DE1903161C - Monopuls Winkelverfolgungsradar gerat mit kohärenter Demodulation und Entfernungsselektion - Google Patents

Description

lührungsform des Monopuls-Radargerätcs nach der signal .1B kann in ähnlicher Weise betrachtet werden, Erfindung, woraus sich dann das Vorzeichen der Seilcnwinkcl-

Y i g. 2 und 3 einige Diagramme zur Erläuterung, abwcichung ergibt.

E" i g. 4 ein Blockschema einer Vorzugsausführungs- Über die Wellenleiter 7, 8 und 9 werden die vorform des Monopuls-Rxidargeräles nach der Erfindung 5 erwähnten Signale Iß, AE und Σ dem Empfänger 4 und zugeführt, in dem sie durch nicht dargestellte, gc-

E'i g. 5 und 6 Blockschcmas von möglichen Modi- sonderte Kanäle auf eine bestimmte Zwischcnfrequen/: fikationen einer Vorrichtung, wie sie bei den Aus- transformiert und verstärkt werden. Die beiden Zw iführungsformen nach I i g. 1 und 4 angewendet schenfrequenz-Differenzsignale AB?./.· und \l:y.y werwird. ^lu den dabei außerdem in bezug auf das Zwischen-

Entsprechende Teile sind in den E i g. 1. 4, 5 und 6 frequcnz-Summcnsignal Σχ? normalisiert. Durch die mit gleichen Bczugszcichcn angedeutet. Normalisierung werden Schwankungen infolge einer

I i g. 1 zeigt das Blockschallbild eines Monopuls- Änderung der Zielcntfernung oder der reflektierenden Radargerätes, das ein bewegliches Ziel in zwei Winkel- Zieloberflächc beseitigt, so daß das Ampliludcincrkooidinalcn zu verfolgen vermag. Dazu bezeichnet 1 15 hältnis jedes der Differenzsignale in bezug auf d.is einen Sender, 2 einen Synchronisicrimpulsgenerator, Summensignal ein Maß für die Größe der Zielab-3 einen Torimpubgcncniior und 4 einen Empfänger. weichung von der Radarsynimetricachsc ist. Die \or-Dcr Sender und der Empfänger sind dabei an ein erwähnten Zwischcnfrequenzsignalc .1 Bzt\ ALzf und Antennensystem 5 angeschlossen. Durch dieses An- Σζι- treten an den betreffenden Empfängcrausgäiigcn tenncnsystcm wird die im Sender erzeugte clektro- 20 10, 11 und 12 auf und erhalten deshalb, wie im \ormagnetische Energie indem Takt der vom Generator2 stehenden dargelegt wurde, eine Amplituden- und gelieferten Synchronisierimpulsc ausgesendet. Das in Phaseninformation, die für die Größe und die Rich-E i g. 1 dargestellte Monopuls-Radargcräl ist von dem tung der Ziclabweichung von der Radarsymmcint.·- Typ. der nach dem Summc-Differcnz-Verfahren wirkt. achse maßgebend sind. Diese Zwischcnfrcquen/Mgn.ilc Dementsprechend enthält das in der 1 igur nur 25 lassen sich somit zum Erzeugen der Winkclfehlcrschcmalisch dargestellte Antennensystem 5 einen I lorn- signale anwenden, die zum Steuern der Nadifühislrahlcr, der durch Trennwände in vier gleiche Teile schaltungen 13 und 14 sowie 15 erforderlich sind, die aufgeteilt ist. die in eine als »Komparator« bezeichnete es ermöglichen, das Ziel im Seiten- und Höhcnwinkel Vorrichtung 6 ausmünden, die zum Vergleichen von und in der Entfernung zu verfolgen. Um ein sich hecinerscits der Amplituden der oberhalb bzw. unterhalb 30 wcgcndcs Ziel auch dann verfolgen zu können, wenn der ersten Trennwand empfangenen clcklromagnc- gleichzeitig mit dem Zielecho verhältnismäßig staiI e tischen Energie und andererseits der Amplituden der Slörzeichcn empfangen werden, werden die zur Verbcidcrseils von der anderen Trennwand empfangenen folgung erforderlichen Echlcrsignalc \on durch kol.iurgie dient. Dieser Komparator, in dem a. b. c härcntc Detektion der Zwischcnfrcqucn/signale cruikI (I die betreffenden Amplituden der cleklro- 35 hallcnen Niedcrfrcqucnzsignalen abgeleitet, die der magnetischen Energie bezeichnen, die infolge eines infolge der Zielbewegung auftretenden Dopplcnerempfanscncn Ziclcchos in den vier Teilen des Horn- Schiebung der Echosignale proportional sind.
Strahlers auftreten, liefert ein Höhcnwinkcldifferenz- Da/u ist das Monopuls-Radargcrät mil mehren."

signal und ein Scitcnwinkcldiffcrcnzsignal. deren be- Dopplcrsignaldetektoren verschen, in denen die Zw 1-lrcffcndc Amplituden durch folgende Gleichungen 40 schcnfrequenz-Ausgangssignale des Empfängers 4 der

vorerwähnten kohärenten Detektion ausgesetzt wer-

, . (,ι/,) (r i I) ^dCn" ^{wonei ;lls} '^'"gssignal ein auf die Zwischen-

_1/? ' .. j. , /. frequenz transformiertes Ebenbild der Scndefreqnen/

l>cnut/l wird. Die von der Ziclliewcgung her\orge-45 rufcncn und auf die Zwjschcnfrcqucn/sipn.iic auiiie-

ausgedrückt werden können. Der Kompatalorf» lic- drückten Dopplersignalc werden dabei phasen- und fcrt außerdem ein Signal, das der Summe der clektro- amplitudengetreu erhalten. Das genannte Beziigsmagnelischen Energien, die in jedem der vier Teile signal wird mit Hilfe eines Kohärenz-Oszillators 16 des llornsirahlcrs empfangen werden, entspricht und erzeugt. Bei der dargestellten Ausfiihruiigsfonr. bedcssen Amplitude sich durch 5" stehen die erwähnten Dopplersignaldctcktorcn je

nacheinander aus einem phascncmpfindlichcn Dctck- ;

Σ - (a I h i c ! </) tor 17, 18 bzw. 19. dem das betreffende Zwischen- ν

frequenzsignal und das Bezugssignal zugeführt werden, ;

ausdrücken läßt. einer »Boxcar«-Schallung 20. 21 bzw. 22 zui Dehnung

Vorausgesetzt, daß das Ziel als Punklziel betrachtet 55 der Ausgangsimpulsc des phasenempfindlichen Dewird, so sind die in den genannten Homslrahlcrlrikn lcktots, und einem an den Ausgang dieser »Boxcar«- empfangencn Signale a, Ik e und </ in der Phase gleich Schaltung angeschlossenen DopplerfiHcr 23 24 bzw. unil gilt daher für die DifTcrcnzsignale, daß sie unab- 25. dem das Niedcrfrcquenz-Aiisgangssignal eiU-hängig voneinander entweder gleichphasig oder gegen- nomnicn wird.

phasig zum Summensignal sein können. Dieser Phasen- 60 Vorausgesetzt, daß die empfangenen Echosignale information kann das Vorzeichen der Ziclabweichung frei von gleichzeitig eintreffenden Slörzeichcn sind, so entnommen werden. 1st z. B. das Differcnzsignal AE können die an den Empfängcrausgängcn 11 10 und 12 \

gleichphasig zum Summensignal 2.'. d.h. (« I />) auftretenden Zwischcnfrequenzsignale duich die Glei- "■■

. · (c : </), so folgt daraus. d:il5 das Ziel sich oberhalb chungcn I

der Symmeliicaclisi befindet, während das Ziel sich 65 |

lintel halb dci Radarsynimcliicachsc bcl.ndcl. wenn ''-' U« I />) (rl ι!)\., sin (<·»· ! '··/·)/ |

das Diffcicn.'signal 1/.' j-.i-pi-nphasic /um Summen- '/'// J(« , ₍) (/> | ₍/)j_rf sin («·ι- j '·';<)' f

signal ist d h (,/ /.) (/. </)? Das Diflcrcn/- 1>, („ ) /, 1 _r 1 ,/_{)i# sin} (,„_, , ,^₁), )

ausgedrückt werden, worin und

ω, = In /«; /, = Zwischenfrequenz _Σχρ ^ _(fl ., _{h + c + (},_{u ύη (ι>ι},

WD = 2 π /_ß; /d = Dopplerfrequenz _{+ (fl + ft + f +} ^ _{sin ((Oj ± ff|o)},

Der Index zi bedeutet »Ziel«. 5

Von den vorerwähnten Zwischenfrequenzsignalen ausdrücken, wobei der Index el »Festzeichen« (»Clut-

wird das Zwischenfrequenz-Summensignal Σζρ dem ter«) bedeutet. Nach Verarbeitung in den phasenemp-

phasenempfindlichen Detektor 19 zugeführt, während findlichen Detektoren 17, 18 und 19 mit dem er-

die Zwischenfrequenz-Differenzsignale ABzf und wähnten Bezugssignal R sinfo₅f liefern diese Impulse

Δ Ezf den phasenempfindlichen Detektoren 17 bzw. 18 io mit einer konstanten Amplitude, wobei jedem dieser

zugehen. Das jedem dieser Detektoren zugeführte Impulse ein bipolarer Videoimpuls überlagert ist,

Bez'jgssignal wird in der vorliegenden Ausführungs- welche Videoimpulse eine dem Niederfrequenzsignalwß

form mittels eines Kohärenzoszillators 16 erzeugt. entsprechende Amplitudenmodulation aufweisen. Ma-

Dieser Kohärenzoszillator gibt ein Ausgangssignal ab, thematisch lassen sich die Umhüllenden dieser Aus-

das ein auf die genannte Zwischenfrequenz trans- 15 gangssignale durch die Gleichungen:
formiertes Ebenbild der Sersdsfrequenz ist und somit

formelmäßig durch Γ_Λ = (β + fc + r + d)*

R sin (x>_zt + (a + b + c + d)_zi sin ωοί

ausgedrückt werden kann. ao AB_D = {{a + c) — (A + rf)}n

Die erwähnten phasenempfindlichen Detektoren 17, + H^a + c) — (b + d))_ti sin w_Dt

18 und 19 verarbeiten die zugeführten Signale in der und

Weise, daß sie je ein Ausgangssignal liefern, das aus . _ — tt λ. υλ — I Λ- d\\

bipolaren Videoimpulsen besteht, die eine Amplituden- d — {\fl + ) \C -t- /J^et, ..,

Demodulation entsprechend dem Niederfrequenz- »5 ^{+ U}° ^{+ ))zi Sin WDt}

signal wd aufweisen. Mathematisch können die Umhüllenden dieser Ausgangssignale durch folgende ausdrücken. Da für diese Gleichungen gilt, daß die Gleichungen allgemeine Form gleich ρ + q sin cod/ ist, folgert

daraus, daß jedes dieser Signale eine Umhüllende hat,

ΣD = (a + A + c + d)zi sin ωκΙ _3o die aus einer Sinuswelle der Niederfrequenz w_D be-

ABd — {(a + c) — (A + d)}zt sin wot steht, deren Amplitude q durch das Zielecho bestimmt

AEd = Ua+ A) - \c + d)}_a sin w_Dt ^{wird und deren} Gleichspannungspegel ρ durch die

Störzeichen bedingt wird. Eine Betrachtung der vordargestellt werden. stehenden Gleichung ergibt, daß die Amplituden-Diese Gleichungen haben die allgemeine Form 35 werte q der Niederfrequenzsignale derartig sind, daß q sin f)_D/, woraus folgt, daß jedes dieser Signale eine auch nun die in den Zwischenfrequenzsignalen vor-Umhüllende hat, die aus einer Sinuswelle der Nieder- handene, zur automatischen Zielverfolgung erforderfrequenz a>_D besteht, deren Amplitude q durch das liehe Amplituden- und Phaseninformation nach der Zielecho bestimmt wird. kohärenten Detektion dieser Zwischenfrequenzsignale Betrachtet man die letztgenannten Gleichungen, so 40 nach wie vor unverändert in den dann erhaltenen ergibt sich, daß die zur selbsttätigen Verfolgung er- Niederfrequenzsignalen vorhanden ist. Eine in der forderliche Amplituden- und Phaseninformation, die Praxis erprobte Ausführungsform eines Monopulswic bereits ausgeführt in den Zwischenfrequenz- Radargerätes zeigt denn auch, daß die niederfrequen-Signalen vorhanden ist, auch nach der kohärenten ten umhüllenden stets, d. h. unabhängig davon, ob Detektion dieser Zwischenfrequenzsignale nach wie 45 die Zielechos frei bzw. nicht frei von Störzeichen sind, vor unverändert in den dann erhaltenen Niederfre- die Amplituden- und Phaseninformation enthalten, die quenzsignalen vorhanden sind. Die Umhüllenden ent- zum Erzeugen der gewünschten Winkelfehlersignale halten somit alle zum Erzeugen der Winkelfehler- erforderlich ist. Diese Umhüllenden werden dadurch signale erforderliche Information. aufgebaut, daß die an den Ausgängen der phasen-Wird dagegen angenommen, daß die empfangenen 50 empfindlichen Detektoren 17,18 bzw. 19 auftretenden Zielechos nicht frei von gleichzeitig empfangenen Stör- Videoimpulse den zugehörigen »Boxcar«-Schaltungen zeichen sind, so bestehen die Zwischenfrequenz- 20, 21 bzw. 22 zugeführt werden. Letztere bewerk-Differenzsignale und das Zwischenfrequenz-Summen- stelligen, daß die Videoimpulse jeweils um die Dauer signal aus einem Gemisch von Komponenten, von einer Wiederholungsperiode verlängert werden. Bedenen einige eine Doppler-Verschiebung, andere 55 kanntlich klammert eine »Boxcar«-Schaltung das Pojedoch keine Doppler-Verschiebung aufweisen, da das tential eines Speicherelements, wie z. B. eines Kondenzu verfolgende Ziel ein sich bewegendes Ziel ist, sators, auf dem Amplitudenwert des Videoimpulses während hingegen die die Störzeichen hervorrufenden beim jeweiligen Empfang desselben. In dem Intervall Objekte, abgesehen von einer gegebenenfalls auftreten- zwischen zwei aufeinanderfolgenden Videoimpulsen den inneren Bewegung der Störzeichen, fest oder 60 hält das Speicherelement das Potential des vorhernahezu fest sind. Mathematisch lassen sich diese gehenden Impulses bis zu dem Augenblick aufrecht, Zwischenfrequenzsignale durch folgende Gleichungen: in dem ein neuer Videoimpuls mit abweichender Amplitude empfangen wird.

= {{a + c) — (A + rf)}« sin <o_zt Das Ausgangssignal jeder der »Boxcant-Schaltungen

₊ {(_{a + c}) _ (6 4- d)}_zi sin (o), ± too) t ⁶S k^{ann durch cine} stufenartig verlaufende Kurve dargestellt werden. Dieses Ausgangssignal ist die Um-

= {(α + A) — (c + d)}et sin w_zt hüllende der amplitudenmodulierten Impulse. Die

+ {(α + A) — (c + a*)}rf sin {w_z ± cujj) t »Boxcari-Schaltungen führen eine große Niederfre-

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quenzverstärkung herbei, während sie außerdem eine liefert das Seitenwinkelfehlersignal, dessen Größe und Filterwirkung haben, die eine erhebliche Unter- Vorzeichen durch drückung der Impulswiederholungsfrequenz und ihrer

Harmonischen ergeben. F i g. 1 zeigt, daß die be- (_{α + c}) _ (^ ₊ </)

treffenden Ausgangssignale der »Boxcar«-Schaltungen 5

den zugehörigen Doppler-Filtern 23, 24 bzw. 25 zu- {a + 0 + c + a)

geführt werden. Diese Doppler-Filter dienen als

Glättungsfilter für das gewünschte Umhüllende- oder bestimmt werden, während der phasenempnndlicne Doppler-Signal. Mit Rücksicht auf die Änderungen Detektor 30 das Höhenwinkelfehlersignal liefert, der Doppler-Signalfrequenz, die infolge einer An- io dessen Größe und Vorzeichen durch derung der radialen Geschwindigkeit des betreffenden

Ziels auftreten können, ist die Bandbreite dieser (a + b) - (c + d)

Doppler-Filter verhältnismäßig groß, z. B. von der — ——-

Größenordnung der halben Impulswiederholungs- (a+o+c + a)

frequenz (z. B. von 150 Hz bis 2 kHz). Dieses Filter 15
läßt daher nicht nur die Dopplerfrequenz, sondern bestimmt werden.

auch die infolge des Zittern des Systems auftretenden Es sei bemerkt, daß die Amplituden der Um-

Frequenzkomponenten und wenigstens einen Teil der hüllenden, die am Ausgang der Doppler-Filtcr auf= Frequenzkomponenten durch, die infolge der internen treten, sich durch die Wirkung der in den Zwischen-Zielbewegungen auftreten. Die durch die internen ao frequenzstufen des Empfängers zum Normalisieren der Zielbewegungen und das Systemzittern auftretenden Zwischenfrequenzsignale vorgesehenen automatischen und vom Filter durchgelassenen Frequenzkomponenten Verstärkungsregelung ändern können. Es wird klar sind für den Störpegel maßgeblich. Die Höhe dieses sein, daß solche Schwankungen der Umhüllenden Störpegels ist im ungünstigsten Fall der Anzahl Echos nicht auftreten dürfen, weil sie einen direkten Einfluß von Festzeichen, die für jeden ausgesendeten Impuls ag auf den Gradienten der Winkelfehlersignale haben. Die empfangen wird, direkt proportional. Um zu ver- Niederfrequenz-Linearverstärker 26, 27 und 28 sind meiden, daß der Störpegel einen Wert erreicht, bei mit Rücksicht darauf mit einer automatischen Verdem die Detektion des Dopplersignals nicht mehr Stärkungsregelung 31 versehen, die an den Ausgang möglich ist, werden den »Boxcar«-Schaltungen je über des Niederfrequenz-Linearverstärkers 28 angeschlossen die Leitung 34 schmale Entfernungstorimpulse zu- 30 ist.

geführt, die bewirken, daß die »Boxcar«-Schaltungen Statt der phasenempfindlichen Detektoren 22, 23

nur auf die Signale des zu verfolgenden Ziels und die und 24 lassen sich auch Mischstufen und Filter zum ungefähr gleichzeitig mit diesen Zielsignalen emp- Ausfiltern der gewünschten Einseitenbandsignale \crfangenen Festzeichen ansprechen. Eine solche mit wenden.

schmalen Entfernungstorimpulsen ausgeführte Selek- 35 Abgesehen von dieser möglichen Modifikation ist tion in den Winkelverfolgungskanälen ist nur dann die Anwendung der beschriebenen Maßnahmen kei riesmöglich, wenn der Abstand zum betreffenden zu ver- falls auf den in der Ausführungsform dargestellten, auf folgenden Ziel bis auf einige Meter genau bekannt ist. dem Summe-Differenz-Verfahren beruhenden Mono-Während der dem automatischen Verfolgen voran- puls-Radartyp beschränkt, denn die Maßnahmen gehenden Aufschaltungsphase aber ist dieser Abstand 40 lassen sich auch bei anderen bekannten Monopulsmeistens viel weniger genau bekannt, so daß der Radartypen durchführen, z. B. bei denen, die sich auf Radarbedienungsmann das Monopuls-Radargerät nur Phasenvergleich oder auch Amplituden-Phasen-Vermit großer Mühe und mit viel Zeitaufwand derart ein- gleich gründen, sowie bei jenen Monopuls-Verfolstellen kann, daß die Aufschaltung auf das zu ver- gungsradarsystemen, die nach dem sogenannten folgende Ziel erfolgi. 45 »track-while-scani-Verfahren arbeiten.

Zur Bestimmung der Winkelfehlersignale werden Nach der Erfindung entsteht eine besonders günstige

die Ausgangssignale der Doppler-Filter 23, 24 und 25 und in jeder Hinsicht vorteilhafte Ausführung, wenn

über Niederfrequenz-Linearverstärker 26, 27 bzw. 28 das'Monopuls-Radargerät wenigstens eine von breiten

den phasenempfindlichen Detektoren 29 und 30 zu- Entfernungstorimpulsen gesteuerte (erste) Vorrichtung

geführt. Die an den Ausgängen der Verstärker 26 50 35 enthält, deren Eingangskreis 36 (wenigstens eine

und 27 auftretenden Signale Löschstufe 37 mit Verzögerungsleitung besitzt, der

/ eines der kohärent detektierten Ausgangssignale des

_{ΔΒη =} si_a + _C) - {b + d)}_a sin auf und Empfängers zugeführt wird, wobei die Vorrichtung

a OD w-r j v-r j in dazu emgenchtet ist, bestimmte im Ausgangssignal dei

Δ Ed = {(a + b) — (c + d)}* ^sm <°ι>^{ 55 Löschstufe vorhandene Zielsignale grob in Entfernung

zu selektieren und, von diesen Zielsignalen ausgehend,

werden je einem der phasenempfindlichen Detektoren einerseits ein Signal zu erzeugen, daß ein Maß für den 29 bzw. 30 zugeführt. Entfernungs-Verfolgungsfehler ist und nach Zuführung

Außerdem wird diesen phasenempfindlichen De- zum Torimpulsgenerator 3 die breiten Entfernungstorlektoren als Bezugssignal das am Ausgang des Ver- 6<T impulse mit den Zielsignalen in Deckung hält, und stärkers 28 auftretende Signal , andererseits unter Verwendung eines Impulsgeneraton

38 diese Zielsignale in standardisierte Ausgangsimpulse

Σ ο = (a + b + c + d)zi sin <uz>f umzusetzen, die wenigstens während der Auf schal-

tungsphase als schmale Entfernungstorimpulse der

zugeführt. Die phasenempfindlichen Detektoren 29 65 Torschaltungen in den Winkelverfolgungskanälen zu und 30 verarbeiten die ihnen zugeführten Signale und geführt werden.

liefern als Ausgangssignal die gewünschten Winkel- Die dem Torimpulsgenerator 3 entnommenen brei·

fehlersignale; der ,phasenempfindliche Detektor 29 ten Torimpulse bestehen je aus einem frühen unc

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einem an diesen anschließenden späten Torimpuls, die sind weniger stark und, wie im vorgehenden erklärt über die Leitungen 39 bzw. 40 der Vorrichtung 35 wurde, auf die Zittererscheinungen des Systems und zugeführt werden. Bei der hier beschriebenen Aus- die etwaige interne Bewegung fester Ziele zurückzuführungsform enthält diese Vorrichtung zwei mit dem führen. Infolge der Tatsache, daß die Vorrichtung 37 Ausgang der Vorrichtung 37 verbundene Schwellen- 5 die Gleichstromkomponente der festen Ziele unterschaltungen 41 und 42, die von den erwähnten frühen drückt und die Wechselstromkomponente der sich bzw. späten breiten Torimpulsen aufgetastet werden bewegenden Ziele durchläßt, ist das Ausgangssignal und deren Ausgänge einerseits über eine Impuls- dieser Vorrichtung und auch sein Eingangssignal ein dehnungsschaltung 43 mit einem Subtrahierer 44 und bipolares Videosignal. Dieses bipolare. Videosignal andererseits über einen Addierer 45 mit dem von einem io wird durch Gleichrichtung in ein unipolares Video-Sperrschwinger gebildeten Impulsregenerator 38 ver- signal umgesetzt, wie in Fig. 2b veranschaulicht ist. bunden sind. Der Ausgang des Subtrahierers 44 ist Die Einfangung kann bekanntlich in zwei Phasen über die Leitung 46 mit dem von einem Verstärker unterteilt werden, d. h. eine erste Phase, in der der gebildeten Entfernungsservo 15 verbunden, dessen Radarbedienungsmann bewirkt, daß das Antennen-Ausgangssignal einen Zeitmodulator (nicht darge- 15 system 5 im Azimut auf das zu verfolgende Ziel einstellt) steuert, der einen Teil des Torimpulsgenerators gesteuert und der TGrimpulsgenerator derartig eingebildet. Der Ausgang des Impulsregenerators 38 ist stellt wird, daß das zu verfolgende Ziel in der nachüber die Leitung 34 an einen Eingang von jeder der folgender, zweiten Phase, in der eine Höhenabtastung »Boxcar«-Schaltungen 20, 21 und 22 angeschlossen. durchgeführt wird, in der Entfernung selektiert wird.

Die aus einer Verzögerungsleitung und einer Lösch- ao Die dazu notwendigen vom Bedienungsmann zu ver-

stufe bestehende Vorrichtung 37 kann entsprechend wendenden Mittel sind in F i g. 1 einfachheitshalber

den bei der Festziellöschung (»MTi«) üblichen Typen weggelassen.

aufgebaut sein, so daß es hier genügt, zu erwähnen. Vorausgesetzt, daß das in F i g. 2 b dargestellte daß eine solche Vorrichtung wenigstens zwei Video- unipolare Videosignal das während der Höhenabkanäle besitzt. Der eine Kanal ist ein normaler Video- 35 tastung am Ausgang der Vorrichtung 37 auftretende kanal, im anderen Kanal erfahren die Videosignale Signal ist, und ferner angenommen, daß der Toreine Verzögerung gleich einer Impulswiederholungs- impulsgenerator derartig eingestellt ist, daß die von periode. Die Ausgangssignale der beiden Kanäle ihm gelieferten breiten Torimpulse in einem Zeitinterwerden voneinander subtrahiert. Die Wirkungsweise vall nach F i g. 2c auftreten, kann die Wirkungsweise dieser Vorrichtung entspricht der eines Filters, das die 30 der Vorrichtung 35 wie folgt erläutert wei »i?η:
Gleichstromkomponente von festen Zielen unter- In dieser Vorrichtung wird das erwähnte uaipolare drückt und die Wechselstromkomponente von sich Videosignal den beiden Schwellenschaltungcn 41 und bewegenden Zielen durchläßt. 42 zugeführt. Mit Ausnahme des Zeitintervalls, in

Eine optimale Filterwirkung entsteht, wenn der dem die diesen Schwellenschaltungen zugeführten Signal-Rausch-Pegel des Eingangssignals der Vorrich- 35 frühen bzw. späten breiten Torimpulse auftreten, ist tung gleich dem Löschverhältnis ist. In diesem Falle der Pegel der Schwellenschaltungen so hoch, daß die sind der Rauschrest und der Löschrest einander gleich. zugeführten Signale nicht durchgelassen werden. Wäh-Vorausgesetzt, daß die Vorrichtung eine konstante rend des Intervalls, in dem die frühen bzw. spaten Verstärkung aufweist (gegebenenfalls eingebaute auto- Torimpulse auftreten, wird der Schwellenpegel dermatische Verstärkungsregelung), kann die gewünschte 40 artig herabgesetzt, daß der Störzeichenrest aus der optimale Filterwirkung in einfacher Weise dadurch Löschstufe unterdrückt wird, jedoch die den Schwellenerhalten werden, daß die im Empfänger 4 vorhandene pegel überschreitenden Zielsignale durchgelassen wer-Zwischenfrequenzverstärkungsregelung derart beein- den.

flußt wird, daß der Rauschpegel am Ausgang der Die beiden Schwellenschaltungen 41 und 42 bilden

Vorrichtung gleich dem halben Sättigungswert ist. 45 samt dem Impulsdehner 43 und dem Subtrahierer 44

Jedes Echo eines Festziels ist dann auf einen solchen einen Zeitdiskriminator, dessen Ausgangssignal ein

Wert höchstens reduziert, der dem halben Sättigungs- Maß für den Entfernungsfolgefehler ist. Dieses Signal

wert gleich ist und von jedem Echo eines sich bewegen- wird über die Leitung 46 dem Verstärker 15 zugeführt,

den Ziels überschritten wird. Beim Ausführungsbei- der dann eine Regelspannung abgibt, die über die

spiel nach F ϊ g. 1 wird die hn Empfänger vorhandene so Leitung 48 dem Torimpuisgenerator 3 zugeführt wird.

Zwischenfrequenzverstärkungsregelung dazu von einer Diese Regelspannung bewirkt, daß die Zeitlage der

Regelspannung gesteuert, die einem an den Ausgang breiten Entfernungstorimpulse so nachgesteuert wird,

der Vorrichtung 37 angeschlossenen Rauschdetektor 47 daß beide Torimpulse mit den Zielsignalen in Deckung

entnommen wird. gebracht und gehalten werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 besteht das 55 Der an dem Ausgang der beiden Schwellenschal-Eingangssignal der Vorrichtung 37 aus dem nach tungen 41 und 42 angeschlossene Addierer 45 führt die kohärenter Detektion des Zwischenfrequenzsummen- Zielsignale, insoweit sie die erwähnte niedrige Schwelle signals Σμρ am Ausgang des phasenempfindlichen überschreiten, dem Impulsregenerator 38 zu, der je-Detektors 19 auftretenden bipolaren Videosignal. weils bei Empfang eines solchen Zielsignals einen Dieses Videosignal weist in aufeinanderfolgenden Emp- 60 standardisierten Ausgangsimpuls liefert, wie er ir fangszeiten nur für die sich bewegenden Ziele eine F i g. 2d veranschaulicht ist.

deutliche Amplitudenänderung auf. F i g. 2 a zeigt Die breiten Torimpulse selektieren einen Abstands-

zur Illustration die Superposition mehrerer Video- bereich, der sich z. B. von 1 km vor bis 1 km nacl;

signale (Amplitude als Zeitfunktion), die in aufein- dem angenommenen Zielabstand erstreckt. Es wire

anderfolgenden Empfangszeiten empfangen werden. 65 einleuchten, daß die Verwendung solcher breitei

In dieser Figur ist die Lage eines sich bewegenden Entfernungstorimpulse es dem Radarbedienungsmani

Ziels mit einem Pfeil angedeutet. Die übrigen von erleichtert, mit dem Monopuls-Radar das zu ver

Impuls zu Impuls auftretenden Amplitudenänderungen folgende Ziel entfernungsmäßig zu erfassen. Di<

Maßnahmen nach der Erfindung ermöglichen die Anwendung solcher breiter Entfernungstorimpulse, da sie, sobald das Monopulsradar grob in Entfernung auf das zu verfolgende Ziel eingelaufen ist, selbsttätig die züi Entfernungswahl in den Winkelverfolgungskanälen erforderlichen schmalen Torimpulse erzeugen.

Das Monopuls-Radargerät nach F i g. 1 kann ein bestimmtes Ziel einfangen und dieses anschließend in Winkel und Entfernung verfolgen. Da bei dieser Ausführungsform auch während der Verfolgung zunächst breite Torimpulse benutzt werden, ist die Folgefähigkeit auch bei Vorliegen sehr starker Störzeichen nicht optimal. Dieser Nachteil ist bei der im nachfolgenden zu beschreibenden, in Fig. 4 dargestellten Vorzugsausführungsform behoben.

Diese Voi7ugsausführungsfonn entspricht weitgehend der nach Fig. 1, unterscheidet sich aber darin, daß der Torimpulsgenerator 3 des Radargerätes derart ausgebildet ist, daß er nicht nur breite, sondern gleichzeitig auch schmale Entfernungstorimpulse lie- ao fert, deren Zeitlagen in einem festen Verhältnis zu den Zeitlagen der breiten Torimpulse stehen, und daß das Radargerät weiterhin folgende Elemente enthält:

eine zweite Vorrichtung 49, der das kohärent detektierte Ausgangssignal des Empfängers 4 unmittelbar zugeführt wird und die bei Empfang der dem Torimpulsgenerator entommenen schmalen Entfernungstorimpulse das zum automatischen Verfolgen in der Entfernung erforderliche Fehlersignal liefert;

Schaltmittel (Relaisschaltung 50 und die zugehörigen Kontakte), die in der ersten Schaltlage die standardisierten Ausgangsimpulse der ersten Vorrichtung 35 als schmale Torimpulse der Torschaltung in jedem der Winkelverfolgungskanäle zuführen und in der zweiten Schaltlage die vom Torimpulsgenerator 3 gelieferten schmalen Entfernungstorimpulse der erwähnten zweiten Vorrichtung 49 und der Torschaltung in jedem der Winkelverfolgungskanale zuführen und außerdem die erste Vorrichtung 35 außer Betrieb setzen; einen Millerintegrator 51, bei dem ein Eingangskreis eine Torschaltung 52 enthält, die von den erwähnten, dem Torimpulsgenerator entnommenen schmalen Entfernungstorimpulsen gesteuert wird und über welche die standardisierten Ausgangsimpulse der ersten Vorrichtung 35 dem Millerintegrator zugeführt werden, wobei das Integratorausgangssignal beim Erreichen eines bestimmten Wertes bewirkt, daß die erwähnten Schaltmittel von der ersten in die zweite Schaltlage umgeschaltet werden.

Hinsichtlich der vom Torimpulsgenerator 3 gelieferten schmalen Torimpulse kann zwischen einer ersten und einer zweiten Art von schmalen Torimpuisen unterschieden werden. Die schmalen Torimpulse der ersten Art bestehen aus einfachen Impulsen, deren Dauer gleich der der standardisierten Ausgangsimpulse ist, die vom Impulsregenerator 38 geliefert werden. Die schmalen Torimpulse der zweiten Art bestehen je aus einem frühen und einem spaten schmalen Torimpuls. Die zeitliche Lage der vom Torimpulsgenerator gelieferten Torimpulse ist in F i g. 3 dargestellt, wobei Fig. 3b einen frühen und einen spaten breiten Torimpuls, F i g. 3c einen einfachen schmalen Torimpuls und F i g. 3c einen frühen und einen spaten schmalen Torimpuls zeigen.

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45 Die erwähnten Schaltmittel bestehen aus einer Relaisschaltung 50 und den von dieser Relaisschaltung betätigten Kontakten 53 bis 60;

Die in der Figur dargestellte Lage dieser Kontakte entspricht der erwähnten zweiten Schaltlage, die normalerweise auftritt, wenn sich die Relaisschaltung 50 im Ruhezustand befindet. In diesem Falle ist die erste Vorrichtung 35 unwirksam, da der Eingangskreis 36 dann von den Arbeitskontakten 59 und 60 unterbrochen ist Die Steuerung der »Boxcar«-Schaltungen 20 und 21 erfolgt dann durch die schmalen Torimpulse der ersten Art, die über die Leitung 61 und die Ruhekontakte 53 diesen »Boxcart-Schaltungen zugeführt werden. Außerdem werden in diesem Falle die frühen und späten schmalen Torimpulse zur Steuerung der »Boxcar«-Schaltungen 22 und 22' benutzt. Die frühen schmalen Torimpulse werden dabei nämlich über die Leitung 62 und die Ruhekontakte 57 der »Boxcar«- Schaltung 22 zugeführt während die spaten schmalen Torimpulsc über die Ltitung 63 und die Ruhekontakte 55 der »Boxcar«-Schaltupg 22' zugehen. Die »Boxcar«- Schaltungen 22 und 22' bilden einen Teil der zweiten Vorrichtung 49, die weiterhin aus einer Summe-Differenz-Schaltung 64 und zwei Dopplerfiltern 25 und 25', über welche die »Boxcar«-Schaltungen 22 und 22' an die erwähnte Summe-Differenz-Schaltung angeschlossen sind, sowie einem phasenempfindlichen Detektor 65 und zwei Niederfrequenzverstärkern 28 und 28' aufgebaut ist, über die einerseits der Differenzausgang und andererseits der Summenausgang der Summen-Differenz-Schaltung mit dem phasenempfindlichen Detektor 65 verbunden sind.

Wenn sich die Relaisschaltung 50 in der Betriebslage befindet, befinden sich die Kontakte 53 bis 60 in der nicht dargestellten Lage, die der erwähnten ersten Schaltlage entspricht. In diesem Fall ist die Vorrichtung 35 wirksam, da die Arbeitskontakte 59 und 60 dann geschlossen sind und der Eingangskreis 36 daher nicht mehr unterbrochen ist. Von den durch den Torimpulsgenerator gelieferten breiten und schmalen Torimpulsen werden dann ausschließlich die frühen und späten breiten Torimpulse benutzt. Diese werden nämlich über die Leitungen 39 und 40 den beiden Schwellenschaltungen 41 und 42 der Vorrichtung 35 zugeführt. Die Steuerung der »Boxcart-Schaltungen 20 und 21 erfolgt in diesem Falle durch die standardisierten Ausgangsimpulse, die vom Impulsgenerator 38 geliefert und über die Leitung 34 und die dann geschlossenen Arbeitskontakte 54 den »Boxcard-Schaltungen 20 und 21 zugeführt werden. Die standardisierten Ausgangsimpulse des Impulsregenerators 38 werden außerdem über die Arbeitskontakte 58 der »Boxcar«-Schaltung 22 i.ugeiührt. Da der »Boxcar«- Schaltung 22' in diesem Falle keine Torimpulse zugeführt werden, kann sie auf das Ausgangssignal des phasenempfindlichen Detektors 19 nicht ansprechen. Außerdem ist die Verbindung zwischen dem Niederfrequenzverstärker 28' und dem phasenempfindlichen Detektor 65 durch die dann offenen Kontakte 56 unterbrochen.

Die Wirkungsweise des hier beschriebenen Monopuls-Radargerätes ist wie folgt:

Zur Einleitung des Aufschaltungsvorgangs wird über die Leitung 66 ein Startsignal an die Relaisschallung 50 gegeben, die dadurch anspricht, so daß die Kontakte 53 bis 60 die nicht dargestellte Lage annehmen. Die Wirkungsweise des Impulsradargerätes ist dann die gleiche wie die der an Hand der F i g. 1

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beschriebenen Ausführung. Auf ganz ähnliche Weise die Steuerung der »Boxcari-Schältungen 22 und

liefert die Vorrichtung 35, falls während der Höhen- 22' durch den frühen und den spaten schmalen

abtastung Echosignale empfangen werden, einerseits Torimpuls übernommen ist und die Verbindung

über die Leitung 46 ein Signal, das ein Maß für den zwischen dem Niederfiequenzverstäricer 28 und

Entfernungsfehler ist, und andererseits über die Lei- 5 dem phasenempfindlichen Detektor 65 durch das

tung 34 standardisierte Ausgangsimpulse. Diese Im- Schließen der Ruhekontakte 56 heigestellt ist. pulse werden als schmale Törimpulse den »Boxcar«-

Schaltungen 20, 21 und 22 zugeführt, so daß diese Das Entfernungsfehlersignal wird dann von der kurzzeitig auf die Ausgangssignale der phasenemp- Vorrichtung 49 geliefert. Die »Boxcart-Schaltungen 22 Südlichen Detektoren 17,18 und 19 reagieren werden, to und 22' sprechen auf das vom phasenempfindlichen Die phasenempfindlichen Detektoren 29 und 30 Detektor 19 gelieferte und in Fig. 3a dargestellte liefern dann die zur Antennensteuerung erforderlichen Videosignal im Zeitpunkt des Auftretens der diesen Winkelfehlersignale. Das den phasenempfindlichen »Boxcar«-Schaltungen zugeführten Torimpulse an. Bei Detektoren 29 und 30 zugeführte Bezugssignal wird richtiger Einstellung der Zeitlage dieser frühen und dabei dem Ausgang des Niederfrequenzverstärkers 28 15 späten schmalen Torimpulse sind die Ausgangssignale entnommen. Dieses Bezugssignal wird auch dem dieser »Boxcar«-Schaltungen in der Amplitude einphasenempfindlichen Detektor 65 zugeführt, der aber ander gleich. Das von der Summe-Differenz-Schaltung keine Ausgangsspannung liefert, da der »Boxcar«- 64 gelieferte Summensignal wird dann nach VerSchaltung 22' kein Torimpuls zugeführt wird und Stärkung im Verstärker 28 als Bezugssignal den phasenaußerdem die Verbindung zwischen dem Niederfre- ao empfindlichen Detektoren 29,30 und 65 zugeführt. Das quenzverstärker 28' und dem phasenemph'ndlichen von der Summe-Differenz-Schaltung 64 gelieferte Detektor 65 durch die dann offenen Ruhekontakte 56 Differenzsignal ist bei richtiger Einstellung der Zeitunterbrochen ist. Die Winkelfehlersignale werden in lage der frühen und späten schmalen Torimpulse den Verstärkern 67 und 68 verstärkt und dem Seiten gleich Null. Der phasenempfindliche Detektor 65 winkelservo 13 und dem Höhenwinkelservo 14 zu- 35 bekommt dann kein Eingangssignal zugeführt und geführt. Das Entfemungsfehlersignal wird nach er- liefert daher auch kein Fehlersignal, was auf Grund folgter Verstärkung im Verstärker 15 über die Leitung der Annahme, daß die Zeitlage der frühen und spaten 48 dem Torimpulsgenerator 3 zugeführt. Dadurch schmalen Torimpulse richtig eingestellt ist, stimmt, wird die Zeitlage der breiten Entfernungstorimpulse Bei einer Änderung des Abstandes zum Ziel und derartig nachgeregelt, daß die gemeinschaftliche 3° daher unrichtiger Zeitlage-Einstellung der frühen und Flanke dieser frühen und spaten breiten Torimpulse, spaten schmalen Torimpulse sind die Amplituden der wie in Fig. 3b dargestellt, mit der Mitte der den von den »Boxcar«-Schaltungen 22 und 22' gelieferten phasenempfindlichen Detektoren 17, 18 und 19 ent- Ausgangssignale voneinander verschieden und liefert nommenen Videosignale nach Fig. 3a zusammen- der phaseneinpfindliche Detektor 65 daher ein Ausfällt. Die zeitliche Lage der vom Torimpulsgenerator 3 35 gangssignal, dessen Amplitude ein Maß für die Größe gelieferten schmalen Torimpulse der ersten Art ent- des Entfernungsfehlers darstellt und wobei die Richspricht dann, wie in F i g. 3c dargestellt, der Zeitlage tung der Abweichung im phasenempfindlichen Detekder in Fig. 3d dargestellten standardisierten Aus- tor 65 in Abhängigkeit vom Vorzeichen des von der gangsimpulse des Impu'.sregenerators 38, während die Summe-Differenz-Schaltung 64 gelieferten Differenz-Zeitlage der vom Torimpulsgenerator 3 gelieferten 40 signals bedingt wird. Die phasenempfindlichen Detekf ruhen und spaten schmalen Torimpulse nach Fig. 3e toren 29 und 30 liefern auf die normale Weise die derart ist, daß die gemeinschaftliche Flanke dieser Winkelfehlersignale, da es für die »Boxcar^-Schaltunfrühen und späten schmalen Torimpulse mit dem gen 20 und 21 ganz gleichgültig ist, daß die Steuerung Höchstwert des Eingangsvideossignals der »Boxcar«- von den vom Torimpulsgenerator 3 gelieferten schma-Schaltungen zusammenfällt. Da die vom Torimpuls- 45 len Torimpulsen übernommen worden ist.
generator 3 gelieferten schmalen Torimpulse (F i g. 3 c) Bei den vorgehend beschriebenen Ausführungs-S und die standardisierten Ausgangsimpulse (Fig. 3d) formen wird als Eingangssignal der Vorrichtung 35 dann gleichzeitig an der Torschaltung 52 auftreten, das Summensignal benutzt, da dieses Signal bei einem werden die standardisierten Ausgangsimpulse durch- auf dem Summen- und Differenz-Verfahren basierengelassen und über einen Impulsdehner 69 dem Miller- 50 den Monopuls-Radargerät ohne weiteres vorhanden integrator 51 zugeführt. ist. Wird die Erfindung aber bei einem auf Amplituden-Der Impulsdehner 69 ist dabei derart ausgebildet, und/oder Phasenvergleich basierenden Monopulsdaß er bei Empfang der standardisierten Ausgangs- Radargerät verwendet, so läßt sich grundsätzlich eines impulse einen in positiver Richtung gehenden Aus- der zu vergleichenden Eingangssignale, z. B. das gangsstrom an den Millerintegrator liefert, der somit 55 stärkere Signal, als Eingangssignal für die Vorrichtung eine in negativer Richtung zunehmende Ausgangs- 37 verwenden.

spannung liefert. Diese Ausgangsspanming wird über Die Vorrichtung 35 ist keineswegs auf die Ausdie Leitung 70 der Relaisschaltung 50 zugeführt, die führungsformen nach F i g. 1 und 4 beschränkt, in den Ruhezustand gebracht wird, sobald diese ne- F i g. 5 zeigt eine mögliche Modifikation, bei der statt gativ zunehmende Spannung einen bestimmten Wert 60 zwei von einem frühen bzw. einem späten breiten Torunterschreitet. Die Kontakte 53 bis 60 nehmen dann impuls aufgetasteten Schwellenschattungen 41 und 42 die in der Figur dargestellte Lage ein, wobei: nur eine Schwellenschaltung 71 verwendet wird, die

überdies nicht aufgetastet wird. Die notwendige grobe

der Eingangskreis der Vorrichtung 35 durch die Entfernungsselektion erfolgt dabei mittels einer Tor-

ArbeitskontaVte 59 und 60 unterbrochen ist; 65 schaltung 72, die von breiten Entfernungstorimpulsen die Steuerung aei «Boxcart-Schaltungen 20 und des Torimpulsgenerators 3 gesteuert und über die das 21 durch die schmalen Torimpulse (Fig. 3d) Ausgangsvideosignal der Vorrichtung 37 der Schwel-

übernommen ist: lenschaltung 71 zugeführt wird. Der Ausgang dei

:Henschaltung 71 ist dabei weiter einerseits mit mpulsregenerator 38 und andererseits mit einem skriminator 73, der von den frühen bzw. spaten Q Torimpulsen gesteuert wird, verbunden, g. 6 zeigt eine weitere mögliche Modifikation, r das Ausgangsvideosignal der festen Schwellenvorrichtung 71 einerseits über eine einzige: von breitett Torimpulsfn gesteuerte Torschaltung 72 dem Impuls-¹, regenerator 38 und andererseits unmittelbar einem von den frühen und spaten braten Entfernungstorimpulsen gesteuerten Zeitdiskriminator 73 zugeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Monopuls-Radargerät zur automatischen Verfolgung eines sich bewegenden Ziels mit einem S Sender zum Übertragen von Impulsen hochfrequenter elektromagnetischer Energie, einem Empfänger zum Empfang von Echosignalen in mindestens zwei zur Antennensymmetrieachse symmetrisch liegenden Empfangsmustern und pro Winkelkoordinate mit einer Nachführschaltung, die durch ein Fehlersignal gesteuert wird, dessen Größe und Vorzeichen von dem entsprechend der Zielablage von der Antennensymmetrieachse schwankenden Amplituden- und/oder Phasenverhäi'nis von jeweils zwei beim Empfang von Echosignalen durch den Empfänger gelieferten Zwischenfrequenzsignalen abhängig sind, wobei die Winkelfehlersignale von durch kohärente Demodulation der genannten Zwisehenfrequenzsignale erhaltenen Niederfrequenzsignalen abgeleitet werden, die der infolge der Zielbewegung auftretenden Dopplerverschiebung der Echosignale entsprechen, welche mit Hilfe schmaler Torimpulse, die einer in dem betreffenden Winkelverfolgungskanal vorhandenen Torschaltung zugeführt werden, in der Entfernung selektiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Radargerät wenigstens eine von breiten E^:.ntfernungstorimpulsen gesteuerte Vorrichtung (35) enthält, deren Eingangskreis (36) eine Loschstufe (37) mit Verzögerungsleitung besitzt, welcher eines der erwähnten kohärent demodulierten Ausgangssignale des Empfängers (4) zugeführt wird, und die dazu eingerichtet ist, bestimmte im Ausgangssignal der Löschstufe (37) vorhandene Zielsignale grob in der Entfernung zu selektieren und von diesen Zielsignalen ausgehend einerseits ein Signal zu erzeugen, das ein Maß für den entfernungsmäßigen Verfolgungsfehler darstellt und nach Zuführung an einen Torimpulsgenerator (3) die breiten Entfernungstorimpulse in Deckung mit den Zielsignalen hält, und andererseits unter Verwendung eines Impulsregenerators (38) diese Zielsignale in standardisierte Ausgangsimpulse umzusetzen, die wenigstens während der Aufschaltungsphase als schmale Verfclgungstorimpulse den in den Winkelverfolgungskanälen vorhandenen Torschaltungen zugeführt werden.

2. Monopuls-Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Torimpulsgenerator (3) des Radargerätes derart ausgebildet ist. daß er außer den breiten gleichzeitig auch schmale Entfernungstorimpulse liefert, deren Zeitlagen in einem festen Verhältnis zu den Zeitlagen der breiten Torimpulse stehen, und daß das Radargerät weiterhin folgende Elemente enthält:

eine zweite Vorrichtung (49), der das kohärent detekiierte Ausgangssignal des Empfängers (4) unmittelbar zugeführt wird und die bei Empfang der dem Torimpulsgenerator entnommenen schmalen Entfernungstorimpulse das zum automatischen Verfolgen in" der Entfernung erforderliche Fehlersignal liefert;
Schaltmittel (50, 53 bis 60), die in der ersten Schaltlage die standardisierten Ausgangsimpulse der ersten von den breiten Torimpulsen gesteuerten Vorrichtung (35) als schmale Torimpulse der Torschaltung in jedem der WinJtelverfolgungskanäle zuführen und in der zweiten . Schaltlage die vom Torimpulsgenerator (3) gelieferten schmalen Entfernungstorimpulse der erwähnten zweiten Vorrichtung (49) und der Torschaltung in jedem der Winkelverfolgungskanäle zuführen und außerdem die erste Vorrichtung (35) außer Betrieb setzen;
einen Millterintegrator (51), bei dem ein Eingangskreis eine Torschaltung (52) enthäit, die von den erwähnten, dem Torimpulsgenerator (3) entnommenen schmalen Entfernungstorimpulsen gesteuert wird und über weiche die standardisierten Ausgangsimpulse der ersten Vorrichtung (35) dem Millerintegrator (51) zugeführt werden, wobei das Integratorausgangssignal beim Erreichen eines bestimmten Wertes bewirkt, daß die erwähnten Schaltmittel (50, 53 bis 60) von der ersten in die zweite Schaltlage umgeschaltet werden.

3. Monopuls-Radargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung (35) zwei mit dem Ausgang der Löschstufe (37) verbundene Cchwellenschaltungen (41, 42) enthält, die von den erwähnten frühen bzw. späten breiten Torimpulsen aufgetastet werden und deren Ausgänge einerseits über eine Impulsdehnungsschaltung (43) mit einem Subtrahierer (44) und andererseits über einen Addierer (45) mit dem von einem Sperrschwinger gebildeten Impulsregenerator (38) verbunden sind.

4. Monopuls-Radargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung (35) aus einer einzigen Schwellenschaltung (71) sowie einer von breiten Entfernungstorimpulsen gesteuerten Torschaltung (72) besteht, über weiche das Ausgangsvideosignal der Löschstufe (37) der Schwellenschaltung (71) zugeführt wird, und daß an die Schwellenschaltung einerseits ein Zeitdiskriminator (73), der von den frühen bzw. späten breiten Torimpulsen zur Erzeugung des Entfernungsfehlersignals gesteuert wird, und andererseits der von einem Sperrschwinger gebildete impulsregenerator (38) angeschlossen ist, der die erwähnten standardisierten Ausgangsimpulse liefert.

5. Monopuls-Radargerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung (49) aus folgenden Elementen aufgebaut ist:

zwei »Boxcar«-Schaltungen (22, 22'), die während des Auftretens der zweiten Schaltlage von den frühen schmalen Torimpulsen bzw. von den spaten schmalen Torimpulsen gesteuert werden und denen das kohärent detektierte Ausgangssignal des Empfängers (4) zugeführt wird;

einer Summe-Differenz-Schaltung (64) und zwei Dopplerfiltem (25, 25'), über welche die Ausgangssignale der »Boxcaro-Schaltungen (22, 22') der Summe-Differenz-Schaltung (64) zugeführt werden, und
einem phasenempfindlichsn Detektor (65) sowie zwei Niederfrequenzverstärkern (28, 28'), über die einerseits das Summensignal und andererseits das Differenzsignal der Summe-Differenz-Schaltung (64) dem phasen-

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empfindlichen Detektor (65) zugeführt wird, möglich. Die genannten Störzeichen sind die Echowobei letzterer das Entfernu.sgsfehlersignal signale, die infolge von Bodenechos oder Seegangsliefert. reflexionen oder infolge eines bestimmten meteorolo

gischen Zustandes, z. B. Wolken und Regen, auftreten.

5 Diese Störzeichen wirken besonders störend, da sie

oft bedeutend stärker als die empfangenen Zielechos sind. Das Zielecho wird darn von den Störzeichen übertönt, was bei einem sich bewegenden Ziel unver-

Die Erfindung betrifft ein Monopuls-Radargerät meidlich zur Folge hat, daß es unmöglich ist, das Ziel zur automatischen Verfolgung eines sich bewegenden io zu verfolgen, da der Fehlerdetektor unter diesen Um-Ziels mit einem Sender zum Übertragen von Impulsen ständen in der Weise auf die Störzeichen reagiert, daß hochfrequenter elektromagnetischer Energie, einem es an diesen haftet, statt das Ziel zu verfolgen. Diese Empfänger zum Empfang von Echosignalen in min- Tatsache wird bereits lange als ein wesentlicher Nachdestens zwei zur Antennensymmetrieachse symmetrisch teil des bekannten Monopuls-Radargerätes empfunden, liegenden Empfangsmustern und pro Winkelkoordi- 15 da es dabei bekanntlich unmöglich ist, z. B. Tiefflieger nate mit einer Nachführschaltung, die durch ein zu verfolgen.

Fehlersignai gesteuert wird, dessen Größe und Vor- Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein Monopuls-

zeichen von dem entsprechend der Zielablage von der Radargerät zu schaffen das derartig ausgebildet ist, Antennensymmetrieachse schwankenden Amplituden- daß das zum Steuern der Nachführschaltung erforder-■jnH'oder Phasenverhältnis von jeweil« zwei beitn »« liehe Winkelfehlersignal von Niederfrequenzsignalen Empfang von Echosignalen durch den Empfänger ge- abgeleitet wird, die durch kohärente Detektion der lieferten Zwischenfrequenzsignalen abhängig sind, Zwischenfrequenzsignale erhalten werden und die der wobei die Winkelfehlersignale von durch kohärente infolge der Zielbewegung auftretender; Doppler-Ver-Demodulation der genannten Zwischenfrequenzsignale Schiebung der Echosignale entsprechen. Dieser vorerhaltenen Niederfrequenzsignalen abgeleitet werden, 25 schlag beruht einerseits auf &■ bei der Dopplerdie der infolge der Zielbewegung auftretenden Doppler- Festzeichenlöschung (»MTI«) bereits erworbenen trverschiebung der Echosignale entsprechen, welche mit kenntnis, daß das Feststellen des etwaigen Auftretens Hilfe schmaler Torimpulse, die einer in dem be- eines Doppler-Signals durch kohärente Detektion ein treffenden Winkelverfolgungskanal vorhandenen Tor- Mittel zur Unterscheidung zwischen Echos von bewegschaltung zugeführt werden, in der Entfernung selek- 30 liehen und von festen Zielen ist, und andererseits auf tiert sind. der erst jetzt errungenen neuen Erkenntnis, daß bei

Ein »Monopuls«-Radargerät zur selbsttätigen Win- einem Monopulsradar die gewünschte Winkelinformakeh erfolgung eines bewegenden Ziels kann auf unter- tion auch nach einer solchen kohärenten Detektion in schiedliche Weisen ausgebildet werden (siehe z.B. den dann erhaltenen Niederfrequenzsignalen nach wie Rhodes: »Introduction to monopulse«, McGraw- 35 vor vorhanden ist, so dab von diesen Niederfrequenz-Hill 1959, insbesondere Fig. 3.12 und den ein- Signalen das erforderliche Fehlersignal abgeleitet schlägigen Text auf S. 56 und 57, denen unter anderem werden kann.

entnommen werden kann, daß die verschiedenen Aus- Die Erfindung bezweckt, ein Monopuls-Radargerat

führungsformen eines solchen Monopuls-Radargerätes der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, daü lediglich ein und derselben »besonderen« Theorie 40 die Aufschaltung dieses Radars auf ein Ziel, dessen genügen). Daher stimmen die verschiedenen Aus- Azimut und ungefähre Entfernung dun# z._ B._ ein führungsformen im Aufbau und im Prinzip stets darin Rundsuchradar bestimmt worden sind, auch beim überein, daß sie mit einem Sender zum Aussenden Vorliegen starker Festzeichen auf schnelle und wirkvon Impulsen hochfrequenter, elektromagnetischer same Weise erfolgen kann, um es anschließend winkel-Energie, einem Empfänger zum Empfang von Echo- 45 und entfernungsmäßig automatisch zu verfo gen. Signalen in mindestens zwei zur Radarsymmetrie- Nach der Erfindung enthält ein Monopuls-Radarachse symmetrisch liegenden Empfangsmustern und gerät der eingangs beschriebenen Art dazu wenigstens pro Winkelkoordinate mit einer Nachführschaltung eine von breiten Entfernungstorimpulsen gesteuerte versehen sind, die durch ein Fehlersignal gesteuert Vorrichtung, deren Eingangskreis eine Loschstufe mit wird dessen Größe und Vorzeichen von dem ent- 50 Verzögerungsleitung besitzt, welcher eines der ersprechend der Zielabweichung in bezug auf die er- wähnten kohärent demodulierten Ausgangssignale des wähnte Radarsymmetrieachse veränderlichen Ampli- Empfängers zugeführt wird, und die dazu eingerichtet tuden- und/oder Phasenverhältnis jeweils zweier ist. bestimmte im Ausgangssignal der Loschstufe vor-Zwischenfrequenzsignale abhängig sind, die beim handene Zielsignale grob in der Entfernung tu selcK-Empfang der Echosignale von der Empfangsvorrich- 55 tieren und, von diesen Zielsignalen ausgehend, einertung geliefert werden. Das Fehlersignal wird dabei seits ein Signal zu erzeugen, das ein MaO fur den entvon den Zwischenfrequenzsignalen einfach dadurch fernungsmäßigen Verfolgungsfehler darstellt und nach abgeleitet, daß die Zwischenfrequenzsignale in einem Zuführung an einen ^impulsgenerator die breiten Fehlerdetektor kombiniert werden, der dann ein Aus- Entfernungstorimpulse in Deckung mit den /iieiaangssignal abgibt, dessen Größe und Vorzeichen der 60 Signalen hält, und andererseits unter Verwendung eines Größe bzw. der Richtung der Winkelabweichung des Impulsregenerators diese Zielsignale in standardisierte Zieles in bezug auf di? Radarsymmetrieachse ent- Ausgangsimpulse umzusetzen, die wenigstens wahrend sprechen der Aufschaltungsphase als schmale Verfolgungstor-

Die Zielverfolgung mittels eines solchen bekannten impulse den in den Winkelverfolgungskanälen vor-Monopuls-Radargerätes wird jedoch oft durch den 65 handenen Torschaltungen zugeführt werden, gleichzeitigen Empfang unerwünschter Echosignale, Die Erfindung und ihre Vorteile werden an Hand

die gewöhnlich als Störzeichen (»Clutter«) bezeichnet der Zeichnungen näher erläutert. Es «'# werden, wesentlich erschwert oder sogar völlig un- F i g. 1 ein Blockschema e.ner möglichen Aus-