsstufe 56 zurückgestellt und beginnt von neuem zu zählen.

Gruppen von fünf Dioden sind einzeln an gemeinsame Verbindungspunkte der Ausgänge der fünf Multivibratoren angeschlossen und schaffen ein Iogisches System, welches in F i g. 6 dargestellt ist. Dadurch, daß die Gruppen der fünf Dioden einzeln in verschiedenen Kombinationen geschaltet werden, können wenigstens 32 Stellungen während jedes 8000 Mikrosekunden lang dauernden Zeitabschnittes erlangt werden. Außerdem sind die fünf Dioden in jeder Gruppe so geschaltet, daß die bestimmte Kombination der Ausgangsspannungen der fünf Flip-Flop-Schaltungen, die zur Erzeugung eines Impulses an der gemeinsamen Verbindung der fünf Dioden erforderlich sind, während der 32 Zählungen oder während 8000 Mikrosekunden jeweils nur einmal auftritt. Durch geeignete Anordnung der Gruppen der fünf Dioden kann ein logischer Aufbau erlangt werden, bei welchem 32 einzelne Ausgangspositionen vorhanden sind, wobei eine Stellung jeweils für 250 Mikrosekunden bestimmend ist.

Das logische System umfaßt demgemäß eine Art binäres System, das in einer Weise von 1 bis 32 zählt, wie am besten aus dem Zeitdiagramm gemäß F i g. 6 ersichtlich ist. Die Leitfähigkeitsbedingung der fünf Flip-Flop-Schaltungen der Zählstufe 50 ist in F i g. 6 mit »Null« und »Eins« in der vertikalen Reihe in der Mitte der Figur bezeichnet. 32 Impulse sind in der linken Vertikalreihe angegeben, und die zweite Vertikalreihe von rechts gibt die Zeit in Mikrosekunden an. In der am weitesten rechts liegenden Reihe sind die Bedingungen der Leitfähigkeit der fünf Dioden, welche die Wählstufe 58 aufweist, dargestellt. Wenn über dem Buchstaben A kein Strich eingezeichnet ist, veranschaulicht dies eine »Null«-Leitfähigkeitsbedingung, und das Vorhandensein eines Striches über dem Buchstaben A gibt die Leitfähigkeitsbedingung »Eins« an.

Die in der Stufe 58 angeordneten Dioden bewirken das Auftreten einzelner Ausgänge, die über in F i g. 2 allgemein mit 59 bezeichnete Verbindungen einer Logikschaltung 68 und einer Logikschaltung 70 zugeführt werden. Diese Schaltungen weisen elektronische Schalter auf, die am besten aus dem Analogie- bild gemäß F i g. 5 erkennbar sind. Mit anderen Worten: Je vier von dem Zeitimpulsgenerator 52 gelieferte Impulse und je vier Zählungen der hiermit synchronisierten Zählstufe 50 bewegen die Schalter 68 a und 70 a um einen Schritt. Jedes Mal, wenn diese Schalter um einen Schritt bewegt werden, schreitet das System zu dem nächstfolgenden Zeitintervall fort. Tatsächlich weisen die Schaltungen 68 und 70 keine mechanischen Schalter auf, wie in F i g. 5 schematisch dargestellt, jedoch ist die Arbeitsweise die gleiche.

Wenn diese Schalter Schritt für Schritt bewegt werden, ist eine unterschiedliche automatische Verstärkungssteuerung mit dem Zwischenfrequenzverstärker 26 aus Gründen verbunden, die im folgenden im einzelnen erläutert werden. Einer der Ausgänge der Stufe 58 des Systems ist jedoch noch mit der Modulatorverschlüsselungsstufe 40 jedes Flugzeuges verbunden. Der jeweilige Ausgang der Wählstufe 58, die mit der Modulatorverschlüsselungsstufe 40 verbunden ist, repräsentiert" das dem betreffenden Flugzeug zugeordnete Zeitintervall und ist deshalb von Flugzeug zu Flugzeug unterschieden und wird in

jedem Fall durch ein unterschiedliches ZeitintervaL repräsentiert.

Wie oben erwähnt, sind 32 Stellungen der Wählstufe 58 möglich. Jede vierte Stellung repräsentiefl ein neues Zeitintervall, und jedes Flugzeug hat einer verschiedenen Ausgang der mit der Stufe 40 verbundenen Wählstufe 58. Wenn die jeweils bestimmte Stellung erreicht ist, in welcher die Verschlüsselungsstufe 40 erregt wird, tastet die Stufe 40 den Modulator 20, der seinerseits den Sender tastet, so daß ein Impuls ausgestrahlt wird. Die exakte Folge der ausgestrahlten Impulse wird im folgenden im einzelnen erklärt. Allgemein führt die Wählstufe 58 zwei Hauptfunktionen durch, nämlich die Bestimmung der Zeitaugenblicke, während welcher jeder Modulator getastet ist gemäß dem Zeitintervall, das gerade wirksam ist. Außerdem betätigt die Stufe 58 die Logikschaltungen 68 bzw. 70 so, daß entschieden wird, welche der automatischen Verstärkungssteuerkreise 1 bis 7 gerade wirksam wird gemäß dem gerade vorhandenen Zeitintervall.

Die Wählstufe führt jedoch auch die Schaltung der Radarempfänger durch, indem geeignete Impulse dem Radarempfängerschaltantrieb 72 zugeführt werden, wodurch die Richtantenne 10 abgeschaltet und die Rundsichtantenne 42 angeschaltet wird, wenn das Zeitintervall des betreffenden Radargerätes vorüber ist. Demgemäß ist jeweils nur eine Antenne an die Empfängermischstufe 23 angeschaltet, um zu verhindern, daß Signale, welche von der Radarempfangsantenne 10 empfangen wurden, eine Amplitudenmodulation der durch die Rundsichtantenne 42 empfangenen Energie bewirken. Wenn die Abfragen der einzelnen Flugzeugradargeräte durch ein Radarrichtempfangssystem an Stelle eines Antwortempfangssystems geliefert würden, würde die Arbeitsweise der automatischen Verstärkungssteuerkreise, welche durch die Logikschaltungen 70 und 68 gewählt werden, im hohen Grade erschwert, da eine zusätzliche Variable eingeführt würde, die von der Stellung der Radarrichtantenne abhängt. Es ist deshalb zweckmäßig, daß die Empfangsmischstufe durch die Schalter 22 und 44 so geschaltet wird, daß der erstere nur während des Zeitintervalls geschlossen ist, in dem das Radargerät des zugeordneten Flugzeuges als reines Radargerät arbeitet. Die Schaltung der Schalter 22 und 44 wird über die Verbindung 73 zwischen Wählstufe 58 und dem Schaltantrieb 72 gesteuert.

An einer früheren Stelle dieser Beschreibung wurden verschiedene Probleme erläutert, die sich im Hinblick auf eine mögliche Verwirrung ergeben, die auftreten kann, wenn ein zweites Radargerät, welches neben einem ersten abgefragten Radargerät liegt, ein Abfragesignal infolge Reflexion von dem Körper des ersten abgefragten Flugzeuges enthält, das im Hauptstrahl der abfragenden Antenne liegt, wenn dieses Signal eine zur Schaltung des Antwortgerätes ausreichende Stärke aufweist. Bei einem System, das acht Flugzeuge umfaßt, ist es sehr erwünscht, wenn jedes Flugzeug in der Nähe eines anderen Flugzeuges fliegen kann, damit die erwartete Höhe des nächstfolgenden Abfragesignals aus der Kenntnis der eigenen Signalhöhe bei der vorhergehenden Abfrage vorweggenommen werden kann. Es ist z. B. ein ganz wesentlicher Unterschied im Hinblick auf die Stärke des von einem abgefragten Flugzeug empfangenen Signals, ob das abfragende Flugzeug sich in der Nähe

befindet oder ob dieses in einiger Entfernung, z. B. in der Entfernung von 20 km, fliegt. Deshalb antwortet das Radargerät jedes Flugzeugs, wenn es als Antwortgerät in dem System arbeitet, auf sieben abfragende Flugzeuge, die in verschiedenen Entfernungen liegen.

Es ist in hohem Maße erwünscht, daß das Gerät nur auf Abfragesignale innerhalb der Antennenhauptkeule antwortet, die tatsächlich von dem Flugzeug des eigenen Systems gesendet wurden, und daß die Schaltung nicht auf irgendwelche anderen Signale anspricht. Es gibt zwei Sorten von Informationen, die zur Erhöhung der Wahrscheinlichkeit einer ordnungsgemäßen Antwort benutzt werden können.

Im ersten Fall benutzt das System mehrere automatische Verstärkungssteuerkreise, von denen jeder einen Speicher aufweist und von denen jeder einem bestimmten Zeitintervall zugeordnet ist, das nicht das Zeitintervall ist, in welchem das betreffende Flugzeug als Radargerät arbeitet. Wenn sich die hier durchgeführte Überlegung auf das in dem Hubschrauber 1 vorgesehene Antwortgerät bezieht, dann wird der dritte automatische Verstärkungssteuerkreis, der in Fig. 2 mit 83 bezeichnet ist, dem Hubschrauber 4 zugeordnet sein, da kein automatischer Verstärkungssteuerkreis dem Hubschrauber 1 zugeordnet ist, in welchem gerade das Antwortgerät wirksam ist. Die Verstärkungssteuereinrichtung 83 speichert die Signalstärke des von dem Hubschrauber 4 ausgehenden Signals, als dieser zuletzt den Hubschrauberl abfragte. Zusätzlich erfährt die automatische Verstärkungssteuerstufe 83 durch die Abfrage des Hubschraubers 4, wie der gespeicherte Pegel zu korrigieren ist, um eine Anpassung an Bedingungen zu schaffen, die zur Zeit der letzten Abfrage bestanden. Die zunehmenden Änderungen im Pegel der verschiedenen automatischen Verstärkungssteuerkreise sind klein, weil die Anzeigen schnell wiederkehren, und deshalb benötigt jede Korrektur nur ein geringfügiges Anwachsen.

Aus F i g. 5 ist ersichtlich, daß jeder Verstärkungssteuerkreis eine Vakuumröhre 90 aufweist, deren Gitterkreis einen Kondensator 91 und einen Widerstand 92 aufweist, die zusammen die Zeitkonstante bestimmen. Das von dem Zwischenfrequenz- und Video-Verstärker 26 ankommende Signal wird der KC-Zeitkonstantenschaltung 91, 92 über eine Diode 93 zugeführt. Die Röhre 90, die in Kathodenfolgeschaltung geschaltet ist, erzeugt über dem Widerstand 94 eine Spannung, die proportional zu dem augenblicklichen Pegel ist, auf welchen der Kondensator 91 aufgeladen ist. Der Röhre 90 werden geeignete Arbeitsspannungen zugeführt, so daß der Ausgang der Kathode genau dem Gleichstrompegel der Spannung des Video-Verstärkers folgen kann, die über die Diode 93 zwecks Änderung der Zeitkonstanten in dem i?C-Kreis 91, 92 zugeführt wird. Dieser .RC-Kreis weist einen Kondensator hoher Kapazität und einen sehr hohen Widerstand auf, wodurch eine Zeitkonstante von ungefähr 4 Sekunden erzielt wird. Eine Zeitkonstante von 4 Sekunden ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erforderlich, um eine gute Speichercharakteristik zwischen den 360°-Drehungen der Antenne zu gewährleisten, da die Antenne 10 eines jeden Radargerätes alle 4 Sekunden eine volle Drehung durchführt. Wenn keine so lange Zeitkonstante vorgesehen wird, würde der Abfall der Schwundausgleichsspannung die Mög-

lichkeit schaffen, daß das Antwortgerät fehlerhaft antwortet und auf schwächere fehlerhafte Signale anspricht. Die anderen automatischen Verstärkungssteuerkreise 82 bis 87 sind mit dem in F i g. 5 schematisch veranschaulichtem Verstärkungssteuerkreis 81 identisch.

Der Schalter 70 a koppelt den Ausgang der Kathode der Röhre 90 über die Leitung 95 des automatischen Verstärkungssteuerkreises an den Video-Verstärker 26 zurück, um hierdurch die Verstärkung des letzteren derart zu steuern, daß die Verstärkung dieses Verstärkers gemäß jedem automatischen Verstärkungssteuerkreis geändert wird, an welchem er aufeinanderfolgend angeschaltet wird, um eine im wesentlichen konstante Ausgangsspannung für jede empfangene Abfrage zu erzeugen, unabhängig von der Stellung des abfragenden Flugzeuges gegenüber dem betreffenden Gerät, solange sich das abfragende Flugzeug innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet. Indirekt wird ein Signal von dem Zwischenfrequenzverstärker 26 über die Verbindung 96 der Logikschaltung 68 zugeführt, die dann dieses Signal dem richtigen automatischen Verstärkungssteuerkreis zuführt, je nachdem, in welchem Zeitintervall gerade gearbeitet wird. Dieses Signal dient zur Korrektur des Spannungspegels desjenigen Verstärkungssteuerkreises, mit welchem es verbunden ist, während gleichzeitig der existierende Verstärkungssteuerpegel von der Kathode der in Kathodenfolgeschaltung Iiegenden R.öhre 90 einer anderen Stufe des Video-Verstärkers 26 über die Leitung 95 zugeführt wird, um dessen Gesamtverstärkung proportional zu dem gespeicherten Intensitätspegel der vorhergehenden Abfrage des gleichen Flugzeuges zu ändern. Der Zweck dieser Verstärkungseinstellung liegt nicht darin, ein konstantes Signal am Ausgang des Empfängers zu erzeugen, sondern es soll ein Signal erzeugt werden, das benutzt werden kann, um mit einem Empfindlichkeitsschwellwert, der durch das Potentiometer 97 einstellbar ist, zusammenzuwirken, um zu bestimmen, ob das von dem Antwortgerät 66 empfangene Signal beantwortet werden soll oder nicht. Mit anderen Worten: Während jeder Abfrage von einem bestimmten entfernt fliegenden Flugzeug während des aktiven Zeitintervalls wird die maximale Amplitude des abfragenden Signals bestimmt. Diese maximale Amplitude tritt auf, wenn die AntennenhauptkeuIe des abfragenden Gerätes direkt auf die Empfangsantenne des betreffenden Flugzeuges gerichtet ist.

Diese Amplitude wird durch den Verstärkungssteuerkreis gespeichert, und dieser stellt die Empfindlichkeit des Zwischenfrequenzbandes des Empfängers beim nächsten Auftreten des gleichen Zeitintervalls ein, so daß der Empfänger eine genügende Empfindlichkeit aufweist, um ein weiteres Signal der Hauptkeule aufzunehmen. Der Empfänger wird jedoch nicht empfindlich genug sein, um auf Signale der Antennennebenkeule zu antworten oder auf Signale, die indirekt reflektiert auftreffen.

Tatsächlich ist es nicht die Empfindlichkeit des Empfängers, welche bestimmend dafür ist, ob das jeweilige Antwortgerät auf ein Abfragesignal antwortet, sondern es ist vielmehr die Antwortstufe 66, der das Ausgangssignal des Video-Verstärkers 26 über ein Potentiometer 98 zugeführt wird. Durch dieses Potentiometer 98 wird der Pegel des Video-Signals eingestellt, das über den Verstärker 99 der Antwortstufe 66 zugeführt wird und zur Öffnung die-

Claims (1)

ser Antwortstufe erforderlich ist und die Aussendung eines Impulses längs der Verbindung 67 nach der Modulationsstufe 40 bewirkt, um den Empfänger 18 zu tasten und einen Antwortimpuls auszusenden. Der automatische Verstärkungssteuerkreis stellt dann den Empfindlichkeitspegel des Empfängers während jedes folgenden Zeitintervalls auf einen Pegel von 3 db unter dem Maximum des vorher empfangenen Abfragesignals ein, so daß bei Empfang eines Abfrageimpulses die Antwortstufe ausgelöst wird, wenn das Signal über dem 3-db-Pegel liegt. Wenn das Signal jedoch unter diesem 3-db-Amplitudenpegel liegt, antwortet das System überhaupt nicht. Wenn jedoch ein Ortssender als Antwortpaar antwortet, besteht die Tendenz, daß ein Teil der ausgesandten Energie in den betreffenden Ortsempfänger eindringt und eine unerwünschte fehlerhafte Spannung in dem automatischen Verstärkungssteuerkreis hervorruft. Um dies zu verhindern, wird von der Modulatorstufe 20 ein Impuls von einer Mikrosekunde, der gleichzeitig mit den Senderimpulsen auftritt, abgenommen und über die Leitung 21a der Logikschaltung 68 während eines Zeitintervalls, das groß genug ist, um die automatische Verstärkungssteuerung während der Impulsaussendung abzuschalten, über ein Entzerrungsnetzwer 20 a zugeführt. Auf diese Weise wird ein System geschaffen, in welchem ein Antwortimpuls nur dann ausgestrahlt wird, wenn er durch ein Signal während des Zeitintervalls eines bestimmten Flugzeugs ausgelöst wird und nur dann, wenn das Signal wenigstens 0,707mal so stark ist wie das letzte von diesem Flugzeug empfangene Signal. Zweitens kann ein anderer Teil der Information benutzt werden, um fehlerhafte Signale abzuweisen, die die Tendenz haben könnten, das Antwortgerät fälschlicherweise auszulösen. F i g. 4 zeigt ein Zeitintervall für das Flugzeug 1 und veranschaulicht ein verschlüsseltes Synchronisierimpulspaar, dem 500 Mikrosekunden später ein verschlüsseltes Impulspaar folgt. Nach 750 Mikrosekunden folgt dann dem Synchronisierimpulspaar der Hauptradarimpuls. Das zweite Impulspaar wird 250 Mikrosekunden vor jeder Radarabfrage erzeugt und innerhalb des gleichen Zeitintervalls durch den gleichen Sender ausgestrahlt, der die Abfrageimpulse aussendet. Der zweite Impuls ist nicht ein einzelner Impuls, sondern besteht aus einem Impulspaar, das dem Impulspaar gleicht, welches als Synchronisierimpuls ausgesandt wird, jedoch folgen die Impulse in einem Abstand von 10 Mikrosekunden anstatt in einem Abstand von 5 Mikrosekunden. Jedes Flugzeug strahlt in dem ihm eigenen Abfragezeitintervall ein Paar von verschlüsselten Impulsen aus, und zwar 250 Mikrosekunden vor der Aussendung seines eigenen Radarimpulses, und diese Impulse werden ebenfalls in den Empfängern der anderen Flugzeuge empfangen. Diese Impulse treten bei den Empfängern der übrigen Flugzeuge durch den Video-Verstärker 26 (F i g. 2) ein und werden der Dechiffrierungsstufe 60 zugeführt. Diese Stufe spricht nur auf verschlüsselte Impulse einer großen Amplitude an, die im Abstand von 10 Mikrosekunden aufeinanderfolgen. Wenn nun ein solcher Impuls empfangen wird, wird dann ein Impuls dem 230-Mikrosekunden-Multivibrator 62 zugeführt, der dann 230 Mikrosekunden lang einen Impuls liefert. Dieser Impuls ist in F i g. 4 mit B bezeichnet. Die Nachlaufkante C dieses Impulses wird zur Auslösung eines weiteren 40-Mikrosekunden-Multivibrators 64 benutzt, der einen ImpulsD erzeugt. Der Impuls des 40-Mikrosekunden-Multivibrators beginnt demgemäß nach Ablauf des 230-Mikrosekunden-Impulses und tastet seinerseits die Antwortstufe. Die Antwortstufe 66 ist nur während des 40 Mikrosekunden dauernden Intervalls angeschaltet, das ungefähr in der Mitte des Radarimpulses des betreffenden Zeitintervalls liegt. Aus ίο diesem Grunde ist eine gewisse Toleranz von ungefähr 20 Mikrosekunden auf beiden Seiten des erwarteten Zeitabschnitts des Radarimpulses vorgesehen, und nur während dieser Zeit schaltet die Antwortstufe 66 die Modulatorstufe 40 zwecks Aussendung eines Antwortimpulses. Mit anderen Worten: Es wird kein Antwortimpuls ausgesandt, bis nicht zwei Bedingungen erfüllt sind. Zunächst muß die Abfrage während des 40-Mikrosekunden-Impulses stattfinden, der von dem Multivibrator 64 erzeugt wird. Außerdem muß das Eingangssignal von dem Verstärker 99 nach der Antwortstufe 66 den vorerwähnten 3-db-Schwellwertpegel überschreiten, wie dieser bestimmt wird von jeweils einem automatischen Verstärkungssteuerkreis, der gerade wirksam ist, oder es wird sonst kein Impuls über die Leitung 67 gesandt, um die Modulatorstufe 40 und den Sender 18 zu tasten. Wenn entweder beide oder eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wird kein Antwortimpuls ausgesandt. Schließlich ist ein lOO-Mikrosekunden-Multivibrator 100 vorgesehen, um die Synchronisierimpuls-Dechiffrierstufe 56 und die Impuls-Dechiffrierstufe 60 während eines Zeitabschnittes von 100 Mikrosekunden auszutasten, in dem der Sender des zugeordneten Radargerätes in Betrieb ist. Dies wird dadurch notwendig, weil die Radarechos, die von den eigenen Radarimpulssendungen zurückkehren, durch das eigene Empfängersystem entschlüsselt werden können und fälschlicherweise das eigene Antwortsystem auslösen können, so daß, wenn Echos der eigenen Radarimpulse aus benachbarten Zielräumen zurückkehren, falsche Antworten durch den eigenen Sender eingeleitet werden. Diese Antworten würden natürlich während des Zeitabschnitts der eigenen Radaraussendung auftreten, und diese würden auf dem eigenen Rundsichtanzeiger als große falsche Signale erscheinen, die die örtliche Empfangseinrichtung sättigen würden. Um dies zu verhindern, wird der 100-Mikrosekunden-Multivibrator 100 benutzt, um Austastsignale den beiden Dechiffrierstufen zuzuführen, um diese Stufen IOOMikrosekunden lang nach der eigenen Radaraussendung zu sperren. Patentansprüche:

1. Impulsradarsystem für in Gruppenformation sich bewegende (insbesondere Luft-) Fahrzeuge, bei welchem mehrere im wesentlichen gleichartige, synchronisierte Impulsradargeräte aufeinanderfolgend mit gleicher Trägerfrequenz während eines ihnen jeweils zugeordneten Anzeigeintervalls der Betriebsperiode des Systems arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gerät in dem ihm zugeordneten Anzeigeintervall der Betriebsperiode in an sich bekannter Weise mittels verschlüsselter Impulse als Abfrageradargerät mit sich drehender Richtantenne arbeitet und während des übrigen Abschnittes der