DE1269206B - Radio communication via artificial earth satellites - Google Patents
Radio communication via artificial earth satellitesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CI.:Int. CI .:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
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Display day:
H 04 bH 04 b
Deutsche Kl.: 21 a4 - 55German class: 21 a4 - 55
1269 206
P 12 69 206.7-35
7. Februar 1961
30. Mai 19681269 206
P 12 69 206.7-35
February 7, 1961
May 30, 1968
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Herstellung einer Nachrichtenverbindung über künstliche Erdsatelliten unter Verwendung einer für das Aufsuchen und Verfolgen von Satelliten gemeinsamen, selbstnachsteuernden, nach der Abtastmethode arbeitenden Radar-Peilanordnung, die im Suchbetrieb mit geringer Bündelungsschärfe und im Verfolgungsbetrieb mit scharf gebündelter Sende- und Empfangscharakteristik arbeitet.The invention relates to an arrangement for establishing a communication link via artificial earth satellites using a common satellite search and tracking system, self-adjusting radar direction finder system working according to the scanning method, which is im Search operation with low focus and in pursuit operation with sharply bundled transmission and reception characteristics works.
Es ist bekannt, für die Ortung von Zielen ein eigenes Such-Radargerät zu benutzen und nach dem Auffinden der Raumkoordinaten des Zieles dessen weitere Ortung einem Verfolgungsradargerät zu übertragen. Derartige Anordnungen haben den Nachteil, daß für sie ein sehr großer Aufwand erforderlich ist und auch beide Geräte entsprechend gut aufeinander abgestimmt sein müssen.It is known to use your own search radar device for the location of targets and after Finding the spatial coordinates of the target to transmit its further location to a tracking radar device. Such arrangements have the disadvantage that a great deal of effort is required for them and both devices must be well matched to one another.
Es ist z. B. aus der deutschen Patentschrift 680 276 bekannt, den Such- und den Verfolgungsbetrieb mit einer einzigen Antenne vorzunehmen. Bei dieser An- ao Ordnung tritt aber die Schwierigkeit auf, daß beim Umschalten von Grobpeilung auf Feinpeilung das Ziel verlorengehen kann, weil es mittels der Grobpeilung nicht so genau zu ermitteln ist, daß es nach der Umschaltung mit Sicherheit noch innerhalb des Erfassungsbereiches der Feinpeilung liegt. Geht bei der Umschaltung von der Grobpeilung auf die Fempeilung das Ziel verloren, so muß der Grobpeilvorgang erneut durchgeführt werden. Bei Satellitenübertragungen ist aber eine derartige Unsicherheit nicht zulässig, weil die für eine zweite Peilung benötigte Zeit für die Nachrichtenübertragung fehlen würde.It is Z. B. from the German patent 680 276, the search and tracking operation with a single antenna. With this anao order, however, the difficulty arises that with Switching from coarse bearing to fine bearing the target can be lost because it is by means of the coarse bearing cannot be determined so precisely that after the switchover it is still within the The detection range of the fine bearing. When switching from the coarse bearing to the field bearing If the target is lost, the coarse bearing process must be carried out again. For satellite transmissions but such an uncertainty is not permissible because that is required for a second bearing Time for message transmission would be missing.
Die Erfindung, welche sich auf eine Anordnung der eingangs genannten Art bezieht, vermeidet diese Schwierigkeiten dadurch, daß beim Übergang vom Suchbetrieb auf Verfolgungsbetrieb die Abtastung derart gesteuert wird, daß die mit geringer Bündelung und großem Hub der Abtastbewegung arbeitende Suchcharakteristik durch gleichzeitig erfolgende Verringerung des Hubes und Verschärfung der Bündelung in eine für Verfolgungsbetrieb geeignete Sende- und Empfangscharakteristik übergeführt wird.The invention, which relates to an arrangement of the type mentioned at the outset, avoids this Difficulties due to the fact that the scanning during the transition from search mode to tracking mode is controlled in such a way that the working with low concentration and large stroke of the scanning movement Search characteristics by simultaneously reducing the stroke and tightening the Bundling is converted into a transmission and reception characteristic suitable for tracking operation.
Da bei der Erfindung der Übertragung von der Grobpeilung zur Feinpeilung allmählich erfolgt, ist sichergestellt, daß das Ziel nicht bei einem Umschaltvorgang von Grob- auf Feinpeilung verlorengeht, und ferner ist die Möglichkeit gegeben, den Peilvorgang in kürzester Zeit durchzuführen.Since, in the invention, the transmission from the coarse bearing to the fine bearing takes place gradually ensures that the target is not lost when switching from coarse to fine bearing, and it is also possible to carry out the direction finding process in the shortest possible time.
Die Erfindung und weitere Einzelheiten sind an Hand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and further details are explained in more detail with reference to drawings.
In F i g. 1 ist in schaubildlicher Darstellung das Funknachrichtenverbindung
über künstliche ErdsatellitenIn Fig. 1 is a diagrammatic representation of the radio communication link
via artificial earth satellites
Anmelder:Applicant:
Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Wittelsbacherplatz 2Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, 8000 Munich 2, Wittelsbacherplatz 2
Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Friedrich Baur, 8000 München;
Dr.-Ing. Karl-Ludwig Lenz, 8033 Krailling;
Dipl.-Ing. Gerhard Foeller, 8151 SöckingNamed as inventor:
Dr.-Ing. Friedrich Baur, 8000 Munich;
Dr.-Ing. Karl-Ludwig Lenz, 8033 Krailling;
Dipl.-Ing. Gerhard Foeller, 8151 Söcking
Suchen und Verfolgen durch eine Radaranordnung R gezeigt, die durch konische Abtastbewegungen den Satelliten S über der Erdoberfläche E anpeilt. Die konische Abtastung ist aus der Radartechnik an sich bekannt und besteht darin, daß ein Pinselstrahl mit einem Öffnungswinkel α sich auf einem Kegelmantel mit einem Öffnungswinkel β bewegt. Dabei wird aus den Echoamplituden bei den einzelnen Strahllagen die Zielrichtung sehr genau ermittelt.Searching and tracking by a radar arrangement R shown, which is aimed at the satellite S above the earth's surface E by means of conical scanning movements. Conical scanning is known per se from radar technology and consists in the fact that a brush jet with an opening angle α moves on a cone surface with an opening angle β . The target direction is determined very precisely from the echo amplitudes at the individual beam positions.
In Fig. 2 ist eine für diesen Zweck geeignete Antennenanordnung gezeigt, bei der ein Hornstrahler H oder sonstiger Primärstrahler für sehr kurze elektromagnetische Wellen im Brennpunktgebiet eines Parabolspiegels? angeordnet ist. Um die konische Abtastung zu erreichen, bewegt sich der Primärstrahler in der Brennebene auf einem Kreis um den Brennpunkt des Parabolspiegels. Zum Suchen bewegt sich der Primärstrahler vorteilhaft auf einem wesentlich größeren Kreis, damit in einem größeren Winkel/? (F i g. 1) abgesucht wird. Um den abgesuchten Raum lückenlos zu erfassen, kann der Abstand zwischen Spiegel und Primärstrahler mechanisch oder elektrisch verändert werden, so daß das primäre Strahlungszentrum nicht mehr in der Brennebene des Parabolspiegels liegt. Der Brennpunkt ist mit F bezeichnet, und die durch diesen hindurchgehende Brennebene ist gestrichelt eingetragen. Dadurch entsteht ein Pinselstrahl mit einem vergrößerten Öffnungswinkel Oi für die Suchbewegung. Bei dieser Ausführungsform erfolgt also die Strahlverbreiterung bzw. -verschmälerung durch mechanische oder elektrische Verschiebung des Strahlers der Radaranordnung im Brennpunktgebiet eines Spiegels. Der Übergang vom Suchen mit verbreitertem Strahl zum Verfolgen mit schärferem Strahl wird zweckmäßig soIn Fig. 2 an antenna arrangement suitable for this purpose is shown, in which a horn radiator H or other primary radiator for very short electromagnetic waves in the focal area of a parabolic mirror? is arranged. In order to achieve the conical scanning, the primary radiator moves in the focal plane on a circle around the focal point of the parabolic mirror. For searching, the primary radiator advantageously moves on a much larger circle, so that at a larger angle /? (Fig. 1) is searched. In order to cover the searched space without gaps, the distance between the mirror and the primary radiator can be changed mechanically or electrically so that the primary radiation center is no longer in the focal plane of the parabolic mirror. The focal point is denoted by F , and the focal plane passing through it is shown in dashed lines. This creates a brush jet with an enlarged opening angle Oi for the search movement. In this embodiment, the beam is broadened or narrowed by mechanical or electrical displacement of the radiator of the radar arrangement in the focal area of a mirror. The transition from searching with a broadened beam to tracking with a sharper beam becomes so expedient
809 557/164809 557/164
vorgenommen, daß der Primärstrahler langsam in die Brennebene rückt und gleichzeitig der Hub der Suchbewegung verringert wird. Es wird also der Hub der Abtastbewegung bei Suchbetrieb, d. h. bei verbreitertem Strahl, vergrößert und bei Verfolgungsbetrieb, d. h. bei verschärftem Strahl, verringert. Bei Erzeugung der Abtastbewegung durch Pendel- oder Kreisbewegung des Strahlers der Radaranordnung im Brennpunkt eines Spiegels führt bei Suchbetrieb der Strahler seine Bewegungen mit großem Hub außerhalb des Brennpunktes aus, und bei Übergang auf Verfolgungsbetrieb wird gleichzeitig mit dem Verschieben des Strahlers in den Brennpunkt der Hub verringert.made that the primary radiator slowly moves into the focal plane and at the same time the stroke of the Search movement is reduced. So it is the stroke of the scanning movement in search mode, i. H. with widened Beam, magnified and in tracking mode, d. H. when the beam is sharpened. at Generation of the scanning movement by pendulum or circular movement of the radiator of the radar arrangement At the focal point of a mirror, the emitter guides its movements with a large stroke during search operation out of focus, and when transitioning to tracking mode, it is simultaneously with the Moving the radiator into the focal point reduces the stroke.
Der gleichzeitig mit der Strahlverbreiterung eintretende Verlust an Antennengewinn wird in an sich bekannter Weise durch erhöhte Sendeleistung ausgeglichen. Da die Suchzeit klein ist im Vergleich zu der Zeit, die während des Satellitendurchgangs, also während der Verfolgungsphase, verstreicht, ist eine kurzzeitige Leistungserhöhung des Senders ausreichend. Bei Übergang von Suchbetrieb auf Verfolgungsbetrieb mit erhöhter Strahlschärfe wird die Sendeleistung wieder auf das für Dauerbetrieb zulässige Maß reduziert. Hierfür wird in der Radaranordnung eine Schaltung vorgesehen, die eine gleichlaufende Erhöhung bzw. Absenkung der Senderleistung entsprechend der Veränderung des Antennengewinns beim Übergang von Suchbetrieb auf Verfolgungsbetrieb, und umgekehrt, ermöglicht. Die beim Auf- suchen des Satelliten erforderlichen Maßnahmen werden auch angewendet, wenn der Satellit während seines Durchlaufes infolge sprunghafter ionosphärischer Einflüsse verlorengegangen sein sollte. Damit dies jederzeit ohne Zeitverlust stattfinden kann, werden zweckmäßige Schaltungen vorgesehen, durch die beim Verlorengehen des Satelliten automatisch der Suchvorgang und nach dem Auffinden der Verfolgungsvorgang eingeschaltet wird.The loss of antenna gain occurring at the same time as the beam broadening is in itself As is known, compensated for by increased transmission power. Since the search time is small compared to that The time that elapses during the satellite pass, i.e. during the tracking phase, is brief Sufficient power increase of the transmitter. When switching from search mode to tracking mode with increased beam sharpness, the transmission power again reduced to the level permissible for continuous operation. This is done in the radar array a circuit is provided that increases or decreases the transmitter power accordingly the change in the antenna gain during the transition from search mode to tracking mode and vice versa. The on- Actions required to search the satellite are also applied when the satellite is during its passage should have been lost due to erratic ionospheric influences. In order to this can take place at any time without loss of time, appropriate circuits are provided through which if the satellite is lost, the search process automatically starts and the tracking process after it is found is switched on.
An Stelle der konischen Abtastung kann für den vorliegenden Zweck auch die aus der Radartechnik bekannte Monopulstechnik angewendet werden. Bei der Monopulstechnik werden in jeder Ebene zwei unter kleinem Winkel auseinanderlaufende Antennencharakteristiken benutzt. Durch Amplituden- oder Phasenvergleich je zweier der Empfangssignale läßt sich bereits nach einer einzigen Impulslaufzeit die genaue Richtung bestimmen, aus der das Echo zurückgekommen ist. Ändert sich der Ort des Satelliten dauernd, so ergibt sich bei der nächsten Messung, d. h. beim nächsten Impuls, bereits eine weitere Abweichung zwischen Antennenachse und Satellitenort. Aus diesen Messungen werden Steuerspannungen abgeleitet, die die Antenne mit ständiger Blickrichtung auf den Satelliten nachführen. Auch hierbei wird zweckmäßig der Strahl für den Suchvorgang verbreitert, indem die Primärstrahler aus der Brennebene eines Parabolspiegels herausbewegt werden.Instead of the conical scanning, for the present purpose, the scanning from radar technology known monopulse technology can be used. With the monopulse technique there are two on each level uses antenna characteristics that diverge at a small angle. By amplitude or phase comparison of two of the received signals can be done after a single pulse transit time determine the exact direction from which the echo came back. If the location of the satellite changes continuously, the next measurement results in, i. H. at the next impulse, another one Deviation between antenna axis and satellite location. These measurements become control voltages derived, which track the antenna with a constant line of sight to the satellite. Here too the beam for the search process is expediently widened by removing the primary radiator from the focal plane a parabolic mirror can be moved out.
Die konische Abtastung und das Monopulsverfahren sind nicht auf die Benutzung in Verbindung mit dem Echoprinzip beschränkt. Beide Prinzipien lassen sich auch bei Peilempfängern anwenden. Derartige Empfänger können zum Suchen und Verfolgen eines aktiven Nachrichtensatelliten benutzt werden, also eines Satelliten, der über einen eingebauten Sender verfügt. Diese Empfänger sind auch für das Suchen und Verfolgen eines Satelliten geeignet, der von einem entfernt stehenden Bodensender angestrahlt wird.The conical scanning and the monopulse method are not related to use limited with the echo principle. Both principles can also be applied to direction finders. Such Recipients can be used to find and track an active communications satellite, a satellite that has a built-in transmitter. These recipients are also for that Searching and tracking of a satellite suitable, which is illuminated by a remote ground transmitter will.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19611269206 DE1269206B (en) | 1961-02-07 | 1961-02-07 | Radio communication via artificial earth satellites |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19611269206 DE1269206B (en) | 1961-02-07 | 1961-02-07 | Radio communication via artificial earth satellites |
FR887120A FR1313674A (en) | 1962-02-06 | 1962-02-06 | Radio link via artificial earth satellites |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1269206B true DE1269206B (en) | 1968-05-30 |
Family
ID=25751141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19611269206 Pending DE1269206B (en) | 1961-02-07 | 1961-02-07 | Radio communication via artificial earth satellites |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1269206B (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE680276C (en) * | 1934-04-14 | 1939-08-25 | Julius Pintsch Kom Ges | Method for two-way communication with short or ultra-short waves |
US2907030A (en) * | 1956-02-10 | 1959-09-29 | Csf | Aerials for radar systems |
-
1961
- 1961-02-07 DE DE19611269206 patent/DE1269206B/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE680276C (en) * | 1934-04-14 | 1939-08-25 | Julius Pintsch Kom Ges | Method for two-way communication with short or ultra-short waves |
US2907030A (en) * | 1956-02-10 | 1959-09-29 | Csf | Aerials for radar systems |
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