DE1814200C3 - MK frequenzmodulierten Impulsen arbeitendes Seltensichtradargerät mit Impulskompressionsanordnung - Google Patents
MK frequenzmodulierten Impulsen arbeitendes Seltensichtradargerät mit ImpulskompressionsanordnungInfo
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Description
)ie Erfindung bezieht sich auf ein mit frequenzmoduten
Impulsen arbeitendes Seitensichtradargerät, das Empfangsteü eine Kompressionsanordnung für die
afangenen Impulse hat, denen ein kohärenter ektor nachgeschaltet ist, der eine Bezugsschwing
empfängt und Videosignale liefert, die auf dem !schirm einer Katodenstrahlröhre sichtbar gemacht
den, mit einer Filmaufzeichnungsvorrichtung für das
dem Bildschirm dargestellte Bild, einer Entwicklungsvorrichtung für den Film und einer Auswertungseinrichtung für den entwicke'ten FiImI
Bei den bekannten FM-Seitensichtradargeräten, 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 mitgeführt 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 erfolgt die Impulskompression nicht für alle Impulse in
gleicher Weise, sondern der Kompressionsgrad ändert sich innerhalb jeder Radarfoigeperiode in Abhängigkeit
von der Empfangszeit des Impulses und somit auch in Abhängigkeit von der Ziek-ntfernung. 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 Korrelators nicht gestatten, unmittelbar im Anschluß an das Entwickeln des Film erfolgen.
Außerdem verringern sich die Kosten des Geräts gaiiz
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 Torschal·':ng enthält, über welche die Empfangssignale
dem Eingang des betreffenden Filters zugeführt werden, sowie eine Verteilerschaltung, welche 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
Uchtwelle, die um einen vorbestimmten Winkel 5
geneigt ist, eine Linse und eine Austrittspupüle 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:
Fi g. 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 Obersichtsschema eines Seitensicht-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 Zi und Z2 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 2ΘΟ und der Bodenspur Λ & 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 Rugzeug feststeht und der beobachtete
Punkt sich bewegt: M0 und M stellen sodann zwei
aufeinanderfolgende Lagen dieses Punktes in bezug auf das Flugzeug dar.
Dieser Punkt wird beobachtet während des Zeitintervalls
wobei Vo die Entfernung zwischen den Punkten O und
Moist.
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 = — kAt2 besitzt, wobei
&t das Zeitintervall bezeichnet, welches das Ziel benötigt, um sich von M0 nach M zu verschieben, und
wobei Jt gleich InV1IXY0 und λ die verwendete
Wellenlänge ist. Bis auf eine Konstante (die relative Phase <p„ bei Af0) und unter der Annahme eines
konstanten Antennengewinns im Innern des Bündels (2 θ0) ist das vom Radargerät während des Durchgangs
des Zieles durch das Bündel erzeugte Signal ein Signal mit <w Dauer Tund von der Form £cos kfl, wobei sich
f zwischen - 772 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 Signals £cos Φ unter der Annahme dar, daß die Ausgangsphase
φο Null, d. h. yo ein Vielfaches von \ ist Die Kurve von
Fig.3b stellt die Phase Φ und die Kurve von Fig.3c
stellt die Doppelfrequenz
/<j = JL
J 2.-7 df
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 Oßin 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
Γι.
Das auf Grund dieses Signals empfangene Echo wird auf die niedrige Frequenz fo 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 Amplituden-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 Bezugsricntung V) durch die Synchronisationsanordnung für die Folgefrequenz de«
Radargeräts synchronisiert ist.
Die Lage des Lichtflecks stellt die Entfernung V0 dei
Echos (Koordinate V) dar. Man erzeugt das Bild de: Lichtflecks auf einem Film, welcher sich proportiona
zur Geschwindigkeit des Flugzeugs längs einer Rieh tung X senkrecht zu V verschiebt.
Nach der Entwicklung nimmt die einem Ech< entsprechende Information auf dem Film die Oberfläch
eines Bandes ein, das entlang der V-Achse eine gewiss Breite hat (die durch die Dauer des kurzen Impulse
bestimmt ist) und bis auf Proportionalitätskonstante entlang der X-Achse die Länge 2 6V11 hat. Di
Lichtdurchlässigkeit dieses Bandes längs der X-Achs ändert sich im wesentlichen wie cos ψ, d. h., da di
Koordinate X proportional zu t ist, wie cos hX7, wobi
^i eine Konstante ist. Die Auswertung dieser Inform;
tionen wird in einem optischen Korrelator vorgenommen. Diese Auswertung durch optische Korrelation,
welche in bekannten Anlagen verwendet wird, wird hier nicht ausführlich beschrieben, da der Zweck des
nachstehend beschriebenen Geräts gerade darin besteht, den optischen Korrelator überflüssig zu machen.
Die Wirkungsweise dieses Geräts wird anhand von Fig.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 Xund
Y. welche zu den oben definierten Richtungen X bzw. Y parallel sind. In diesem System hat ein Punkt die
Koordinaten X1 und V, welche zu den Koordinaten X
bzw. Vdes Ziels proportional sind, wobei gilt:
X = X'
und y = Y'
2s
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 Mt,
befindet, und V ist sodann bis auf eine Konstante gleich
2s
Darin sind:
Ziel konstant ist, entspricht das Echo der folgenden Form
S1 = H[t - tp) cos [2.-r/o' + /Ί C - 'P)2 - '''I ·
wobei tp gleich dem Zweifachen der Laufzeit des Radarimpulses zum Ziel ist.
Nach Demodulation in einem Phasendetektor, welcher andererseits die Bezugsschwingung mit der
Frequenz f„ empfängt, wird das folgende Signal erzeugt,
welches registriert wird, d. h. stets unter Vernachlässigung des Phasenwinkels:
S2 = HU - tp) cos [/(, (i - tp)1 - 0]
= H(t-tp) cos [/(,(' -T)2 + k I2]·
= H(t-tp) cos [/(,(' -T)2 + k I2]·
In diesem Ausdruck kann (t-tp) gleich (t-tpo) und
infolgedessen gleich (Y - Y„)/s angenommen werden,
wobei Vo = sfp<>-
Die Lichtdurchlässigkeit des Film auf der von den Echos eines Zieles eingenommenen Oberflächen wird
bestimmt durch den Wert
ν - 2
Y0 -
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 l.ichtdurchlässigkeit bilden, welche den Koordinatenpunkt X = O und
Y = V1, als Mittelpunkt haben und so zugleich die
Entfernung Yn und die Lage des Ziels längs X
bestimmen, und zwar in einer direkt beobachtbaren Weise.
Dies kann folgendermaßen gezeigt werden:
Das ausgesandte Signal ist ein linear frequenzmodulierter Impuls mit der Dauer Γι der Form
S = H(i)cos [2.-T(F0 + fo)t +
F0 eine konstante Hochfrequenz;
/ö eine konstante Zwischenfrequenz; ßi eine Konstante, welche die lineare Frequenzmodulation kennzeichnet
H(t) ist eine Funktion, welche während des Zeitinter
valls Tt des Sendeimpulses gleich 1 und außerhalb dieses
Zeitintervalls gleich Null ist.
Nach Umsetzung auf fo mittels der Bezugsschwingung
unter der Annahme eines konstanten Gewinns in der Zone mit der Winkelbreite 2ΘΟ V0 und unter Vernachlässigung des Phasenwinkels, welcher für ein gegebenes
cos I /i,
iY'-
'O)2 +
Diese Durchlässigkeit ist daher konstant längs der Kurven der Gleichung
Y2
'X (Y'Yo)1 + k j- = constans.
wobei diese Kurven Kreise sind für ßjs2 = kl v2, woraus
folgt
Jt = 2π\*/λΥο.
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 der
Maßstab L1 = c7,/2und L2 = O0Y0.
In Wirklichkeit gilt dies nur für einen einzigen Wer1
von Vo. welcher VOi genannt werde.
Für die Ziele, welche in einer anderen Entfernung V. liegen, muß das Echo vor der Demulation in einen
Verhältnis komprimiert oder gedehnt werden, welche: von YJ y„i abhängt: in dem Ausdruck S\ des Echosi
gnals am Eingang des Phasendetektors wird sodann de
Koeffizient /J1 durch einen Koeffizient /?Ί ersetzt de
durch die Beziehung
55
definiert ist. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, erschein
für jedes Ziel ein Newtonscher Ring auf dem Film.
Während die Bestimmung der Lage des Ziel aufgrund des Bandes, welches bei der zuvor beschriebe
nen bekannten Aufzeichnung einem Echo entspricht, di Verwendung eines optischen !Correlators erfordert, ui
die Koordinate .^festzulegen, kann der »Ring«, welche
das Echo bei der hier angegebenen Aufzeichnen darstellt, d. h. bei Kompression des Echos in Abhängig
keit von der Zielentfernung, direkt mit dem Aug ausgewertet werden: es genügt dazu, den Film, wie i
Fig.4b dargestellt, mit ebenem monochromatischei
Licht (Welle P) zu beleuchten. Nach dem Durchgang durch den Film läßt die ebene Welle drei Wellen
entstehen:
eine ebene Welle, deren Wellenebene bei C, dargestellt ist;
eine divergierende Kugelwelle mit 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 Q 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 6t mit der
Zwischenfrequenz /"„, 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 I0 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„ + F0 werden in einer subtraktiven
Mischstufe 65 auf die Frequenz fo umgesetzt; die beiden
Mischstufen empfangen die Ultrahochfrequenz-Bezugsschwingung mit der Frequenz F1, von einem Oszillator
66.
Da angenommen wurde, daß man eine gemeinsame Antenne für die Aussendung und den Empfang zur
Verfugung 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 π = 5 gesetzt und
jedes der fünf Kompressionsfilter 71, 72, 73, 74, 75 ist mit dem Ausgang der Mischstufe 65 über eine
Torschaltung 81, 82, 83, 84 bzw. 85 verbunden, welche 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 TR geändert.
Die Ausgänge der Filter sind mit einem der Eingänge eines kohärenten Phasen-Amplitudendetektors 91 verbunden.
Die Bezugsschwingung mit der Frequenz /Ϊ, wird in einem Frequenzumsetzer 92 auf die Frequenz
f„ + 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 Xund Vangenommen
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 EDgegeben,
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
4s Gaslaser 96. eine Bündelspreizungseinrichtung 97.
welche von zwei Linsen 971 und 972 gebildet wird, eine
Feldlinse 98 und ein halbdurchlässiges Plättchen 99 auf. Der Film läuft am Vorführfenster 100 vorbei, welches
durch die Anordnung 96 — 97 mit einer monochromatisehen ebenen Welle beleuchtet wird, die um einen
Winkel λ (Fig.5b) von solcher Größe und solchem
Vorzeichen geneigt ist daß diese Neigung für die erhaltene divergierende Welle die auf der Frequenzumsetzung Λ beruhende Abweichung kompensiert So
bleibt die Achse FA des genutzten Bündels parallel zur optischen Achse des Systems, während im Gegenteil die
Achse AF des konvergierenden, nicht ausgewerteter!
Bündels um einen Winkel abgelenkt wird, welcher im wesentlichen gleich 2a ist Der richtige Wert von a. isi
für alle Echos gleich. Die Feldlinse 98 ermöglicht eir Einbringen der gesamten, vom ausgenützten Brenn
punkt Fi ausgehenden Lichtenergie ins Innere dei
Austrittspupille 10t (Fig.6), welche durch P und P
(F i g. 5) begrenzt ist wobei der Brennpunkt F, selbst da! von der Linse 98 gebildete virtuelle Bild de;
Brennpunkts Fist Diese Austrittspupille ist allen Echo: gemeinsam. Die Linse 98 ermöglicht auch die Sammlung
der durch die Beleuchtung des Films entstehendei
ebenen Welle im Punkt F1, außerhalb der Pupille und die
Zusamnienführung der Achsen der konvergierenden Bündel im Punkt Q„ ebenfalls außerhalb der Pupille.
Zielen, welche in der gleichen Ebene senkrech ι /ur
Flugbahn, jedoch in verschiedenen Abstanden angcord- s
net sind, entsprechenden Punkte /■', welche in verschiedenen Richtungen betrachtet werden, jedoch in
einer gleichen Ebene senkrecht zur X-Achse enthalten
sind.
Das halbdurchlässige Plättchen 99 ermöglicht die gleichzeitige Durchführung der photographischen Aufzeichnung
des von F, durch Reflexion an dem Plättchen abgeleiteten reellen Brennpunkts F>
bei 102.
Infolge der Frequenzverschiebung um Π is; 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 O) ausschneidet. Die erzielte Aufzeichnung ist ein .Mitteldung
zwischen einer Photographic und einem HoIo grainm. Wie bei diesem letzteren überlappen sich di<
Aufzeichnungen der verschiedenen Punkte, und di< Untersuchung lediglich eines Teils der Aufzeichnung ir
monochromatischem Licht ermöglicht die Wiederher stellung des gesamten Bildes.
Die begrenzte Anzahl von Kompressionsfiltern hai
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.
Hier/u 5 Blatt /cichnunuen
Claims (5)
1. Mit frequenzmodulierten Impulsen arbeitendes Seitensichtradargerät, das im Empfangsteü eine
Kompressionsanordnung für die empfangenen Impulss hat, denen ein kohärenter Detektor nachgeschaltet
ist, der eine Bezugsschwingung empfängt und Videosignale liefert, die auf dem Bildschirm
einer Katodenstrahlröhre sichtbar gemacht werden, ι ο mit einer Filmaufzeichnungsvorrichtung für das auf
dem Bildschirm dargestellte Bild, einer Entwicklungsvorrichtung für den Film und einer Auswertungsei
nrichturig für den entwickelten Film, dadurch
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 (71 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^, + /",) der dem kohärenten Detektor (91)
zugeführten Bezugsschwingung um einen vorbestimmten konstanten Wert (fj) von der Nennfrequenz
(fa) 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 Winke! (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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