DE19731262A1 - Aircraft avionic system using onboard radar - Google Patents
Aircraft avionic system using onboard radarInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verwendung eines von einem flie genden Träger mitgeführten Vorwärtssicht-Radar zum zweidimen sionalen Abbilden eines in Flugrichtung vorausliegenden Sek torbereichs einschließlich dort detektierbarer Objekte.The invention relates to the use of a flie forward-looking radar for two-dimens sional mapping of a second in the direction of flight gate area including objects detectable there.
Aus DE 40 07 611 und DE 40 07 612 ist ein derartiges Vor wärtssicht-Radar bekannt, bei welchem beispielsweise von fliegenden Trägern aus Land- oder Meeresoberflächen in einem vorausliegenden Sektor zweidimensional abgebildet werden. Hierzu ist bei dem bekannten Vorwärtssicht-Radar eine starr an einem Träger montierte Antenne vorgesehen, welche entweder aus einer Anzahl geradlinig in einer Reihe nebeneinander an geordneter Einzelelemente (DE 40 07 611) oder aus einer An zahl geradlinig nebeneinander und in zwei Reihen übereinander angeordneter Einzelelemente (DE 40 07 612), vorzugsweise in Form von Hornantennen aufgebaut ist. Bei einer vorgegebenen Aperturlänge l jedes Einzelelements und bei einem vorgegebe nen Abstand von n Einzelelementen weist die Antenne eine An tennenlänge L = n.l (DE 40 07 611) bzw. eine Antennenlänge L = n.l/2 auf (DE 40 07 612).From DE 40 07 611 and DE 40 07 612 is such a front Forward-looking radar is known, in which, for example, of flying carriers from land or sea surfaces in one sector in front can be mapped in two dimensions. For this purpose, one is rigid in the known forward view radar provided antenna mounted on a carrier, which either straight out of a number in a row next to each other ordered individual elements (DE 40 07 611) or from one number in a straight line next to each other and in two rows one above the other arranged individual elements (DE 40 07 612), preferably in Form of horn antennas. At a given Aperture length l of each individual element and at a given one The antenna has an indication of a distance of n individual elements Tennenlänge L = n.l (DE 40 07 611) or an antenna length L = n.l / 2 on (DE 40 07 612).
Hierbei wird in dem zuerst erwähnten Fall (DE 40 07 611) von einem Einzelelement inkohärent gesendet und anschließend mit den übrigen Einzelelementen gleichzeitig empfangen. Bei der an zweiter Stelle erwähnten Ausführung (DE 40 07 612) erfolgt jeweils mittels der Einzelelemente ein Senden und anschlie ßend ein Empfangen nacheinander, und zwar vom ersten bis zum letzten der Anzahl Einzelelemente. Zur Realisierung einer di gitalen Kopplung der Einzelelemente wird jedes Einzelelement gesondert digital ausgewertet und durch Korrelation einer speziellen, vorgegebenen Referenzfunktion wird in beiden Fäl len für jeden Winkelbereich eine digitale Verarbeitung durch geführt.Here, in the first-mentioned case (DE 40 07 611) of sent incoherently and then with receive the remaining individual elements simultaneously. In the Execution mentioned in the second place (DE 40 07 612) Send and connect using the individual elements eating one after the other, from the first to the first last of the number of individual elements. To realize a di Each individual element becomes a digital coupling of the individual elements separately evaluated digitally and by correlating one special, predetermined reference function is used in both cases digital processing for every angular range guided.
Mit einem derart ausgeführten Vorwärtssicht-Radar mit einer
starr montierten Antenne können mit einem nachgeordneten,
speziell ausgelegten Verarbeitungsverfahren zahlreiche Vor
teile erzielt werden:
With such a forward view radar with a rigidly mounted antenna, numerous advantages can be achieved with a downstream, specially designed processing method:
- a) eine hohe Schwenkgeschwindigkeit der Antennenkeule, da diese nicht mechanisch, sondern elektronisch mit Hilfe ei ner speziellen Datenverarbeitung realisiert ist;a) a high swiveling speed of the antenna lobe, because these not mechanically, but electronically with the help of an egg ner special data processing is realized;
- b) eine höhere Genauigkeit und dadurch eine bessere Qualität bei der Abbildung als mit allen bisher verfügbaren Gerä ten;b) higher accuracy and therefore better quality in the illustration as with all previously available devices ten;
- c) eine Unabhängigkeit von der Geschwindigkeit des Trägers, undc) independence from the speed of the carrier, and
- d) erheblich geringere Wartungskosten.d) significantly lower maintenance costs.
Ferner lassen sich die erfindungsgemäßen Vorwärtssicht-Radar systeme auch in Verbindung mit Hubschraubern für Such-, Rettungs- und Umweltaufgaben einsetzen, da zur Anwendung die ser Vorwärtssicht-Radarsysteme keine Vorwärtsgeschwindigkeit erforderlich ist und die Eigenbewegung eines an einem vorge sehenen Ort gewissermaßen stehenden Hubschraubers unerheblich ist.Furthermore, the forward vision radar according to the invention systems also in connection with helicopters for search, Use rescue and environmental tasks because the forward vision radar systems have no forward speed is required and the inherent movement of one on a pre the location of the helicopter, as it were, is irrelevant is.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein sowohl für Flächenflugzeuge als auch für Drehflügler geeignetes Avionik-System zu schaffen, durch das ein Pilot in die Lage versetzt wird, auch unter ungünstigsten Sichtverhältnissen bzw. sogar ohne jegliche Sicht ein gewünschtes Zielgebiet anzufliegen, gegebenenfalls sicher zu landen bzw. ohne jegliche Sicht pro blemlos zu starten.The object of the present invention is both for Airplanes as well as avionics system suitable for rotary wing aircraft to create that enables a pilot to even under the most unfavorable visibility conditions to fly to a desired target area without any view, if necessary, land safely or without any visibility per to start without a problem.
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Verwendung eines Vorwärtssicht-Radar gelöst, mit welchem ein in Flug richtung vorausliegender Sektorbereich einschließlich dort detektierbarer Objekte in Form eines einer Kartendarstellung entsprechenden, hochqualitativen Bildes abgebildet wird. Hierbei wird gemäß der Erfindung das durch elektronische Ver arbeitung empfangener Daten in kartentreuer Draufsicht erhal tene Bild in eine zentralperspektivische Projektion in Quasi-Pilotensicht umgesetzt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Ge genstand von Unteransprüchen.According to the invention, this object is through the use solved a forward view radar, with which one in flight direction of sector ahead including there detectable objects in the form of a map corresponding, high-quality image is shown. Here, according to the invention, the electronic Ver receive received data in map-like top view image into a central perspective projection from a quasi pilot perspective implemented. Advantageous further developments are Ge subject of subclaims.
Durch die Verwendung eines der aus DE 40 07 611 und DE 40 07 612 bekannten Vorwärtssicht-Radarsysteme oder deren Kombina tion steht somit ein Avionik-System zur Verfügung, das breit einsetzbar ist und mit dem sowohl von Flächenflugzeugen als auch von Drehflüglern ohne jegliche Sicht, d. h. bei Sichtver hältnissen "null", sowohl jedes Zielgebiet angeflogen werden kann sowie Hindernisse sicher erkannt werden können, als auch problemlos gelandet oder vom Boden aus sicher gestartet wer den kann.By using one of DE 40 07 611 and DE 40 07 612 known forward view radar systems or their combina tion, an avionics system is available that is wide can be used and with which both of planes and also of rotary wing aircraft without any view, d. H. at sight ratios "zero", both to each target area can be flown to can be safely recognized as well as obstacles as well landed without any problems or who started safely from the ground that can.
Aufgrund dieser Eigenschaften des erfindungsgemäßen Avionik-Systems ergibt sich für die Benutzung und Verwendung des Vor wärtssicht-Radarsystems ein breites Anwendungsspektrum, das beispielsweise von militärischen Aufklärungs- und Kampfhub schraubern, über Rettungs- und Off Shore-Hubschraubern bis zum Einsatz in Transport- und Zivilflugzeugen reicht. Die mit dem erfindungsgemäßen System erreichte Bildqualität ist der zeit mit keinem anderen System erzielbar.Because of these properties of the avionics system according to the invention arises for the use and application of the pre forward-looking radar systems have a wide range of applications for example from military reconnaissance and combat hubs screwdrivers, rescue and offshore helicopters to sufficient for use in transport and civil aircraft. With the image quality achieved by the system according to the invention is cannot be achieved with any other system.
Durch die Benutzung des aus den beiden erwähnten Patent schriften bekannten Vorwärtssicht-Radar ist somit ein allwet tertauglicher Sensor geschaffen, der auch bei schlechtesten Sichtverhältnissen bzw. bei Verhältnissen ohne jede Sicht und darüber hinaus auch während der Nacht eingesetzt werden kann. Durch die zentralperspektivische Projektion in Quasi-Pilotensicht gemäß der Erfindung ist ein quasi-optisches Bild mit einer durch die vorliegende hohe Bildwiederholrate konti nuierliche Bilddarstellung, beispielsweise auf einem hochauf lösenden Farbmonitor geschaffen.By using the patent mentioned in the two known forward-looking radar is therefore an all-rounder suitable sensor, created even for the worst Visibility or in conditions without any visibility and can also be used during the night. Thanks to the central perspective projection from a quasi-pilot perspective according to the invention is a quasi-optical image with a constant through the present high refresh rate Nuclear picture representation, for example on a high color monitor.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung werden außer der kartentreuen Abbildung der Erdoberflä che auch Informationen bezüglich der Höhe über Boden von na türlichen und/oder künstlichen Hindernissen in Quasi-Pilotensicht gebracht.According to a further advantageous embodiment of the Erfin In addition to the map-true representation of the earth's surface che also information regarding the height above ground from na Natural and / or artificial obstacles from a quasi-pilot perspective brought.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann beispielsweise auf einem solchen hochempfindlichen Farbmoni tor auch zwischen kartentreuer Draufsicht und zentralperspek tivischer Darstellung in Quasi-Pilotensicht umgeschaltet wer den. Ebenso kann sowohl in der kartentreuen Draufsicht als auch in der zentralperspektivischen Darstellung in Quasi-Pilotensicht zwischen verschiedenen Entfernungsbereichen um geschaltet werden, so daß dadurch ein Weitsichtmodus gewähr leistet ist.According to an advantageous development of the invention for example on such a highly sensitive color moni gate also between a map-like top view and a central perspective tivical representation switched to quasi-pilot view the. Likewise, both in the map-like top view as also in the perspective view from a quasi-pilot perspective between different distances can be switched, so that this guarantees a farsighted mode is accomplished.
Darüber hinaus kann gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in Abhängigkeit von dem jeweili gen Einsatzgebiet das Vorwärtssicht-Radarsystem zwischen ver schiedenen Frequenzbereichen umgeschaltet werden, beispiels weise von dem L-Band (1,3 GHz) über das X-Band (9,6 GHz) bis zu dem Ka-Band, das bei etwa 35 GHz liegt. Bei Umschalten auf das Ka-Band können mittels des Vorwärtssicht-Radarsystem bei spielsweise Hochspannungsleitungen oder auch zur Begrenzung von Flächen eingesetzte Maschendrahtzäune erkannt werden.In addition, according to yet another advantageous Embodiment of the invention depending on the respective the forward view radar system between ver different frequency ranges are switched, for example as from the L-band (1.3 GHz) over the X-band (9.6 GHz) up to the Ka band, which is around 35 GHz. When switching to the Ka band can be seen using the forward view radar system for example high-voltage lines or for limitation chain-link fences used by surfaces can be recognized.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die kartentreue Draufsicht und die zentralperspektivische Darstellung in Quasi-Pilotensicht an die Flughöhe und die Fluggeschwindigkeit automatisch angepaßt.According to an advantageous embodiment of the invention the map-like top view and the central perspective Presentation in quasi-pilot view of the flight altitude and the Airspeed adjusted automatically.
Ferner können als weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zusätzliche Daten eingeblendet werden, so bei spielsweise Entfernungen zu markierten Zielen, die Höhe von markierten Hindernissen oder auch eine Markierung von beweg ten Zielen, so daß dadurch ein MTI-(Moving Target Indication) Mode realisiert ist. Ferner können auch bewegte Ziele mar kiert werden.Furthermore, as further advantageous developments of the Invention additional data are displayed, so at for example distances to marked targets, the amount of marked obstacles or a marking of moving targets, so that an MTI (Moving Target Indication) Fashion is realized. Moving targets can also be used be cated.
Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung möglich die zentralperspektivische Darstellung in Quasi-Pilotensicht mit weiteren Betriebsmoden, wie Wetterradar, Überwachungsradar u.ä. kombiniert werden kann.In addition, it is possible within the scope of the invention Central perspective representation in quasi-pilot view with other operating modes, such as weather radar, surveillance radar etc. can be combined.
Aufgrund des bei dem Einsatz des Vorwärtssicht-Radar erreich baren, hohen Auflösungsvermögens kann mit Hilfe empfangener und gezielt ausgewählter Daten beispielsweise eine Einrich tung angesteuert bzw. ausgelöst werden, welche vor Hindernis sen warnt. Darüber hinaus ist auch eine sogenannte Head-up Display-Darstellung möglich. Due to the use of the forward vision radar high resolution can be achieved with the help of received and specifically selected data, for example a facility be triggered or triggered, which before obstacle warns. In addition, there is also a so-called head-up Display presentation possible.
Aufgrund der durch die Verwendung des Vorwärtssicht-Radarsystems erreichbaren, hochauflösenden, bildhaften Dar stellung des in Flugrichtung vorausliegenden Flugsektors ist ein Einsatz für Flüge im zivilen und militärischen Bereich möglich, so daß beispielsweise autonome Landeanflüge, geziel te, präzise Lastabwürfe u. a. zuverlässig durchführbar sind.Due to the use of the forward vision radar system accessible, high-resolution, pictorial Dar position of the flight sector ahead in the direction of flight an application for flights in the civil and military area possible, so that, for example, autonomous landing approaches, targeted te, precise load shedding u. a. are reliably feasible.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von verschiedenen Bei spielen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is based on various examples play with reference to the accompanying drawings in individual explained. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter Einzelstrahler aufgebauten Antenne für den Einsatz bei Vorwärtssicht-Radar; Figure 1 is a schematic representation of a composed of a plurality of juxtaposed individual radiator antenna for use in forward looking radar.
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsgeo metrie, wie sie sich von einem in vorgegebener Flu grichtung fliegenden Flugzeug ergibt; Fig. 2 is a schematic representation of a lighting geometry, as it results from an aircraft flying in a predetermined direction of flight;
Fig. 3 eine Draufsicht in kartentreuer Darstellung auf einen Teil einer Landebahn und deren unmittelbarer Umgebung aus einer Flughöhe von 1000 m; Figure 3 is a plan view in cards faithful representation of part of a runway and its immediate surroundings from a flight altitude of 1000 m.
Fig. 4 eine der Darstellung in Fig. 3 entsprechende zentral perspektivische Darstellung in Quasi-Pilotensicht desselben Teils der Landebahn und deren unmittelbarer Umgebung; FIG. 4 shows a central perspective illustration corresponding to the illustration in FIG. 3 in a quasi-pilot view of the same part of the runway and its immediate surroundings;
Fig. 5 eine Draufsicht in kartentreuer Darstellung wiederum eines Teils einer Landebahn aus einer Flughöhe von 300 m, und Shows a plan view in cards faithful representation m. 5, in turn, a portion of a runway from a flying height of 300, and
Fig. 6 eine der kartentreuen Darstellung der Fig. 3 entspre chende zentralperspektivische Darstellung in Quasi-Pilotensicht. Fig. 6 one of the map-true representation of Fig. 3 corre sponding central perspective representation in quasi-pilot view.
In Fig. 1 sind schematisch n Einzelstrahler in Form von Horn-Antennen 10 einer Antennenanordnung 1 geradlinig nebeneinan der angeordnet. Wie im einzelnen nicht näher dargestellt, ist die Antennenanordnung 1 starr an einem - erheblich verklei nert wiedergegebenen - Flugzeug quer zu dessen durch einen Pfeil angezeigten Flugrichtung so angebracht, daß die Haupt abstrahlungsrichtung der Horn-Antennen 10 in Flugrichtung zeigt.In Fig. 1 schematically n individual radiators in the form of horn antennas 10 of an array antenna 1 are arranged in a straight line the nebeneinan. As not shown in detail, the antenna arrangement 1 is rigidly attached to an aircraft - reproduced considerably reduced - transversely to the direction of flight indicated by an arrow so that the main radiation direction of the horn antennas 10 points in the direction of flight.
Hierbei wird gemäß DE 40 07 611 nur von einem Einzelstrahler, d. h. nur von einer Horn-Antenne 10 aus gesendet; anschließend wird jedoch mit allen übrigen Einzelelementen in Form bei spielsweise der Horn-Antennen 10 empfangen. Dagegen werden bei DE 40 07 612 die n Einzelstrahler nacheinander von dem ersten bis zu dem n-ten Element zum Senden und anschließend zum Empfangen benutzt.According to DE 40 07 611, this is only transmitted by a single radiator, ie only by a horn antenna 10 ; subsequently, however, all other individual elements are received in the form of the horn antennas 10 , for example. In contrast, in DE 40 07 612 the n individual radiators are used in succession from the first to the nth element for transmitting and then for receiving.
Hierbei kann die Verarbeitung der Rohdaten in ähnlicher Weise wie bei dem bekannten SAR-Prinzip durchgeführt werden, wobei eine synthetische Apertur bei DE 40 07 611 durch den halben Abstand bzw. bei DE 40 07 612 durch den Abstand zwischen dem ersten und dem n-ten Einzelstrahler der Horn-Antennenanord nung zu ersetzen ist.The raw data can be processed in a similar way be carried out as in the known SAR principle, where a synthetic aperture in DE 40 07 611 by half Distance or in DE 40 07 612 by the distance between the first and the nth single radiator of the horn antenna arrangement must be replaced.
Bei der Verarbeitung wird das jeweilige Signal nach Amplitude und Phase in Abhängigkeit von der Entfernung mit einer hier nicht im einzelnen angegebenen konjugiert komplexen Referenz funktion korreliert. Entscheidend ist jedoch, daß das Emp fangssignal an jedem Einzelelement 10 infolge des unter schiedlichen Ortes zwischen Sender und Empfänger eine andere Phase zum Sendeimpuls aufweist. Das bedeutet, daß bei inkohä rentem Betrieb die Phasenbeziehung zwischen den einzelnen Elementen konstant und bekannt sein muß (DE 40 07 611). Da gemäß DE 40 07 612 im Sende- und Empfangszweig kohärent gear beitet werden muß, muß bei dieser Arbeitsweise die Phasenlage der an verschiedenen Orten empfangenen Signale zueinander be kannt sein.During processing, the respective signal is correlated in terms of amplitude and phase depending on the distance with a complex conjugate reference function which is not specified here in detail. It is crucial, however, that the Emp signal at each individual element 10 has a different phase to the transmission pulse due to the different location between the transmitter and receiver. This means that in the case of incoherent operation, the phase relationship between the individual elements must be constant and known (DE 40 07 611). Since according to DE 40 07 612 in the transmitting and receiving branch gear must be processed, the phase relationship of the signals received at different locations must be known to each other in this mode of operation.
Wenn nunmehr der Abstand zwischen den n Einzelstrahlern 10
jeweils Δx ist, kann dieser Abstand ausgedrückt werden durch
If the distance between the n individual radiators 10 is now Δx, this distance can be expressed by
Δx = l = λ/Θ bei DE 40 07 611 bzw. durch
Δx = l = λ / Θ in DE 40 07 611 or through
Δx = l/2 = λ/2Θ bei DE 40 07 612,
Δx = l / 2 = λ / 2Θ for DE 40 07 612,
wobei jeweils mit l die Aperturlänge jedes Einzelstrahlers, mit λ die Wellenlänge und mit Θ der Beleuchtungswinkel be zeichnet sind. Der Beleuchtungswinkel Θ ist in der in Fig. 2 schematisch wiedergegebenen Beleuchtungsgeometrie eingetra gen.where each with l the aperture length of each individual radiator, with λ the wavelength and with Θ the illumination angle be. The illumination angle Θ is entered in the illumination geometry shown schematically in FIG. 2.
Wenn die Entfernung zwischen einem Zielpunkt T und einem Ein
zelstrahler 10 der jeweiligen Antennenanordnung mit r be
zeichnet wird, läßt sich die Entfernung r, wie der schemati
schen Darstellung der Fig. 2 zu entnehmen ist, ausdrücken
durch:
If the distance between a target point T and a single radiator 10 of the respective antenna arrangement is denoted by r, the distance r can be expressed, as can be seen from the schematic representation of FIG. 2, by:
r = √R² + (a-x)²,
r = √R² + (ax) ²,
wobei mit a der Abstand zwischen der Antennen-Mittenachse O und einem Punktziel T, mit x der Abstand zwischen Antennen-Mitten achse O und einem Einzelstrahler 10 und mit R der Ent fernungstor-Abstand bezeichnet sind, wie im einzelnen eben falls der schematischen Darstellung der Fig. 2 zu entnehmen ist.where with a the distance between the antenna center axis O and a point target T, with x the distance between the antenna center axis O and a single radiator 10 and with R the distance gate distance Ent, as in the individual case just the schematic representation of the Fig. 2 can be seen.
In Fig. 3 ist aus einer Flughöhe von 1000 m im X-Band eine kartentreue Darstellung in Draufsicht mit einer verhältnismä ßig kurzen Antenne wiedergegeben, wobei etwa in Bildmitte ein Teil einer Landebahn zu erkennen ist.In Fig. 3 from a flight altitude of 1000 m in the X-band a map-like representation in plan view is shown with a relatively short antenna, with a part of an airstrip can be seen in the middle of the picture.
In Fig. 4 ist die entsprechende zentralperspektivische Dar stellung in Quasi-Pilotensicht wiedergegeben, die durch ent sprechende Umsetzung der kartentreuen Darstellung in Drauf sicht der Fig. 3 erhalten worden ist. Im oberen Bereich von Fig. 4 ist ein Teil der Landebahn und im unteren Bereich das in Flugrichtung vor der Landebahn liegende Gebiet zu erken nen.In Fig. 4, the corresponding central perspective Dar position is shown in a quasi-pilot view, which has been obtained by accordingly implementing the map-true representation in plan view of FIG. 3. In the upper area of FIG. 4, part of the runway and in the lower area the area lying in the direction of flight in front of the runway can be seen.
Sowohl in Fig. 3 als auch in Fig. 4 betrug der Beleuchtungswin kel in Azimutrichtung 60° und der Depressionswinkel reichte von 14° bis 60°. Die Auflösung in Azimutrichtung betrug im Nahbereich 10 m und im Fernbereich 35 m, während die Auflösung in Elevationsrichtung 3 m betrug.Both in Fig. 3 and in Fig. 4, the illuminating angle in the azimuth direction was 60 ° and the depression angle ranged from 14 ° to 60 °. The resolution in the azimuth direction was 10 m in the near range and 35 m in the far range, while the resolution in the elevation direction was 3 m.
In Fig. 5 ist wieder ein Teil derselben Landebahn einer kartentreuen Darstellung in Draufsicht, diesmal aus einer Flughöhe von 300 m, wiedergegeben.In Fig. 5, a part of the same runway is a card faithful representation in plan view, this time m from an altitude of 300 reproduced again.
Fig. 6 zeigt die zentralperspektivische Darstellung in Quasi-Pilotensicht des unteren Drittels der Darstellung von Fig. 5. Sowohl in Fig. 5 als auch in Fig. 6 betrug die Auflösungsfläche im Nahbereich 1,8 m2 und im Fernbereich 3,2 m2. FIG. 6 shows the central perspective representation in a quasi-pilot view of the lower third of the representation of FIG. 5. Both in FIG. 5 and in FIG. 6, the resolution area was 1.8 m 2 in the near area and 3.2 m 2 in the far area .
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
DE10120536A1 (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-21 | Eads Deutschland Gmbh | Modified ROSAR process |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3988731A (en) * | 1973-08-03 | 1976-10-26 | Young David W | Augmented perspective radar display |
US4024539A (en) * | 1966-04-15 | 1977-05-17 | General Electric Company | Method and apparatus for flight path control |
US5053778A (en) * | 1989-08-10 | 1991-10-01 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Generation of topographic terrain models utilizing synthetic aperture radar and surface level data |
-
1997
- 1997-07-21 DE DE19731262A patent/DE19731262A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4024539A (en) * | 1966-04-15 | 1977-05-17 | General Electric Company | Method and apparatus for flight path control |
US3988731A (en) * | 1973-08-03 | 1976-10-26 | Young David W | Augmented perspective radar display |
US5053778A (en) * | 1989-08-10 | 1991-10-01 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Generation of topographic terrain models utilizing synthetic aperture radar and surface level data |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10120536A1 (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-21 | Eads Deutschland Gmbh | Modified ROSAR process |
DE10120536C2 (en) * | 2001-04-26 | 2003-12-24 | Eads Deutschland Gmbh | Radar system for active obstacle warning and imaging of the earth's surface |
US7023375B2 (en) | 2001-04-26 | 2006-04-04 | Eads Deutschland Gmbh | Radar system for obstacle warning and imaging of the surface of the earth |
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