DE2326895A1 - Einrichtung zur begrenzung der verschiebung eines verfolgungstorimpulses - Google Patents
Einrichtung zur begrenzung der verschiebung eines verfolgungstorimpulsesInfo
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- G01S13/933—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft
Description
U.S. Ser. No. 269,538
Filed: July 7, 1972
Filed: July 7, 1972
RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
Einrichtung zur Begrenzung der Verschiebung eines Verfolgung s torimpu1se s
Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf Radarsysteme,
insbesondere Luftfahrt-Kollisionsverhütungssysteme wie das SECANT-System (SECANT ist eine Abkürzung von Separation Control
of Aircraft by Non-Synchronous Techniques = Abstandskontrolle von Luftfahrzeugen durch asynchrone Verfahren). Insbesondere betrifft
die Erfindung eine Einrichtung zur Begrenzung der Verschiebung eines Verfolgungstorimpulses für eine digitale Radar-Signalverfolgungseinrichtung,
die mit Antwortsignalen arbeitet, welche eine .entfernte Station als Erwiderung auf. Abfragesignale vorgegebener
Wiederholungsfrequenz sendet.
Durch die Erfindung wird also ein Begrenzer für die Geschwindigkeit
der Verschiebung eines Verfolgungstorimpulses für ein durch ein Radarsystem verfolgtes Ziel angegeben. Die Verschiebung oder
Bewegung des Verfolgungstorimpulses wird auf ein kleines Inkre-
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ment, wie +1/120 nautische Meilen, zwischen aufeinanderfolgenden Abtastimpulsen begrenzt, wobei für eine Verschiebung des Verfolgungstorimpulses
außerdem erforderlich ist, daß tatsächlich eine Zielantwort empfangen worden ist. Die Gefahr eines Wegziehens des
Verfolgungstorimpulses von einem echten Ziel durch falsche Ziele oder Störungen wird dadurch beträchtlich herabgesetzt.
Mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung hängt der Gegen-
tr
stand der GB-PS 1 278 451 sowie der Gegenstand der Anmeldungen entsprechend U.S. Ser. No. 27,403 vom 10. April 1970 sowie
269,535 und 269,536 zusammen. Ferner sei auf die Anmeldung "Correlator and Control System for Vehicular Collision Avoidance"
von R.B. Goyer mit den Prioritätsdaten 27. Juni 1972 und 18. Januar 1973 verwiesen. Auch auf die DT-OS 2 322 677 wird
Bezug genommen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen und Weiterbildungen
des Signalisierungssystems, wie es in der oben erwähnten Patentschrift beschrieben und in den erwähnten Patentanmeldungen
vorgeschlagen ist, die u.a. auf das SECANT-System, also
ein System zur Verhinderung von Zusammenstößen von Luftfahrzeugen im Luftraum, anwendbar sind. Das vorgeschlagene System arbeitet,
kurz gesagt, mit mehreren getrennten, im wesentlichen asynchron arbeitenden Stationen, die zu einem Luftfahrt-Kollisionsverhütungssystem
gehören können. Jede Station macht Gebrauch von einem pseudo-willkürlich oder tatsächlich willkürlich, statistischen
binären.Code.
Der binäre Code wird von .einer großen Anzahl aufeinanderfolgender
Bits gebildet, die einen sehr hohen Grad von Autokorrelation aufweisen bezüglich anderer, nicht synchroner Quellen jedoch
einen sehr geringen Grad von Kreuzkorrelation ergeben. .
Bei dem vorgeschlagenen Signalisierungssystem ,das Unterscheidungen
zu treffen vermag, wird aus dieser Tatsache dadurch Nutzen gezogen, daß die Frequenz aufeinanderfolgender Abfrage-Abtastimpulse,
die von einer Station des Systems ausgesendet werden, *
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entsprechend dem jeweiligen Binärwert jedes der aufeinanderfolgenden
Bits des in der Station erzeugten Codes verschoben oder gewechselt wird. Jede Bordstation enthält einen Transponder zur
Aussendung eines Antwortimpulses zur Erwiderung jedes empfangenen Abtastimpulses. Außerdem wird die Frequenz jedes Antwortimpulses
verschoben, um einen Binärwert darzustellen, der dem des empfangenen Abtastimpulses entspricht, welcher die Aussendung des Antwortimpulses
ausgelöst hat. Die Abtastimpulse aussendenden Stationen enthalten außerdem eine Empfangseinrichtung für Antwortimpulse.
Nur ein im folgenden als "Eigenabfrageantworten" (EAA) bezeichnender Teil der von einer vorgegebenen Station empfangenen
Impulse stellt jedoch tatsächlich Antworten auf diejenigen Abtastimpulse dar, die von der betreffenden Station selbst gesendet
worden waren. Der Rest der Antwortimpulse, der im folgenden als "Störantworten" oder "Fremdabfrageantworten" (FAA) bezeichnet
werden soll, ist dagegen von Transpondern als Antwort auf solche Abtastsignale ausgesendet worden, die von anderen als der betrachteten
Station gesendet worden waren. Eine Station kann jedoch einen Korrelations-Detektor zum Unterscheiden von Eigenabfrageantworten
und Fremdabfrageantworten enthalten. Dies ist möglich, da, wie oben erwähnt, die Eigenabfrageantworten einen sehr hohen
Grad von Autokorrelation im Gegensatz zu dem sehr kleinen Kreuzkorrelationsgrad der Fremdabfrageantworten aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der folgenden Erfindung stellt eine Einrichtung zur Begrenzung der Verschiebung eines Verfolgungstorimpulses
für eine digitale Signalverfolgungseinrichtung eines Luftfahrzeuges dar, die sich für ein System zur Verhütung von
Zusammenstößen von Luftfahrzeugen im Luftraum, wie das SECANT-System,
eignen. Es ist eine Anordnung vorgesehen, um die durch eine VerfoIgungsabtastung bestimmte augenblickliche Entfernung
zu zählen, den Zählwert zur Speicherung in ein Register zu übertragen, nach jeder Abtastung den gespeicherten Zählwert mit dem
augenblicklichen Zählwert zu vergleichen und den gespeicherten Zählwert dann bei jeder Änderung der Entfernung nur um einen vorgegebenen,
begrenzten Betrag zu ändern.
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Ausführungsbeispiele, Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig..1 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer digitalen Signalverfolgungseinrichtung, die eine Einrichtung (52,
54,56,58,60) gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält, die zur Begrenzung der Verschiebung eines
Verfolgungstorimpulses dient;
Fig. 2,die aus den Fig. 2a und 2b besteht, eine genauere Darstellung
eines Teiles der Signalverfolgungseinrichtung gemäß Fig. 1, wobei insbesondere eine Programmsteuereinrichtung
104, eine Einrichtung zum Erfassen der Entfernungsänderung, ein Entfernungsakkumulator und eine Einrichtung
zur Extrapolation der Zeit τ bis zu einem möglichen Zusammenstoß dargestellt sind;
Fig. 3 ein genaueres Schaltbild einer in Fig. 1 enthaltenen Einrichtung
3 8 zur Entfernungsfeinbestimmung;
Fig. 3a eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips
der Entfernungsfeinbestimmung;
Fig. 4 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines
in Fig. 1 durch einen Block 20 dargestellten Zentroid-, Impulsschwerpunkt- oder Impulsmittendetektors und
Fig. 5 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufes von Signalen, wie sie im Betrieb der Signalverfolgungseinrichtung
auftreten.
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Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles Einleitung:
Bei'dem eingangs erwähnten SECANT-System (SECANT ist eine Abkürzung
"für Separation Control of Aircraft by Non-Synchronous Techniques = Abstandskontrolie für Luftfahrzeuge durch asynchrone
Verfahren) gibt es für die Bordgeräte drei verschiedene Stufen, nämlich die Nahwarnanzeige PWI (proximity warning indicator),
das Kollisionsverleitungssystem CAS (collision avoidance system)
und das Verkehrsüberwachungssystem TMS (traffic monitoring system). Diese drei Ränge oder Stufen von Bordgeräten haben,
kurz gesagt, folgende Aufgabe und Eigenschaften:
Die Nahwarnanzeige PWI ist zur Verwendung in den meisten gewöhnlichen
Luftfahrzeugen bestimmt und sieht als billigste Minimalausrüstung einen als Remitter (receiver-transmitter = Empfänger-Sender)
bekannten Transponder vor. Ein Remitter sendet einen Antwortimpuls in Erwiderung auf den Empfang eines abfragenden
Abtastimpulses von einem anderen Luftfahrzeug des Systems aus.
Der Abtastimpuls und der Antwortimpuls enthalten hochfrequente
Schwingungszüge verschiedener ausgewählter Frequenzen. Die Frequenz eines Antwortimpulses wird durch die Frequenz des auslösenden
Abtastimpulses und einschlägige Daten betreffend das mit der PWI-Remitter-Anlage ausgerüsteten Luftfahrzeugs bestimmt. Die
Daten werden durch die jeweiligen Binärwerte der Folge von Antwortimpulsen
dargestellt, die vom Remitter der jeweiligen PWI-Anlage gesendet werden. Dies ermöglicht, daß alle PWI-Stationen
auf einem Gemeinschaftskanal zusammen mit allen anderen Teilnehmer-Luftfahrzeugen
des SECANT-Systems senden. Es sind jedoch nur bei den CAS-und TMS-Bordstationen Vorkehrungen zum Empfang der
Daten vorgesehen, welche von den Remittern aller zu dem betreffenden Gemeinschaftskanal gehörenden Luftfahrzeuge gesendet werden.
Die Nahwarnanzeige PWI ermöglicht ein abgeschirmtes Fliegen, in-'
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dera sie den Piloten immer dann aufmerksam macht, wenn ein anderes
mit SECANT ausgerüstetes Luftfahrzeug innerhalb einer vorgegebenen Entfernung von seinem eigenen Luftfahrzeug fliegt. Nachdem ein
Pilot eines durch PWI geschützten Luftfahrzeugs darauf aufmerksam gemacht worden ist, daß ein anderes Luftfahrzeug in den ihn umgebenden
geschützten Luftraum eingedrungen ist, bleiben die weiteren Maßnahmen, wie visuelle Erkundung, Beurteilung der Gefahrenlage
und Ausweichmanöver dem Piloten des geschützten Luftfahrzeugs überlassen.
Die CAS-Stufe des SECANT-Systems ist für die Verwendung in gewissen
Militärflugzeugen, Firmenmaschinen und anspruchslosere Luftträger ausgelegt. Beim CAS werden alle anscheinend bedrohlichen
Luftfahrzeuge automatisch und kontinuierlich überwacht und es wird dann zwischen nur scheinbar bedrohlichen Luftfahrzeugen
und tatsächlich bedrohlichen Luftfahrzeugen unterschieden. Hierdurch ist es möglich, die Gefahr eines falschen Alarms infolge
von nur scheinbar bedrohlichen Luftfahrzeugen minimal zu halten, so daß unnötige Ausweichmanöver durch den Piloten des CAS-geschützten
Luftfahrzeugs vermieden werden.
Die TMS-Stufe des SECÄNT-Systems ist für größere Luftträger und
Militärflugzeuge bestimmt, sie gewährleistet alle Möglichkeiten des CAS-Systems und zusätzliche weitere Funktionen. Für eine solche
zusätzliche Funktion ist z.B. eine Abtastungs- und Zielverfolgungsanordnung·
vorgesehen, die es dem Piloten jederzeit gestattet, den möglicherweise gefährlichen Verkehr auf einem Kathodenstrahlröhren-Sichtgerät
zu überwachen. In das SECANT-SjBtem können außerdem Boden-Luftverkehrsleitstelen mittels einer geeigneten
übertragungsstrecke ("heißer Draht") integriert werden, durch
die eine Datenverbindung im Gegensatz zu einer Sprechfunkverbindung zwischen allen Luftfahrzeugen des SECANT-Systems und der
Bodenstation geschaffen wird.
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Der Hauptzweck des SECANT-Systems besteht darin, für jedes geschützte
Luftfahrzeug, das im folgenden als "Maschine" ("ship") bezeichnet werden soll, den größtmöglichen Schutz gegen Zusammenstöße
im Luftraum mit anderen Luftfahrzeugen, die im folgenden als "Verkehrsteilnehmer" ("bird") bezeichnet werden sollen,
zu gewährleisten und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit eines falschen Alarms so klein wie möglich zu halten. Unter einem falschen
Alarm ist eine Anzeige für den Piloten einer Maschine zu verstehen, daß die Gefahr eines Zusammenstoßes im Luftraum mit
einem anderen Verkehrsteilnehmer besteht, wenn tatsächlich eine solche Gefahr in Wirklichkeit nicht existiert.
Um dies zu erreichen, muß jede Maschine in der Lage sein, mit einem hohen Grad an Auflösungsvermögen zwischen denjenigen Verkehrsteilnehmern
in seiner allgemeinen Nachbarschaft zu unterscheiden, die tatsächlich echte Kandidaten für einen Zusammenstoß
mit einer Maschine sind und denjenigen, die dies nicht sind. Das System muß dann außerdem alle Verkehrsteilnehmer des letzterwähnten
Typs, also alle ungefährlichen Verkehrsteilnehmer in der Umgebung, bei denen keine Gefahr eines Zusammenstoßes mit der
Maschine besteht, außer Acht lassen. Für diese nicht gefährlichen Verkehrsteilnehmer soll im folgenden die Abkürzung "NV" ("flak!1)
verwendet werden. Es ist außerdem wichtig, daß die an Bord einer Maschine befindlichen Komponenten des Systems immun gegen Fremdabfrageantwortsignale
und NV-Luftfahrzeuge sind, um die Signale einer Erschöpfung der Signalverarbeitungsfähigkeit der SECANT-Bordgeräte
auszuschalten, die bei einem Versuch einer Verarbeitung der Signale von einer übermäßigen Anzahl von Verkehrsteilnehmern,
z.B. bei sehr dichtem Verkehr, eintreten könnte.
Alle Merkmale des SECANT-Systems als Ganzes, die dazu beitragen, das oben erwähnte, erforderliche genaue Unterscheidungsvermögen
zwischen tatsächlich gefährlichen Verkehrsteilnehmern einerseits und nicht gefährlichen Verkehrsteilnehmern andererseits zu unterscheiden
und eine Sicherheit gegen Sättigung bei dichtem Verkehr
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zu gewährleisten, sind an anderer Stelle näher erläutert (Anmeldung
entsprechend U.S. Ser. No. 27,403).
Ein Merkmal, das als "Bandverschiebung" bezeichnet werden soll,
ermöglicht es, auf Geräte- und Systembasis Flugzeuge zu unterscheiden,
die in einer Höhe unter 10 000 Fuß fliegen, die in einer Höhe zwischen 10 000'Fuß und einer größeren Höhe, wie
45 000 Fuß fliegen und die über 45 000 Fuß hoch fliegen. Beim
SECANT-System sind also Maßnahmen zur Änderung der Hochfrequenzen vorgesehen, so daß die Luftfahrzeuge zwischen den verschiedenen
Höhenbändern oder -zonen unterscheiden können. Um alle Luftfahrzeuge,
also sowohl diejenigen die sich oberhalb der Maschine als auch diejenigen, die sich unterhalb der Maschine befinden,
erfassen zu können, sind die mit einer SECANT-Anlage ausgerüsteten Luftfahrzeuge sowohl oben mit einer Antenne für die obere
Hemisphäre oder den oberen Luftraum als auch unten mit einer Antenne für die untere Hemisphäre oder den unteren Luftraum versehen.
Das von der oberen Antenne einer Maschine abgestrahlte Abtastsignal wird nur von den unteren Antennen von über der Maschine
befindlichen Verkehrsteilnehmern empfangen, während das von der unteren Antenne einer Maschine abgestrahlte Abtastsignal nur
von der oberen Antenne von Verkehrsteilnehmern empfangen werden kann, die sich unterhalb der Maschine befinden. Bei Verkehrsteilnehmern,
die sich ungefähr auf der gleichen Höhe wie die betrachtete Maschine befinden, ist ein Verkehr sowohl der oberen als
auch der unteren Antenne der Maschine mit sowohl der oberen als auch der unteren Antenne des anderen Verkehrsteilnehmers möglich.
Durch Umschalten der Antennen können von einer Maschine aus zuerst die Verkehrsteilnehmer in der einen Hemisphäre und dann die
in der anderen Hemisphäre erfaßt werden. Wenn beide Hemisphären abgesucht worden sind, ist eine "Runde" beendet. Die Aufteilung
des Suchraumes in Hemisphären verringert die im Verkehr erzeugten Fremdabfrageantworten.
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Jedes Luftfahrzeug hat einen charakteristischen Gefahrengeschwindigkeitsradius,
der von der erreichbaren Geschwindigkeit und der
Maximalgeschwindigkeit des Verkehrs, über welcher ankommende Luftfahrzeuge nicht unmittelbar von Interesse sind, abhängt. Bei
der CAS- und TMS-Stufe des SECANT-Systems ist der Raum um eine Maschine in Entfernungszellen oder Entfernungsbereiche von 500
Fuß unterteilt und für jeden dieser Entfernungsbereiche sind Akkumulatoren vorgesehen.. Alle Entfernungsbereiche zusammen werden
als Suchkartei oder Suchraum bezeichnet. Der Suchraum ist entsprechend der maximal interessierenden Entfernung begrenzt.
Eigenabfrageantworten (EAA) entsprechen gesendeten Abtastsignalen.
Durch die oben erwähnte Entfernungsbegrenzung ist also eine Abgrenzung gegen Exgenabfrageantworten von dem Bereich, außerhalb des
Gefahrenradius der Maschine gewährleistet» Die empfangenen Fremdabfrageantworten
(FAA) entsprechen jedoch nicht Abtastsignalen der Maschine. Die bei der Maschine eintreffenden FAA, die zeitmäßig
in Entfernungsbereiche des Siachraumes einer CAS- oder. TMS-Anlage
oder in den einzigen Entfernungsbereich einer PWI-Anlage fallen, können daher von Verkehrsteilnehmern sowohl innerhalb als
auch außerhalb des Gefahrenradius der betrachteten Maschine erzeugt worden sein. Die oben erwähnte Begrenzung der Entfernung.ermöglicht
daher keine Erkennung der FAA, welche in denjenigen Zeitspannen empfangen werden, in denen die SECANT-Anlage der
Maschine nach Verkehrsteilnehmern innerhalb ihres Gefahrenradius sucht.
Gemäß den Prinzipien des SECANT-Systems stellt der Abstand den größten Feind für die FAA dar und es sind Vorkehrungen für die
Verwendung eines gleichmäßigen Leistungspegels für die Abtastsignalaus Sendung getroffen, indem in jedem Remitter ein Schwellwertbegrenzer
vorgesehen ist, so daß der Remitter nur dann einen
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Antwort impuls aussendet, wenn das von ihm empfangene Abtastsignal
eine vorgegebene Stärke überschreitet; die Anzahl der im SECANT-System insgesamt erzeugten FAA kann dadurch erheblich
verringert werden. Beim CAS- und TMS-System wird Im speziellen
das Ausgangssignal des Antwortsignaldetektors einem Schwellwertglied zugeführt, dessen Schwellwert sich in Abhängigkeit von der
Zeit und damit der Entfernung von einem verhältnismäßig hohen Wert auf einen verhältnismäßig niecfrigen Wert ändert, ähnlich
wie bei dsr in Radar-Geräten bekannten laufzeitabhängigen Empfindlichkeitsregelung
(STC).
Bei der vorangegangenen Diskussion war bereits auf gewisse Aspekte
der im SECANT-System verwendeten Nachrichtensignale angespielt worden. Es war z.B. erwähnt worden, daß beim SECANT-System sowohl
mit einem unteren als auch mit einem oberen Signalband gearbeitet wird, entsprechend Flughöhen-des Luftfahrzeuges unter
bzw. über 10 000 Fuß. Zur Sendung von Abtastsignalen von einer Maschine zu den Verkehrsteilnehmern in ihrer Nachbarschaft und
zum Senden der Antwortsignale von den Verkehrsteilnehmern zurück
zur Maschine als Antwort auf empfangene Abtastsignale wird entweder das obere oder das untere Band verwendet. Es war ferner erwähnt
worden, daß diese Antwortsignale einen Teilnehmerkanal
(party line) zur übertragung von Daten zwischen den teilnehmenden
Luftfahrzeugen bilden. Die Nachrichterisignale umfassen außer denen, die als Abtast- oder Antwortsignale zwischen den am Verkehr teilnehmenden
Luftfahrzeugen übertragen werden, außerdem Signale, die für die vorzugsweise ständige Datenverbindung zwischen dort und
Boden verwendet werden.
Für die vorliegende Erfindung sind im wesentlichen die folgenden
Signale von Interesse:
T0 ist ein digitales Impulssignal, das die Sendung der hochfrequenten
SECANT-Abtastsignale, die mit P und Q bezeichnet werden,
tastet. Die Antworten vom Empfänger, der einer Signalverfolgungs-
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einrichtung zugeordnet ist, werden mit P und Q bezeichnet. Diese Antworten werden in der Signalverfolgungseinrichtung und
im Korrelator verwendet. Im Korrelator dienen die Antwortsignale P~ und Q zur Feststellung des Vorhandenseins eines Zieles
aufgrund von Autokorrelationsverfahren. Nachdem ein Ziel einmal festgestellt worden ist, überträgt er den Zielort unter Verwendung
eines Signals (TR, Fig. 1) aufgrund dessen die Signalverfolgungseinifichtung
feststellen kann, wo die Antworten P und Q vom Empfänger zu finden sind. Der Impuls TQ ist also ein digitaler
Impuls entsprechend dem Haupttastimpuls beim Radar und ermöglicht beim SECANT-System die Sendung der Abtastimpulse P oder
Q. Dieser Impuls bestimmt auch den Anfang der Zeitnahme für das Entfernungsintervall, das endet, wenn die mit einer Signalverfolgungseinrichtung
ausgerüstete Maschine einen Antwortimpuls empfängt, der eine Eigenabfrageantwort von einem verfolgten Verkehrsteilnehmer
darstellt* Er ist ungefähr 1,2,us breit und tritt ungefähr jede Millisekunde einmal auf.
Das mit Tx, bezeichnete Signal dient für die Steuerung der Ziel-
Xx
akquisition durch die Signalverfolgungseinrichtung. Dieses Signal wird von den Entfernungsbereichschaltungen des SECANT-Korrelators
erzeugt um die betrachtete Entfernung zu- bezeichnen. Der Korrelator
wird zur Untersuchung der Autokorrelation der Abtastsignale P oder Q und der Antwortsignale P und Q verwendet, wie es an
anderer Stelle beschrieben ist, um das Vorhandensein eines von der Signalverfolgungseinrichtung zu verfolgenden Zieles festzustellen.
Das Signal Tx, kann auch durch Digitalisierung des Videoantwortsignal
vom Empfänger 12 gewonnen werden.
Die Entfernungsbereichschaltungen des Korrelators dienen zur Feststellung
der Entfernung eines potentiellen Zieles. Jede Entfernungsbereichschaltung enthält einen Integrierkondensator der dadurch,
daß eine Spannung einen vorgegebenen Mindestwert überschreitet, das Vorhandensein eines ermittelten Verkehrsteilnehmers in
dem betreffenden Entfernungsbereich anzeigt. Eine entsprechende Entfernungsbereichschaltung kann auch aus Aufwärts-Abwärts-Zählern
gebildet werden. Bei einer Ausführungsform des SECANT-
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Systems werden die Ausgangssignale dieser Aufwärts-Äbwärts-Zähler
in Entfernungsbereichstufen entsprechend 500-Fuß-Intervallen
aufgeteilt. Das Ausgangssignal einer solchen Stufe stellt ein Eingangssignal TR für die digitale Signalverfolgungseinrichtung
dar.
Das Vorhandensein eines Zieles wird durch ein Signal bestätigt, das als Korrelatortastimpuls (von der Leitung 250, Fig. 1) be-.
zeichnet wird. Beim SECANT-System wird der Tastimpuls im Korrelator als Antwort auf den Impuls T_ erzeugt. Er kann durch eine
JK
veränderbare digitale Verzögerungsschaltung erzeugt werden, die eine solche Verzögerung einführt, daß störende Wechselwirkungen
mit dem Signal T_ und dem nächsten Impuls ΤΛ vermieden werden.
Wenn die digitale Signalverfolgungseinrichtung kein Ziel verfolgt,
liefert ihre Zielschaltung ein Verfolgerzustandsignal, das dem Korrelator anzeigt, daß ein neues Ziel für die Verfolgung
übernommen werden kann.
Genauere Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
digitalen Signalverfolgungseinrichtung
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild das zum Teil ein digitales Logikschaltwerk
einer bevorzugten Ausführungsform einer digitalen Signalverfolgungseinrichtung enthält, die im SECANT-KoIIisions-Verhütungssystem
verwendet werden kann. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Verwendbarkeit der digitalen
Signaiverfolgungseinrichtung nicht auf das SECANT-System beschränkt,
ist, sondern daß die Signalverfolgungseinrichtung z.B. auch bei RADAR-Anlagen, die mit Verfolgung arbeiten, verwendet
werden kann.
Die Funktion der digitalen Signalverfolgungseinrichtung besteht, kurz gesagt, darin, ein Ziel zu verfolgen, das durch den Korrelator
10 einer SECANT-Anlage geortet worden ist. Der Korrelator liefert an die Signalverfolgungseinrichtung ein Signal T0, nachdem
letztere an den Korrelator ein Verfolgerzustandssignal (Lei-
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tung 68) übermittelt hat/ das die Bereitschaft zur Übernahme
eines zu verfolgenden Zieles anzeigt.
Der Signalverfolgungseinrichtung wird über eine Leitung 40 ein Haupttastimpuls TQ zugeführt, der der Sendung eines hochfrequenten
Abfragesignales P oder Q durch die betreffende Bordstation entspricht. Die Signalverfolgungseinrichtung enthält einen Entferriungszähler
52, der der Entfernung proportionale Taktimpulse entweder bis zu einem oberen Grenzwert (1.200 Zählschritte für
10 Meilen) zählt oder bis ein Signal T„ vom Korrelator einen
Zielort entsprechend einem Signal P oder Q anzeigt oder bis
eine Antwort von einem Ziel empfangen wird. Diese drei Alternativen entsprechen den drei Eingängen eines ODER-Gliedes, wie
noch erläutert werden wird. Nachdem durch den Korrelator ein Ziel festgestellt worden ist, wird einem Entfernungsregister 56 ein
Tastsignal über eine Leitung 250 zugeführt, um die vom Entfernungszähler
52 während der vorangegangenen Periode ermittelte Entfernung zu speichern, wenn ein neues Zielentfernungssignal TR
auftritt.
Die Entfernung wird sowohl in einen Entfernungsänderungszähler 100 als auch in einen Entfernungsakkumulator eingegeben, um die
Entfernung und die Entfernungsänderung während der Verfolgung des Zieles ununterbrochen zu berechnen. Diese Verfolgung dauert
678 TQ-Impulse beim Langzeitverfolgungsbetrieb oder 90 To-Impulse
beim Kurzzeitverfolgungsbetrieb.
Bezüglich des Antwortsignals 26 wird ein Verfolgungstorimpuls
zentriert, um die Entfernungsänderung zu begrenzen und Entfernungsfehler infolge von Störungen und unerwünschten Zielsignalen
zu verhindern, indem die Ausgangssignale von einem Detektor 20 mit Ausnahme einer sehr engen Entfernungstorperiode gesperrt werden.
Dies erfolgt in einer digitalen Rückkopplungsschleife, die im wesentlichen aus dem Detektor 20, einem Begrenzer 54 und einem
Torimpulsgenerator 76 besteht.
Die errechnete Entfernung und Entfernungsänderung wird ferner zur1
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Bestimmung der-Zeit τ verwendet, also der Zeit bis zu einem möglichen
Zusammenstoß mit einem sich nähernden Ziel.
Die insbesondere in Fig. 1 dargestellte digitale S.ignalverf olgungseinrichtung
spricht auf Signale an, die durch einen geeigneten Zieldetektor geliefert werden, der aus dem Korrelator 10 und
einem Empfänger 12 mit z.B. einem Hochfrequenzverstärker, einer Mischstufe, einem überlagerungsoszillator und einem Zwischenfrequenzverstärker
bestehen kann. Der Ausgang der digitalen Signalverfolgungseinrichtung liefert Anzeige- und andere Signale für
ein Anzeigepaneel 14, das die mittlere Zielentfernung, die Entfernungsänderung und die Kollisionszeit τ anzeigt. Ein geeigneter
Empfänger ist in der DT-OS 2. 322 677 beschrieben.
Ein geeigneter Korrelator ist in der Anmeldung entsprechend U.S. Ser. No. 27,403 vom 10. April 1970 beschrieben, wobei insbesondere
auf das Blockschaltbild in Fig. 9B Bezug -genommen wird, das einen Korrelationsdetektor 945 zur Ausschaltung von Fremdabfrageantworten
enthält. Es sei ferner auf den Entfernungs- (R-), Entfernungsänderungs-(R-)
und t-Verfolger und -Computer 955 in Fig. 9B verwiesen, sowie deren genauere Darstellung in Fig. 18.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung dieses vorgeschlagenen
Verfolgers und Computers dar.
Fig. 1 enthält als typisches Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Korrelator, der sich für die Verarbeitung von
SECANT-Signalen eignet.
Die Korrelator-Suchkartei und -Steuerung sowie andere zugeordnete Steuerschaltungen der vorgeschlagenen Einrichtung sind zwar analoge
Schaltungen, die digitalen Schaltungen des vorliegenden Ausführungsbeispieles
können mit diesen analogen Schaltungen jedoch in bekannter Weise gekoppelt werden. Die in Fig. 9B dargestellten
Leitungen können also mit bestimmten Leitungen der vorliegenden Einrichtung durch geeignete Analog/Digital-Umsetzer wie folgt gekoppelt
werden: Die Leitung 956 entspricht der Leitung 62 der vorliegenden Fig. 1; die Leitung 957 der Leitung 13? die Leitung
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958 entspricht der Verfolgerzustandsleitung auf dem Leitungsweg
318 der vorliegenden Fig. 1 und die Leitung 963 in Fig. 9B entspricht der Leitung 184 der vorliegenden Fig. 1. Wie erwähnt,
kann die Erfindung jedoch auch mit gleichem Vorteil auch bei ande-
ren Systemen verwendet werden, z.B. konventionellen Impulsradaranlagen,
wie Typen mit elektrisch schwenkbarer Antennencharakteristik, schielender oder in seitlicher Richtung blickender Keule
usw., wo eine Entfernungsverfolgung stattfinden soll.
Bei Verwendung in einer Radaranlage brauchte diese nur die üblichen
Bezugssignale entsprechend deitf Haupttastimpuls oder dem gesendeten
Signal, die demodulierte Video- oder Zwischenfrequenzhüllkurve des Antwortsignals und ein voreingestelltes Signal, das
nach dem ersten Videoantwortimpuls der Verfolgungsperiode jedoch vor dem zweiten Haupttastimpuls der Verfolgungsperiode auftritt,
zu liefern. Eine solche Anordnung ist nach der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles der Erfindung ohne weiteres verständlich.
Die in Fig. 1 dargestellte digitale Signalverfolgungseinrichtung enthält eine normalerweise gesperrte analoge Entfernungstorschaltung
16, die durch das Ausgangssignal eines UND-Gliedes 18 auftastbar ist und dann die empfangenen Signale, die ihr vom Empfänger
12 über eine Leitung 13 zugeführt werden, durchläßt. Das Ausgangssignal
der Entfernungstorschaltung wird über eine Leitung dem Detektor 20 zugeführt, bei dem es sich vorzugsweise um einen
Zentroid- oder Impulsflächenschwerpunkt-Detektor handelt. Eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Impulsflächenschwerpunkt
Detektors wird in Verbindung mit dem Schaltbild der Fig. 4 noch genauer erläutert werden.
Das aus einem noch unverarbeiteten Video- oder ZwischenfrequenzsignaT
bestehende Antwortsignal 26, dessen Kurvenform in Fig. 1 dargestellt ist? wird durch den Detektor 20 verarbeitet, der den
Flächenschwerpunkt des Antwortsignals vom Ziel bestimmt und nicht die Vorderflanke, wie es z.B., bei "den konventionelleren Systemen
der Radar-Technik geschieht« Das Ausgaegssignal des Detektors 20
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ist ein Impuls 28, dessen Vorderflanke dem Flächenschwerpunkt
oder der Mitte des das Antwortsignal 26 darstellenden Videoimpulses entspricht, wie in Verbindung mit Fig. 4 noch näher erläutert
wird. Die Phasenbeziehung des Impulses 28 in Bezug auf den Impuls 26 ist nicht wesentlich, vorausgesetzt, daß die Differenz bekannt
ist und ihr bei der Konstruktion der Signalverfolgungseinrichtung Rechnung getragen wird. Der ein Zielsignal darstellende Impuls 28,
welcher nun digitale Form hat, wird über verschiedene Wege als erstes über eine Leitung 32 dem drei Eingänge aufweisenden ODER-Glied
37, zweitens über eine Leitung 30 einer Zielabschätzschaltung
24 und drittens über eine Leitung 36 einer Feinentfernungsschaltung
38 zugeführt. Der Haupttastimpuls TQ wird der Signalverfolgungseinrichtung
über eine Leitung 40 zugeführt und in verschiedenen Schaltwerken verwendet. So wird der Haupttastimpuls Tq
nach einer Verzögerung von 2,4«us in einer digitalen Verzögerungseinrichtung
44, die zweckmäßigerweise aus einem Binärzähler oder Schieberegister in Form einer integrierten Schaltung besteht,
einer setzbaren Torschaltung zugeführt. Ferner wird der Haupttastimpuls TQ über eine Leitung 46 einem voreinstellbaren Abwärtszähler
58 zugeführt, nachdem er durch ein Verzögerungsglied 50 um 150 ,us verzögert worden ist. Außerdem wird der Haupttastimpuls
T0 nach einer Verzögerung von 1 ,3,us in einem Verzögerungsglied 80
einer Torschaltung 78 zugeführt.
Wenn die Torschaltung 42 durch einen Haupttastimpuls T_ aufgetastet
worden ist, werden dem Entfernungszähler über eine Leitung 55 Taktimpulse von einem Taktgeber 59 zugeführt. Der Taktgeber
50 hat die Nennfrequenz 10 MHz, für die Zwecke einer digitalen Signalverfolgungseinrichtung in einer SECANT-Anlage beträgt die
Taktfrequenz jedoch vorzugsweise 9^7125 MHz. Der Taktgeber 59 liefert also während jeder eine Millisekunde dauernden Abtastperiode
etwa 10 000 Taktimpulse oder Zählwerte<>
Man beachte, daß 1200 Taktimpulse einer Entfernung von etwa 10 nautischen Meilen
entspricht. 10 000 Taktimpulse vom Taktgeber 50 entsprechen also größenordnungsmäßig einer Entfernung von 100 nautischen Meilen
für jeden der aufeinanderfolgenden Abtastimpulse. Der Entfernungszähler ist eine der Komponenten einer Anordnung, die als
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"Begrenzer für die Bewegung der Verfolgungsspanne" bezeichnet werden kann und den bereits erwähnten Begrenzer 54, welcher einen
Entfernungsänderungs-, d.h. Δ-Entfernungs-Begrenzer und Richtungssensor
enthält, das Entfernungsregister 56, den voreinstellbaren
Abwärtszähler 58 und einen Null-Detektor 60 umfaßt.
Die hier vorgesehene Begrenzung der Bewegung der Verfolgungsspanne setzt die Wahrscheinlichkeit stark herab, daß der Verfolgung
st or impuls durch falsche Ziele oder Störungen von einem echten
Ziel weggezogen wird. Der Begrenzer ist so ausgebildet, daß er die Bewegung des die Zielhereinnahme bewirkenden und die Entfernung
bestimmenden Verfolgungstorimpulses· zwischen aufeinanderfolgenden
Abtastimpulsen auf + 1/120 nautische Meilen begrenzt. Außerdem ist der Begrenzer so ausgebildet, daß eine Antwort von
einem Ziel empfangen werden muß, um eine Bewegung des Verfolgungstorimpulses zu bewirken. Die Geschwindigkeit der Bewegung reicht
aus um auch der schnellstmöglichen Annäherung an oder Entfernung von einem echten Ziel Rechnung tragen zu können, während gleichzeitig falsche Ziele oder Störungen, die irgendwo in der Verfolgungsspanne
auftreten, daran gehindert werden, den Verfolgungstorimpuls vom richtigen Ziel wegzuziehen. Der aus dem Entfernungszähler
52 bestehende Teil der Begrenzungseinrichtung wird durch eine Gruppe von digitalen Zählern gebildet, die die Taktimpulse
vom Taktgeber 59 während des durch den Haupttastimpuls T0 eingeleiteten Seitintervailes zu akkumulieren. Das Zeitintervall
vom Haupttastimpuls bis zum Zeitpunkt, in dem das Zielentfernungssignal TR (Korrelatorzielantwort) eintrifft, stellt das
Zeitintervall dar, währenddessen der Zähler die Taktimpulse zählt.
Das Zielentfernungssignal TD wird über eine Leitung 62 zugeführt,
es besteht aus einem Impuls 64 der dargestellten Form und wird nach Durchlaufen eines zwei Eingänge aufweisenden UND-Gliedes
über eine Leitung 67 dem ODER-Glied 37 zugeführt. Das UND-Glied 66 wird «tarefo ein über eine Leitung 68 zugeführtes- Steuersignal
von der Z±®1schaltung 24 aufgetastet f das anzeigt, dafl ein Siel
gewünscht wird.
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Das kurz nach dem Zielentfernungssignal Tn auftretende Korrelatortastsignal
schaltet das Verfolgerzustandssignal von der Leitung 68 ab und verhindert dadurch, daß weitere Zielentfernungssignale
TR das UND-Glied 66 zur Leitung 67 durchlaufen und aktiviert dafür
eine für die Aufnahme und Verfolgung vorgesehene Leitung 69, so daß das UND-Glied 18 auf getastet wird und der Verfolgungstorimpuls
79 die analoge Entfernungstorschaltung 16 auftasten kann
und die Antwortsignale vom Empfänger 12 dadurch zum Detektor 20 und ODER-Glied 37 gelangen können.
Die Torschaltung 42 wird gesetzt und läßt dann die Taktimpulse zum Entfernungszähler 52 durch, wenn der Haupttastimpuls TQ das
2,4 ,us-Verzögerungsglied 44 durchlaufen hat. Der Entfernungszähler
52 wird wieder abgeschaltet, wenn einer der drei Eingänge des ODER-Gliedes 36 erregt wird, was anzeigt, daß ein eine Antwort
von einem Ziel darstellender Impuls 28 empfangen wurde oder ein Zielentfernungssignal Tn von der Leitung 62 eingetroffen ist oder
κ.
der Entfernungszähler bis 1200 gezählt hat. Der Entfernungszähler
52 kann bis zu 1200 Taktimpulse zählen, was, wie erwähnt, einer Entfernung von etwa 10 Meilen entspricht. Bei der bevorzugten Ausführüngsform
des Systems wird ein Bereich von 10 Meilen als ausreichend für die Verhütung von Zusammenstößen angesehen. Der Entfernungszähler
52 kann also bis 1200 zählen, wenn kein Impuls vom Detektor 20 eintrifft. Wenn jedoch ein Impuls 28 eintrifft,
sperrt dieser die Torschaltung 52 über das ODER-Glied 37 und hält den Zähler dann bei einem Zählwert unter 1200 an.
Das Entfernungsregister 56 liefert die vor der betrachteten Verfolgungs-
oder Zählperiode ermittelte Entfernung. Es ist so eingerichtet, daß es anfänglich den im Entfernungszähler 52 registrierten
Zählwert durch einen voreingestellten Impuls über eine Leitung 249 vom Tastsignal des Korrelators nach Durchlaufen eines UND-Gliedes
252 enthält. Der Begrenzer für die Entfernungsänderung AR und Richtungssensor, zweckmäßigerweise eine Vergleichseinrichtung r die das Verhältnis des Wertes im Entfernungszähler
52 zu dem im Entfernungsregister 56 anzuzeigen vermag, dient dazu,
die Zählwerte im Entfernungsregister 56 allmählich entsprechend
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den Änderungen im Entfernungszähler 52 zu ändern. Dies wird dadurch
bewirkt, daß nach jedem der über die Leitung 40 zugeführten Haupttastimpulse T_ durch die Torschaltung 42 ein neuer Zielzählwert im Entfernungszähler registriert wird. Der Zählwert im
Entfernungszähler 52 wird mit dem im Entfernungsregister 56 bei der vorangegangenen Registrierung gespeicherten Zählwert nur dann
verglichen, wenn eine Zielantwort empfangen wird, die sich in einem Impuls 28 manifestiert, der über die Leitung 32 und einen
Monovibrator 256 als gedehnter Zielimpuls dem Begrenzer 54 zugeführt wird. Die Rückflanke des gedehnten Zielimpulses auf der
Leitung 258 wird für diesen Zweck verwendet, da die Rückflanke wegen der Verzögerung durch den Monovibrator 256 nach dem Impuls
28 auftritt und der Begrenzer erst dann aktiviert wird, wenn der Entfernungszähler 52 fertiggezählt hat. Der Vergleich erfolgt dadurch,
daß der die Zielantwort darstellende Impuls 28 zur Erzeugung des gedehnten Zielimpulses dient, der als Aktivlerungs- oder
Tastimpuls über eine Leitung 258 dem Begrenzer 54 zugeführt wird, in dem der Vergleich erfolgt. Der Tastimpuls löst an einem von
drei möglichen Ausgängen der Vergleichseinrichtung einen einzigen Impuls aus, je nachdem, ob der Zählwert im Entfernungszähler 52
kleiner, größer oder gleich dem im Entfernungsregister 56· gespeicherten Zählwert ist. Dieser Einzelimpuls wird von einem der
drei möglichen Ausgänge, die durch "0", "+1" bzw. "-1" bezeichnet
sind, über eine Leitung 260 dem Entfernungsregister 56 zugeführt. Wenn der Zählwert im Entfernungszähler 52 mit dem im Entfernungsregister
übereinstimmt, wird der Zählwert nicht geändert, was durch die Bezeichnung /1O" angedeutet ist. Ist der Zählwert
im Entfernungszähler 52 größer als der im Entfernungsregister 56, so liefert die Vergleichseinrichtung im Begrenzer 54 unabhängig
von der Größe des Unterschiedes einen Impuls "+1" an das Entfernungsregister 56, der den dort gespeicherten Zählwert um 1 erhöht.
Wenn andererseits der Zählwert im Entfernungszähler 52 kleiner ist als der im Entfernungsregister 56, liefert die Vergleichseinrichtung unabhängig von der Größe des Unterschiedes ein
Signal "-1" an das Entfernungsregister 56, welches den dort gespeicherten Entfernungszählwert um 1 verringert.
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Das Ausgangssignal des Entfernungsregisters 56 wird als erstes durch den Haupttastimpuls T , der die Aussendung eines Abtastimpulses
anzeigt, nachdem er im Verzögerungsglied 50 um 150,us
verzögert worden ist, in den Abwärtszähler 58 tibertragen. Der im Entfernungsregister 56 gespeicherte Wert wird dadurch also im
Abwärtszähler 58 gespeichert und dann wird von diesem Wert abwärts gezählt, was mit Hilfe der Torschaltung 78 bewirkt wird,
die durch einen Impuls -T1 aufgetastet wird, der das
1 ,3 /US -Verzögerungsglied 80 durchlaufen hat. Man beachte, daß
dieser Impuls dem Impuls T, um 11 Taktimpulse voreilt. Von diesen 11 Impulsen wird einer fiir digitale Ausbreitungsverzögerungen
benötigt. Die restlichen 10 Impulse werden benötigt, um den Verfolgungstorimpuls
79 auf das Antwortsignal 26 einzustellen. Der Impuls 28 vom Detektor 20 tritt wegen einer in diesem enthaltenen
Verzögerungsleitung 0,5 ,us nach der Mitte des das Antwortsignal
26 darstellenden Videosignals auf. Um die Vorderflanke des Impulses 28 im Verfolgungstorimpuls 7 9 zu zentrieren, muß dessen Vorderflanke
also eine Mikrosekunde vor dem Impuls 28 liegen. Die Torschaltung läßt im aufgetasteten Zustand die Taktimpulse über
eine Leitung 82 zum Abwärtszähler 58 durch. Der Abwärtszähler zählt nun im Rhythmus der Taktimpulse abwärts bis der Null-Detektor
60 feststellt, daß der Zählwert Ö erreicht ist» Das Null-Register oder der Null-Detektor 60 ist für die Betätigung eines
Monovibrators und eines Verknüpfungsgliedes ausgebildet, wobei das Verknüpfungsglied durch das Ausgangssignal des AbwärtsZählers
58 gesteuert wird. Das Verknüpfungsglied ist insbesondere vorzugsweise
so geschaltet, daß es durch den Borg-Ausgang des Abwärtszählers 58 getastet wird. Wenn der Abwärtszähler nach Null zählt,
erzeugt er einen Borg-Impuls, der zur Tastung anderer Zähler verwendet wird, wie es in der einschlägigen Technik bekannt ist. Der
bei der Registrierung von Null auftretende Ausgangsimpuls des Abwährtszählers
58 wird dann zur Auslösung eines Monovibrators verwendet, der bei seiner Auslösung ein Signal an den einen von
zwei Eingängen eines UND-Gliedes 72 liefert, an dessen anderem Eingang ein Taktimpuls liegt. Das UND-Glied 72 liefert beim Ansprechen
ein Signal an den Torimpulsgenerator, der den 1 ,us dauernden Verfolgungstorimpuls 79 erzeugt, und an den Sperreingang der
Torschaltung 78 , wodurch die Taktimpulse vom Abwärtszähler 58
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sowie von einem (-5)-Zähler 96 und einem (-10)-Zähler 98 abgeschaltet
werden. Man beachte, daß die Vorderflanke des Ausgangsimpulses 77 vom UND-Glied 72 das Eingangssignal für den Torimpulsgenerator
76 darstellt, das den 1 ,us dauernden Entfernungs- oder
Verfolgungstprimpuls 79 für das UND-Glied 18 liefert. Auf den
Verfolgungstorimpuls 79 wird später noch genauer eingegangen.
Der Torimpulsgenerator 76 liefert ferner einen 1 ,us dauernden
Impuls 92, dessen Vorderflanke nominell mit der Mitte des Verfolgungstorimpulses
79 übereinstimmt, an die Feinentfernungsschaltung 38, die die Entfernungsäuflösung in einer noch zu beschreibenden
Weise erhöht. Der vom Torimpulsgenerator 76 erzeugte Verfolgung
stör impuls 79 tritt 0,5,us vor dem zur Entfernungsfeinmessung
dienenden Impuls 92 auf. Die Feinentfernungsschaltung 38 hat einen Takteingang 94 der dauernd vom Taktgeber 59 gespeist
wird.
Der eben beschriebene Begrenzer für die Verschiebung des Verfolgung
stör impulses kann selbstverständlich auch bei anderen Radarsystemen
verwendet werden, wo eine stetige, genaue mittlere Entfernungszählung erforderlich ist und diese durch störende Eingangssignale
nicht beeinflußt werden soll. Die Ausgangsleitung 262 vom Entfernungsregister 56 kann also dazu verwendet werden,
eine derartige Entfernungszählinformation in bekannter Weise Schaltungsanordnungen zur Nutzbarmachung dieser Information zuzuführen.
Die Feinentfernungsschaltung 38 (Fig. 1) ist ein digitales Logikschaltwerk, das die Entfernungsauflösung um einen beträchtlichen
Faktor gegenüber konventionellen Systemen zu erhöhen gestattet. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Entfernungsauflösung
um den Faktor 10 erhöht, so daß mit 50-Fuß-Entfernungsmessungen eine Auflösung von 5 Fuß erreichbar ist. Dies geschieht dadurch,
daß das Zeitintervall tischen den Vorderflanken des zur Entfernungefeinmessung
dienenden Impulses 92 und des Impulses 28 vom
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Detektor 20 um den Faktor 10 gedehnt wird. Wenn keine Zielantwort
über die Leitung 36 für den Impuls 28 eintrifft, wird dem Entfernungsänderungszähler
100 über eine Leitung 264 ein Entfernungszählwert bis zur Rückflanke des zur Entfernungsfeinmessung dienenden
Impulses 92 (siehe Fig. 5) zugeführt, der 50 Taktimpulsen äquivalent ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der· Schaltungsanordnung zur Entfernungsfeinbestimmung
ist in Fig. 3 dargestellt. Die Feinentfernungsschaltung
38 gemäß Fig. 3 enthält zwei Umsetzer 266 und 268, die zweckmäßigerweise aus integrierten Schaltungen des ECL-Typs
(emitter coupled logic) enthält und dazu dient, die den TTL-Schaltnetzen entsprechenden Signalspannungswerte in ECL-Spannungswerte
umzusetzen. Der Impuls 28 vom Ausgang des den Impulsschwerpunkt bestimmenden Detektors 20 wird dem Umsetzer 266 über die
Leitung 36 zugeführt. Der Impuls 92 für die Entfernungsfeinbestimmung (siehe Fig. 1 und 5) wird dem Umsetzer 268 über eine Leitung
272 vom Torimpulsgenerator 76 zugeführt. Die jeweiligen Ausgangssignale der Umsetzer 266 und 268 werden einem UND-Glied 274
mit zwei Eingängen zugeführt, das anspricht, wenn der Impuls 92 vorhanden ist und der Impuls 28 fehlt. Das Zeitintervall t- zwischen
der Vorderflanke des Impulses 92 und der Vorderflanke des
Impulses 28 (siehe Fig. 3a) ist ein Maß für die Entfernung von der-Mitte des Verfolgungs tor impulses 79 bis zu dem das Antwortsignal
26 darstellenden Zielimpuls und ist nominell gleich dem durch 5 Taktimpulse dargestellten Zeitintervall. Das UND-Glied
274 liefert, wenn es anspricht, einen Impuls 276 der Dauer t^ ,
der einem Stromschalter 279 sowie einer Vergleichsschaltung 280 zugeführt wird. Die Ausgangsklemmen 1 und 2 des Stromschalters
279 sind mit einem Kondensator 284 überbrückt, dessen eine Klemme mit der Basis und dessen andere Klemme mit dem Emitter eines
Transistors 286 verbunden ist. Der die Ausgangsklemme bildende
Kollektor des Transistors 286 ist mit der Vergleichsschaltung 280 gekoppelt. Der Ausgang der Vergleichsschaltung 280 ist mit einem
von drei Eingängen eines UND-Gliedes 288 gekoppelt, an das wiederum ein als Treiber dienender Verstärker 290 angeschlossen ist,
dessen Ausgangssignal der bereits in Verbindung mit Fig. 1 er=-
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ORlGiUAL INSPECTED
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wähnten Leitung 264 zugeführt wird. Zur Rückstellung wird der Haupttastimpuls T_ der Rückstellkleinine R eines Flipflops 292
und einer Eingangsklentme eines bis 50 zählenden Zählers 294 zugeführt.
Der Setzklemme S des Flipflops 292 wird ebenfalls der Impuls (Zielimpuls) 28 von der Leitung 36 zugeführt. Das Ausgangssignal
des Zählers 294 wird einem ODER-Glied 296 zugeführt, dessen Ausgang mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 288 verbunden
ist. Am dritten Eingang des UND-Gliedes 288 liegt das Taktsignal. Der Zähler 294 ist so ausgebildet, daß seine letzte
Stufe die Binärziffer "1" speichert, wenn der durch den Haupttastimpuls TQ zurückgestellt worden ist, und die Binärziffer "0"
speichert, wenn er bis 50 gezählt hat.
Im Betrieb dehnt die Feinentfernungsschaltung das Intervall tauf das Zehnfache, so daß durch die Quantisierung dieses gedehnten
Intervalles mit einem 10-MHz-Taktsignal vom Taktgeber 59 eine
Entfernungsauflösung von 5 Fuß (1,5 m) erreicht wird. Während des
Zeitintervalles t* wird der Kondensator 284 durch einen konstanten
Strom von einer Stromquelle 298A aufgeladen und der Transistor 286 dadurch gesperrt.
Der Minus-Eingang der Vergleichsschaltung 280 liegt nun zwar an einer negativen Spannung, der Plus-Eingang der Vergleichsschaltung
280 ist wegen des Impulses 276 jedoch auch negativ. Nach dem Ende des Impulses 276 am Ende des Zeitintervalles t1 wird der Minus-Eingang
der Vergleichsschaltung 280 nun negativer als der positive Eingang und der Ausgang der Vergleichsschaltung 280 wird dadurch
erregt. Der Ausgang bleibt solange erregt, wie der Transistor 286 gesperrt ist, dies ist während einer Zeitspanne der FaIl7 deren
Länge das Zehnfache von t- beträgt, wie durch den Impuls 10t- dargestellt
ist.
Nach dem Eintreffen der Vorderflanke des Ziel-Impulses 28 wird der Kondensator 284 durch eine zweite Konstantstromquelle 298 entladen,
die einen Strom liefert, der zehnmal kleiner ist als der konstante Ladestrom von der Stromquelle 298A. Die Zeit, die erforderlich
ist, um den Kondensator 284 wieder auf seinen Ausgangs-
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zustand zu entladen ist daher zehnmal langer als die Aufladezeit.
Die gedehnte oder vergrößerte Zeit (1Ot1) wird dadurch gemessen,
daß die Anzahl der Taktimpulse vom Taktgeber 50 gezählt wird, die während des Zeitintervalles 1Ot1 auftreten.
Wenn sowohl das Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung 280
als auch das vom ODER-Glied 296 hohe Werte haben, ist das UND-Glied 288 aufgetastet und läßt die Taktimpulse von einer Leitung 300 zur Leitung 289 durch. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes hat einen hohen Wert, wenn entweder das Ausgangssignal des Flipflops 292 oder des Zählers 294 hoch sind. Das Ausgangssignal des Zählers 294 bleibt nach dessen Rückstellung durch den Haupttastimpuls T-. hoch, bis "auf der Leitung 289 fünfzig Taktimpulse aufgetreten und gezählt worden sind. Das Ausgangssignal des Flipflops 292 ist anfangs, nach der Rückstellung durch den Haupttastimpuls T , niedrig und schaltet auf den hohen Wert, wenn der Impuls 28 vom Detektor 20 an der Setzklemme S eintrifft. Wenn also kein einem Zielsignal entsprechender Impuls 28 eintrifft, ist
das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 280 für die Dauer der Entfernungsfeinmeßperiode niedrig und das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 296 bleibt für fünfzig Taktimpulse hoch, worauf es dann
das UND-Glied 288 sperrt und verhindert, daß weitere Impulse vom Eingang zum Treiber-Verstärker 290 und über die Leitung 289 zum
Zähler 294 gelangen. Wenn ein einem Zielsignal entsprechender
Impuls 28 eintrifft, bleibt das Ausgangssignal des ODER-Gliedes
296 hoch und das UND-Glied 288 bleibt aufgetastet, solange wie
das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung hoch ist, also eine Zeitspanne gleich dem Zeitintervall 1Ot-.
als auch das vom ODER-Glied 296 hohe Werte haben, ist das UND-Glied 288 aufgetastet und läßt die Taktimpulse von einer Leitung 300 zur Leitung 289 durch. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes hat einen hohen Wert, wenn entweder das Ausgangssignal des Flipflops 292 oder des Zählers 294 hoch sind. Das Ausgangssignal des Zählers 294 bleibt nach dessen Rückstellung durch den Haupttastimpuls T-. hoch, bis "auf der Leitung 289 fünfzig Taktimpulse aufgetreten und gezählt worden sind. Das Ausgangssignal des Flipflops 292 ist anfangs, nach der Rückstellung durch den Haupttastimpuls T , niedrig und schaltet auf den hohen Wert, wenn der Impuls 28 vom Detektor 20 an der Setzklemme S eintrifft. Wenn also kein einem Zielsignal entsprechender Impuls 28 eintrifft, ist
das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 280 für die Dauer der Entfernungsfeinmeßperiode niedrig und das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 296 bleibt für fünfzig Taktimpulse hoch, worauf es dann
das UND-Glied 288 sperrt und verhindert, daß weitere Impulse vom Eingang zum Treiber-Verstärker 290 und über die Leitung 289 zum
Zähler 294 gelangen. Wenn ein einem Zielsignal entsprechender
Impuls 28 eintrifft, bleibt das Ausgangssignal des ODER-Gliedes
296 hoch und das UND-Glied 288 bleibt aufgetastet, solange wie
das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung hoch ist, also eine Zeitspanne gleich dem Zeitintervall 1Ot-.
In Fig. 3a ist die zeitliche Lage der verschiedenen Signale, die bei der Entfernungsfeinbestimmung verwendet werden, graphisch dargestellt.
Bei den Abtastungen t bei denen kein Impuls 28 entsprechend
einer Zielantwort eintrifft, werden dem Entfernungsänderungszähler 100 (Fig. 1) unter Steuerung durch den bis 50 zählenden
Zähler 294 insgesamt 50 Taktimpulse zugeführt. Dies wird dadurch erreicht, daß man das Glied 296 öffnet, wenn kein Zielimpuls 28
Zähler 294 insgesamt 50 Taktimpulse zugeführt. Dies wird dadurch erreicht, daß man das Glied 296 öffnet, wenn kein Zielimpuls 28
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empfangen wird und schließt, wenn ein Impuls 28 entsprechend
einem Ziel eintrifft.
Der 1 ,us-Torimpulsgenerator 76 (Fig. 1), zweckmäßigerweise ein
digitaler Zähler mit dent Endwert 10, liefert einen 1-^us-Impuls
als Antwort auf einen Impuls, den das UND-Glied 72 liefert, nachdem
der Null-Detektor 60 festgestellt hat, daß der Abwärtszähler 58 bis Null gezählt hat. Der Torimpulsgenerator erzeugt den 1 »us-Impuls
vorzugsweise unter Steuerung durch die Vorderflanke des
Ausgangsimpulses 77.
Der Torimpulsgenerator 76 kann durch einen Monovibrator erzeugt werden, der bei Auslösung durch die Vorderflanke des Ausgangsimpulses
77 einen Impuls mit einer Dauer von 1 ,us liefert. Vorzugsweise
wird für den Torimpulsgenerator 76 jedoch ein Zähler verwendet,
der einen Impuls während eines Zeitiritervalles erzeugt, das
durch Zählen der 10-MHz-Impulse gemessen wird, nachdem der Ausgangsimpuls
77 dem Eingang dieses Zählers zugeführt worden ist. Durch das Zählen der 10-MHz-Impulse läßt sich die gewünschte Impulsdauer
von 1 Ais zuverlässiger einhalten.
Der 1,us-Impuls, der als Entfernungs- oder Verfolgungstorimpuls
bezeichnet worden und bei der Leitung 81 dargestellt ist, wird dem UND-Glied 18 zugeführt, das, wenn es durch die Zielschaltung
24 aufgetastet ist, den Verfolgungstorimpuls 79 zur analogen Entfernungstorschaltung
16 durchläßt, um den Zielantwortimpuls vom
Empfänger 12 zu verfolgen. Wie im folgenden noch erläutert werden wird, stellt diese Anordnung im wesentlichen eine digitale
Rückkopplungsschleife dar, bei der der Impuls 28 vom Ausgang des Detektors 20 durch den Entfernungs- oder Verfölgungstorimpuls
verfolgt wird.
Die Entfernungstorschaltung 16 enthält vorzugsweise ein schnelles
FET-Bauelement, da ein solches Bauelement sich durch ein hohes
Verhältnis von Sperrwiderstand zn DurchlaBwiderstand und eine
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kleine Signaldämpfung auszeichnet. Es sei bemerkt, daß für den Verfolgungstorimpuls 79 die bevorzugte Dauer von 1 »us gewählt
wurde, um die Arbeitsweise der analogen Entfernungstorschaltung so zu regeln, daß die bestmögliche Unterscheidung des gewünschten
Antwortsignals von unerwünschten Fremdabfrageantworten, die gegebenenfalls vom Empfänger 12 empfangen werden, gewährleistet
ist. Für die ZJelkorrelation oder -ermittiung in Intervallen von
500 Fuß wird ein Impuls mit einer D^uer von 1 ,us bevorzugt, der
auch im wesentlichen gleich dem das Antwortsignal 26 bildenden Videoimpuls sein soll.
Der Entfernungstor impuls 79 wird dauernd auf den sich bewegenden Zielimpuls vom Empfänger nachgestellt, wobei die Nachstellgeschwindigkeit
diskreten Schritten entsprechend Intervallen von 50 Fuß innerhalb einer Millisekunde entspricht» Dies erfolgt in
der den Detektor 20 umfassenden digitalen Rückkopplungsschleife,
so daß die Gefahr weitestgehend ausgeschaltet wird, daß das Ziel
verloren geht oder ein neues Ziel aufgenommen und fälschlich anstelle des bisher verfolgten Zieles verfolgt wird. Mit anderen
Worten gesagt, wird das Entfernungsregister 56 jede Millisekunde durch einen 100-ns-Impuls nachgestellt.
Der Verfolgungstorimpuls 79 folgt also dem vom Ziel kommenden Antwortsignal
26 nach vielen Abtastungen der SECANT-Signale P und Q wie oben erläutert worden war. Während das Ziel beim Langzeitverfolgungsbetrieb
für 678 Abtastungen und beim Kurzseitverfolgungs™
betrieb für 90 Abtastungen verfolgt wird, wird der Inhalt des AbwMrtszählers
98 wiederholt in den Entfernungsänderungssähler 100
und den Entfernungsakkumulator 102 übertragen, wie im folgenden erläutert wird.
Die durch Zählung bewirkte Ermittlung der Entfernung, die schließ=
lieh dem Entfernungsänderungszahler 100 und dem Entfernungsakkumulator
102 zugeführt wird, erfolgt dadurch,1 daß das Taktsignal
für diejenige Zeitspanne eingeschaltet wird? die erforderlich ist,
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um von dem im Abwärtszähler 58 gespeicherten Zählwert zurück nach Null zu zählen.
Zur Messung dieser Zeitspanne wird der Taktgeber 59 zum Zeitpunkt -T.. eingeschaltet. Es wird also die Torschaltung 78 in diesem
Zeitpunkt -T.. auf getastet, um die Taktimpulse durchzulassen, wobei
dieser Zeitpunkt durch das z.B. aus einer digitalen Verzögerungsleitung bestehende Verzögerungsglied 80 bestimmt wird und,
zweckmäßigerweise 1,3 ,us nach TQ liegt. Der Zeitpunkt -T1 liegt
elf Taktimpulse vor dem Zeitpunkt T^. Die Torschaltung 78 wird
durch die Rückflanke des Ausgangsimpulses vom UND-Glied 72 gesperrt,
dieser Impuls * zeigt an, daß der Abwärtszähler 58 Null anzeigt. Wenn die Torschaltung 78 gesperrt ist, verhindert sie, '
daß irgendwelche Taktimpulse dem (-5)-Zähler 96 und (-10)-Zähler 98 zugeführt werden oder zum Abwärtszähler 58 gelangen.
Um die unvermeidliche Verzögerung im Detektor 20 zu kompensieren,
können die Zähler 96 und 98 dazu verwendet werden, eine der Verzögerung im Detektor 20 entsprechende Anzahl von T,aktimpulsen
aufzunehmen oder zJu unterdrücken.. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
verursacht der Detektor 20 eine Verzögerung von 0,5»us und die Taktimpulse werden dem Entfernungsänderungszähler
100 und dem Entfernungsakkumulator 102 über den (-10)-Zähler 98
bzw» (-5)-Zähler 96 zugeführt.
Der (-10)-Zähler 98 dient dazu, die fünf Taktimpulsen entsprechende
Verzögerung im Detektor 20 zu kompensieren, die restlichen fünf Zählschritte werden in Verbindung mit der Funktion der Feinentfernungsschaltung
38 verwendet. Die Feinentfernungsschaltung 38 dehnt die letzten fünf Takte oder Zählschfitte und bewirkt
ihre Auflösung auf 5 Fuß, wie in dem Abschnitt "Entfernungsfeinmessung" erläutert wurde. Der Abwärtszähler 58 steuert also im
Effekt die Anzahl der Taktimpulse, die dem Entfernungsänderungszähler 100 und dem Entfernungsakkumulator 102 zugeführt werden.
Jeder Taktimpuls von der Torschaltung 78 entspricht etwa 50 Fuß, genauer gesagt, entspricht jeder Taktimpuls 1/120 nautischen
Meilen, während jeder Taktimpuls, der auf der Ausgangsleitung
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des Treiberverstärkers 290 'der Entfernungsfeinbestimmungssehaltung
auftritt, 5 Fuß oder 1/1200 nautischen Meilen entspricht»
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung ist ferner mit einer Programmsteuereinheit
104 versehen, die Logikschaltwerke zur Aufteilung
des Langzeitverfolgungszyklüs-oder Kurzzeitverfolgungszyklus
in drei gleiche Teile enthält« Zur Erhöhung der Genauigkeit der Bestimmung der Entfernungsänderung ist gemäß der Erfindung eine
statistische-Glättung vorgesehen» Dies wird, kurz gesagt,, dadurch
erreicht, daß zuerst die Entfernung fjür einen Teil einer Verfolgungsperiode
bestimmt wird,, dann der Entfernungszähler für einen anderen Teil der Verfolgung blockiert wird und schließlich die
Entfernung für den letzten Teil der Verfolgung bestimmt wird. Die Aufteilung ist vorzugsxtfeise SO1, daß auf jede Phase ein Drittel
fällt. Die"beiden Entfernungstelle vom ersten und letzten Teil werden verglichen und die Differens wird gemittelt. Außerdem sind
Vorkehrungen getroffen, um festzustellen, ob sich das Ziel der betreffenden Station nähert oder sich von ihr entfernt„ diese In=
formation wird dazu verwendet, um festzustellen? ob das betreffende
Ziel eine' Bedrohung für die mit der betreffenden Station-aus™
gerüstete Maschine darstellte
Die Programmsteuareinheit 104 ist in Fig. 2 genauer dargestellt»
Die Programmsteuereinheit 104 enthält einen Äbtastzähler 106, zweckmäßigerweise eine Anordnung aus digitalen Zähleinheiten, mit
einem Sähleingang, einem Rückstelleingang und einem Auftasteingang.
Dem Auftasteingang wird ein-Auftastimpuls (Verfolgungsimpuls)
über eine Leitung 108 von der Sielschaltung 24 (Fig» 1) zugeführt. Das Ausgangssignal des Äbtastzählers 106 wird einer
digitalen Vergleichseinrichtung 110 zugeführt, die mit zwei Festwertspeichern
versehen ist, um festzustellenj, wann die richtige
Anzahl von Abtastimpulsen empfangen wurde. Sin Speicher 112
{zweckmäßigerweise eine Spannungsquelle für ein ODSR-Glied 120)
ist mit der Zahl "226" beschriftet, während der Speicher 114 mit der Zahl "30" beschriftet ist» Diese Speicher programmieren je-
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weils die Anzahl der Äbtastimpulse, die jeweils für die Aufwärts-
und Abwärtszählungen der jeweiligen Verfolgungsperioden zu zählen
sind. Beim LangzeitverfOlgungsbetrieb,der an einem Schalter 115
von Hand eingestellt werden kann? x^erden die 226 Impulse verwendet«,
Bei Einstellung des Schalters 115 auf Kurszeitverfolgungsbetrieb
werden die 30 Impulse verwendet. Welcher der beiden Speicher 112 und 114 mit der Vergleichseinrichtung 110 verbunden und
zum Vergleich mit der Anzahl der über eine Leitung 109 ssugeführ»
ten und gezählten Abtastimpulse verwendet·wird, wird durch UND-Glieder
116 und 118 bestimmt, die zwischen den Speicher 112 bzw.
114 und das mit der Vergleichseinrichtung 110 verbundene ODER-Glied
120 geschaltet sind und jeweils nur einen der beiden Speicher
an die Vergleichseinrichtung anschalten.
Wenn die Verfolgungsperiode beginnt, tastet das von der Zielschaltung
24 über die Leitung 108 zugeführte Verfolgungssignal den Abtastzähler
106 und den aufwärts und abwärts zählenden Entfernungsänderungszähler
100 auf und stellt den Entfernungsakkumulator 102 zurück. Beim KurzZeitverfolgungsbetrieb liefert die Vergleichseinrichtung 1105 also nachdem der Abtastzähler 106 dreißig Haupttastimpulse
T0 gezählt hat, einen Impuls an einen digitalen Zähler
122, der bei diesem Ausführungsbeispiel als "Dreizyklenzähler" bezeichnet werden kann. Der Ausgangsimpuls der Vergleichseinrichtung
110 dient ferner als Rückstellimpuls für den Abtastzähler
106, dessen Rückstelleingang er über eine Leitung 125 und ein ODER-Glied 127 zugeführt wird. Der dem Zähler 122 von der Vergleichseinrichtung
110 zugeführte Eingangsimpuls veranlaßt die im Zähler 122 enthaltenen Zählwerke einen Impuls CSpannungsänderung)
zu erzeugen (, der über eine mit- "1" bezeichnete Leitung einem Monovibrator
124 zugeführt wird? dessen Ausgang mit einem ODER-Glied-126
verbunden ist, dessen Ausgang über eine Leitung 128 mit einer
"Stop"-Klemme des Entfernungsänderungszählers 100 verbunden ist.
Nachdem die sweit© Rig© von 30 TQ Impulsen wmÄfotasts Miller 106
gezählt und durch die Vergleichseinrichtung "110 vergllshen worden
ist, erhält der Zähler 122 wieder einen Impuls, des nun z,n% aus-=
gangsleiteng" "2" weitergeleitet wird und tibiae* ®inen Monovibrator
130,? ©ine Leitung 132 und <ain ODIR-Glied 134
.-so- 2326395
klemme des Entfernungeänderungszählers 100 gelangt.
Nachdem die dritte Gruppe von Äbtastimpulsen gewählt worden ist
und die Vergleichseinrichtung 110 dem Zähler 122 wieder einen Impuls
zugeführt hat, liefert dieser auf seiner Äusgangsleitung "3"
einen Ausgangs impuls an einen Monovibrator 13'βί, welcher einen
Impuls 138 erzeugt, dessen Vorderflanke über das ODER-Glied 126 und die Leitung 128 zur "Stop"-Klemme des Entfernungsänderungs-Zählers
100 gelangt und diesen Zähler daran hindert, weiterzuzählen. Der Impuls 138 wird gleichzeitig über eine Leitung 140
der "Stop"-Klemme des Entfernungsakkumulators 102 zugeführt. Die Vorderflanke des Impulses 138 sperrt den Entfernungsakkumulator
102, so daß keine weiteren Entfernungsimpulse gezählt werden. Die Rückflanke des Impulses 138 wird über eine Leitung 142 der
Setzklemme eines Flipflops 144, über eine Leitung 148 einer setzbaren
Torschaltung 146 und über eine Leitung 152 einer setzbaren Torschaltung 150 zugeführt. Der Impuls 138 wird ferner über eine
Leitung 156 einem Entfernungstrexberdecodierer 154 (im folgenden kurz "Decodierer") zugeführt, seine Rückflanke dient dazu, die
Werte der Bits der wesentlichsten Stellen des Entfernungsänderungszählers 100 abzugreifen, um zu bestimmen, ob der Zähler
"untergelaufen" ist und um daraus das Vorzeichen der Entfernungsänderung zu ermitteln.
Die Tor schaltungen 14.6. .und 150, die nun durch den Impuls 138 aufgetastet
worden sind, lassen die an ihren Eingängen liegenden Taktimpulse vom Taktgeber 59 über ODER-Glieder 156 bzw» 158 zum
Entfernungsänderungszähler 100 bzv7. Entfernungsakkumulator 102
durch. Die Impulse, die dem Entfernungsänderungszähler 100 über die Torschaltung 146 und das ODER-Glied 156 zugeführt werden, lassen
den Entfernungsänderungssähler 100 von dem dann in ihm ge- speicherten
Zählwert abwärts in einen Null-Detektor 160 sählen«
Während des Abwärtssählens nach Null wird das Äusgangssignai des
Entfernungsänderungszählers 100 einem modulo M-Teiler 162 züge.-führt
f der zu einer Teiler schaltung 101 (Fig". 1) gehört» Man beachte, daß der Teiler 162 während der Seitscanneff in der der Ent-=
' fernangsänderungssähler 100 äureh die Taktimpuls© auf Null ge-
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-31» 2323895
schaltet wird, über eine Leitung 164 und die Torschaltung 146
ebenfalls Taktimpulse erhält. Wenn der Null-Detektor 160 den Wert Null feststellt, erzeugt er einen Ausgangsimpuls, der über eine
Leitung 166 der Sperrklemme der Torschaltung 145 zugeführt wird und dadurch verhindert, daß weitere Taktimpulse durch die Torschaltung
146 zum Teiler 162 gelangen= In entsprechender Weise erhält ein modulo-N-Teiler 168,(im folgenden kurs "Teiler") Impulse
in ,einer entsprechenden Anzahl vom Entfernungsakkumulator 102, während dieser nach Null, herunterzählt, bis ein mit dem
Entfernungsakkumulator 102 gekoppelter Null-Detektor einen Sperrimpuls an die Torschaltung 150 liefert.
Die Teiler 162 und 168 teilen die vom EntfernungsMnderungszähler
100 bzw. Entfernungsakkumulator 102 gezählten Impulse derart, daß die Impulszahl in Knoten und nautische Meilen umgerechnet werden,
die durch Anzeigevorrichtungen 172 bzw. 174 angezeigt werden. Der Teiler 162 ist mit einem ODER-Glied 176 und dieses mit UND-Gliedern
178 und 180 verbunden, die durch den Schalter 115 (Fig. 1) gesteuert werden, der zwischen Lang- und Kurzzeitverfolgungsbe- ·
trieb umzuschalten gestattet, wie oben erläutert worden war« Das beim Langzeitverfolgungsbetrieb geöffnete UND-Glied 178 liefert
an den Teiler 162 eine Steuerspannung entsprechend der Konversionszahl
35 während das beim Kursseitverfolgangsbetrieb geöffnete
UND-Glied 180 in entsprechender Weise eine Vorspannung entsprechend
der Konversionssahl 0,6 liefert. Diese Konversionszahlen dienen in bekannter Weise dazu, beim Lang- und Kurszeitverfolgungsbetrieb
die Impulse auf der Basis der Anzahl der Taktimpulse pro nautischer Meile, der Anzahl der Abtastungen und der mittleren
Zählentfernung in Knoten umzurechnen. Bei diesem Ausführung sbeispiel, das bei einer Betriebsart des SECANT-Systems mit
einem Abtastintervall von einer Millisekunde arbeitet s erfolgt
die Umrechnung in Knoten und nautische Meilen so,wie es in den Programmblöcken
der Teuer 162 und 168 angegeben ist« Außerdem
kann der Teiler 168 im Entfernungsζählweg zum Entfernüngsakkumulator
102 angeordnet sein, um das Logikschaltwerk au vereißfachen.
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Das Teilungskommandosignal, bei dem vorzugsweise die Rückflanke des Impulses 138 für die Logikschaltwerke verwendet wird, wird
durch die Progrämmsteuereinheit 104 über die Leitung 142 (Fig.2b)
verteilt. Es ist die·Anzeige, daß der Zähler 122 für die drei
Zyklen seine drei Arbeitsphasen vollendet hat, was bedeutet, daß
ein vollständiger Abtastzyklus zu Ende ist. Diese Information wird im Flipflop 144 durch die Erregung seiner Setzklemme gespeichert.
Wenn also der Zähler 122 ein Ziel im Kurzzeitverfolgungsbetrieb
für etwa 9o ms verfolgt hat,, wurden in jeder der drei Phasen 30
Abtastimpulse, insgesamt also 90 Abtastimpuls, gezählt. Wenn andererseits der von Hand betätigbare Schalter 115 (Fig. 1) auf
Langzeitverfolgungsbetrieb eingestellt ist, steuert das UND-Glied
116 226 Zählschritte, während das KurzzeitverfOlgungsprogramm entsprechend
30 Impulsen abgeschaltet ist. Selbstverständlich könnte man auch andere.Zyklusperioden verwenden, wenn andere Zielverfolgungsperioden
zweckmäßig erscheinen. Die Abwandlungen der Logikschaltwerke, die für die Anordnung der Vergleichseinrichtung
110 notwendig sind, um ungleiche Abtastperioden zu verarbeiten, können vom Fachmann ohne weiteres angegeben werden.
Das Setzen des Flipflops 144 zeigt also das Ende einer vollständigen
Abtastperiode einschließlich der Arbeit der Teiler 162 und
168 für die Entfernungsänderung und Entfernungsakkumulierung und
alle anderen Rechnungen an.
Wie oben erwähnt, liefern die Null-Detektoren 160 und 170 beim Erreichen des Zählwerts Null jeweils einen Impuls an die Torschaltungen
146 bzw. 150, die dadurch gesperrt werden und verhindern,
daß vom Taktgeber 59 weitere Taktimpulse in das Rechenwerk'gelangen.
Die Null-Detektoren 160 und 170 liefern außerdem gleichzeitig jeweils einen Impuls an ein UND-Glied 176. Wenn das UND-Glied
176 also durch diese beiden Eingangsimpulse ansprechbereit gemacht worden ist und außerdem einen Impuls entsprechend dem ge-
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»33-
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setzten Zustand vom Flipflop 144 erhält, liefert es einen Ausgangsimpuls
an eine Torschaltung 178.P die dann den nächsten TQ-Impuls
180, der das Ende einer erfolgreichen Verfolgung anzeigt, zu einer Leitung 182 durchläßtο Wach Beendigung der Zählung von
90 Impulsen von TQ=Äbtastungen wird also der 91igste Impuls von
der Torschaltung 178 zu einem t=Grens=Detektor 184 (im folgenden
kurs "Detektor") durchgelasseno Die Betätigung der Tor schal=»
tung 178 etarefa den TQ=Impuls 180 setzt- ferasi1 da® Flipflop 144
surüek o
Das Ende eines ©ine erfolgreiche Verfolgung anzeigend®» T^
ses 180 von der Torschaltung 178? das anzeigt, daß die Verfolgung
-beendet ist, wird ferner über eine Leitung 183 der Einschaltung
24 zugeführt, um ein neues Ziel für die Verfolgung smgufordsray
wie oben bereits erläutert wurdet
Der Detektor 184 ist zweckmäßigerweise eine Anordnung von Zählern,
insbesondere Binärzählern, die das Verhältnis der Entfernungsänderung
R zur Entfernung R errechnet» Dieses Verhältnis ist bekanntlich die Zeit der Annäherung oder Entfernung des verfolgten
Zieles» Der Detektor 184 besteht im ifesentlichen aus irgendeinem
bekannten Teiler» Dem Detektor 184 werden als Eingangs=·- ·
signale das Äusgangssignal von einem Entferaungsänderungs-BCD-Zähler
163 und einem Entfernungs-BCD=Zähler 165 (im folgenden kurs
"Zähler" 163 bsw. 165} zugeführt» Diese Sanier liefern ferner
ein Äusgangssignal-an den Decodierer 154 für die Sntfernungs-'
änderung (Knoten) und einen Speichertreibsr*" wnd Decodierer 155-für
die Entfernungserrechnung (Äbstaad) a
Durch ein normalerweise aufgetastetes UND-Glied 186 wird eine
Änseigespeisespannung, zweckmäßigerweise 5V,' einer Speiseleitung
der Anzeigevorrichtung 172fiir Knoten und d.®^ Anzeigevorrichtung
174 für nautische Meilen zugeführt, di® so ausgebildet sind? daß
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" sie nur dann arbeiten-, wenn diese Spannung anliegt» Das
Glied 186 kann durch ein Sperrsignal von einem Intervalltaktgeber 188 in einem gewünschten Zeitintervall gesperrt werden,
so daß die Anzeigevorrichtungen dunkel werden und der Pilot oder andere Betrachter nicht durch die Anzeige eines Zieles
abgelenkt wird, das längst für einen anderen VerfolgungszykIus
aufgegeben xforden ist. Der Detektor 184 dient znx Anzeige einer
kritischen Ännäherungszeit und ist" über eine Leitung 189 mit
einer Speieher™ und Verstärkerschaltung 190 verbundene Wenn die
Änderung der Entfernung des Zieles positiv ist, so geigt dies an,
daß das Ziel sich der mit der betrachteten digitalen Sigaalver=-
"fOlgungseinrichtung ausgerüsteten-Maschine näherte Ein entsprechendes
Signal, das aus'den binären Spannungswerten 1 oder
besteht, wird vom EntfernungsänderungszMhlar 100"über eine Leitung
105 sowohl'dem Decodierer 154 als auch dem Detektor 184 zugeführt.
Wenn der Zählwert für die Entfernungsänderung während des Äufwärtszählzyklus kleiner ist als die Geschwindigkeit für
den Abwärts zählwert während des Äfowärtszählzyklus, entspri-cht
die Entfernungsänderung also einem Zielflugzeug, das sich von "der" betreffenden Maschine entfernt oder von ihr wegfliegt« Beider
Verfolgung eines solchen Zieles wäre die positive -Anzeige
des Detektors 184 also so, daß dem Piloten kein Signal durch Ein= schalten eines τ-Lichtes 192 gegeben wird« Wenn andererseits der ■
Entfernungsänderungssähler 100 während des Abwärtszählsyklus
weniger Impulse zählt als während des Aufwärtszählzyklus, nähert
sich das betreffende Ziel der Maschine"und der Entfernungsände=
rungszähler 100 liefert einen positiven Impuls auf die Leitung 105. Wenn der Detektor 184 einen positiven Impuls (binäre 1) erhält,
kann er einen Impuls auf die Leitung 189 geben,, der eine
Anzeige des τ-Lichtes 192 bewirkt, wenn die errechnete τ-Zeit
60 Sekunden oder weniger beträgt» Ein negativer Impuls (binäre-0)
zeigt dagegen ein sich entfernendes Ziel an0 Ein solches Signal
verhindert, daß der Detektor das τ-Licht anstellt, auch wenn die.
Entfernung "und die Entfernungsänderung innerhalb des τ-Grenzbe.-reiches liegen» Das 60-Sekunden-Kriterium wurde als Parameter
für die kritische Zeit gewählt, bei deren Erreichen oder unter·=
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schreiten der Pilot darauf aufmerksam gemacht wird, daß für seine Maschine Gefahr durch ein verfolgtes Ziel besteht. Selbstverständlich
können für τ auch andere Zahlenwerte als 60 Sekunden verwendet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des SECANT-Systems läßt
man die gesendeten Äbtastimpulse P oder Q um ein Bezugszeitintervall
zittern, um die Willkürlichkeit der Äbtastsignale in an sich bekannter Weise zu erhöhen. Die Haupttastimpulse TQ haben,
wie erwähnt, eine Nenndauer von 1,2 ,us. Jeder Impuls hat vom vorangegangenen
Impuls einen Abstand von 1 ms, was durch einen 1-kHz-Takt gesteuert wird. Die 1-kHz-Taktimpulse können vom Taktgeber
59, dessen Nennfrequenz 9,7125 MHz beträgt, durch eine Frequenzteiler-
oder Abwärtszähler-Schaltung mit dem Teilungsfaktor von etwa 1000 abgeleitet werden. Das Zittern wird durch eine
nicht dargestellte Einrichtung im Sender des Radarsystems oder dem Korrelator des SECANT-Systems bewirkt» Man läßt die Haupttastimpulse
TQ vorzugsweise gegenüber der Nennperiode mit einer
Rate bis zu 25O,us auf willkürlicher oder statistischer Basis
zittern. Das auf diese Weise erzeugte Zittern dient zur Unterdrückung von Fehlsignalen. Bei der vorliegenden Ausführungsform
wird ein Zittern bei allen Aufnahme- und Verfolgungsoperationen mit der Ausnahme für die Periode des Langzeitverfolgungsbetriebs
entsprechend 678 Abtastungen oder TQ-Impulsen bewirkt. Um zu gewähr
leisten, daß bei einer solchen Verfolgungsperiode kein Zittern auftritt, wird das Radar- oder SECANT-Korrelatorsystem durch
ein Kommando gesteuert, das die Zitter-Schaltung außer Betrieb
setzt. Hierfür ist bei der in Fig. 2b dargestellten Schaltungsanordnung eine Leitung 194 vorgesehen. Die Schaltungsanordnung zur
Steuerung des Zitterkommandos enthält eine Vergleichseinrichtung 196, die eine Torschaltung 198 auftastet, wenn der Abtastzähler
106 einhundert Abtastungen abgetastet hat. Für diese Zählfunktion ist der Ausgang des Äbtastzählers 106 über eine Leitung 200 mit
der Vergieichseinrichtung 196 und einer weiteren Vergleichseinrichtung
2Ο2 verbunden. Die Vergleichsschaltung 196 erhält eine
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dem gewünschten Zählwert entsprechende Referenzspannung von einer Referenzspannungsschaltung 204 und liefert im vorliegenden Falle
einen Ausgangsimpuls über eine Leitung 206 zum Auftasteingang der
Torschaltung 198, wenn der Zählwert 100 erreicht ist. Das Ausgangssignal der Torschaltung 198 ist das Zitter-Kommando, das die Zitter-Schaltung
im Korrelator oder der betreffenden Schaltungsanordnung der Radaranlage außer Betrieb setzt. Die Vergleichseinrichtung
202 erhält von einer Referenzspannungsschaltung 208 eine dem Zählwert 578 entsprechende Vergleichsspannung und liefert in
entsprechender Weise ein Ausgangssignal an ein ODER-Glied 110,
wenn der Abtastzähler 106 578 Impulse gezählt und der Vergleichseinrichtung 202 ein entsprechendes Ausgangssignal zugeführt hat.
Der dem ODER-Glied zugeführte Impuls wird von diesem dem Rückstelleingang der Torschaltung 198 zugeführt und sperrt diese, so
daß das Zitter-Kommando die Zitter-Schaltung wieder in Betrieb setzen kann. Die beschriebene Schaltungsanordnung bewirkt also,
daß das Zitter-Kommando bei einer ersten Anzahl von Impulsen, in diesem Falle 100 TQ-Impulsen abgeschaltet und nach der Akkumulation
von insgesamt- 578 Impulsen wieder eingeschaltet wird. Selbstverständlich
können für die Bestimmung der Periode, in der das Zitter-Kommando eine Außerbetriebsetzung der Zitter-Schaltung bewirkt,
auch andere Werte für die Anzahl der TQ-Impulse verwendet
werden.
Der bereits erwähnte Korrelatortastimpuls, der der digitalen Signalverfolgungseinrichtung die Bestätigung der Zielentfernung
anzeigt, wird über ein ODER-Glied 127 zur Rückstellung des Abtastzählers
106 verwendet, um zu gewährleisten, daß der Abtastzähler für die Aufnahme der Daten einer neuen Verfolgung gelöscht
ist. Der Korrelatorabtastimpuls wird außerdem gleichzeitig dem
die drei Zyklen bestimmenden Zähler 122 zur Rückstellung auf Null und über eine Leitung 2o9 dem ODER-Glied 210 zur Rückstellung
oder Sperrung der Torschaltung 198 für das Zitter-Kommando zugeführt im Falie, daß das Ziel während eines Abtastzählzyklus verloren
wird. Der Korrelatortastimpuls wird außerdem zur gleichen
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Zeit einer Torschaltung 212 zugeführt, um den T_-Impuls zur Intervall
-Takt schaltung 188 durchzulassen, so daß das UND-Glied 186
-gesperrt wird und die Anzeigevorrichtungen 172 und 174 in der oben beschriebenen Weise gelöscht xirerden. Diese Funktion ist für
diejenigen Situationen vorgesehen, bei denen das Ziel nicht für die vorgeschriebene oder vorgegebene Zeitspanne verfolgt i^ird.
Bei dem vorliegenden Äusführungsbeispiel wird eine Periode von 0,896 Sekunden als Kriterium für die Bestimmung, wann die Anzeige
zu löschen ist, verwendet, so daß der Pilot sicher sein kann, daß die Anzeige sich auf die -laufenden Daten besieht. Gewünschtenfalls
kann man selbstverständlich auch andere Intervalle verwenden= Die Intervall-Taktschaltung 188 ist konventioneil aufgebaut
und zählt die 0,89 Sekunden auf der Basis der ihr durch die Torschaltung 212 zugeführten 1-kHs-Taktimpulse ab. Da die T--Impulse
hier eine Frequenz von 1 kHz haben, können sie bequem als Bezugsgröße für eine 1-kHz-Taktsignalquelle verwendet werden.
Die durch den Block 24 in Fig. 1 dargestellte Zielschaltung dient
zur Feststellung oder Abschätzung des Zustandes des Zieles durch
digitale Verarbeitung der Zielantwortsignale. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Zielverfolgungseinrichtung geht das Ziel
in den Verfolgungsbetrieb über, wenn im Erfassungsbetrieb drei aufeinanderfolgende Eielantworten empfangen worden sind.
Der Erfassungsbetriebszustand umfaßt die ersten acht Äbtastintervalle,
die auf das erste Zielentfernungssignal T„ vom Korrelator 10 folgen.
Wenn jedoch die Bedingung nicht erfüllt ist, daß innerhalb der ersten Abtastintervalle nach der Zieifeststellung drei aufeinanderfolgende
Zielantworten eintreffen„ wird die Zielerfassung aufgegeben
und es wird ein anderer einschlägiger Zielort angefordert. Die Zielschaltung 24 ist mit einem entsprechenden Logikschaltwerk
versehen, das Zähler, Verknüpfungsglieder und Torschaltungen enthält und die erwähnten digitalen Verarbeitungsoperationen
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mit den zugeführten Zielantwortsignalen durchführen kann. Nach
der Erfassung wird die Leitung 108 erregt (Verfolgungssignal) und die digitale Signalverfolgungseinrichtung bleibt im Verfolgungsbetriebszustand,
vorzugsweise unter der Voraussetzung, daß während 10 aufeinanderfolgender Abtastungen jeweils mindestens sechs
Antworten empfangen werden. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, so wird das Siel als verloren angesehen und auf einer Leitung 310
wird ein Signal für eine Anzeigelampe 313 erzeugt, die anzeigt„
daß das Ziel verloren- worden ist. Bei erfolgloser Zielerfassung
wird auf einer Leitung 312 ein Signal zum Einschalten einer die erfolglose Zielerfassung anzeigenden Lampe 316 erzeugt. Nachdem
das Ziel verloren wurde oder die Zielerfassung erfolglos geblieben ist, wird ein Signal' sur Anforderung des Ortes des Zieles
der nächsten Priorität erzeugt, welche durch das Radar-Erfassung3=
system oder den Korrelator des SECÄNT-Systems bestimmt wird.
Digitaler Rechner für die Entfernungsänderung
Im folgenden wird nun die Arbeitsweise des digitalen Rechners für die Bestimmung der Entfernungsänderung beschrieben. Nachdem die
Verfolgungsdauer durch Einstellung des von Hand betätigbaren Schalters 115 auf Langzeitverfolgungsbetrieb oder Kurzzeitverfolgungsbetrieb
gewählt und die Betriebsart eingegeben worden ist„ bestimmt der Abtastzähler 106 ein Drittel einer Verfolgungsperio™
de durch Zählen der T0-Impulse (und damit der Abtastimpulse) auf
der Leitung 109, die sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2b dargestellt ist. Am Ende jedes Drittels einer Abtastperiode wird der
die drei Zyklen bestimmende Zähler 122 einmal weitergeschaltet und der Abtastzähler 106 wird auf Null zurückgestellt.
Die drei Ausgänge des Zählers 122 steuern den Zählbetrieb des vorwärts und rückwärts zählenden Entfernungsänderungszählers 100.
Für das erste Drittel der Verfolgungsperiode wird der Entfernungsänderungszähler
100 durch das Verfolgungssignal auf der Leitung 108, das durch einen Monovibrator 107 wahrgenommen wird,
auf Vorwärtszählen eingestellt. Für das nächste Drittel der Ver—
folgungsperiode wird der Zähler durch ein Sperreingangssignal von
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der Leitung 128 stillgesetzt, das durch die Erregung der Ausgangsleitung
1 des Zählers 122 erzeugt wird. Während des letzten Drittels -der Verfolgungsperiode wird der Entfernungsänderungsz-ähler
100 durch einen Impuls veranlaßt rückwärts zu zählen, welcher: seinem Rückwärtszähleingang über die Leitung 132 zugeführt
und durch die Erregung der Ausgangsleitung 2 des Zählers 122 erzeugt
wird. Am Ende des letzten Drittels der Verfolgungsperiode
wird die Ausgangsleitung 3 des Zählers 122 erregt und der Monovibrator
136 dadurch angestoßen. Die Vorderflanke des dabei vom Monovibrator 136 erzeugten Impulses 138 dient dazu, den Entfernungsänderungszähler
100 und den Entfernungsakkumulator 102 am weiteren Zählen zu hindern, bis die Torschaltungen 146 und 150
erregt werden. Diese Zählsequenz gewährleistet die für die Genauigkeit der Entfernungsänderung erforderliche Glättung.
Der Entfernungsänderungszähler 100 wird, wie bereits beschrieben, von einer Kette von synchronen Vorwärts/Rückwärts-Zählwerken gebildet,
die die Zielentfernungsimpulse akkumulieren. Die Zählwerksketten sind in zwei Teile unterteilt: eine BCD-Stufe (Stufe
für binärcodierte Dezimalzahlen) und eine binäre Stufe, wobei der Ausgang der BCD-Stufe den Eingang der binären Stufe speist.
Das Ausgangssignal des (-10)-Zählers 98 wird über eine Leitung 99
(1/120) der binären Stufe zugeführt, wobei die erste BCD-Stufe überbrückt wird, während das Ausgangssignal der Feinentfernungsschältung
38 über eine Leitung 264 (1/1200) direkt zur BCD-Stufe geleitet wird. Zehn Feinzählschritte sind also gleich einem Zählschritt
vom (-10)-Zähler 98. Diese Zählschritte werden in das Zeitintervall der Radarentfernung des Ziels aufgelöst, wobei der
Taktgeber 50 verwendet wird, dessen Frequenz ziemlich genau ist, bei der hier beispielsweise gewählten Frequenz von 9,7125 MHz
vorzugsweise auf 30 ppm. Für einen vorgegebenen Haupttastimpuls T ' und das entsprechende Antwortsignal 26 lösen die Entfernungszählimpulse
von der Torschaltung·78 die Zählentfernung auf den nächsten 50-Fuß-Wert auf, während die Impulse für die Entfernungsfeinbestimmung
auf der Leitung 264 die Entfernung auf den nächsten 5-Fuß-Wert weiter auflösen, wie oben anhand der Erläuterung
dpr FeinentfernungsschaJung 38 beschrieben worden ist.
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Beide Typen von Entfernungs'zählwerten oder -impulsen werden dem Entfernungsänderungszähler 100 im Anschluß an die Aussendung jedes
Radarabtastsignals während der Verfolgungsperiode zugeführt, wobei die Abtastsignale ungefähr alle 1,03 ras gesendet werden.
Die 50-Fuß-Entfernungsimpulse gehen an der ersten Zählstufe vorbei,
die dadurch den Wert oder das Gewicht der Grobbereichzählimpulse um den Faktor 10 bezüglich der 5-Fuß-Zählimpulse erhöht.
Wenn der Entfernungsänderungszähler 100 die Rückwärtszählung beendet
hat, stellt die von diesem Zähler ermittelte Differenz die zeitlich geglättete mittlere Änderung der entsprechend der Betriebsart
90 oder 678 mal bestimmten Zielentfernung dar. In diesem Zeitpunkt wird das Vorzeichen des Inhalts des Entfernungsänderungs
Zählers 100 "auf irgendeine bekannte Weise abgegriffen.
Vorzugsweise wird der Wert des höchststelligen Bits der Zählwerkskette des Entfernungsänderungszählers 100 festgestellt, der mindestens
doppelt so viele Stufen enthält, als zur Erfassung aller zu erwartender Entfernungszählwerte, die nach der letzten Rückwärtszählung
verbleiben können, erforderlich ist. Da die Zählwerkskette also so- lang ist, daß beim höchsten Bit kein Überlauf
eintreten kann, entspricht der Wert "0" einem sich annähernden Ziel, da das Ergebnis der Rückwärtszählung dann notwendigerweise
kleiner sein muß als das der anfänglichen Vorwärtszählung, während der Wert "1" aus analogen Gründen ein sich entfernendes
Ziel anzeigt. Die Entfernungsdifferenz wird dann in die Teilerschaltung
101 (die sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 dargestellt ist) getaktet, deren Teilungsfaktor so gewählt ist, daß
die Differenz in eine in Knoten ausgedrückte Entfernungsänderung (Differenzgeschwindigkeit) umgesetzt wird. Beim Langzeitverfolgungsbetrieb
ist der Divisor 35 und beim Kurzζeitverfolgungsbetrieb
ist der Divisor 0,6.
Die Divisoren werden auf der Basis der Tastimpulse pro nautischer Meilen, der Anzahl der Abtastungen, der Zeit zwischen der
mittleren Aufwärtszählentfernung und der mittleren Abwärtszählentfernung sowie dem Umrechnungsfaktor von Millisekunden in
Stunden geeignet gewählt. Die Division wird am Ende der Verfol-
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gungsperiode durchgeführt, wie durch die Beschriftung "Divisionskommando" über der Leitung 155 in Fig. 2a angedeutet ist; hierfür
wird .die Rückflanke des Impulses 138 verwendet, der die Torschaltung
146 für die Tastimpulse öffnet, die den Teiler 172 solange betätigen, wie für das gleichzeitige Rückwärtszählen der
Entfernungsdifferenz im Entfernungsänderungssähler 100 erforderlich
ist, wobei das 'Erreichen des Wertes Null durch den Null-Detektor
160 angezeigt'wird ο Der Entfernungsänäerungsz'ähler sählt dabei
für ein sich näherndes Ziel rückwärts *und für ein sich entfernendes
Ziel vorwärts?um den Wsrt Null su erreichens Wenn der
Wert Null erreicht ist, wird die Zuführung, der Taktimpulse durch
das Signal auf der Leitung 166 gesperrt= Um beim Kursseitverfolgungsbetrieb
die Teilung durch 0,6 su erleichtern, wird der Entfernungsänderungszähler
100 mit einem Zehntel der Frequenz der
Teilerschaltung 101 weitergeschsitet und der Teiler wird dementsprechend
gleich 6 gewählt. Das Äusgangssignal der Tellerschaltung
101 für die Entfernungsänderuhg wird im BCD-Sähler 163 akkumuliert,
der, wie erwähnt, aus' vier 4~Biti=BCD-Zählwerken besteht.
Der Inhalt des BCD-Zählers 163 ist die Entferaungsänderung, ausgedrückt
in Knoten, und wird zusammen mit dem Vorzeichen der Speicher=-, Treiber- und Decodierer schaltung^ .154 zugeführt, die
dann ein© entsprechende Anzeige durch die Anzeigevorrichtung 172
bewirkt .
Arbeitsweise der digitalen Signalverfolgungseinriσhtμng
Die Arbeitsweise der digitalen Signalverfolgungseinrichtung kann zusammenfassend kurz wie folgt beschrieben werden? Sie erhält
über die Leitung 40 Haupttastimpulse TQ vom Korrelator oder Radargerät,
über die Leitung 250 werden die Tast- oder Zielverifizierungsimpulse
zugeführt und über die Leitung 13 werden die Antwortsignale (Videoimpulse) vom Ziel eingespeist, welche durch die
Torschaltung 16 so getastet werden, daß das während des Verfolgungstorimpulses
7 9 auftretende Antwortsignal 26 durchgelassen wird. Durch die Einstellung des Schalters 115 im Anzeigepaneel
14 wird die Betrebsart (Lang- oder Kursseitverfolgungsbetrieb)
bestimmt. Die Signalverfolgungseinrichtung bewirkt die Übernahme
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des Zieles, das (durch den Impuls Tn) kurz vor dem Äb-hastimpuls
übergeben worden war, und die Verfolgung dieses gültigen Zieles
für entweder 678 Impulse beim Langzeitverfolgungsbetrieb oder
90 Impulse beim Kurzseitverfolgungsbetrieb oder bis das Ziel verloren
geht.
Wenn die Zielübernahme nicht innerhalb von acht Abtastimpulsintervallen
im" Anschluß an die Zie!übergabe erfolgt, wird ein anderes
Ziel vom Korrelator über die Leitung 68 für das Verfolgersustandssignal
angefordert» Neue Zielörter werden ferner auch dann angefordert,
wenn das bisherige Ziel verloren itfird oder das Ziel
nach einer ordnungsgemäßen Verfolgung aufgegeben und ein neues Ziel benötigt wird, was durch das Signal auf der Leitung 182 bewirkt
wird, wie oben erläutert wurde. Die digitale Signalverfolgungseinrichtung zeigt die durchschnittliche Zielentfernung in
nautischen Meilen und die durchschnittliche Entfernungsänderung in Knoten während der Verfolgungsperiode an. Ferner wird das τ-Licht
192 eingeschaltet, wenn die Zeit zu einem extra polierten Zusammenstoß
kleiner als die vorgegebene Zeitspanne ist. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt diese Zeitspanne 60 Sekunden.
In Fig. 5 ist der zeitliche Verlauf der verschiedenen Signale und Impulse graphisch dargestellt,, die im Betrieb der digitalen
Signalverfolgungseinrichtungr insbesondere dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1, verwendet und erzeugt werden- Es wurde dabei angenommen, daß durch den Korrelator 10 festgestellt worden ist,
daß sich mindestens ein Ziel im Überwachungsbereich befindet und verfolgt werden soll. Es sei angenommen, daß die Signalverfolgungseinrichtung
bei Betriebsbeginn auf die übertragung eines Zieles wartet. Das Diagramm ist auf die periodischen Haupttastimpulse
T0 bezogen, die der Ausstrahlung der hochfrequenten
Signale P und Q von dem dem Korrelator 10 zugeordneten, nicht dargestellten
Sender zu Zielluftfahrzeugen, die sich innerhalb einer geeigneten Entfernung, z.B. 10 Meilen befinden, entsprechen. Die
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Wiederholungsfrequenz der Haupttastimpulse T_ ist hier,, wie angegeben,
eine Millisekunde. .
Auf die Zuführung des ersten Haupttastimpulses TQ über die Leitung
40 (Fig. 1)folgt nach einer Verzögerung von 1,3 ,us im Verzögerungsglied
80 ein Impuls -T1 zur Auftastung der Torschaltung
78. Der durch das Verzögerungsglied 44 um 2,4,us verzögerte Impuls
T1 tastet die Torschaltung 42 auf, so daß der Entfernungszähler 52 getaktet werdenkann. Der Entfernungszähler 52 beginnt
dann sofort die über die Leitung 55 zugeführten, in Fig. 5 mit 330 bezeichneten Taktimpulse zu zählen, die jeweils einer Entfernung
von 50 Fuß entsprechen. Nach der Beendigung der Zählung wird der über die Leitung 62 eintreffende T„-Impuls 64 durch die
aufgetastete Torschaltung 66 und das ODER-Glied 37 dem Sperreingang
der Torschaltung 42 zugeführt und verhindert dadurch, daß vom Taktgeber 59 weitere Taktimpulse zum Entferhungszähler 52
gelangen. Man beachte, daß der T^-Impuls vom Korrelator 1O empfangen
wird und dem Impuls 28 von dem den Impulsschwerpunkt be- '
stimmenden Detektor 20 des neuen Zieles, das zu verfolgen ist, entspricht.
Der eintreffende T -Impuls, der die Entfernungszählimpulse 330 enden läßt, definiert also die Entfernung zwischen seiner Vorderflanke
und der Vorderflanke des Impulses T1, der die Torschaltung
42 aufgetastet hatte. Als nächstes trifft vom Korrelator ein
Tastimpuls auf der Leitung 250 ein, der ein verifiziertes Ziel anzeigt und das aufgetastete UND-Glied 252 durchläuft, um das
Entfernungsregister 56 zu beschicken, so daß der Zählwert des Entfernungszählers 52 in dem Entfernungsregister 56 gespeichert
wird. Der Tastimpuls wird ferner der Zielschaltung 24 zugeführt, um das Verfolgerzustandssignal auf der Leitung 68 abzuschalten
und dadurch den Korrelator 10 vom Erhalt eines Zieles zu benachrichtigen. Der Impuls T_ ist inzwischen im Verzögerungsglied 50
um 150,us verzögert worden, das nun einen Übertragskommandoimpuls
332 über die Leitung 51 an den voreinstellbaren.Abwärtszähler 58 liefert, um diesen auf den Zählwert des Entfernungsregisters 56 einzustellen.
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Die Datenübertragung zum voreinstellbaren Abwärtszähler 58 wird durch die Verzögerung des über die Leitung 250 zugeführten Tastimpulses
um 0,5 ,us in einem Verzögerungsglied 254 verzögert, um Störungen und Instabilitäten dadurch zu vermeiden, daß im Abwärtszähler
ein Zählwert vom Entfernungsregister 56 gespeichert wird, bevor dieses seinen endgültigen Z-ählwert erreicht hat.
Vor dem Übertragungskommandoimpuls 332 werden Taktimpulse, die
einer vorläufigen Entfernungszählung entsprechen, dem voreinstellbaren
Abwärtszähler 58 über die Leitung 82 und die aufgetastete Torschaltung 78 zugeführt. Am Ende der Gruppe von Entfernungszählschritten
33 4, die den voreinstellbaren Abwärtszähler 58 bis Null zählen lassen, liefert der Null-Detektor 60 einen "Alles-Null"·
Impuls 336. Der "Alles-Null"-Impuls 336 erregt den Monovibrator 70, dessen Ausgangssignal das durch irgendeinen Taktimpuls aufgetastete
UND-Glied 72 durchläuft und als dessen Ausgangsimpuls den Torimpulsgenerator 76 erregt, dessen Ausgangssignal der I7US-Verfolgungstorimpuls
79 ist.
Der Torimpulsgenerator 76 erzeugt ferner 0,5 ,us nach dem Verfolgung
st or impuls 79 (siehe Fig. 5 Zeile "Entfernungstör") auf einer
Leitung 272 einen Impuls 92 für die Entfernungsfeinbestimmung. Man beachte, daß die Vorderflanke (linke Seite) des Ausgangsimpulses
77 mit der Vorderflanke des Verfolgungstorimpulses 79 zusammenfällt
und daß die Vorderflanke des zur Entfernungsfeinbestimmung dienenden Impulses 92 mit dem Mittelpunkt des Verfolgungstorimpulses
79 zusammenfällt. Diese zeitliche Beziehung gewährleistet, wie erwähnt, daß der Verfolgungstorimpuls 7 9 die
Mitte oder den Flächenschwerpunkt des Antwortsignales (Videoimpulses)
25 vom Empfänger 12 umfaßt.
Der Verfolgungstorimpuls 79 tastet über die geöffnete Torschaltung
18 und die Leitung 17 die analoge Entfernungstorschaltung 16 auf, der Auftastimpuls ist in der mit GRG bezeichneten Zeile
der Fig. 5 mit 338 bezeichnet.
Der bisher beschriebene Funktionsablauf in der Signalverfolgungs-
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einrichtung stellt die Funktionsfolgen bei der übergabe eines
speziellen Zieles durch den Korrelator dar. Wenn der Tastimpuls auf der Leitung 250 bewirkt, daß das dem Korrelator 10 über die
Leitung 68 zugeführte Verfolgerzustandssignal seinen niedrigen Wert annimmt, erzeugt die Zielschaltung 24 außerdem auf der Leitung
69 ein Übernahme- oder Verfolgungssignal AOT, das ein in
Fig. 5 bei 340 dargestellter Spannungssprung ist.
Das durch den Spannungssprung 340 über die Leitung 69 aufgetastete
UND-Glied 18 leitet (nach Eintreffen des zweiten T_-Impulses)
die tatsächliche Verfolgung des Zieles ein, indem die Torschaltung 16 auf getastet wird,, um Videosignale 25 vom Emfpänger 12
über die Leitung 13 aufzunehmen= Vor diesem Zeitpunkt waren die Entfernungszählwerte unter Steuerung der Torschaltung 78 durch
den Tn~Impuls akkumuliert worden,, um den (-5)-Zähler 96 mit Entfernungstaktimpulsen
zu verfolgen, der nach Unterdrückung von fünf Entfernungsimpulsen oder -zählwerten die übrigen Entfernungsimpulse
über die Leitung 97 zum Entfernungsakkumulator durchließ. Diese Entfernungsimpulse sind in der Zeile RAC der Fig. 5
bei 344 dargestellt. Von der Torschaltung 78 werden die gleichen Taktimpulse auch dem (-10)-Zähler 98 zugeführt, der nach Unterdrückung
von zehn Taktimpulsen die restlichen über die Leitung 99 an den Entfernungsänderungszähler 100 weitergibt. Diese Entfernungsimpulse
oder -zählwerte sind in Fig. 5 in der Zeile RRC bei 346 dargestellt«
Es ist ersichtlich,- daß die Anzahl der Entfernungsimpulse 334,
die den Abwärtszähler 58 über die Leitung 82 steuern, um 5 größer ist als die der Entfernungsimpulse 344 und um 10 größer als die
der Entfernungsimpulse 346, diese Differenzen sind unten in Fig.5 angegeben.
Die vom Empfänger 12 abgegebenen Videoimpulse 25 auf der Leitung 13 entsprechen den SECANT-Antwortsignalen P oder Q . Der Antwortimpuls
25 durchläuft die analoge Entfernungstörschaltung 16
nicht, da diese durch den Entfernungs- oder Verfolgungstorimpuls
79 noch nicht aufgetastet worden ist. Die Funktion des fehlenden
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Impulses 28 vom Detektor 20 wird jedoch durch ein T -Signal übernommen,
indem die Torschaltung 42 über das ODER-Glied 37 gesperrt wird. Der Entfernungszähler kann also die Entfernung des neuen
Zieles durch Zählen bestimmen. Wenn der Verfolgungstorimpuls 79' (Fig.5, Zeile "Entfernungstor")erzeugt wird, hat der übernahmebetrieb
begonnen und dauert für die nächsten acht To~Intervalle
an. Die Signalverfolgungseinrichtung beginnt mit dem Verfolgungsbetrieb jedoch erst nachdem das Ziel übernommen worden ist. Die
Übernahme des Zieles erfolgt nachdem die' Zielschaltung 24 während der ersten acht T -Impulse drei aufeinanderfolgende Impulse
28 vom Detektor 20 erhalten hat. Der Zielschaltung 24 werden hierfür
die Τφ-Signale über die Leitung 41 und die Impulse 28 vom
Detektor 20 über die Leitung 30 zugeführt. Die Impulse TQ und die
Impulse 28 werden durch geeignete Logikschaltwerke in der Zielschaltung 24 verglichen, um zubestimmen, ob drei derartige aufeinanderfolgende
Signalpaare vorhanden sind. Wenn die Aufeinanderfolge festgestellt worden ist, erfolgt die Übernahme, wobei ein
Verfolgungssignal 108 der in Fig. 2 genauer dargestellten und
oben beschriebenen Programmsteuereinheit 104 zugeführt wird. Man sieht aus dem Diagramm in Fig. 5, daß der Flachenschwerpunkt des
Antwortsignals 26 ungefähr in der Mitte des Verfolgungstorimpulses 79 liegt. Der Impuls 28 wird vom Detektor 20 so erzeugt, daß ssine
Vorderflanke um 0,5 ,us gegenüber dem Flächenschwerpunkt, oder der
Mitte des Antwortsignales 26 verzögert ist. Es ist ferner daraufhinzuweisen, daß die Vorderflanke des Impulses 28 im wesentlichen
mit der Rückflanke des Entfernungstorimpulses 79 zusammenfällt und außerdem in der Mitte des Impulses 92 für die Entfernungsfeinmessung
liegt. Der Impuls 28 vom Detektor 20 schaltet dann über die Leitung 36 die Feinentfernungsschaltung 38 ein, um
die Entfernungsimpulse zu zählen, wobei die ersten fünf Impulse in der Zeitspanne t.. die ersten zehn Zählschritte des Entfernungszählers
entsprechend einer Entfernung von 500 Fuß darstellen. Die restlichen .Zählschritte, die während der Entladung 284' {entsprechend
der Entladung der Spannung des Kondensators 284 in Fig.3a) empfangen werden, ergeben die gedehnten zehn Schritte für
die Entfernungsfeinbestimmung. : '
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Während der Entfernungsfeinzählung erregt der Impuls 28 außerdem ein Monovibrator-Verzögerungsglied 256, das einen Impuls 348 erzeugt,
welcher die Vergleichseinrichtung 54 über eine Leitung tastet, um den Zählwert im Entfernungszähler 52 mit dem im Entfernungsregister
56 zu vergleichen. Die Vergleichseinrichtung 54 bestimmt, wie beschrieben, durch diesen Vergleich, ob der Inhalt
des Entfernungsregisters 56 durch Addition oder Subtraktion einer begrenzten Anzahl von Entfernungszählschritten zu ändern ist
oder nicht. Man beachte, daß der Impuls 348 auftritt, nachdem der Entfernungszähler fertiggezählt hat.
Die Verfolgung des Ziels durch Verfolgungstorimpulse 79 wird dadurch
dauernd wiederholt, daß diese Impulse jeweils einen Videoimpuls 25 durchschleusen, dies geschieht solange, wie das AOT-Signal
auf der Leitung 6 9 seinen hohen Wert beibehält.
Wenn das verfolgte Ziel verloren geht oder die Verfolgung beendet wird, nimmt das AOT-Signal auf der Leitung 69 seinen niedrigen
Viert an und die Signalverfolgungseinrichtung geht dann wieder in den Wartezustand über und der eben beschriebene Operationsablauf
wiederholt sich.
Die Entfernungszähler arbeiten, wie es unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben wurde, während der Zeit, in der der Entfernungszähl.er
100 die Entfernungsimpulse über die Leitung 99 erhält, so daß die statistische Glättung oder Mittelung des Entfernungszählwertes
bewirkt wird.
Da sich beim SECANT-System die Amplitude der vom Ziel empfangenen Antwortsignale ändert, ist es zweckmäßig, die Mitte oder den
Schwerpunkt eines Antwortsignals zu verfolgen und nicht seine Vorderflanke, wie es bei den üblichen Systemen geschieht. Bei
einer in Fig. 4 dargestellten bevorzugten Ausgestaltung eines Detektors 20 zur Ermittelung des Signalschwerpunktes oder der Impulsmitte
wird eine konventionelle 1^us-Verzögerungsleitung 222
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verwendet, die zehn Anzapfungen 224 hat. Der ideale Verlauf der Amplitude eines Zielsign,als ist durch eine gestrichelte Linie
dargestellt, in der Praxis ist die Signalform jedoch im allgemeinen gekrümmt. Zur Erläuterung ist das idealisierte Zielsignal
mit einer Mittellinie 228 dargestellt, die das Symmetriezentrum oder "Zentroid" der Amplitude darstellt. Im wesentlichen werden
bei dieser bevorzugten Ausführungsform des Detektors die an den mit 1 bis 5 bezeichneten ersten fünf Anzapfungen 224 auftretenden
Spannungen addiert und die Summe mit der Summe der Spannung an den mit 6 bis 10 bezeichneten letzten fünf Anzapfungen 224 verglichen.
Die Mitte des Zielsignals wird durch Übereinstimmung der ■beiden Summenwerte bestimmt. Mit den zehn Anzapfungen 224 der Verzögerungsleitung
ist jeweils einer von zehn Widerständen 230 verbunden, die gleiche"Widerstandswerte R.haben. Die den Anzapfungen
abgewandten Enden der ersten fünf Widerstände sind mit dem Eingang eines ersten integrierenden Verstärkers 231 (A1) verbunden
und die entsprechenden Enden der mit den Anzapfungen 6 bis" 10 der Verzögerungsleitung verbundenen fünf Widerstände 230 sind
mit einem zweiten integrierenden Verstärker 232 verbunden. Das Ausgangssignal EQ des summierenden oder integrierenden Verstärkers
231 wird dem Eingang einer Vergleichseinrichtung und eines Differenzverstärkers 238 zugeführt, während das Ausgangssignal
E.. des- summierenden oder integrierenden Verstärkers 232 dem zweiten
Eingang des Differenzverstärkers 238 zugeführt ist. Wenn das Antwortsignal 26 durch die Verzögerungsleitung 222 läuft, ergibt
sich anfänglich an den Widerständen 230 eine solche Spannungsverteilung, daß das Ausgangssignal E des Verstärkers 231 größer ist
als das Ausgangssignal E des Verstärkers 232. Wenn das Antwortsignal
26 die Mitte der Verzögerungsleitung erreicht, wie durch die gestrichelte Linie 226 dargestellt ist, wird die vom Verstärker
231 erzeugte Summenspannung schließlich gleich der vom Ver*-
stärker 232 erzeugten Summenspannung. 0,5 ,us nach Zuführung des Signals sind die beiden Spannungen gleich und der Differenzverstärker
238 erzeugt einen Null-Impuls, der dem Eingang eines UND-Gliedes 240 zugeführt wird. Mit dem Ausgang des Verstärkers 231
bzw. 232 ist der eine Eingang einer Vergleichsschaltung 234 bzw. 236 verbunden (die aus Differenzverstärkern bestehen können) , um
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zu gewährleisten, daß Störungen nicht als Antwortsignal angesehen v/erden. Die Vergleichseinrichtungen sind jeweils mit Eichwiderständen
R3 verbunden, mit denen der Mindestwert eingestellt werden
kann, den das Signal E bzw. E1 haben muß, um von der betreffenden
Vergleichseinrichtung durchgelassen zu werden. Der Ausgangsleitung
der Vergleichseinrichtungen 234 und 236 ist jeweils ein Inverter 242 bzw. 244 in Reihe geschaltet? diese Inverter
liefern das Signal Null,, wenn das Eingangssignal E bzw. E. um
einen bestimmten Betrag über dem normalen Rauschpegel liegt. Die Ausgänge der Inverter 242 und 244 sowie des Differenzverstärkers
238 sind mit den Eingängen eines NOR-Gliedes 240 verbunden. Wenn die Ausgangssignale der beiden Inverter 242 und 244 sowie des Differenzverstärkers
23 8 Null sind, spricht das NOR-Glied 240 an und liefert eine hohe Spannung an einen Monovibrator 242, der dann
einen Ausgangsimpuls mit einer Dauer von 1 ,us liefert. Das Ausgangssignal
des Monovibrators 242 ist der Ausgangsimpuls 28 auf
der Leitung 30 des Detektors 20° Der Impuls 28 wird über die Leitung
32 (Fig. 1) durch die digitale Schleife, die den Entfernungszähler 52 und das Entfernungsregister 56 enthält und durch den
Abwärtszähler 58 zurück zum Torimpulsgenerator 76 geleitet, um die analoge Entfernungstorschaltung 16 zu steuern. Wenn der 1 ,us
lange Entfernungstorimpuls nicht mit dem Antwortsignal 26 übereinstimmt, wird die Diskrepanz durch die integrierenden Verstärker
231 und 232 festgestellt, die eine Verschiebung des Entfernungstorimpulses
bezüglich des Video- oder Antwortsignals bewirken. Wenn also die Mitte des dem Eingang des Detektors zugeführten
Antwortsignals 26 vom Detektor 20 festgestellt worden ist, liefert dieser an seinem Ausgang einen Impuls 28, dessen
Vorderflanke 0,5 ,us nach der Mitte des Antwortsignals 26 auftritt.
Die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung beträgt ja 1 ,us, so daß ihre Mitte einer Laufzeit von einer halben Mikrosekunde
entspricht. Daher ist die Vorderflanke des Ausgangsimpulses 28 um 0,5 ,us bezüglich der Mittellinie 28 oder d,em Flächenschwerpunkt
des dem Eingang zugeführten Videoimpulses oder Antwortsignales 26 verzögert.
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Claims (6)
- 232B895 7557-73/Dr.v.B/BaRCA 65998■ - so -Patentansprüchef 1 )J Einrichtung zur Begrenzung der Verschiebung eines Verfolgungstorimpulses für eine digitale Radar-Signalverfolgungseinrichtung, die mit Antwortsignalen arbeitet, welche eine entfernte Station als Erwiderung auf Abfragesignale vorgegebener Wiederholung sfrequenz sendet, gekennzeichnet durch eine durch einen Verfolgungstörimpuls (79) auftastbare Entfernungstorschaltung (16), der die Antwortsignale (25) zugeführt sind und eine Anordnung zum Erzeugen der Verfolgungstorimpulse für begrenzte Änderungen der Entfernung der entfernten Station, mit: einem digitalen Zähler.(52) für die der Entfernung zur entfernten Station entsprechenden Zeitintervalle zwischen den Abfragesignalen (entsprechend T) und den AntwortSignalen (25) ; einem digitalen Register (56) zum Speichern des Entfernungszählwertes des Zählers; einer Vorrichtung zum Übertragen des Zählwertes des Zählers in das Register; einer digitalen Vergleichseinrichtung (54) zum Vergleichen des Zählwertes des Zählers mit dem Zählwert des Registers; einer durch die Abfrageimpulse gesteuerten Vorrichtung (252) , die die Vergleichsexnrxchtung für die Bestimmung der Relation der Zählwerte im Zähler und Register einschaltet; einer durch einen Steuerimpuls gesteuerten Vorrichtung (256) zur Änderung des Zählwertes um ein vorgegebenes Inkrement entsprechend der Vergleichsexnrxchtung einschaltenden Vorrichtung, und einer Vorrichtung (T8) die die letztgenannte Vorrichtung mit der den Verfolgungstorimpuls erzeugenden Vorrichtung koppelt, um dadurch den Verfolgungstorimpuls zu erzeugen.
- 2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inkrementelle Änderung auf einen Entfernungszählwert proportional j+1/120 nautischen Meilen begrenzt ist.309884/0978232S&95
- 3) Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch eine Anordnung (54,260), die den Inhalt des Registers (56) nur bei einer Änderung des Inhaltes des Zählers (52) ändert.
- 4) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Register (56) ein Abwärtszähler (58) gekoppelt ist·; daß der Abwärtszähler mit einem Detektor (60) für den Ziählwert Null gekoppelt ist und daß eine Taktanordnung (68) zur Steuerung des Abwärtszählers vorgesehen ist.
- 5) Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (70) vorgesehen ist, die einen Impuls (336) erzeugt, wenn der Abwärtszähler (58) Null anzeigt, und daß der Impuls (336) der den Verfolgungstorimpuls erzeugenden Vorrichtung (76) zum Erzeugen des Verfolgungstorimpulses (79) zugeführt ist.
- 6) Einrichtung zum Begrenzen der Änderung von Entfernungsdaten für eine digitale Radar-Verfolgungseinrichtung, die mit Antwortsignalen von einer entfernten Station arbeitet, die diese als Antwort auf Abfragesignale vorgegebener Wiederholungsfrequenz liefert, ge kennzeichnet durch eine Anordnung (52) zum Bestimmen der Entfernung der entfernten Station in Antwort auf die Abfragesignale; eine auf die Antwortsignale ansprechende Anordnung (56) zum Speichern einer Anzeige entsprechend der-Entfernung; und eine Anordnung zur Begrenzung einer Änderung der Anzeigespeicheranordnung auf ein Inkrement, dasjkleiner ist als die maximale Entfernungsänderung, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abfragesignalen eintreten kann.30988A/0978Leerseite
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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NL (1) | NL7309221A (de) |
SE (1) | SE393874B (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3708313A1 (de) * | 1987-03-14 | 1988-09-29 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Verfahren zur vermeidung von aufschaltverlusten (break locks) bei zielverfolgenden radargeraeten infolge von taeuschzielen |
US8099466B2 (en) | 2004-10-05 | 2012-01-17 | Reach Unlimited Corp. | System and method for vote-based, interest specific collaboration regarding location of objects |
US10193358B2 (en) * | 2012-04-23 | 2019-01-29 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Deep-charging power resources of power resource group having identifier corresponding to range within which modulo falls based on charging time |
JP2021099331A (ja) * | 2019-12-20 | 2021-07-01 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL286842A (de) * | 1961-12-18 | |||
US3969616A (en) * | 1965-06-29 | 1976-07-13 | General Dynamics Corporation | Digital range computer systems for air navigation systems such as tacan |
US3413597A (en) * | 1965-08-17 | 1968-11-26 | Rca Corp | Ground speed and time-to-station indicator for use with dme |
US3344421A (en) * | 1966-02-25 | 1967-09-26 | Jr Clell A Dildy | Digitally controlled automatic range gate |
NO128351B (de) * | 1967-10-18 | 1973-10-29 | Krupp Gmbh | |
FR2043871A5 (de) * | 1969-02-28 | 1971-02-19 | Dassault Electronique | |
US3550129A (en) * | 1969-03-28 | 1970-12-22 | Nasa | Satellite aided vehicle avoidance system |
US3691559A (en) * | 1969-03-28 | 1972-09-12 | Navsat Corp | Aircraft collision warning system |
US3626411A (en) * | 1969-07-23 | 1971-12-07 | George B Litchford | Proximity indicator systems using transponders |
-
1972
- 1972-07-07 US US00269538A patent/US3803605A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-05-25 DE DE2326895A patent/DE2326895A1/de active Pending
- 1973-06-11 CA CA173,703A patent/CA1013057A/en not_active Expired
- 1973-06-22 CH CH911773A patent/CH566558A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-06-28 GB GB3080373A patent/GB1437963A/en not_active Expired
- 1973-06-28 SE SE7309121A patent/SE393874B/xx unknown
- 1973-07-03 NL NL7309221A patent/NL7309221A/xx unknown
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