DE1541390A1

DE1541390A1 - Entfernungsrechner fuer Radargeraete

Info

Publication number: DE1541390A1
Application number: DE19661541390
Authority: DE
Inventors: Boucher Robert J
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1965-12-30
Filing date: 1966-09-22
Publication date: 1969-11-06
Also published as: US3369232A; DE1541390B2; SE350615B

Description

15*1390

Anmclderln; Stuttgart, den 19.September

Hughes Aircraft Coapany P 1486 S/kg Centinela. anä Teal© Street er Oity, 0&o, USA .

für Radargeräte

Die Erfindung besieht sich allgemein auf die Berechnung der Zielentfernung und betrifft speziell einen Rechner, der *.n Verbindung mit Doppler-Hadargeräten benutzt werden kann, um wiiiirend dee Suchvorgangea kontinuierlich die Entfernung von Zielen su bestinmen· -

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In der Radartechnik ist ea üblich, oin einziges Gerät zu benutzen, um einen Raumabschnitt abzusuchen, der eine Mehrzahl τοη Zielen enthält, Wenn ein Doppier-Radargerät Verwendung findet, ist es auch möglich, zwischen sich gegenüber dem Radargerät bewegenden Zielen oder stationären Objekten oder Clutter zu unterscheiden» Diese Doppler-Radargeräte sind gewöhnlich in der Lage, Informationen über Zielkoordinaten, wie Azimut und/oder Elevation sowie über die Geschwindigkeit der Entfernungsänderung zu liefern. Entfernungsinformationen können mit einem Doppler-Radargerät ebenfalls mit hoher Genauigkeit durch eine FM-Entfernungsmessung erzielt werden, bei der das Trägersignal frequenz moduliert wird, so daß spezielle Teile des ausgesendeten Trägersignales ir* jedem Augenblick anhand ihrer speziellen Frequenz identifiziert werden können. Sie aufmodulierten Frequenzvariationen und der Zeitraun, der von dem ausgesendeten Träger benötigt wird, zum Ziel zu gelangen und nach der Reflektion zum Radargerät als Echosignal zurückzukehren, können dann dazu benutzt werden, die Zielentfernung nach dem im folgenden zu erläuternden Prinzip zu bestimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und leicht zu handhabend3 Vorrichtung zu schaffen, die es

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ermöglicht, die Entfernung eines Zielea ans den Informationen eine β Doppler-Überwaohungsradare ze bestimmen. Dabei soll es die Erfindung ermöglichen, fortlaufend die Entfernungen zu berechnen, in der sich während der Raumabtastung eine Vielzahl von Zielen befinden. Insbeaondere soll durch die Erfindung ein mit hoher Geschwindigkeit arbeitender Rechner geschaffen werden, der es ermöglicht, die Entfernung der Ziele zu bestimmen, wenn von einem Radargerät FM-Entfernungsinformationen geliefert werden. Dieser Rechner soll eich durch eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit auszeichnen und auf Realzeit-Basis arbeiten. Darüberhinaus soll dieser Realzeit-Rechner während jeder Abtastbewegung der Antenne prüfen, ob tatsächlich ein Ziel vorliegt? und außer der Entfernung auch die .Geschwindigkeit der Entfernungsänderung ermitteln«

Die vorstehend genannten und weitere Ziele der Erfindung werden mit Hilfe eines Systeme erzielt, das ein Doppler-Radargerät umfaßt, an das ein Entfernungsrechner angeschlossen ist, der seinerseits in der Lage ist, das Echosignal des Radargerätes au einem Signal «u verarbeiten, das der Zie3entfernung proportional ist, und die Information dar'iui'cellen. Daß auegesandte Signal, des Doppler-

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Radargerätes 1st derart frequenz moduliert, daß sich ein dreiphasiges Signal ergibt, das zu einem Doppler verschobenen und zeitlich verzögerten Eohοsignal wird, wenn es von einem Ziel reflektiert wird, das dann empfangen und in einer Filteranordnung einer Doppler-Detektion unterworfen wird« Der relative Fre,quenzabstand zwischen den drei Phasen des Doppler-Echosignalea steht in einer charakteristischen Beziehung zu der Zielentfernung α Die drei Phasen der Frequenzabstände aufweisenden Doppler-Informatlon werden Phase für Phase nacheinander dem Entfernungsrechner zugeführt»

Der Entfernungsrechner ist so synchronisiert, daß er die Doppler-Information zu Digitalzelten empfängt und speichert, die der Frequenz des Doppler-Slgnales proportional sind ο Jede Phase der Doppler-Information wird in einen getrennten Kanal des EntfernungBrechnere als Digital-Information gespeichert ο Wenn alle drei Phasen so gespeichert sind, wird , der relative Abstand Innerhalb der gespeicherten Dlgltal-Informat5.cn bestimmt und es wird diese Abstands-Information weiter verarbeitet= Die weiter verarbeitete Information wird daau benutzt, die Erzeugung eines EntfernungBsignales zu steuern- -las Abschnitten der Zielentfernung proportional ist. Dieses Sntfernungseignal wird dann dazu benutzt, um

o/.

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ein Gerät zur Entfernungsdarstellung zu steuern,,

Sie Entfernung mehrerer Ziele können gleichzeitig dargestellt werden^ indem die gespeicherte Digital-Information nach jeder Darstellung gelöscht und dadurch der Entfernungareohner in die Lage versetzt wird, die FM-Entfarnungsinformation zu empfangen und als Digitalinformation zu speichern, die mit einem folgenden Ziel rerknüpft ieto Diese nachfolgend gespeicherte Digital-Information wird verarbeitet und dazu "benutzt, den Darstellungsetrahl längs der Y-Achse zum Zweck der Entfernungsanzeige auszulenken, wenn immer ein Ziel auf« gefaßt wird» Durch gleichzeitiges Auslenken der DarstellungsStrahles in Richtung der X-Achse in Abhängigkeit von Suchinformationen des Radargerätes, beispielsweise in Abhängigkeit von der Azimut-Information, daa von einem mit der Radarantenne gekoppelten Resolver geliefert wird, werden mehrere Ziele in einer Anordnung dargestellt, die direkt mit ihrer jeweiligen Stellung im Raum verknüpft

Weitere Einzelheiten, Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, Xn der die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Auaführungabeiapiele näher beschrieben

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und erläutert wird» Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veransohaulichung der Verknüpfung zwischen einem Dopplar-Radargerät, einem Entfernungsrechner und einem Sichtgerät zur Zieldarsteilung,

Pig. 2a ein Diagramm zur Veranschaulichung der Brei Phasen=FM-Modulation dee in Fig. 1 dargestellten Radargerätes,

Fig» 2b ein Impulsdiagramm im gleichen Zeitmaßstab wie das Diagramm nach Figo 2a zur Veransohaulichung bevorzugter Zeiten zur Übertragung der Doppler« Information auf den Entfernungsrechner,

Figo 3 das Blockschaltbild einer Ausführungaform des erfindungsgemäßen Entfernungsrechners ,

Fig» 4 ein Diagramm der Frequenz der Doppler-Information in Abhängigkeit von der Zeit, zu der die Information als Doppler-Information auf den Entfernungsrechner übertragen wird für zwei voneinander getrennte Ziele?

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Pig. 5 ein Impulsdiagramm zur Veranechaul V"h«ng der Taktfolge beim Eingeben der drei t.iaaen der Doppler-Information in den Rechner für ein Ziel in einer Entfernung von 150 Meilen»

Figo 6 ein Impulediagramm zur Veranscbaulichung der

Taktfolge, in der die drei Phasen der Dopplerinformation in den Entfernungerechner bei Vorliegen eines anderen Zieles in eine Entfernung zwischen 5 und 10 Meilen eingegeben wird,

Fig. 7 eine schematieche Darstellung einer Angriffsmacht von Zielen, die eich in Richtung auf das Radargerät und den Entfernungarechner bewegen,

Fig. 8 ein echematieches Diagramm einer möglichen Zieldarβteilung für die Ziele nach Figo 7 und

Figo 9 das Blockschaltbild einer zweiten AusfUhrungsform einer Schaltung zur Umwandlung der Zielinformati; nen in Digitalform zur Verwendung in einem Digitalrechner.

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In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Doppler-Radargerät für FM-Entfernungsmessungen dargestellt, das dazu benutzt werden kann, einen Entfernunge-Reobner mit Eingangesignalen zu versorgen. Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Radargerätes nach Figo 1 wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die graphisch ein dreiphasiges, frequenz moduliertes Trägersignal und das entsprechende Echosignal, das von einem interessierenden Ziel reflektiert wird, veranschaulicht. Das Trägereignal ist durch die ausgezogene Kurve und das reflektierte Signal durch die gestrichelte Kurve dargestellt.

Das Sendesignal des Radargerätes, das in Fig. 2 durch die ausgezogene Kurve veranschaulicht wird, ist in drei aufeinanderfolgenden Phasen c, b und a frequenz moduliert. Die Frequenz-Modulation kann mit Hilfe eines Modulators 16 erfolgen, der aufeinanderfolgende Serien von Signalspannungen mit einer Pulsperiode von beispielsweise 30 Millisekunden erzeugt. Während des ersten Drittels der Pulsperiode, also während beispielsweise 10 Millisekunden, wird von dem Modulator 16 ein Modulationsaignal konstanter Spannung für die c-Phase erzeugt<> Während dee nächsten Drittele der Pulsperiode, die bei dem angenommenen Beispiel wiederum 10 Millieekunden dauert, wird ein Modulationssignal

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für die b~Phase erzeugt, dessen Spannung konstant anoteigto Während des letzten Drifttelo der Pulsperiode wird ein Signal mit konstant abfallender Spannung erzeugt, das zur Moduliarung des Signales der a-Phase dient» Danach wird wieder das Signal konstanter Spannung für die ο-Phase begonnen und die Folge der o-, b~ und a~Phasenmodulation wiederholte Die Signalspannungen des Modulators 16 werden dazu benutzt» den FM-Sender 18 zu steuern,

Der FM-Sendor 18 erzeugt ein Ausganga-Trägerülgnal, dessen augenblickliche Frequenz dor äugenblicklicbsn Amplitude der Signalspannung proportional 1st, die ihm von dem Modulator 16 zugeführt wird» Infolgedessen hat das ausgesendete Trägersignal während der c-Phase oine konstante Frequenz f . Während der b-Phase, während der die Spannung des Modulationssignales ansteigt, nimnft die Frequenz des ausgesendeten Trägersignales mit konstanter Änderung Ϊ zu* Während der a-Phase* während der die Spannung des Modulationssignalee abnimmt, nimmt endlich die Frequenz des ausgesendeten

Trägersignalee mit der konstanten Änderung ~t ab. Der FM-Sender 18 kann von jeder bekannten Art sein und beispielsweise eine Wanderwellenröhre enthaltene Er erseugt ein Trägersignal, dessen Leistung ausreicht, um γοη einer Antanne 20 in den Raum als Strahl ausgesendet zu werden»

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Wenn der Sendeatrahl von einem Ziel 22 reflektiert wird, das sich in Bezug auf das Radargerät bewegt, wird das EchosLgnal entoprechend beeinflußt und liefert eine Ziellnformationo

Um zu gewährleisten, daü die Zielinformation ausreicht, um für das System brauchbare Daten zu liefern, müssen die üuchparameter und die ßtrahlbreite in geeigneter Weise gewählt werdeno Wenn beispielsweise von dar Antenne 20 der Raum nach Art eines Rasters, abgetastet werden soll, muß die Abtastgeschwindigkeit genügend gering und die Strahlbreite genügend groß sein, damit jedes Ziel mindestens von allen drei FM-Phasen c, b und a des ausgesendeten Trägersignalea getroffen wird. Infolgedessen reflektiert ein interessierendes Ziel alle drei Phasen des Trägsrsignales als Echosignal, das die entsprechenden drei FM-Phasen C₉ b und a aufweist°

Wie oben erwähnt, wird das Echosignal von der Relativbewegung des Zieles 22 in Bezug auf das Radargerät und von der Entfernung des Zieles beeinflußt. Genauer gesagt ist das Echosignal, das in Fig» 2 als gestrichelte Linie graphisch dargestellt 1st» eine Refiektion des ausgesendeten, drei FM-Phas'en aufweisenden Trägersignaless dessen Frequenz um den

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Betrag f* geändert und das außerdem zeitli ' um den Betrag *f verschoben ist ο Pie Frequenzänderung ist durch die Doppler-Verschiebung infolge der Kel&tlvgeechwlndigkeit des Zieles zu dem Radargerät bedingt; während die zeitliche Verschiebung der.Zeit entspricht, die das ausgesendete Signal vom Radargerät zum Ziel und zurück zur Antenne 24 benötigt.

Wenn eich das reflektierende Ziel 22 mit einer Geachwindigkeit B gegenüber dem Radargerät bewegt, so erleidet dae Echosignal eine Doppler-Verschiebung um einen Betrag f^,

dtr der Geschwindigkeit R direkt proportional lato Im einzelnen ist die Größe der Doppler-Verachiebung

In dieeer Gleichung sind f* der Betrag der Dcppler-Freq.uenzvereohiebung, R die Geschwindigkeit des Zieles in Bezug auf das Radargerät und X die Wellenlänge des ausgesendeten Signales ο

Die seitliche Verschiebung des Echoeignales, die durch die Zeit bedingt ist, die das Signal zum zweimaligen Durchlaufen des Weges zwischen dem Radargerät und dem reflektierenden

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Ziel benötigt wird, ergibt eich aus den folgenden Beziehungen:

f_r-i Y

2Rf

In diesen Gleichungen ist T= 2 R/c die zum Durchlaufen dee doppelten Weges zwischen dem Radargerät und dem reflektierenden Ziel benötigte Zeit, R die Entfernung zum Ziel, s die Fortpflanzungegeschwindigkeit und f die durch die Modulation bedingte Änderung der Trägerfrequenz ο

Da das Echosignal die Komponente der Doppler-Verecblebung und die Komponente der durch den Signalweg bedingten zeitlichen Verzögerung enthält; können die drei Phasen des Eohosignales dargestellt werden durch

^fc,b,a ^{a f}d * ^fr>

Da während der c-Phaee f =■» O ist, ist

^fc " * a - V

Während der b-Phase let die Frequenzzunähme f positiv^ Infolgedeason lot

h - ^fd - ^fr

2 R - 2 R_f ,

T ~^c

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Während der a-Phase ißt die Frr?quon3ünderung Ϋ. nagutiv. Infolgedessen- ,Io fc

^fa - ^fd * ^fr

* U _¥ LJLJL

Aub der vorstehenden Analyse lot erai-öhtlloh, daß zwischen den drei Phasen dea Echoslgnales sfceto gewisse, vorheroehbare Beziehungen existieren, Beispielsweise liegb die Frequenz f der c-Phaee- stets in der Mitte swlaohen der Frequenu f^ der b-Pbaee und der Frequenz f_& der a~Phaae₀ Weiterhin ist die Frequenz daa Signaleo f^ der b-Phaee ate to geringer als die Frequenz f_ des 3ignales der a-Phase ₃ Infolgedessen ist

Sk

es möglich, die Entfernung dee Zieles 22 dadurch zu bestimmen, daß der Abstand zwischen den resultierenden drei FM-Phasen des JEchooignales ermittelt wird» So ergibt eine Messung des Signales f_Q der c-Phase die Entfernungeänderung H eines aufgefaßten Zieles» Bann werden die Signale f^ und f_& der b-Phase und der a-Phase ermittelt und ihr Frequenzabstand geroessen_s woraus sich genügend Daten ergeben, um die Entfernung R dos Zieles 22 zu bestimmen. *

Die Phasenfolge des Echosignale» ist ettts c, b_s §*₉ weil der Träger stets in dieser Folge ausgesendet wiit. Bae Echosignal

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braucht Jedoch an der Antenne 24- nioht Immer In der PhaaonfoLga c_s b, a empfangen zu werden, Dieo liegt daran-, daß dao Ziel von dem auogeaandfcen Trager zuerst mit der b-PhaBe und dann mit der a- und der c-Phase getroffen werden kann* Bb kann auch sein, daß das Ziel in der Reihenfolge a, c und b getroffen wird. Wie dom auch eel, ein Vorteil deo Entfernungarechnere HO, der An Xürae beschrieben werden wird, besteht darin, daß er nicht davon beeinflußt wird, in welcher Folge die der Entfernungsmessung dienenden FM~Informationen empfangen werden:

Das Eohosignal wird von der Antenne 24 empfangen und einem Mischer 26 zugeführt, in dem es mit einem Teil des ausgesendeten Trägeraignalea gemischt wird; um ein ZP-Signal su bilden» Das ZF-Signal wird einer Filteranordnung zugeführt, die dazu dient, die spezielle Frequenz des Signales zu beatImmono Diese Filteranordnung kann eine Vielzahl paralleler Filterzweige enthalten, in denen die Mittelfrequenzen der einzelnen Filter so gegeneinander versetzt sind, daß sie den ganzen Bereich der möglichen Doppler-Frequenzen überdecken» Infolgedessen wird nur dasjenige der Filter ein Ausgangsslgnal liefern, das auf die Doppler-Frequenz anspricht, die gerade von dem

ο/ο

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Mischer 26 zugeführt wird* Um die gesamte Doppler-Bandbreite zu überdecken, kann ea erforderlich £ßin, tausend und mehr getrennte Filter zu verwenden, oo daß das ntβ FiItor-Ausgangssignal dem tausendsten oder noch höheren Filter entsprechen kanne Sine eingehende Behandlung solcher Doppler-Filter ist beispielsweise in dem Buch von Skolnik "Introduction to Radar Systems", McGraw-Hill, Kap. 3_f S. 72-112 und insbesondere S. 80 und 81 zu finlen₀

Ee versteht sich, daß auch ein Radargerät mit einer einzigen Antenne und einer Sende-Bmpfangs-Weiche benutzt werden könnte, bei dem das ausgesendete Trägersignal nach dem Impuls-Doppler« Prinzip behandelt werden würde. Eine mehr ins einzelne gehende Behandlung der Wirkungsweise von Doppler- Radargeräten und einer FM-Entfernungsmeseung kann in dem oben angegebenen Buch "Introduction to Radar Systems" gefunden werden_r Weiterhin könnten auch andere Arten einer Frequenzmodulation benutzt werden, die andere Phasen benutzen ale solche mit einer konstanten, ansteigenden und abfallenden Frequenz,

In der Filteranordnung 28 naoh Figc 1 wird für alle praktischen Zwecke zu jedem Zeitpunkt während der Impulsdauer nur einer der einzelnen Doppler-Filtei* angeregt und ein Ausgangssignal erzeugt. Me Ausgangssignale der Filteranordnung

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werden zyklisoh abgetastet und es wird die Doppler-Information der Reihe nach einem Entfernungsrechner 30 zugeführt und zur Ermittlung der Entfernungeinformation benutzt. Das Abtasten kann von einem gebräuchlichen elektronischen Schalter gesteuert werden, der von einem Taktgenerator 29 synchronisiert wird. Die Taktimpulse können in einfacher Form von einer Taktepur auf einer rotierenden magnetischen Trommel erzeugt werden»

Der Sntfernungereohner 30 wird durch Takteignale t_Q, t^ und t_a nahe oder an dem Ende jeder der FM-Phasen c, b und a (Fig· 2b) in den Stand gesetzt, Ausgangssignale von der Filteranordnung 28 zu empfangene Diese Takteignale t_Q, t^ und t. können von einer durch Taktimpulsθ synchronisierten logisohem Schaltung 29 erzeugt werden. Ein Vorteil dieser Verzögerung der Taktsignale besteht darin, daß das spezielle, interessierende Doppler-Filter genügend Zeit hat, vollständig einzuschwingen, während jedes andere Filter, das von einem vorhergehenden Doppler-Signal angeregt Worden let, Zeit hat abzuklingen. Infolgedessen wird nur das Doppler-Filter, mit der interessierenden Doppler-Frequenz während jeder Taktzeit und jedes Abtaetzyklus abgefragt»

Bevor die Wirkungsweise des Entfernungerechner· 30 behandelt wird, müssen einige willkürlich gewählte Bedingungen definiert

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werden» Es kann beispielsweise angenommen werden, daß die Bitzeit diejenige Zeit ist, die erforderlich ist, um einen Doppler-Pilter abzutasten, und einer Entfernun^aeinheit gleich ist. Eine Entfernungseinheit kann willkürlich eo gewählt werden, daß si© 5 Meilen beträgt. Unter der Annahme, daß das Radargerät eine Reichweite τοπ 150 Meilen hat, ist der Maximalabstand zwischen dem Doppler-Signal t_Q der o-Phase und dem Doppler-Signal f^ der b-Phase 30 Bits nach unten und zwischen dem Doppler-Signal f_ der c-Phaee und dem Doppler-Signal f_ der a-Phase 3Ό Bits nach oben«

Pur weniger Entfernungsintervalle von 5 Meilen wäre der Bitabstand proportional geringer.

Demnach wird während der zykliechen Abtastung und Abfragung der Doppler-Pilter in den Entfernungsrechner zuerst während des Taktintervallea t_Q zu einer bestimmten Zeit T₀ eingeschrieben und danaoh als digitales Referenzsignal T₀ der o-Phase betrachtet, das einem bestimmten Ziel zugeordnet ist.

Beim nächsten zykliechen Abtasten der Doppler-Pilter wird das aufgefaßte Doppler-Signal f^ der b-Phaee abgetastet und während des Saktintervalles t^ zu einer bestimmten Zeit T^ in den Entfernungsrechner 30 eingeschrieben und danach als das digitale Signal T^ der b-Phaae betraohtet.

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Jt

Werden nun die Doppler-Ausgangssignale hinsichtlich ihres zeltlichen Verhältnisses anstatt hinsichtlich ihrer Frequenzbeziehungen betrachtet, so muß der Rechner so synchronisiert werden, daß das gleiche Doppler-Filter stets zur gleichen Zeit abgetastet wird und die abgetastete Digitalinformation zur gleichen relativen Zeltetellung während dee Reohenzyklus einschreibt. Infolgedessen weicht das digitale Signal T^ der b-Phaee zeltlich von dem vorher eingeschriebenen digitalen Signal !T_n der c-Phase ab, und zwar in der Reohnerzeit um

^Tb ^{β T}c ~ V

In dieser Gleichung ist T₇ der Bitzeitabstand zwischen dem Doppler-Signal f_Q der c-Phaee und dem Doppler-Signal f^ der b-Phase, der zwischen 30 Bits bei einer Entfernung von 150 Heilen bis zu 0 Bits bei einer Entfernung zwischen 0 und 5 Heilen variieren kann.

Beim dritten Abtasten der Filteranordnung 28 wird das Doppler-Signal f_n der a-Phase in den Entfernungerechner 30 während des Taktintervalles t_ zur speziellen Zeit T_ eingeschrieben

fit Ä

und danach als die digitale Information T der a-Phase betrachtetο Wegen des synchronisierten Betriebes des Rechners weicht die digitale Information T₀ der a-Phaae von der vorher

el

eingeschriebenen digitalen Information T. der c-Phase in der

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Rechnerzelt um

a c r

ab. In dieser Gleichung ist T_x, der Bitzeijabstand zwischen der digitalen Doppler-Information T der c-Phase und der digitalen Information T der a-Phase. Dieser Abstand kann zwischen 30 Bits bei einer Entfernung von 150 Meilen bis herab zu 0 Bits bei einer Entfernung zwischen 0 und 5 Meilen betragen.

Um die drei Infornationsbits nacheinander zu empfangen, enthält der in Fig» 3 dargestellte Entfernungsreebner 30 eine Speicheranordnung 34, die drei parallele Kanäle 36, 38 und 4-0 aufweist, von denen jeder wahlweise so geschaltet werden kann, daß er die Doppler-Auogangssignale empfängt, die aus der Filteranordnung 28 abgetastet werden. Die Information der Doppler-Filter wird in diese drei Kanäle nacheinander eingeschrieben und es werden, wenn in allen drei Kanälen digitale Informationen gespeichert sind, die Informationen bearbeitet, um die Entfernung des Zieles in einer Weise zu berechnen, die im folgenden besohrieben wird*

Zur Beschreibung der Wirkungsweise des Entfernungereohners sei angenommen, daß an der Filteranordnung 26 zuerst ein Signal f der c-Phaee aufgefaßt und abgetastet wird. Dieses

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Signal f _ wird In den ersten Parallelkanal 36 des Rechners su einer bestimmten Zelt T_c während des Taktintervallee t_c Über das Schreibgatter 42 eingeschrieben. Im folgenden wird der Kanal 36 auch als c-Kanal bezeichnet und die eineeinen Elemente, die in diesem Zweig enthalten sind, werden auch durch ein vorangesetztes c gekennzeichnet. Zum Zwecke der Beschreibung sei angenommen, daß der fünfhundertste von eintausend Doppler-Filtern von dem Signal f_Q der o-Phase errügt wird und daß das Abtasten des fünfhundertsten Filters im Taktzeitintervall T₀ = 500 erfolgt» Wenn das Schreibgatter 42 duroh den Taktimpuls -t_Q geöffnet ist, wird die Doppler-Information f_Q der c-Phase von dem fünfhundertsten Doppler-Filter in ein Speicherregister 44 eingeschrieben, das im folgenden .auch als Umlaufregister bezeichnet wird. Bas Einschreiben erfolgt zur speziellen Zelt T₀, wobei T₀ da« fünfhundertste Bitzelt-Intervall ist, wie es graphisch In dem Impulsdiagramm nach Fig. 5 veranschaulicht ist. Das Unlaufreglster 44 läßt die digitale Information T₀ der c-Phaet kontinuierlich umlaufen, bis der nächste Taktittpuls t_c empfangen wird. Während dieser Zeit wird in die beiden anderen Faralltlkanttle 36 und 40 des Rechners die Doppler-Information f^ der b-Phase bzw. die Doppler-Information f_& der a-Pbase eingeschrieben» Um die digitale Information T.

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kontinuierlich umlaufen zu lassen, wird das Ausgangssignal der letzten Stufe des Umlaufregistera 44 über eine Rückkopplungsschleife 46 dem Schreibgatter 42 wieder zugeführt. Das Schreibgatter 42 schreibt diese Digital-Information T₀ in das Umlaufregister 44 im fünfhundertsten Bitzeit-Intervall dea näohsten Rechenzyklus wieder ein« In seinem Aufbau kann das Sohreibgatter von der Art sein, die in dem Buch von Ledley: "Digital Computers and Control Engineering", Moöraw-Hill, Kap. 22, S. 724 bis 757 und insbesondere S. 732 bis 739 beschrieben ist. In seiner einfachsten Form

kann das Umlaufgatter 44 von einem Abschnitt einer Spur auf einer Ragnettrommel mit einer Länge von 1000 Bits, nämlich einem Bit für jedes Doppler-Filter bestehen«, Statt dessen kann das Umlaufregister 44 auch aus Flipflops oder aus Magnetkernen aufgebaut sein»

In den Parallelkanal 38 des Rechners wird während des nächstfolgenden Reohenzyklus die Information f^ der b-Phase eingeschrieben. Sie Information f^ der b-Phase wird erhalten, wenn die Filteranordnung 28 erneut synohron zum Reohenzyklue abgetastet wird, so daß die Doppler-Information f^ der b-Phase dem Schreibgatter 48 zur speziellen Zeit T^ während des Taktintervalles t_fc zugeführt wird, wenn das Schreibgatter geöffnet ist. Wenn sich das Ziel in der Maximal-

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entfernung von 150 Meilen befindet, wird die Dopplerinformation fjj der b-Phaee daa 47Oate Doppler-Filter erregen, weil, wie bereite festgelegt, die Dopplerinformation der o-Pbaee das SOOate Doppler-Pilter erregt bat und die Frequenz der Doppler-Information der b-Phase un ao Tiel geringer ist, wie es einem Abstand von 30 Filtern der Filteranordnung entapriobt. Infolgedeaaen wird die Information der b-Pbaae dem Sohreibgatter 48 sum Bitzeit-Intervall T_b « (500-30)ten oder 47Oten Bitselt-Intervall zugeführt.

Die Doppler-Information der b-Pbaee wird dann ale Digital-Information T^ der b-Pbaae in ein zweites Speioberregiater 50, das im folgenden ebenfalls als Umlaufreglater bezeichnet wird, eingeschrieben und über eine RUckkopplungaachleife in Umlauf gebracht, während der nächste Parallelkanal 40 dea Reohners darauffolgend mit der Doppler-Information f_& der a-Phaee versehen wird. Das Schreibgatter 48 und daa Umlaufregister 50 sind im wesentlichen dem vorher beschriebenen Schreibgatter 42 und Umlaufregister 44 gleich. Daher wird, wenn von dem Sohreibgatter 42 der !taktimpuls t^ der nächsten b-Phase empfangen wird, die Information nioht in das Umlaufregiater 50 zurückgeführt, ao daß es verloren geht.

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Beim nächstfolgenden Zyklue des Rechners wird die Doppler-Information f_ der a-Fhaee in den Parallelkanal 40 des

BL

Rechners eingeschrieben. Zu dieeen Zweck wird die Filter-

anordnung 26 erneut synohron sum Reohensyklus abgetastet, wobei dae Doppler-Filter, das die Doppler-Information f_ft der a-Phase enthält, sur epesiellen Zeit T_ft während dee Taktinterrallee t erfaßt wird, während der das Schreib-

Cl

gatter 52 geöffnet ist. Da angenommen wird, daß sich das Ziel bei der Haslmalentfernung von 150 Heilen befindet, ist der Frequensunteraohled swisohen der Doppler-Information f_Q der o-Phaee und der Doppler-Information f_a der a-Phase* so groß, daß der Abstand zwischen den angeregten Doppier-Filtern der Filteranordnung 30 Filter beträgt. Da bereite festgelegt worden ist, daß die Doppler-Information f_Q dae 500ete Filter erregt _t wird infolgedessen von der Doppler-Information f der a-Fhase das (500+50)te oder das 53Ote

el

Doppler-Filter erregt. Da die Doppler-Filter eynohron sum Reohenzyklus abgetastet werden, wird die Doppler-Information f der a-Phase dem Schreibgatter 52 als Digital-Information T_& während des 53Oten Bltzeit-Intervalles dee Rechenzyklue zugeführt.

Betriebsmäßig ist das Schreibgatter 52 während des Taktinte rvallee t_c In den Stand gesetzt, die Doppler-Information f_ der a-Pbaae ir ein drittes Speicberregieter einzu«

EL

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schreiben, das im folgenden auch als Umlaufregister 54 bezeichnet wird. Nachdem alle drei Umlaufregister 44, 50 und 54 mit Informationen versehen sind, wird die in diesen Registern enthaltene Information in noch zu beschreibender Weise verarbeitet, um die Zielentfernung zu berechnen.

Pur den Fall, daß die FM-Entfernungs-Doppler-Informatioa in den Reohner nicht in der Reihenfolge c-b-a eingjechrieben worden ist, ist auch in dem a-Kanal eine RUokkopplungsschleife 55 vorgesehen, mit der die Digital-Information JEg der a-Phase solange über das Schreibgatter 52 in Umlauf gebalten werden kann, bis alle drei Register mit Informationen versehen sind.

*Ua die Zielentfernung R zu berechnen, werden die drei Phasen der in den Registern enthaltenen Digital-Information sur Bestimmung der logieohen Beziehungen zwischen allen drei Inforaationsbite verarbeitet. Diese logischen Beziehungen werden dazu benutzt, ein Bntfernungs-Auegangssignal zu erzeugen, das eine zur Entfernung R proportionale Amplitude hat. Diese logieohen Beziehungen werden von einer logischen Schaltung 58 bestimmt, der die drei Bits der Digital-Information von den drei Rechnerkanälen zugeführt wird. Wenn

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eine Information von einem beliebigen Kanal des Rechners fehlt," wird die Information nioht verarbeitet» Auf diese Weise werden falsohe Doppier-Signale eliminiert.

Im Betrieb wird die Digital-Information T₀ der e~Phase von dem Umlaufregister 44 unmittelbar der logischen Schaltung 58 durch eine Verzögerungsschaltung 56 zugeführt, deren Verzögerung einem 30-Bit-Zeitintervall gleioh ist* Infolgedessen wird die Doppler-Information f_Q der c-Phase der logischen Schaltung 58 beim (500+30)ten Bit-Zeitintervall zugeführt, das als Referenz- oder Lesezeit zur Bestimmung der Zeitverhältnisse zwischen der Digital-Information T^ der b-Phase und der Digital-Information T_& der a-Phase betraohtet werden kann»

Die Digital-Information T-^ der b-Phase wird ebenfalls der logischen Schaltung 58 zugeführt <,. Beim Betrieb wird die Digital-Information T^ der b-Phase von dem Umlaufregister über eine Verzögerungesohaltung 60 geleitet, in der die Information um ein Zeitintervall Δ T verzögert wird, das 30 Bits entspricht, bavor die Information einem 30-Bit-Schieberegister 62 zugeführt wird=. Infolgedessen wird die Digital-Information 5?^ nicht vor dem ·

^{T 3 T}b ⁺ Δ? ^a (470+30)ten Zeitintervall =* 500ten Zeitintervall

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in das Schieberegister 62 eingegeben» Verzögerungsschaltungen, die zur Ausführung dieser Funktion in der Lage sind, sind rotierende. Magnettrommeln oder Magnetscheiben, elektromagnetische oder akustisch· Verzögerungsleitungen oder dergleichen (siehe zum Beispiel Ledley "Digital Computers and Control Engineering*¹ McGraw-Hill, Kap. 15, S. 500 und S. 501). Das Schieberegister 62 kann Register mit Serieneingabe und Parallelausgabe von der Art sein, wie sie in dem soeben erwähnten Buch im Kap. 15, S. 487 bis 489 behandelt 1st. Bei der

angenommenen Zielentfernung von 150 Heilen ist deshalb die Digital-Information T^ der b-Fhase in die 30te Stufe des Schieberegisters 62 verschoben worden, wenn die Digital-Information T„ der e-Phase der logischen Schaltung 58 im 53Oten Zeitintervall augeführt wird. Die Digitalinformation T^ der b-Phase wird demnach der logischen Schaltung 58 von/dieser letzten Stufe des Schieberegisters zugeführt»

Auch die Digital-Information T_& der a-Pbase wird vom a-Kanal der logischen Schaltung 58 zugeführt. Im Betrieb wird die Digital-Information ÜL der a-Phase von der letzten Ausgangsstufe des Umlaufregisters 54 einem Schieberegister in einem Zeitintervall T zugeführt, wobei T = T

T * 530te Bitzeit für die angenommene Entfernung

el

von 150 Meilenο 9098A5/0A85

²⁷ ' U41390

Das Schieberegister 64 im c-Kanal tat ebenfalls ein 30-stufiges Register mit Serieneingabe und Parallelausgabe von der Art, wie es fUr den Kanal b beschrieben worden ist. Im 530tan Bit-ZeitIntervall, zu den die Digital-Information T₀ dar o-Phaee der loglachen Schaltung 58 zugeführt wird, befindet aich demnaoh dia Digital-Information T_ft der a-Phaaa in der ersten Stufa dee Schieberegisters 64» Deshalb wird der logischen Schaltung 58 die Digitalinformation T_ft aua der ersten Stufe daa Schieberegisters zugeführt.

Die Dlgital-Infornation aller drei Kanäle kann von dar logischen Schaltung 58 ·ο verarbeitet werden, daß daa Vorliegen eines Zieles bestätigt und die Entfernung des Zieles bestimmt wird» Zur Vearbeitung dieser Information enthält die logische Schaltung 58 dreißig UND-Gatter, die einander parallel geschaltet sind» Ein Eingang jedes UND-Gatters let so geschaltet, daß es die Digital-Information T₀ der c-Phase empfängt, während die anderen beiden Eingänge der UND-Gatter sum Empfang der Digital-Information T^ der b-Phaee von einer Klemme des parallel ausgebenden Lesereglstere 62 und der Digital-Information T_ft der a~Phaae von einer der Klemmen der parallel ausgebenden Schieberegisters 64 eingerichtet sind»

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Eine logische Verbindung zwischen diesem UND-Gatter und dem Schieberegister 62 des b-Kanalee sowie dem Schieberegister 64 des a-Kanalea könnte die folgende sein: Beim ersten UND-Gatter ist der Eingang für die Information T₁₃ mit der ersten Stufe des Schieberegisters 62 und der Eingang für die Information T_& mit der letzten Stufe des Schieberegisters 64 verbunden; beim zweiten UND-Gatter ist der Eingang für die Information T^ mit der zweiten Stufe des Schieberegisters 62 und der Eingang für die Information T_ mit der 29ten Stufe des Schieberegisters

el

64 verbunden; bei dem dritten parallelen UND-Gatter ißt der Eingang für die Information T^ mit der dritten Stufe des Schieberegisters 62 und der Eingang für die Information T₀ mit der 28ten Stufe des Schieberegisters 64 verbunden. Dieser logische Aufbau ist fortgesetzt, bis bei dem 3Oten der UHD-Gatter der Eingang für dl* Information T^ mit der 3Oten Stufe des Schieberegisters 62 und der Eingang für die Information T_Q mit der ersten Stufe des Schieberegisters 64 verbunden ist, Diese logische Anordnung hat zur Folge, daß nur einer der dreißig Ausgänge der logischen Schaltung ein Ausgangssignal für ein Speicherregister 66 mit einer Kapazität von 30 Bit liefert, wenn alle drei Phasen der Digital-Information empfangen werden<, Demnach wird, wenn alle drei Phasen der Digital-Information erscheinen, das

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Vorliegen eines Zieles bestätigt und die Zielentfernung durch den Frequenzabstand zwischen den drei Phasen der Information bestimmt»

Das Speicherregister 66 empfängt die Digital-Information von der logischen Schaltung 58 und speichert die Information solange, wie es erforderlich ist ο Eine Art eines solchen Speioherregisters, die Verwendung finden kann, ist in dem oben zitierten Buch "Digital Computer and'Control Engineering" in Kap, 15, S. 487 bis 489 beschrieben und dargestellt» Die Entfernungsinformations die in dem Speicherregister 66 enthalten ist, wird im rechten zeitlichen Verhältnis zu den Azimut- oder Elevations-Informationen der Suchabtastung ausgelesen, die auf einem Sichtgerät dargestellt werden» Um die Zielentfernung richtig darzustellen, kann die Entfernungsinformation aus dem Speicherregister 66 in Spannungsaignale mit einer aur Entfernung proportionalen Amplitude oder in Schalteignale für Gatter umgewandelt werden* Infolgedessen kann die Entfernungsinformation dazu benutzt werden_s um die Ziele längs der Y-Achse einer Sichferöhre zu verschieben, während die Suchinformation,- *ie beispielsweise dlo Assircut-Information, die Position des iSielee längs dor X-Aohan -zu bßotimmnn₀ Infolgedes3an liefern dU» Koordinaten

Die Sohaltung but Entfernungadarstellung kann «inen Spannungsgenerator (voltage raup generator) umfassen., der se gesteuert wird, daß er einen Auegangaimpuls alt einer Amplitude liefert, die der Amplitude des Entfernungesignale· zu der Zeit gleich ist, eu der der Impuls der logiaonen Sohaltung empfangen wird. Da die Zeit» tu der der Impuls der logieohen Sohaltung empfangen wird, wie vorher be schrieben der Entfernung proportional ist, ist auch die Amplitude des Entfernunge-Ausgangesignales R der Entfernungs-Ablenkungsschaltung 68 ebenfalls der Entfernung proportional»

Das vorstehend beschriebene Arbeiteprinzip ist auch bei der Verarbeitung von FM-Entfernungsinformationen anwendbar, die weiteren Zielen entsprechen, die sich mit der gleichen oder einer anderen Geschwindigkeit und in anderen Entfernungen bewegen« Beispielsweise kann ein Ziel eine Relativ-Geschwindigkeit Vp haben und sich in einer Entfernung zwischen 5 und 10 Meilen von dem Radargerät befinden. Bei dieser geringen Entfernung ist die dem zweimaligen Weg entsprechende zeitliche Verzögerung T sehr viel geringer als bei dem vorher beschriebenen, 150 Kellen entfernten Sielο Infolgedessen ist die zeitliche Verschiebung des Echosignales sehr viel geringer, wie es durch den zweiten Satz der rechteckigen Kurven in Fig₀ 2a dargestellt ist, Ausaerdem ist auch die

9 ο 9 c -; $; (H 3 s

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Doppler-Frequenzversohiebung f_d von der Verschiebung bei dem vorhergehenden Beispiel verschieden, weil die andere Relativgeschwindigkeit des Zieles eine andere Doppler-Verechlebung des Echosignales verursacht. Infolgedessen bringt das Echosignal, das der Filteranordnung 28 zugeführt wird, andere der Doppler-Filter zum Anspreohen.

Entsprechend den oben angenommenen Arbeitsbedingungen könnte das Doppler-Echosignal f_Q der c-Phase beispielsweise das 47Ote Doppler-Filter der 1000 Doppler-Filter umfassenden Filteranordnung 28 anregen. Das- Echosignal f^ der ansteigenden b-Phase könnte als nächstes das 469te Doppler-Filter anregen, während das Echosignal f dta* &fc~*"UandüA e»Phaae das 471 te Doppler-Filter anregen würde. Es verateht sich jeck "i, daß es sich hier nur um angenommene Arbeitsbedingungen handelt. Diese drei Phasen der Doppler-Informati~n werden den drei Kanälen des Rechners 30 zugeführt und als Digital-Information in eine Entfernungsinformation in der gleichen zykliachen Weise umgewandelt, wie es vorher beschrieben worden ist. Wie in dem Impuls-Diagramm nach Fig. 6 dargestellt, wird in diesem Fall die Doppler-Information f der c-Phase des 470ten Doppler-Filters in das Umlaufregister 44 des c-Kanales 36 ale Digital -Information T_ im 470ten Bit-Zeitintervall

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eingeschrieben. Beim zweiten üeehenzyklus wird die Doppler-Informaticn f^ der b-Phase aus dem 469ten Doppler-Filter in das Umlaufregister 50 des b-Kanales als Digital-Information T₁₃ im 469ten Bit-Zeitintervall eingegeben· Während des dritten ^echenzyklus wird die Filteranordnung erneut abgetastet und die Doppler-Information f_ der a-Phase aus

el

dem 471 ten Doppler-Filter in das Umlauf register 54· dee a-Kanales als Digital-Information T_n im 471 ten Bit-Zeit-

el

Intervall übertragene

Bei dem dritten Rechenzyklus Bind alle Kanäle mit digitalen Entfernungsinformationen versehen und die logische Schaltung 58 kann diese Informationen in ein Entfernungesignal umwandeinο Das Bearbeiten geschieht wieder durch Eingeben der Digital-Information T₀ der c-Phase in die logische Schaltung 58 über eine 30-Bit-Verzögerungesohaltung 56 zur Zeit des

T₀ κ 470 + 30 = 500ten Bit-Intervalles»

Die Digital-Information T^ der b-Phase wird der logischen Schaltung 58 von dem Umlaufregister 50 über die 30-Bit-Verzögerungsschaltung 60 und von der Ausgangsklemme der ersten Stufe des 30-Bit-Sohieberegistere 62 im 500ten Bit-ZeitIntervall zugeführt. Die logische Schaltung 58

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UU390

erhält die Digital-Information T_ft der a-Phase τοη dtm Uadaufregiater 54 über den Auegang der 30ten Stuf· dta Schieberegister« 64. ebenfall· iur Zeit das 5OQt«n Bit* Zeitintervall·*.

parallelen UND-Gatter der logischen Schaltung 58 prüfen sowohl dae Vorliegen oder Auftreten der drei Bite der Digital-Information, um das Vorhandensein eines Zieles zu bestätigen» als auch den Bitabstand zwischen der Digitalinformation T^ der b-Phase und der Digital-Information T der a-Phase, um ein Ausgangesignal an dem richtigen der 30 UND-Gatter zu erzeugen, das die größte Entfernung anzeigt» Infolge der Änderung der Stellung der Digitalinformation in den Schieberegistern 62 und 64 wird ein anderes UND-Gatter aktiviert, das dem Entfernungsbereich zwischen 5 und 10 Heilen zugeordnet ist. Infolgedessen wird ein anderes Ausgangsbit In dem Speioherregister 66 gespeichert. Das Speicherregister 66 führt dann das spezielle Informationsbit der Darstellungsschaltung 68 zu» in der ein Entfernungesignal erzeugt wird, dessen Spannung der Zielentfernung proportional ist» Da das Ziel dem Radargerät relativ nahe ist, ist die Amplitude des Entfernungssignales proportional geringer als die Amplitude dos Entfernungaslgnales für die vorher behandelte Entfernung von 150 Mej£e*n'_e

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Entsprechend den oben behandelten Funktloneprinslpien können mehrere Ziele sugleioh in der Entfernung und zusammen mit Koordinaten-Informationen der Suchabtastung, wie Azimut- oder Elevations-Informationen dargestellt werden* Wie in Fig. 7 echematiaoh dargestellt, kann »loh beispleleweiee eine Radaretatlon eine Angriff eaiaoht τοη 25 Flugkörpern mit einer Geschwindigkeit von 1500 ms nähern» Die Flugkörper befinden alch alle in der gleichen Höhe und es besteht zwischen allen Flugkörpern ein Abstand von 5 Meilen, so daß alle Flugkörper in 'einem Quadrat von 20 Heilen auf 20 Meilen enthalten sind. Das dem Radargerät nächste Ziel 1a hat eine Entfernung von 65 Meilen, während das am weiteste.η entfernte Ziel 5e etwa 90 Meilen entfernt ist.

Bas Radargerät erfaßt die Ziele der Angriffsmacht während jeder Suchabtastung und es wird die Radar-Doppler-Informatien in der vorher beschriebenen Weise in eine Entfernungeinformation lean und einen Azimut-Information umgewandelte Diese Entfernungen und Azimut-Informationen werden dann auf einem B-Sichtgerät dargestellt, wobei die Entfernungsinformation durch die Koordinate des dargestellten Zeichens längs der Y-Achse bestimmt ist, während die Azimut-Information durch die Koordinate längs der X-Achse des Bildes

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dargestellt wird. Infolgedessen erscheinen die Ziele auf dem Schirm in einer relativen Lage zueinander, die ihrer Stellung im Baum entspricht.

Es kann sein, daß nicht alle Zielflugkörper hei jeder Abtastung des Radargerätes infolge von Abschattungen, Fading, Scintillation usw. erfaßt werden« Beispielsweise kann bei einer Abtastung das in Fig. 8 dargestellte Bild erscheinen, von dem einige Ziele erscheinen und verschwinden mögen. Die Wahrscheinlichkeit, daß ein Ziel während einer bedeutenden Zeitspanne verschwindet, ist naturlich vernach läse igbar klein*

Es können auch andere Mittel und Techniken verwendet werdon, um die oben beschriebenen Resultate zu erzielen. So wäre es beispielsweise auch möglich, Magnetkerne fUr die Speicherregister 44, 50 und 54 zu verwenden. In diesem Falle müssten die Magnetkerne in drei Gruppen oder Kanäle organisiert sein, und es müsste ein Kernbit für jede Doppler-Filterstellung in jeder Phase der Doppler-Information vorgesehen sein. Strukturell könnten die Kerne als Schieberegister oder als digitale Speichermatrix organisiert seine

Außer den oben genannten strukturellen Änderungen wära es möglich, andere Schreib- und Lesetechniken für die Speicher-

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register 44, 50 und 54 zu verwenden» Beispielsweise könnte das Einsohreiben der Doppler-Information in die Speicherregister aus den Doppler-Filtern auf der Basis einer Parallel-Einsohreibung oder einer Serien-Parallel, Wortfür-Wort-Kombination erfolgen, bei der Gruppen von Doppler-Bits willkürlich als Wort bezeichnet würden. Diese Schreiboperationen könnten mit konventionellen Serien-Parallel-Schieberegistern ausgeführt werden.

Weiterhin könnte auch die Leseoperation verändert werden. So könnte die in den Speioherregietem 44, 50 und 54 ent-

ο haltene Information mit Hilfe einer geeigneten Abtaet- oder Schaltteohnik, beispielsweise mittels Schieberegistern, parallel ausgelesen werden* Bas Auftreten der Bits und der Abstand zwischen den Bits der drei Informationsphasen könnte entweder gleichzeitig oder nacheinander logisch miteinander verglichen werden, um das Vorliegen eines Zieles zu bestätigen und die Entfernung des bestätigten Zieles zu bestimmen, und zwar im wesentlichen in der gleichen Weise, wie sie oben beschrieben wurde,,

Die Digital-Information könnte auch nacheinander Phase für Phase aus den Speicherregistern ausgelesen werden. In dieser Weise ,würde die c-Phase zuerst auegelesen werden, um das Vorliegen eines möglichen Zieles zu bestimmen» Dann würde

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die Digital-Information der b-Phaee ausgelesen werden, um den Bitabstand zwischen den Phasen der Digital-Information zu bestimmen« Dann würde das digitale Informationsbit der a-Phase, das dem Informationsbit der speziellen b-Phaee entspricht, zum Zwecke der Koinzedenz ausgelesen werden, um das Vorliegen eines tatsächlichen Zieles zu bestätigen» Nachdem das Ziel bestätigt und die Entfernungsinformation verarbeitet worden ist, könnte die verbleibende Information der c-Phase abgetastet werden, bis ein Informationsblt der nächsten c-Phase gelesen wird ο Danach wird die Digitalinformation der b-Phaee und dann der a~Phase gelesen, um das Vorliegen eines Zieles au bestätigen und die Entfernung

dee Zieles zu bestimmen,

In der vorstehend beschriebenen abgewandelten Schaltung könnten die zugeordneten Steuer- und T&ktachaltungen entsprechend den Regeln der logischen Verknüpfungen aufgebaut werdon lind ee könnten dazu übliche logische Satter, Zählen Äegieter, Taktimpuls-Generatoren, Plipflops usw. entsprechend den speziellen logischen Gleichungen verwendet werden»

Ee können auch andsre Auaführungaforaen rtea rin rertiinerB konstruiert werden, die nioht die Eiitfornungs und lisachwinciigkelteinformationen unraitto« *m? an ctln

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Sichtgerät liefern» sondern die Informationen in eine Digitalform umwandeln und sie einem Allzweok-Digitalreebner 88 zur weiteren Verarbeitung zuführen₀

Ein Beispiel für eine solche Ausführungeforo ist in Pig. 9. dargestellt, in der das Entfernungesignal R von der logisehen Schaltung 58 und das Geechwindigkeitssignal R, das mit dem Digital-Signal T₀ der c-Phase verknüpft iet, in eine Digitalform umgewandelt werden, beispielsweise parallele Binärziffern. Im Betrieb wird der Zähler 76 Schritt für Schritt mit Taktimpulsen von einem synchronisierten Taktimpulsgenerator gespeist, bis die Digital-Information T₀ der o-Phase empfangen wird. Zu dieser Zeit wird der digitale Inhalt des Zählers 76 gestopt. Dieser Inhalt kann nachher parallel ausgelesen werden« Da der Taktimpule-Generator zur digitalen Impulsposition der Digital-Information T. der c-Phase synchronisiert ist, ist der binäre Stand des Zählere 76 für die Impulsposition des Signales T_Q der c-Phase charakteristisch. Da die Impulspöeition der Information der c-Phase der Annäherungsgeschwindigkeit R des speziellen Zieles proportional ist, ist das in binärer Digitalform vorliegende Auegangssignal des Zählere 76 der

Geschwindigkeit R proportional.

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S3

Das Entfernurtijesignal R, das an Ausgang der logischen Schaltung 58 in der Form 1 aus 30 vorliegt, wird in eine Digitalform umgewandelt, beispielsweise in einen bewerteten Parallel-Blnär-Code. Im Betrieb werden die 30 Ausgange der logischen Schaltung 58 einem Umsetzer und Register 78 zugeführt, der die 1 aus 30-Code in einen Parallel-Binärτ Code umsetzt und die umgesetzte binär codierte Zahl in einer von einem Parallelregister gebildeten Ausgangsstufe bereithält«

Ausserdem wird das 1 aue 30-Entfernungssignal R dazu benutzt, ein Spevrgatter 80 zu Öffnen, dae la ,.* Geschwindigkeitekanal angeordnet ist, und ausserdea ein Sptrrgiit⁴··!*.? B2, das eioh in dem Entfernungekanal befindet. Wenn diese Sperrgatter das Entfernungssignal R empfangen, sind sie in den Stand gesetzt, das digitale Parallel-Geschwindig« keitssignal R vom Zähler 76 auf ein Pufferregister 34 und das Entfernungesignal R vom Umsetzer und Register 78 auf ein Pufferregister 86 zu Übertragen. Das 1 aus 30-Entfernungseignal R wird ausserdem einem Allzweck-Rechner 88 zugeführt, um den Rechner davon zu unterrichten, daß eine Seschwindigkeits-Information R und eine Entfernungslnfonnati η R in die Pufferregister 84 bzw. 86 eingegeben worden und bereit ist, in den Rechner eingegeben zu werden.

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Der Allzweck-Reohner empfängt die Digital-Informationen aus den Speicherregistern 84 und 86, worauf die Schaltung nach Pig« 9 bereit ist, die Geschwindigkeitβ- und Entfernungs-Informationen von einem neuen Ziel zu verarbeiten₀ Der Allzweok-Reohner 88 kann dann die Entfernungs-lnformation R und Gesohwindigkeits-Information R verarbeiten, eo daß ee möglioh ist, Signale zur Zieldareteilung zu bilden, das Ziel zu verfolgen und andere erforderliche Operationen zur Signalverarbeitung auszuführenο

DarüberhinauB kann auch das Abtastsignal dee Suchvorgangeβ, beispielsweise das Azimut-Signal A₂, in eine Digitalform umgewandelt und dem Allzweok-Reohner 88 zugeführt werden. Dies kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß in der Antennensteuerung 70 naoh Fig. 1 ein digitaler Drehwinkel-Umsetzer angeordnet wird.,

Ea versteht sich, daß andere als die behandelten Techniken und Mittel verwendet werden können, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen. Beispielsweise könnten die Binärziffern in Serien vorliegen und es könnte ein stärkerer Gebrauch von Rechenwerken wie Addieren und Subtrahieren gemacht werden, wie sie beispielsweise in der USA-Patentschrift Nr₀ 2 936 116 behandelt aindc

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ο/ ο

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- 1S41390

♦νί

Wenn auch die veaentlichen Eigenschaften und Merkmale der Erfindung anhand einer speziellen Ausführungeform beschrieben und erläutert worden sind, so versteht os sich doch, daß dem gegenüber Änderungen vorgenommen werden können und daß die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Einzelheiten beschränktist»

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Claims

\ 1) Entfernungereohner für Radargeräte zur Beetlraung der Zielentfernung anhand von Informationen, die drei Frequenzkomponenten enthalten, von denen die zweite und die dritte um gleiche Beträge, deren Größe der Zielentfernung proportional ist, von der eraten Frequenzkomponente abweichen, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Einrichtung enthält, der die drei Frequenz« komponenten der Information nacheinander zugeführt werden und die die empfangene Information von der Frequenzbasis in eine digitale Zeitbasis umsetzt, bei der die Stellung der Information der Frequenz entspricht, daß Speicher vorgesehen sind, die nacheinander die drei Komponenten der auf Zeitbasis umgestellten Information empfangen und als Digital-Information in Spitstellungen speichern, die der Stellung der Information auf der digitalen Zeitbasis und ihrer Folge entsprechen, und daß eine logische Schaltung vorgesehen ist, die die gespeicherten Digital-Informationen empfängt und das Vorhandensein und den Abet and zwischen den Bitpositionen der drei gespeicherten Komponenten der Digital-Informationen feststellte

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2) Rechner nach Anspruch 1, dadurch gekenn«θlohnet, dafi eine Einrichtung vorgesehen ist, der die Digital-Information Ton dem Speicher und der logischen Schaltung sugeführt wird und die die Digital-Information in einen bewerteten Digital-Code umwandelt, der für das Ziel und dessen Entfernung charakteristisch ist.
3) Reohner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennselohnet, daß er weiterhin eine Einrichtung sur'Erzeugung eines Darstellungssignalee umfaßt, die mit der logischen Schaltung gekoppelt ist und ein Signal erseugt, das dem Bitabstand «wischen den drei Komponenten der gespeicherten Digital-Information proportional 1st, wenn er die drei Komponenten der Digital-Information empfängt.
4) Reohner nach einem der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnetg daß der Speicher drei Kanäle umfaßt und den Kanälen nacheinander je eine der drei Komponenten der auf J$eltbaela umgeseteten Information zugeführt wird, . damit sie die Information als Digital-Information in filtetellungen speichern, die den Stellungen der Information in der digitalen Zeltbasis proportional 1st.

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5) Rechner nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß mit den drei Kanälen je eine Einrichtung gekoppelt ist, die die Kanäle nacheinander in den Stand setzen, je eine der drei Komponenten der auf Zeitbasi· umgesetzten Information während je einer von drei verschiedenen Taktintervallen zu empfangen.

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