DE2019202C - Mit einem Pnmarradargerat zusammen arbeitendes Sekundarradargerat - Google Patents

Description

Sekundärradargeräte werden vielfach gemeinsam mit Primärradargeräten betrieben. Die Anzeige der Informationen beider Systeme erfolgt dabei auf einem gensinsamen Sichtgerät. Um eine eindeutige Zuordnung von Primärradaranzeige und Sekundärradarantwort auf dem Bildschirm zu gewährleisten, ist eine Verkuppelung der Taki"requenzen beider Geräte notwendig. Zunächst muß, um eine ortsfeste Marke auf dem Bildschirm schreiben zu können, die Aussendung mit der Taktfrequenz des Radargerätes oder einer Subharmonischen davon erfolgen. Weiterhin wird bei bekannten Geräten, um eine entfernungsrichiige Anzeige der Sekundärradarantwort auf dem Bildschirm zu erzielen, die Auslösung des Abfragesenders zeitlich so früh vor dem Aussenden des Radarimpulses vorgenommen (»Pretrigger'), wie die Summe der Inforn-rtionsverarbeitungszeiten (Erzeugung der Abfrage. Auswertung der Antwort) ausmacht. Zur Verdeutlichung zeigt F i g. 1 ein Impuls-Zeit-Diagramm eines in bekannter Weise mit einem Primärradargerät zusammenarbeitenden Sekundärradargerätes. Dabei sind

71 die Radartakte (Sendeimpulse).

TT die den Radartakten um IfI voreilenden Pretrigger-Impulse zur Auslösung des Sekundärradar-Abfragegerätes.

Tl die Pretrigger-Impulse. nachdem ihre Foigjfrequenz in einem ganzzahligen Verhältnis !i~ Beispiel 3:1) untersetzt wurde. Dies ist in viek·;-. Fällen nötig, da die Sekundärradar-Taktfolt;.-450 Hz nicht überschreiten soll,

5 die ausgesendeten (codierten) Abfrage-ImpuU-paare,

E die Bereiche, in denen Antwortsignaie empfang!! und ausgewertet werden, falls mit Tl abgefragt wird.

Fig. 1 macht deutlich, daß zur Zeit des Au sendens des Radarimpulses bereits Sekundärradaran Worten empfangen werden könir-n. Vor allem b. Radaranlagen, die im gleichen Frequenzoand wie c.i-Sekundärradargerät arbeiten, ist eine Einstreuung de-Radar-Sendeimpulses, z. B. bei Benutzung eines gemeinsamen Antennensysten s für beide Anlagen, ir. den Empfänger des letzteren vielfach nicht mit Sicher heit zu vermeiden. In diesen Fällen kann es zu ein.r Überlagerung von empfangener Sekundärradarantwon und eingestreutem Radarsendeimpuls kommen. Dies hat zur Folge, daß der Informationsinhalt der Antwort verfälscht wird, indem z. B. der eingestreute Radar-Sendeimpuls Tl₁ als ein Informationsimpuls der Antwort gewertet wird. In einem Entfernungsbereich in der Nahzone, dessen Ausdehnung durch die Antwortsignallänge gegeben ist. ist damit eine ungestörte Auswertung von Sekundärradarinformationen nicht möglich. Dieser Effekt ist besonders störend bei Radaranlagen mit geringer Reichweite bzw. hoher Pulsfrequenz.

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einem Primärradargerät zusammenarbeitendes Sekundärradargerät, bei dem synchronisiert mit den Sendeimpulsen des Primärradargerätes Abfrageimpulse des Sekundärradargerätes ausgesandt werden und die Antwortsignale der Antwortgeräte neben der laufzeitbedir.gten Zeitverzögerung eine zusätzliche im wesentlichen systembedingte und bekannte Zeitverzögerung aufweisen. Erfindungsgemäß wird die durch die mögliche Eiinstreuung des Sendeimpulses entstehende Fehlermöglichkeit durch die Kombination der Merkmale verringert, daß die Abfrageimpulse möglichst kurz vor den zugehörigen Sendeimpulsen des Primärradargerätes ausgesandt sind, derart, daß sie nicht mehr zeitrichtig mit den Echosignalen des zugeordneten,

vom Prirnärradargerat ausgesandten Sendeimpuhcs' »ngezei&t werden können und daß die eingehenden /mtwortsignale der Antwortgeräte im Empfänger des Abfragegerätes einer Verzögerung derart unterworfen lind, daß sie zeitrichtig mit vom Primärradargerät aufgenommenen Echosignalen späterer Sendeimpulse ingezeigt bzw. ausgewertet werden.

Da der Sendeimpuls des Primärradargerätes ungiitielHar -.ach dem letzten Impuls des Abfragesignals gusee.^andt wird, ist der Zeitbereich, in welchem Störungen durch den Sendeimpuls möglich sind, sehr Dein. d. h. nur für einen sehr kleinen und damit nicht Biehr interessanten Entfernungsbereich ist die Auswertung um Antwortsignalen nicht möglich bzw. gestört. Pa die Abfrageimpulse des Sekundärradargerätes näh·.·: an den jeweiligen Sendeimpuls des Primärraü.-fgerätes, mit dem sie synchronisiert sind, heranfü.-en. kann auch die für Echosignale son entfernten Z!..'Π geltende Totzeit des Radarempfängers unter i :: ränden kleiner gehalten werden.

•ie zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung he ht darin, daß die Totzeit des SekundäiraJarer .ingers (für die Nahzone) so gewühlt ist. daß E- ireuungen vom zugehörigen Sendeimpuls des Pi ärradargerätes unterdrückt werden.

„-sonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erf; rang bei Sekundärradargeräten, die zur Speiche-1 ·:- der Videosignale aus anderen Gründen bereits t -η Umlaufspeicher aufweise,.. Derartige Geräte ν Ji in der älteren deutschen Patentanmeldung ! S 00 336.6 — 35 vorgeschlagen. Dabei wird zur >■ Pulswiederholung für Sekundärradar-Videosignale 1 .iner mit einer Primärradaranlaee zusammenarbei-1 -Jen Sekundärradaranlage, deren Pulsfrequenz von , r höheren Pulsfrequenz der Primärradaranlage durch i -ie Frequenzuntersetzung abgeleitet ist, das gesamte ι codierte Videosignal einer Sekundärradar-Empi .ngspeiiode in einen analogen oder digitalen Umiauf- - eicher eingeschrieben und dieses gespeicherte Vjdeo-

■ gnal im Takt der PrimärradaφulsΓrequenz dem ur-

■ prünglichen decodieren Sekundärradar-Videosignal-

■g künstlich zugefügt. Durch diese Maßnahme läßt

■ -.h die Anzeige der Sekundärradar-Information auf oem Bildschirm erheblich verbessern (Mehrfachanzeige bei verringerter Abfragefreqiienz).

Die Erfindung sowie Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen c~r Erfindung sind an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

F i £. 2 ein Blockschaltbild eines mit einem Primärradargerät kombinierten Sekundärradargerätes. 5"

F i g. 3 einen Impulsplan mit gemäß der Erfindung zeitlich kurz vor dem zugehörigen Sendeimpuls liegenden Abfrageimpulsen,

Fig. 4 den Aufbau der Verzögerungseinrichtung eines Sekundärradargerätes mittels einer Draht-Verzögerungsleitung,

Fig. 5 den Aufbau der Verzögerungseinrichtung eines Sekundärradargerätes mittels einer digitalen Verzögerungsleitung.

in f' i g. 2 ist einer Antenne 1 ein Primarradargerät 2 nachgeschaltet, dessen aus den Echosignalen gewonnenen Informationen einem Anzeigegerät 3 zugeführt werden, wo die E :hos in Form von hellen Punkten, z. B. auf einem Bildschirm, in PPI-Darstellung gezeigt werden. Über eine dem Sekundärradargerät 5 zügeordnete Antenne 4 gelangen Abfragesignale von Antwortgeräten zu einer Verzögerungseinrichtung 6, durch welch: die entfenringsrichtige Zuordnung zwischen Sendeimpulsen einerseits und Antwortsignal andererseits wiederhergestellt wird. Die gemeinsame Taktzentrale für das Primär- und das Sekundärradargerät 2 bzw. 5 ist mit 7 bezeichnet.

In Fig. 3 sind für die gleichen Impulse jeweils dieselben Bezeichnungen verwendet wie bei Fig I. Der Abstand der Pretrigger-Impulse TT bzw. Tl gegenüber dem zugehörigen Sendeimpuls der Impulsfolge T\ ist mit A/2 bezeichnet. Dieser Abstand ist wesentlich kleiner als der entsprechende Abstand ArI nach F i g I und wird so gewählt, daß das aus mehreren Einzelimpulsen Sl...Sn sich zusammensetzende Abfragesignal S mit seinem jeweils letzten Impuls gerade noch um eine möglichst kurze Zeit ArS vor dem zugehörigen Sendeimpuls Tl₁ liegt. Dadurch rückt auch der Bereich von E. in welchem Antwortsignale verarbeitet werden können, weiter nach rechts, wodurch der Erfassungsbereich für weiter entfernte Ziele vergrößert wird. Die eintreffe Jen Antwortsignale liegen jedoch, da der Abstand Ar2 des Pretrigger-Impulses T2j bzw. Tl\ von dem zugehörigen Sendeimpuls Tl₁ des Primärradargerätes nicht mehr die notwendige Voreilung aufweist, zeitlich bezogen auf die Echo-•ignale des Primärradargerätes zu spät. So wurden z. B. die Antwortsignaie (Reihe A) eines Zieles, das die Entfernung Null vom Abfragegerät hätte, um die Zeit td gegenüber dem letzten Abfrageimpuls Sn verschoben eintreffen und. bezogen auf den zugehörigen, mit 7"I₁ zusammen entfallenden Echoimpuls des Primärradargerätes, eine größere Entfernung des das Antwortgerät tragenden Objektes (z. B. eines Flugzeugs) vortäuschen. In Wirklichkeit entspricht die Zeit ld jedoch der systemmäßig festgelegten Zeitverzögerung, weiche für die Decodierung des Abfragesignals und die Codieiu-g des Antwortsignals beim Antwortgerät sowie die Decodierung bzw. Demodulation der eintreffenden Antwortsignale beim Abfragegerät benötigt wird. Das Antwortsignal Al. welches auf ein derartiges Antwortgerät in der Entfernung Null vor dem Primarradargerät zurückgeht, müßte also zeitlich richtig so angezeigt werden, daß es mit einem der Sendeimpulse der Impulsreihe Tl zusammenfällt. Hierzu wird im Abfragegerät eine Verzögerung der decodierten Antwort-Videosignale vorgenommen, und zwar um eine Zeit tv, wie sie bei der Impulsreihe A' angedeutet ist. Diese Zeit tv ist, da sie neben der Zeit A/S lediglich die systemkonstante Zeitverschiebung bei den Abfrage- bzw. Antwortgeräten berücksichtigt {id), für alle eintreffenden Antwortsignaie konstant und kann deshalb gerätetechnisch leicht realisiert werden. Es ist auch möglich, die Zeitverschiebung so vorzunehmen, daß das decodierte Antwortsignal Al für die Anzeige der Antwort auf dem Bildschirm mit dem Echosignal eines zeitlich weiter entfernten Sendeimpulses, z. B. 7"I₂ oder 7"I₃. zusammenfällt.

In F i g. 4 wird das decodierte Video-Antwortsignal A 1 einem ODER-G^.tter 12 zugeführt, dessen Ausgang mit einer Verzögerungsleitung 13 verbunden ir.t. Diese Verzögerungsleitung kann gemäß der erwähnten älteren deutschjn Patentanmeldung vorgesehen sein, um dem Antwortsignal eine feste Zeitverzögerung zu erteilen, welche gleich dem reziproken Wert der PuIsfolgefrequenz fr des Primärradargerätes oder einem Vielfachen hiervon ist. Der Ausgang der Verzögerungsleitung 13 ist mit einer Rückkopplungs-Steuereinrichtung 14 verbunden, welche vom Takt Tl (Tretrigger) des Sekundärradargerätes angesteuert wird. Weiterhin

besteht cine Verbindung zwischen der Einrichtung 14 und dem zweiten Eingang des ODER-Gattcrs 12. Während der Ausgang für die demodulierten, mehrfach wiederholten Antwortsignale nach dem Vorschlag der älteren Patentanmeldung an der mit dem gestrichelten Pfeil versehenen Stelle vorgesehen war, wird nunmehr die Drahtverzögerungsleitung 13 angezapft, und zwar an einer Stelle, welche (vgl. F i g. 3) eine Verzögerung

um die Zeit tv oder /»· -f Ar · (k — 1,2,3) ergibt.

Die Anzeige der Antwortsignale erfolgt dann zusammen und zeitrichtig mit den passiven Echosignalen, welche auf Grund z. B. des zweiten in F i g. 3 dargestellten Sendeimpulses 7"I₂ des Primärradargerätes eintreffen.

Bei der in Fig. 5 dargestellten digital arbeitenden Schaltung ist eine Digitalisierungsstufe 15 vorgesehen, der eine Rückkopplungs-Steuereinrichtung 16 sowii ein Schieberegister 17 nachgeschaltet sind. Der Zeit Digitalisierungsstufe 15 und dem Schieberegister ' werden als Steuertakte die Sendeimpulse Tl des Pri märradargerätes und der Rückkopplungssteuereinrichtung 16 werden die Pretriggcrimpulse 7"2 zugeführt Ein von den Sendeimpulsen Ti abgeleiteter Takt bildet somit den Schiebetakt für das Schieberegister, so daß die dadurch erzeugte Zeitverschiebung von den

ίο Sendeimpulsen des Primärradargerätes abhängt. Durch eine entsprechende Anzapfung des Schieberegisters, welche durch den Pfeil Ak gezeichnet ist, erfahren die im Schieberegister gespeicherten, digitalisierten Antwortsignale eine zeitliche Verzögerung, welche bei der

is Auswertung bzw. Anzeige die zeitliche Zuordnung zwischen Antwortsignalen und Echosignalen des Primärradargerätes wieder richtig herstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mit einem Primärradargerät zusammenarbeitendes Sekundärradargerät, bei dem synchronisiert mit den Sendeimpulsen des Primärradargerätes Abfrageimpulse des Sekundärradargerätes ausgesandt werden und die Antwortsignale der Antwortgeräte neben der laufzeitbedingten Zeitverzögerung eint, zusätzliche, im wesentlichen systembedingte und bekannte Zeitverzögerung aufweisen, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß die Abfrageimpuise (Sl ... Sn) möglichst kurz vor den zugehörigen Sendeimpulsen (TI₁) des Primärradargerätes ausgesandt sind, derart, daß sie nicht mehr zeitrichtig mit den Echosignalen des zugeordneten, vom Primärradarge,! tausgesandten Sendeimpulses(rij) angezeigt werden können, und daß die eingehenden Antwortsignale der Antwortgeräte im Empfänger des Abfragegerätes (5) einer Verzögerung (6) derart unterworfen sind, daß sie zeitrichtig mit vom Primärradargerät (2) aufgenommenen Echosignalen späterer Sendeimpulse angezeigt bzw. ausgewertet werden.

2. Sekundärradargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Totzeit des Sekundärradarempfängers so gewählt ist, daß Einstreuungen vom zugenörigen Sendeimpuls des Primärradargerätes unterdrückt werde!..

3. Sekundärradargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Sekundärradargerät, bei welchem das gesamte decodierte Videosignal einer Empfangsperiode in einen Umlaufspeicher eingeschrieben und dieses gespeicherte Videosignal im Takt der Primärradar-Impulsgeräte dem ursprünglichen decodierten Sekundärradar-Videosignal künstlich zugefügt wird, der Umlaufspeicher gleichzeitig für die zeitrichtige Positionierung der Antwort-Video-Signale in bezug auf die Videosignale des gleichzeitig anzuzeigenden Echosignals dient.

4. Sekundärradargerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlaufspeicher eine Verzögerungsleitung (13) vorgesehen ist, deren Verzögerung dem reziproken Wert der Pulsfolgefrequenz oder einem Vielfachen hiervon entspricht, und daß die Verzögerungsleitung (13) eine Anzapfung (Ak) aufweist, deren Lage so gewählt ist, daß sich eine entfernungsrichtige Zuordnung zwischen passiven Echosignalen und Antwort-Signalen ergibt.

5. Sekundärradargerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlaufspeicher eil' Schieberegister (17) vorgesehen ist, dessen Gesamtdurchlaufzeit dem reziproken Wert der Pulsfolgefrequenz oder einem Vielfachen hiervon entspricht, und daß das Schieberegister (17) eine Anzapfung (Ak) aufweist, deren Lag? so gewählt ist, daß sich eine entfernungsrichtige Zuordnung zwischen passiven Echosignalen und Antwort-Signalen ergibt.