DE1814200B2

DE1814200B2 - Mit frequenzmodulierten impulsen arbeitendes seitensichtradargeraet mit impulskompressionsanordnung

Info

Publication number: DE1814200B2
Application number: DE19681814200
Authority: DE
Inventors: Robert; Lemoing Jean; Le Panjuier Guy; Paris Gendreu
Original assignee: CSF-Compagnie Generale de Telegraphie Sans FiI, Paris
Priority date: 1967-12-13
Filing date: 1968-12-12
Publication date: 1976-08-26
Also published as: DE1814200A1; GB1247710A; US3569967A; FR1563729A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit frequenzmodulierten Impulsen arbeitendes Seitensichtradargerät, das im Empfangsteil eine Kompressionsanordnung für die empfangenen Impulse hat, denen ein kohärenter Detektor nachgeschaltet ist, der eine Bezugsschwingung empfängt und Videosignale liefert, die auf dem Bildschirm einer Katodenstrahlröhre sichtbar gemacht werden, mit einer Filmaufzeichnungsvorrichtung für das auf dem Bildschirm dargestellte Bild, einer Entwicklungsvorrichtung für den Film und einer Auswertungbeinrichtung für den entwickelten Film.

Bei den bekannten FM-Seitensichtradargeräien, wie sie beispielsweise in der Zeitschrift »IEEE Transactions ANE-11« 1964, Seiten 173 - 179, beschreiben sind, erfolgt die Impulskompression der empfangenen linear frequenzmodulierten Impulse mit Hilfe eines Laufzeitfilters (»matched filter«) zu dem Zweck, die Impulsdauer zu verkürzen und dadurch eine große Auflösung zu erzielen. Diese Impulskompression erfolgt somit nur in Abhängigkeit von der Frequenzmodulation jedes Impulses, jedoch unabhängig von dem Zeitpunkt, in welchem der zu komprimierende Impuls auftritt, also für alle Impulse mit dem gleichen Kompressionsgrad. Die mit derart komprimierten Impulsen erhaltenen Aufnahmen können nicht durch direkte Betrachtung, sondern nur durch optische Korrelation ausgewertet werden. Die hierfür erforderlichen optischen Korrelatoren sind so schwer und umfangreich, daß sie nicht immer an Bord des das Seitensichtradargerät tragenden Flugzeugs mitgerührt werden können. Die Auswertung des Films kann dann erst nach dem Landen des Flugzeuges vorgenommen werden, was einen in vielen Fällen unerwünschten Zeitverlust ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein FM-Impulskompressions-Seitensichtradargerät zu schaffen, das Filmaufzeichnungen ergibt, die ohne Verwendung eines optischen Korrelators durch direkte Betrachtung mit dem Auge ausgewertet werden können.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem mit frequenzmodulierten Impulsen arbeitendem Seitensichtradargerät der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Impulskompressionsanordnung eine Filteranordnung enthält, deren Kompressionsgrad veränderlich ist, und daß eine Steueranordnung zur Änderung des Kompressionsgrades als Funktion der Zeit während jeder Radarsendeperiode vorgesehen ist.

Bei dem Seitensichtradargerät nach der Erfindung erfoigt die Impulskompression nicht für alle Impulse in gleicher Weise, sondern der Kompressionsgrad ändert sich innerhalb jeder Radarfolgeperiode in Abhängigkeit von der Empfangszeit des Impulses und somit auch in Abhängigkeit von der Zielentfernung. Dadurch entstehen auf dem Film Aufzeichnungen, die durch direkte Betrachtung mit dem Auge auswertbar sind. Die Auswertung kann daher auch bei beschränkten Platz- und Gewichtsverhältnissen, die ein Mitführen eines optischen Korrelator nicht gestatten, unmittelbar im Anschluß an das Entwickeln des Film erfolgen. Außerdem verringern sich die Kosten des Geräts ganz erheblich infolge des Fortfalls des optischen Korrelators.

Die erforderliche Änderung des Kompressionsgrades kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch erhalten werden, daß die Kompressionsanordnung mehrere Filter mit unterschiedlichen Kompressionsgraden enthält, deren Ausgänge parallel mit dem Eingang des kohärenten Detektors verbunden sind, und daß die Steueranordnung für jedes Filter eine Torschaltung enthält, über welche die Emptangssignale dem Eingang des betreffenden Filters zugeführt w-erden, sowie eine Verteilerschaltung, weiche die Torschaltung im Verlauf jeder Radarsendeperiode der Reihe nach öffnet.

Die Anzahl der verwendeten Filter hängt in diesem Fall von der gewünschten Auflösung ab.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be-

steht darin, daß die Auswertungseinrichtung für den entwickelten Film ein Fenster aufweist, vor dem der Film abläuft, sowie eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Films mit einer ebenen monochromatischen Lichtwelle, die um einen vorbestimmten Winkel 5 geneigt ist, eine Linse und eine Aui.trhtspupiile für die Beobachtung der sich aus der Zerlegung der ebenen Welle beim Durchgang durch den Film ergebenden Kugelwellen.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1, 2, 3a, 3b, 3c Darstellungen zur Erinnerung an die wesentlichen Eigenschaften eines FM-Seitensicht-Radargeräts,

Fig.4a, 4b, 5a, 5b grapfische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise des Seitensicht-Radargeräts nach der Erfindung und

F i g. 6 ein Übersichtsschema eines Seiiensicht-Radargeräts nach der Erfindung.

Zur Bodenbeobachtung ist das in F i g. 1 dargestellte Flugzeug mit einem Seitensicht-Radargerät ausgestattet, das wenigstens eine Seitenantenne aufweist. Im dargestellten Fall weist das Radargerät zwei Antennen auf, wodurch gleichzeitig der Boden auf beiden Seiten der Flugbahn beobachtet werden kann.

Die beobachteten Zonen Z\ und Zi sind schraffiert. Jeder Zone entspricht natürlich eine eigene Auswertung.

F i g. 2 stellt vergrößert einen Teil der F i g. 1 dar. Der Punkt O entspricht dem Ausgangspunkt des Strahlenbündeis mit der öffnung 2θ₀ und der Bodenspur A B. Es wird angenommen, daß das Flugzeug der horizontalen Flugbahn R mit einer konstanten Geschwindigkeit V folgt. Es kommt auf das gleiche heraus, wenn man annimmt, daß das Flugzeug feststeht und der beobachtete Punkt sich bewegt: M₁, und M stellen sodann zwei aufeinanderfolgende Lagen dieses Punktes in bezug auf das Flugzeug dar.

Dieser Punkt wird beobachte' während des Zeitintervalls ί zwischen - 7/2 und + 772 ändert. Tatsächlich ist das erhaltene Signal die Einhüllende des gemessenen Signals mit der Amplitude £

Die Kurve in F i g. 3a stellt die Einhüllende des Signais E cos Φ unter der Annahme dar, daß die Ausgangsphase

φ_ο Null, d. h. Y₀ ein Vielfaches von ^ ist Die Kurve von F i g. 3b stellt die Phase Φ und die Kurve von F i g. 3c stellt die Doppelfrequenz

wobei V₁, die Entfernung zwischen den Punkten O und Mo ist.

Das verwendete Radargerät ist kohärent, d. h., daß es Einrichtungen zur Messung der relativen Phase φ des ausgesendeten Signals in bezug auf das empfangene Signal für jedes Ziel aufweist. Während der Verschiebung des Flugzeugs stellen die Änderungen dieser Phase die Änderungen der Entfernung Y = OM dar. Der Zeitpunkt, in dem die Ableitung dieser Phase nach der Zeit (oder die »Dopplerfrequenz«) Null wird, gibt die genaue Angabe der Lage des Ziels parallel zur Bahn des Flugzeugs, da in diesem Zeitpunkt das Ziel sich auf der Normalen zum Geschwindigkeitsvektor befindet (Lage M₀). Man kann zeigen, daß die Differenz Φ dieser Phase zwischen Mund M₀ die Form Φ = — Mt² besitzt, wobei At das Zeitintervall bezeichnet, welches das Ziel benötigt, um sich von M₀ nach M zu verschieben, und wobei k gleich 2πV²ZXY₀ und λ die verwendete Wellenlänge ist. Bis auf eine Konstante (die relative Phase φ₀ bei M₀) und unter der Annahme eines konstanten Antennengewinns im Innern des Bündels (2 0o) ist das vom Radargerät während des Durchgangs des Zieles durch das Bündel erzeugte Signal ein Signal mit Her Dauer Tund von der Form Ecos kt², wobei sich fd = ± ■ ** ^J 2.-7 dt

des Signals jeweils als Funktion der Zeit dar. Die Dopplerfrequenz ist eine lineare Funktion der Zeit und am größten, wenn sich das Ziel an den Rändern des Bündels befindet (Richtungen OA und O5in F i g. 2).

Die Anzeige der genauen Lage in der Richtung senkrecht zur Flugbahn wird in diesem Zeitpunkt durch Bestimmung des Zeitintervalls zwischen Sendung und Empfang unter der Bedingung erhalten, daß der Impuls sehr kurz ist oder sehr kurz gemacht werden kann, was hier der Fall ist, wo man ein Radargerät mit Impulskompression verwendet. Das gesendete Signal ist sodann ein frequenzmodulierter Impuls mit der Dauer

Das auf Grund dieses Signals empfangene Echo wird auf die niedrige Frequenz L umgesetzt und einer Gesamtkompression in einem Laufzeitfilter unterworfen, welches einen kurzen Impuls abgibt, mittels dessen die Zielentfernung und infolgedessen bei bekannter Höhe seine Lage senkrecht zur Flugbahn bestimmt wird. Die Breite dieses kurzen Impulses legt die Genauigkeit dieser Messung fest.

Es bleibt die Lage des Ziels parallel zur Flugbahn zu bestimmen. Dies geschieht bei den bekannten Geräten in folgender Weise:

Nach Laufzeitfilterung und Demodulation in einem Ainplituden-Phasendetektor, welcher andererseits eine Bezugsschwingung empfängt, die mit dem Ausgangsimpuls in Phase ist aufgrund dessen der lange Sendeimpuls erzeugt worden ist, ruft jedes Echo ein Signal ei der Form ei = /cos φ hervor, wobei /einen kurzen Impuls mit der Halbwertbreite 1/ßi darstellt. Die Gesamtheit dieser Impulse, welche mit der Sendefolgefrequenz während der Abtastzeit T des Zieles durch das Radarbündel empfangen werden, bildet das zu registrierende Signal.

Zu diesem Zweck verwendet man eine Katodenstrahlröhre mit kleinem Lichtfeck, deren Horizontalablenkung (längs einer Bezugsrichtung Y) durch die Synchronisationsanordnung für die Folgefrequenz des Radargeräts synchronisiert ist.

Die Lage des Lichtflecks stellt die Entfernung Y₀ der Echos (Koordinate Y) dar. Man erzeugt das Bild des Lichtflecks auf einem Film, welcher sich proportional zur Geschwindigkeit des Flugzeugs längs einer Richtung X senkrecht zu Vverschiebt.

Nach der Entwicklung nimmt die einem Echc entsprechende Information auf dem Film die Oberfläche eines Bandes ein, das entlang der V-Achse eine gewisse Breite hat (die durch die Dauer des kurzen Impulse: bestimmt ist) und bis auf Proportionalitätskonstanter entlang der X-Achse die Länge 2 Θ Y₀ hat. Di< Lichtdurchlässigkeit dieses Bandes längs der X-Achsi ändert sich im wesentlichen wie cos φ, d. h., da dii Koordinate Xproportional zu f ist, wie cos k\X?, wöbe £1 eine Konstante ist. Die Auswertung dieser Informa

tionert wird in einem optischen Korrelator vorgenommen, Diese Auswertung durch optische Korrelation, weiche in bekannten Anlagen verwendet wird, wird hier nicht ausführlich beschrieben, da der Zweck des nachstehend beschriebenen Geräts gerade darin be-■steht, den optischen Korrelator überflüssig zu machen.
■■*$■ Die Wirkungsweise dieses Geräts wird anhand von Big.4a erläutert, welche schematisch eine Filmaufzeichnung der geschilderten Art zeigt, welche jedoch in anderer Weise ausgenützt wird. Man betrachtet für jedes Ziel ein Koordinatensystem mit den Achsen A"und Y, welche zu d, η oben definierten Richtungen Xbzw. Y parallel sind. In diesem System hat ein Punkt die Koordinaten X und V, welche zu den Koordinaten X bzw. Vdes Ziels proportional sind, wobei gilt:

X = X' ^V und
r

= V"

2s

i₅

darin sind ν die Geschwindigkeit des Zieles und 5 die Geschwindigkeit des Lichtflecks.

Diese Achsen sind an den Film gebunden und schneiden sich in einem Punkt, in dem X = O für den Lichtfleck des Zielechos, wenn sich dieses in M₀ befindet, und V ist sodann bis auf eine Konstante gleich Ziel konstant ist, entspricht das Echo der folgenden Form

S₁ - H(t - tp) cos [2π/₀ 1 + /A (/ - tp)² - Φ],

wobei tp gleich; dem Zweifachen der Laufzeit des Radarimpulseszum Ziel ist.

Nach Demodulation in einem .Phasendetektor, welcher andererseits die. Bezugsschwingung mit der Frequenz /ö empfängt, wird das folgende Signal erzeugt, welches registriert wird, d. h. stets unter Vernachlässigung des Phasenwinkels:

S₂ = H(t - tp) cos [ft (f - rp)² - 0]
= H(t - ιp) cos [ft (ί - tp)² + k I²].

In diesem Ausdruck kann (t-tp) gleich (l-tp_a) und infolgedessen gleich (Y - Y₀)Is angenommen werden, wobei Y₀ = stp_o.

Die Lichtdurchlässigkeit des Film auf der von den Echos eines Zieles eingenommenen Oberflächen wird bestimmt durch den Wert

cos

Diese Durchlässigkeit ist daher konstant längs der Kurven der Gleichung

Wenn man von einem Ziel zu einem anderen übergeht, gleitet die Achse X in sich selbst, während die Achse V, welche an den Oszilloskopschirm gebunden ist, sich bezüglich des Films verschiebt.

Die Wirkungsweise des nachstehend beschriebenen Geräts beruht auf der Tatsache, daß dann, wenn die Echos nicht vor dem Amplituden-Phasendetektor komprimiert werden, die als Modulation der Lichtdurchlässigkeit auftretenden, zu einem einzigen Ziel gehörigen Signale nicht mehr längs einem Band angeordnet werden, dessen Lichtdurchlässigkeit sich längs der X-Achse ändert, sondern konzentrische Kurven zweiten Grades gleicher Lichtdurchlässigkeit bilden, welche den Koordinatenpunkt X = O und Y=Y₀ als Mittelpunkt haben und so zugleich die Entfernung V₀ und die Lage des Ziels längs X bestimmen, und zwar in einer direkt beobachtbaren Weise.

Dies kann folgendermaßen gezeigt werden:

Das ausg-esandte Signal ist ein linear frequenzmodulierter Impuls mit der Dauer T\ der Form

S = H(t) cos [2.7 (F₀ + /o) f + ft r²],

Darin sind:

F₀ eine konstante Hochfrequenz;
Λ, eine konstante Zwischenfrequenz;
ß\ eine Konstante, welche die lineare Frequenzmodulation kennzeichnet.

H(t) ist eine Funktion, welche während des Zeitintervalls T\ des Sendeimpulses gleich 1 und außerhalb dieses Zeitintervalls gleich Null ist.

Nach Umsetzung auf f_o mittels der Bezugsschwingung unter der Annahme eines konstanten Gewinns in der Zone mit der Winkelbreite 20_O Y„ und unter Vernachlässigung des Phasenwinkels, welcher für ein gegebenes ¹¹ /V'V\2 , 1 '

τι' 'ο) +κ --■? = constans.

wobei diese Kurven Kreise sind für ß\ls² = kl v\ woraus folgt

Wenn man annimmt, daß diese Bedingungen erfüllt sind, ist die in F i g. 4a dargestellte Aufzeichnung gleich derjenigen eines Newtonschen Ringes, dessen Form in der Optik bekannt ist durch Interferenz von zwei Lichtwellen unterschiedlicher Krümmung auf einem Schirm erhalten wird. Man erhält in F i g. 4a bis auf den Maßstab L, = cr,/2und L₂ = Q₀Y₀.

In Wirklichkeit gilt dies nur für einen einzigen Wert von V₀, welcher V₀, genannt werde.

Für die Ziele, welche in einer anderen Entfernung V₀ liegen, muß das Echo vor der Demulation in einem Verhältnis komprimiert oder gedehnt werden, welches von V₀/V_n, abhängt: in dem Ausdruck S, des Echosignals am Eingang des Phasendetektors wird sodann der Koeffizient ß_t durch einen Koeffizient j3', ersetzt, der durch die Beziehung

55 definiert ist. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, erscheint ' \lf^du^S ^{ZieI ein Newt}onscher Ring auf dem Film.

Wahrend die Bestimmung der Lage des Ziels aufgrund des Bandes, welches bei der zuvor beschriebenen bekannten Aufzeichnung einem Echo entspricht, die Verwendung eines optischen Korrelator erfordert, um die Koordinate Xfestzulegen, kann der »Ring«, welcher das Echo bei der hier angegebenen Aufzeichnung darstellt, d. h. bei Kompression des Echos in Abhängigkeit von der Zielentfernung, direkt mit dem Auge ausgewertet werden: es genügt dazu, den Film, wie in 1-1 g. 4b dargestellt, mit ebenem monochromatischem

Licht (Welle P) zu beleuchten. Nach dem Durchgang durch den Film läßt die ebene Welle drei Wellen entstehen:

eine ebene Welle, deren Wellenebene bei C₀ dargestellt ist;

eine divergierende Kugelwelle mil dem virtuellen Brennpunkt Fund

eine .konvergierende Kugelwelle mit dem reellen Brennpunkt F.

Es ist praktischer, den virtuellen Brennpunkt F zu verwenden. In diesem Fall stören die konvergierende Welle und die ebene Welle C₁, das bei Ω angeordnete Auge, und es muß eine Anordnung getroffen werden, damit das Auge nur den Brennpunkt Fbeobachtet.

Die F i g. 5a und 5b sind den F i g. 4a und 4b entsprechende schematische Darstellungen für die an Hand von Fig.6 beschriebene konkrete Ausführungsform der Auswertungsvorrichtung.

Das in Fig.6 dargestellte Radargerät ist ein FM-Seitensicht-Radargerät, dessen Sendeteil und eigentlicher Empfangsteil sich nicht von denjenigen eines Radargeräts der gleichen Art mit Verarbeitung durch optische Korrelation unterscheiden und deshalb nur schematisch dargestellt sind, wobei nur die das Verständnis der Wirkungsweise notwendigen Teile genauer gezeigt sind: so der Bezugsoszillator 61 mit der Zwischenfrequenz L welcher die Bezugsschwingung liefert, die in dem von der Hauptsynchronisationsanordnung 63 synchronisierten Sender 62 in einem dispersiven Filter zu frequenzmodulierten Impulsen moduliert wird und im Empfänger die Bezugsschwingung für die weiter unten beschriebene Phasendemodulation bildet.

Der den Sender 62 verlassende Impuls mit der mittleren Frequenz f_o wird in einer additiven Mischstufe 64 auf die Frequenz F umgesetzt, und die von der Antenne An aufgenommenen Echos mit der mittleren Frequenz F = f_o + F_a werden in einer subtraktiven Mischstufe 65 auf die Frequenz /„ umgesetzt; die beiden Mischstufen empfangen die Ultrahochfrequenz-Bezugsschwingung mit der Frequenz F„ von einem Oszillator 66.

Da angenommen wurde, daß man eine gemeinsame Antenne für die Aussendung und den Empfang zur Verfügung hat, ist eine Duplexerröhre 67 zwischen diese und die beiden Mischstufen eingeschaltet.

Die bekannten Verstärkungsschaltungen sind nicht dargestellt, um die Figur nicht zu überladen. Am Ausgang der Mischstufe 65 treten die Echos von langen frequenzmodulierten und vom Dopplereffekt beeinflußten Impulsen auf.

Diese Impulse werden auf eine Verarbeitungsschaltung TR gegeben, welche η Kompressionsfilter mit unterschiedlichen Kompressionsgraden enthält. Um die Ausdrucksweise zu vereinfachen, wird im folgenden nur von Kompression gesprochen, wobei der Betrag der Kompression über oder unter Eins liegen kann. Im zweiten Fall (Betrag unter 1) bewirkt das Filter in Wirklichkeit eine Dehnung. Es ist im übrigen bekannt, daß das gleiche Filter die Kompression eines bestimmten Impulses und die Dehnung des gleichen, zeitlich umgekehrten Impulses hervorrufen kann, wobei verschiedene Verfahren (Aufzeichnung mit Rückwärtsablesung, additives und subtraktives Mischen) zur Erzielung der so definierten «Umkehrung« eines Impulses bekannt sind.

In der Figur wurde beispielsweise η = 5 gesetzt, und jedes der fünf Kompressionsfilter 71, 72, 73, 74. 75 ist mit dem Ausgang der Mischstute 65 über eine Torschaltung 81, 82, 83, 84 bzw. 85 verbunden, weiche der Reihe nach durch die Steuersignale der Entfernungskanäle geöffnet werden, die ebenfalls von der Synchronisieranordnung 63 auf die Verteilerschaltung 86 gegeben werden. Durch die Umschaltung der Kompressionsfilter wird somit der Kompressionsgrad der Verarbeitungsschaltung 77? geändert.

Die Ausgänge der Filter sind mit einem der Eingänge eines kohärenten Phasen-Amplitüdendetektors 91 verbunden. Die Bezugsschwingung mit der Frequenz fo wird in einem Frequenzumsetzer 92 auf die Frequen? /_o + f, umgesetzt, bevor sie auf den Detektor 91 gegeben wird, wobei die Frequenz f, vom Oszillator 87 geliefert wird. Diese Umsetzung ermöglicht bei der Aufzeichnung die Unterdrückung des auf der Gleichspannungskomponente beruhenden leuchtenden Hintergrundes. Der das Echo darstellende Fleck wird nicht verändert, sondern lediglich parallel zur X-Achse aus der Mitte gedrückt, wie in F i g. 5a angedeutet, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in Fig.4a verwendet sind und von den Koordinatenachsen A"und y angenommen wird, daß sie auf diejenigen der F i g. 4a gelegt sind, um die Verrückung längs der X-Achse deutlich zu machen.

Am Ausgang des Detektors 91 wird das Echo auf eine Aufzeichnungs- und Entwicklungsvorrichtung ED gegeben, deren Aufzeichnungsteil den in bekannten Anlagen zur Verarbeitung durch optische Korrelation verwendeten Einrichtungen gleich ist. Dabei wird das Echo auf eine Katodenstrahlröhre 92 mit durch die Hauptsynchronisieranordnung 63 synchronisierter Horizontalablenkung gegeben. Das Bild des Lichtflecks wird auf dem Film 931 einer Aufzeichnungskamera 93 hergestellt, von welcher schematisch das Objektiv 932 dargestellt ist. Der belichtete Film wird zu einer Schnellentwicklungseinrichtung 94 geleitet. Am Ausgang derselben wird der Film zu der optischen Auswertungsvorrichtung EX geführt. Es kann eine Anordnung von Rollen 95 vorgesehen werden, um die Untersuchung des angehaltenen Films ohne Beeinflussung des Aufzeichnungs-Entwicklungszyklus durch Bildung einer Schleife zu ermöglichen.

Die optische Auswertungsvorrichtung, welche auf dem oben mit Bezug auf Fig.4b erwähnten Prinzip beruht, weist bei dieser Ausführungsform einen Gaslaser 96, eine Bündelspreizungseinrichtung 97, welche von zwei Linsen 971 und 972 gebildet wird, eine Feldlinse 98 und ein halbdurchlässiges Plättchen 99 auf. Der F:im läuft am Vorführfenster 100 vorbei, welches durch die Anordnung 96-97 mit einer monochromati· sehen ebenen Welle beleuchtet wird, die um einer Winkel α (Fig. 5b) von solcher Größe und solchen" Vorzeichen geneigt ist. daß diese Neigung für die erhaltene divergierende Welle die auf der Frequenzumsetzung ft beruhende Abweichung kompensiert. Sc bleibt die Achse FA des genutzten Bündels parallel zui optischen Achse des Systems, während im Gegenteil di< Achse AF des konvergierenden, nicht ausgewertetei Bündels um einen Winkel abgelenkt wird, welcher in wesentlichen gleich 2a ist. Der richtige Wert von n. is für alle Echos gleich. Die Feldlinse 98 ermöglicht eil Einbringen der gesamten, vom ausgenützten Brenn punkt Fi ausgehenden Lichtenergie ins Innere de Austrittspupille 101 (Fig. 6), welche durch P und / (F i g. 5) begrenzt ist. wobei der Brennpunkt Fi selbst da von der Linse 98 gebildete virtuelle Bild de Brennpunkts Fist. Diese Austrittspupille ist allen Echo gemeinsam. Die Linse 98 ermöglicht auch die Sammlun; der durch die Beleuchtung des Films entstehende

,trio w;;?

ebenen Welle im Punkt F₁₁ außerhalb der Pupille und die Zusammenführung der Achsen der konvergierenden Bündel im Punkt Q„ ebenfalls außerhalb der Pupille.
. Zielen, welche in der gleichen Ebene senkrecht zur Flugbahn, jedoch in verschiedenen Abständen angeordnet sind, entsprechenden Punkte Fi, welche in verschiedenen Richtungen betrachtet werden, jedoch in einer gleichen Ebene senkrecht zur Λ'-Achse enthalten sind.

Das halbdurchlässige Plättchen 99 ermöglicht die gleichzeitige Durchführung der photographischen Aufzeichnung des von Fi durch Reflexion an dem Plättchen abgeleiteten reellen Brennpunkts F₂ bei 102.

Infolge der Frequenzverschiebung um ft ist der im Fenster für ein Echo beobachtete Fleck ein Teil des Rings der F i g. 4a, 5a, welchen man erhält, indem man aus Fig. 5a ein Rechteck mit der Achse OY ausschneidet. Die erzielte Aufzeichnung ist ein Mittel-

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dung zwischen einer Photographie und einem Hologramm. Wie bei diesem letzteren überlappen sich die Aufzeichnungen der verschiedenen Punkte, und die Untersuchung lediglich eines Teils der Aufzeichnung in monochromatischem Licht ermöglicht die Wiederherstellung des gesamten Bildes.

Die begrenzte Anzahl von Kompressionsfiltern hat einen Verlust der Helligkeit der Echos zur Folge, welches Zielen entsprechen, die in der Nähe der Grenzen der Entfernungsabschnitte gelegen sind. Die gewählte Anzahl η hängt von der geforderten Auflösung, vom zugelassenen Verlust und von der Breite des darzustellenden Geländes ab. Für einen Verlust von ungefähr 3 dB und eine Geländebreite von 10 km beträgt η beispielsweise bei einer Radaranlage mit der Wellenlänge λ = 3,4 cm ungefähr 20 für eine Auflösung von 3 m und sinkt auf 7 für eine Auflösung von 5 m.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mit frequenzmodulierten Impulsen arbeitendes Seitensichtradargerät, das im Empfangsteil eine Kompressionsanordnung für die empfangenen Impulse hat, denen ein kohärenter Detektor nachgeschaltet ist, der eine Bezugsschwingung empfängt und Videosignale liefert, die auf dem Bildschirm einer Katodenstrahlröhre sichtbar gemacht werden, mit einer Filmaufzeichnungsvorrichtung für das auf dem Bildschirm dargestellte Bild, einer Entwicklungsvorrichtung für den Film und einer Auswertungseinrichtung für den entwickelten Film, d a durch gekennzeichnet, daß die Impulskompressionsanordnung eine Filteranordnung (71 bis 75) enthält, deren Kompressionsgrad veränderlich ist, und daß eine Steueranordnung (86; 81 bis 85) zur Änderung des Kompressionsgrades als Funktion der Zeit während jeder Radarsendeperiode vorgesehen ist.

2. Seitensichtradargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressionsgrad als lineare Funktion der Zeit geändert wird.

3. Seitensichtradargerät nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsanordnung mehrere Filter (7t bis 75) mit unterschiedlichen Kompressionsgraden enthält, deren Ausgänge parallel mit dem Eingang des kohärenten Detektors (91) verbunden sind, und daß die Steueranordnung für jedes Filter eine Torschaltung (81 bis 85) enthält, über welche die Empfangssignale dem Eingang des betreffenden Filters zugeführt werden, sowie eine Verteilerschaltung (86), welche die Torschaltungen (81 bis 85) im Verlauf jeder Radarsendeperiode der Reihe nach öffnet.

4. Seitensichtradargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Frequenz(/i, + /",) der dem kohärenten Detektor (91) zugeführten Bezugsschwingung um einen vorbestimmten konstanten Wert (f_t) von der Nennfrequenz (Q der sendeseitig verwendeten Bezugsschwingung unterscheidet.

5. Seitensichtradargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinrichtung (Ex) für den entwickelten Film ein Fenster (100) aufweist, vor dem der Film (931) abläuft, sowie eine Beleuchtungseinrichtung (96, 97) zur Beleuchtung des Films mit einer ebenen monochromatischen Lichtwelle, die um einen vorbestimmten Winkel (λ) geneigt ist, eine Linse (98) und eine Austrittspupille (101) für die Beobachtung der sich aus der Zerlegung der ebenen Welle beim Durchgang durch den Film ergebenden Kugelwellen.

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