DE2353504C3 - Primärradar-Sekundärradar-Anordnung mit versetzten Hauptstrahlungsrichtungen und gewisser Echoverarbeitungszeit - Google Patents

Description

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daß die Hauptstrahlungsrichtung bei Beginn der Aussendung von Abfragesignalen kurz vor dem Ziel (Z)liegt und bei Beendigung der Abfragen nach dem Ziel (Z)

12. Radaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Strahlungskeule des Sekundärradargeräts so vorgenommen ist (Δφ*= Δφ-β), daß eine Zielerfassung durch das Primärradargerät noch vor einer Zielüberstreichung durch dessen Hauptstrahlungsrichtung (MA P) berücksichtigt ist.

13. Radaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Versatz (Δφ) der Hauptstrahlungsrichtuig (MAS) durch Umschaltung (SCH) der Speiseleitungen der Strahleranordnungen des Sekundärradargeräts vorgenommen ist

14. Radaranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß durch Umschaltung der Speise-Ieitungcn ein Winkelversatz (Δφ) unterschiedlicher Größe vorgenommen ist (F i g. 8).

15. Radaranordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei sektorförm'ger Abtasung durch Umschaltung der Speiseleitungen ein Winkelversatz (Δφ) mit jeweils unterschiedlicher Richtung vorgenommen ist (F i g. 9).

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaranordnung, bestehend aus einem Primärradargerät und einem

d₀ Sekundärradargerät, mit zugehörigen rotierenden oder schwenkbaren Antennenstrahlungskeulen, deren Hauptstrahlungsrichtungen gegeneinander versetzt sind und welche durch eine erste, dem Primärradargerät zugeordnete Strahleranordnung und eine zweite, dem

_6i Sekundärradargerät zugeordnete Strahleranordnung erzeugt sind, wobei zwischen der Überstreichung eines Zieles durch die Strahlungskeule des Primärradargerätes und dem Auftreten des zugehörigen Echosignals

am Ausgang des Primärradarempfängers eine gewisse Zeit {Verarbeitungszeit) vergeht

Bei Sekundärradargeräten im Rahmen der Luftraumüberwachung und Flugsicherung ist es üblich, die Abfragesignale fortlaufend mit einem festgelegten s Abfragetakt auszusenden. Bei der Zusammenarbeit mit Primärradargeräten ist es darüber hinaus bekannt, eine Voreilzeit (»Pretrigger«) vorzusehen und dadurch sicherzustellen, daß die Antworten von sinem Transponder und die Echosignale des Primärradargerätes etwa gleichzeitig zur Verarbeitung anliegen (»Sekundär-Radar« von P. Honold, 1971, S. 35 und 36). Die Antennen beider Systeme sind dabei stets gleich ausgerichtet, und die Abfragesignale werden unabhängig davon ausgesandt, ob vom Primärradargerät Ziele erfaßt werden oder nicht Dadurch wird die Funkraumbelastung in manchen Fällen unerwünscht vergrößert und es werden wegen der unterschiedlichen Reichweiten von Primärradargerät und Sekundärradargerät auch Antwortsignale von Zielen ausgelöst die nicht interessieren. Dies führt zu einer unnötigen Belastung der Transponder und der Sekundärradarempfänger.

Aus der DT-PS 12 63 872 ist ein Flugüberwachungssystem bekannt, bei dem jedem Flugzeug ein bestimm- ter Zeitabschnitt derart zugeordnet ist daß jedes Flugzeug nur in dem ihm zugeordneten Zeitabschnitt Abfragesignale empfängt und Antwortsignale aussendet. Derartige Verfahren ergeben eine wesentlich geringere Häufigkeit von Antwortsignalen, weil Ant- _J0 Worten nicht fortlaufend, sondern nur abschnittsweise ausgelöst werden können. Sie haben jedoch den Nachteil, daß für die Steuemng der Transponder Zeitnormale hoher Genauigkeit notwendig sind. Die Zahl der Abfragesignale und damit die Funkraumbelastung bleibt unverändert

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 48 740 ist ein kombiniertes Primär-Sekundär-Radarsystem bekannt bei dem die Primär- und Sekundär-Radarantennen unterschiedliche Raum-Abtastgeschwindigkeiten aufweisen. Da hierbei die sonst bestehende Zuordnung zwischen der Richtung der Primär-Radarantenne und der Sekundär-Radarantenne infolge der unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten verlorengeht, müssen die jeweiligen Winkelinformationen in Winkelwertspeichern festgehalten und über Winkelwert-Zuordnungseinrichtungen miteinander verknüpft werden. Bei diesem System tritt zwar ein Versatz der Hauptstrahlrichtungen der Primär-Radarantenne und der Sekundär-Radarantenne auf. Dieser Versatz ist aber infolge der unterschiedlichen Abtastgeschwindigkeiten einer fortlaufenden Änderung unterworfen und kann somit keinen bestimmten Wert aufweisen bzw. eine Anregung geben, einen bestimmten Wert des winkelmäßigen Versatzes zu wählen.

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 77 950 ist ein Radarsystem bekannt welches mit zwei Antennen arbeitet von denen die erste die Azimutwinkelinformation eines Zieles liefert, während die zweite Antenne zur Bestimmung der Höheninformation dient. Die Betriebs- b₀ weise dieses Radarsystems ist so getroffen, daß in einem Koordinatenspeicher fortlaufend die Azimutwinkelinformationen erfaßter Ziele gespeichert werden, wobei die Aktivierung der die Höheninformationen liefernden zweiten Antenne nur dann vorgenommen wird, wenn diese auf ein im Azimut erfaßtes Ziel ausgerichtet ist. Zur Abstimmung der Wirkungen des ersten und des zw^:ten Radargeräts ist eine Rechenmaschine notwen-

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₅₅ dig. Bei der F i g. 1 dieses Standes der Technik, wo beide Antennen getrennt dargestellt sind und auch getrennte Antriebseinrichtungen aufweisen, ist fiber die Zuordnung der Hauptstrahlungsrichtungen dieser Antennen überhaupt nichts ausgesagt Die einzigen Gesichtspunkte, welche hier eventuell in Betracht zu ziehen sind, können Fragen der gegenseitigen Entkopplung sein, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, wo beide Antennen Rücken an Rücken, d.h. um 180° versetzt, angeordnet sind. Die darüber hinaus bei der die Höheninformation liefernde Antenne vorgesehene Kippung der Antenne hat die Aufgabe, die während der Elevationsabtastung auftretende Azimutbewegung der Strahlungsquelle aufzuheben, d. h. eine reine Vertikalabtasung herbeizuführen.

Während bei dem letztgenannten Stand der Technik eine Verringerung der Funkraumbelasfcng dadurch eintritt, daß die der Gewinnung der Höheninformation dienende Antenne nur dann eingeschaltet wird, wenn ein Ziel in der jeweiligen Azimutrichtung bereits erfaßt worden ist, liefert dieser Stand der Technik keine Anregung bei einem Problem, das spezifisch bei mit Primär-Radargeräten zusammenarbeitenden Sekundär-Radargeräten gemäß der Gattung des Anmeldungsgegenstandes auftritt Wenn man nämlich fortlaufend Abfragen im gesamten Azimutwinkelbereich vermeiden will, muß erst ein Ziel erfaßt und dann die Abfrage gezielt in diese Richtung ausgestrahlt werden. Da bei der Verarbeitung der Primär-Radarinformation eine gewisse Zeit vergeht, erfolgt die Anschaltung der Sekundär-Radarantenne infolge der inzwischen eingetretenen Azimutbewegung zu spät, und es besteht die Gefahr, daß die Abfrage nicht mehr beantwortet wird. Andererseits ist es in vielen Fällen nicht zulässig, erst eine oder mehrere Umdrehungen abzuwarten und dann die Abfrage gezielt in der Richtung des erfaßten Objekts abzustrahlen, weil dadurch ein zu großer Zeitverlust eintreten kann. Dies gilt vor allem für Radargeräte kleiner Erfassungsbereiche bzw. bei der Erfassung besonders schnell fliegender Objekte. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, welcher bei einer Radaranordnung der eingangs genannten Art die Möglichkeit gibt, sowohl die Funkraumbelastung klein zu halten als auch eine rasche Zielabfrage noch während der gleichen Umdrehung, in welcher die Zielerfassung erfolgt zu gewährleisten.

Gemäß der Erfindung wird dies durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen erreicht

Bei derartigen Anordnungen können auch bei sehr schnell drehenden Primärradar- und Sekundärradarantennen sowie bei sehr schmalen Antennenkeulen Zielabfragen im notwendigen Ausmaß erreicht werden, ohne daß ununterbrochen Abfragesignale auch in solche Richtungen abgestrahlt werden, in denen überhaupt keine Ziele vorhanden sind. Die Funkraumbelastung kann somit klein gehalten werden. Von besonderei Bedeutung ist die Erfindung bei Rundsuchradargeräter zur Luftraumüberwachung. Derartige Geräte könner neben Aufgaben in der Flugsicherung bevorzugt für di« Überwachung des Luftraumes zur Freund-Feind-Identi fizierung (»IFF«) Verwendung finden.

Dadurch, daß die Sekundärradarantenne entgegei der Antennendrehrichtung um einen der Verarbeitungs zeit entsprechenden Drehwinkel versetzt ist, kann aucl bei einer erstmaligen Erfassung eines Ziels (ebensi natürlich bei der weiteren Verfolgung dieses Ziels sofort ein gerichtetes Abfragesignal zu dem ne erfaßten Ziel ausgesandt werden. Die Identifikation de

Ziels durch die Abfragesignale setzt somit — abgesehen von der Verarbeitungszeit des Primärradargeräts — sofort nach der Zielerfassung ein.

Die Erfindung ist bevorzugt im Zusammenhang mit »integrierten« Antennenanordnungen, vor allem der in der deutschen Offenlegungsschrift 21 39 216 beschriebenen Art, anwendbar.

Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung sind an Hand von Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Lage von Strahlungsdiagrammen für Primärradar und Sekundärradar, wobei beide gleich ausgerichtet sind,

Fig.2 die Lage von Strahlungsdiagrammen für Primärradar und Sekundärradar, wobei beide verschieden ausgerichtet sind,

F i g. 3 die schematische Darstellung eines Erregersystems für eine Strahlungsdiagrammverteilung nach Fig. 2,

F i g. 4 den räumlichen Aufbau einer Antennenanordnung nach F i g. 3,

Fig. 5 das Erregersystem einer integrierten Antennenanordnung von vorne gesehen,

Fig. 6 das Erregersystem einer integrierten Antennenanordnung von oben gesehen, teilweise im Schnitt

F i g. 7 das Blockschaltbild einer Radaranordnung nach der Erfindung,

Fig.8 und 9 Anordnungen zur Änderung des Versatzwinkels.

In Fi g. 1 ist eine Bezugsrichtung, z. B. die Nordrichtung, eines Überwachungsbereiches mit N und die Antennenkeule eines Primärradargerätes mit PK bezeichnet Die in gleicher Richtung zeigende Antennenkeule des Sekundärradargerätes ist aus zwei sich teilweisse überlappenden Strahlungskeulen SKi und SK 2 gebildet Auf diese Weise können für die Sekundärradargeräte sehr schmale Abfragebereiche realisiert werden, so daß nur in einem bestimmten Winkelbereich Antwortsignale ausgelöst werden. Nähere Einzelheiten dieser bekannten Möglichkeiten der Verwendung schmaler Abfrage-Strahlungskeulen sind in dem Buch von P. H ο η ο 1 d, »Sekundär-Radar«, S. 52 und 53, beschrieben. Dabei wird bevorzugt von der Technik der sogenannten Monopulsantennen Gebrauch gemacht

Bei den Strahlungskeulen (Strahhingsdiagrammen) PK. SKi, SK 2 zeigt die Mittelachse MA (strichpunktierte Linie) den z.B. auf Nord N bezogenen Azimutwinkel φι Dabei fet eine Drehrichtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn angenommen. Neben (bevorzugt) rotierenden Strahhmgsdiagranunen kann im Sinne der Erfindung auch die Abtastimg von sefctorförnägen Bereichen Verwendung finden.

ta einer eräige Zeh vorher emgenommeaen Stellung (gestrichelte Strahhmgskeuten PK'. SK V, SK T) zeigte die Mittdachse MA' der Strahhmgskeaien in die Richtung des W^nkefc φι. Nimmt man an, daß in dieser kiug des Azsnutwmkels φι em neu in den OberwactaBgsrsiira eingeflogenes Ziel Z. z.& em RHgwwg, ng ist. so benötigt das Pranarradargertt eine ee Zeit (Veribettngszeit). bis die «angetroffenes Echosignale zu einer Zietaazeige fahren. In diese Zeit gebt vor aflera die Esiscbwingzeit von Dopplerfiltera des PriBBSrradargerates sowie die Rb^- die Oberscbreteng bestimmter Schwell wc* ie notweod^e Zeit eä. FSr jedes Primirradargerftt kam diese Verarbeita&gszeit bestmant werden, and es handelt sich

■ Wert Im folgenden Beispiel sei angenommen, daß die Strahlungskeulen PK, SK1 und SK 2 der Primärradar- und Sekundärradarantennen bereits in die Richtung φι zeigen, wenn das Ziel Z aus der Azimutlagc φι als solches erkannt ist Würden bei dieser Ausrichtung der Strahlungskeulen SK1 und SK 2 Abfragesignale ausgesandt, so wurden sie vom Ziel Z wegen der geringen Breite von SKX und SKI nicht aufgenommen und könnten deshalb auch keine Antwortsignale auslösen.

ίο Die Abfragesignale müßten praktisch über den ganzen Umlaufbereich fortgesetzt werden, bis erst bei der nächsten Zielüberstreichung Anwortsignale ausglöst würden, Dies hätte zur Folge, daß eine überflüssige Funkraumbelastung auftritt, wenn nur ein oder wenige Ziele abgefragt werden sollen. Diese vergrößerte Funkraumbelastung führt bei eigenen, weiter entfernt liegenden Antwortgeräten zu unnötigen Antwortsignalen bzw. zu einer Überlastung und gibt einem Gegner die Möglichkeit, die eigenen Abfragen über längere Zeit abzuhören.

Zwischen der Verarbeitungszeit des Primärradargerätes Δ t, bis zu einer sicheren Zielanzeige, und der in der Zwischenzeit erfolgten Winkeländerung Δφ gilt bei einer Umdrehungszeit von T der Antennenkeulen die

2s Beziehung

U=

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Bei einer Ausrichtung der Hauptstrahlungsrichtungen entsprechend Fig.2 sind die im Zusammenhang mit Fig. 1 geschilderten Schwierigkeiten vermieden. Die Ausrichtung der Strahlungskeule PK für das Primärradar ist unverändert und zeigt weiterhin in Richtung der Mittelachse MAP. Die Ausrichtung der Strahlungs-

keule für die Sekundärradarabfrage (Mitteli-Ase MAS) ist dagegen um den Winkel Δφ entgegen der Drehrichtung der Antennenanordnung versetzt Sie zeigt demnach genau in die Richtung des Zieles Z Wenn somit von der Strahlungskeule PK des Primärradar-

gerätes in der Stellung φι nach Fig. 1 ein Ziel erfaßt wurde und die Verarbeitungszeit At = Δφ vergangen ist so ist die Strahlungskeule SKi, SK 2 des Sekundärradargerätes in dem Augenblick, in welchem das Ziel Z erstmalig am Ausgang des Primärradarempfängers auftritt und somit zu einer Abfrageauslösung des Sekundärradarsenders benutzt werden kann, genau auf das Ziel Zgerichtet

Bei den Bildern nach Fig. 1 und 2 ist das bei derartigen Smnme-Differenz-Strahhmgsdiagrammen

stets vorhandene Summen-Diagramm nicht dargestellt um die Übersichtlichkeit zu erhalten. Das Summen-Dia- grainm wfede mh seinem Maximum in die Richtung von AMS weisen.

Ein Beispiel für die Auslegung einer Antennenanordnang znr Erzielung eines Strahlungsdiagramms nach Fig.2 ist in Fig.3 wiedergegeben. Dort sind (im Horizotrtalschnitt) vor einem Reflektor RE die Straerpankte (Strahhmgsschwerpunkte sind diejemgea Punkte, in denen man sich die Strahlung eines

to Erregers punktförmig als entstanden denken kann) PQ fiirdkStndihmgskeaiePÄdesPrhnarradargerStesund

SQ far die Strahhmgskeulen SXI, SX 2 eines SefatodarradargerStes dargestellt Gegenüber dem gekräBBntee. z. B. parabofiseben Reflektor RE sind die WdeaSlräÄmgssdnnapirairtePOtindSpversemso «geordnet, daß die nach der Reflexion am Reflektor sich ergebende Hanptstrahkingsrichtung für das z.B. mit der Mittelachse des

Reflektorsystems zusammenfällt und in die Richtung MAP zeigt. Die Mittelachse MAS des Strahlungssystems für das Sekundärradargerät ist demgegenüber um einen Azimutwinkel entsprechend Δφ nach F i g. 1 und 2 versetzt, so daß die in F i g. 2 angedeutete Konfiguration der Strahlungskeulen entsteht.

In Fig. 4 ist die Antennenanordnung nach Fi g. 3 im Elevationsschnitt dargestellt Dabei ist an Stelle der Strahlungsquellen PQ und SQ eine gegenständliche Ausbildung der Erregersysteme gezeigt Dieses vor dem zur Erzielung eines bestimmten Strahlungsdiagramms entsprechend gekrümmten Reflektor RE angeordnete Erregersystem besteht für das Primärradargerät aus einem Hornstrahler PHund für das Sekundärradargerät aus einer Dipolanordnung SD. Das Erregersystem ist durch eine Abdeckhaube AH aus Isoliermaterial gegen Witterungseinflüsse geschützt. In diese Abdeckhaube können passive Sekundärstrahler SDS, z. B. Dipole zur Formung des Strahlungsdiagramms vor allem der Sekundärradarantenne, eingefügt werden.

Bei der Vorderansicht des Erregersystems nach F i g. 5 und der Draufsicht nach F i g. 6 ist zu erkennen, daß die gesamte Strahleranordnung nach hinten durch eine ebene Reflektorwand RWabgedeckt ist die z.B. durch in eine Isolierplatte eingelegte Drähte gebildet sein kann. In dieser Reflektorwand ist eine größere öffnung vorgesehen, in welche der Hornstrahler PH für das Primärradargerät eingefügt ist Dieser Hornstrahler reicht so weit heraus, daß die Strahlungsquellen PQ des Hornstrahler und SQ der Sekundärradar-Dipolanordnung im gleichen Abstand vor der Reflektorwand R W liegen. Die drei Dipole 5Dl bis SD 3 zur Bildung des Sekundärradar-Strahlungsdiagramms SK1, SK 2 sind vertikal polarisiert und über Haltestützen HS an der Reflektorwand R W befestigt. Es handelt sich somit -5 um eine integrierte Antennenanordnung. Die Haltestützen HS dienen zweckmäßig gleichzeitig auch als Speiseleitungen, was in einfacher Weise dadurch erfolgen kann, daß die Haltestützen rohrförmig ausgebildet sind und Leitungen im Inneren dieser Rohre _4Q geführt werden.

Über den Strahler SD 2 wird das Summendiagramm abgestrahlt wobei das Koppelelement SDS zur Schärfung der Hauptkeule der Richtcharakteristik dient. Die Einzelheiten der Erzeugung derartiger Summen- und Differenzdiagramme sind bekannt beispielsweise durch das Buch von H ο η ο 1 d, »Sekundär-Radar«, S. 49 bis 54. Sie arbeiten bevorzugt nach dem »Monopuls«- Prinzip und ergeben einen sehr schmalen wirksamen Abfragebereich und damit neben einer hohen Azimutwinkelauflösung eine geringe Funkraumbelastung und wenig unerwünschte Antwortsignale von nicht interessierenden Zielea

Durch die beiden Dipole SDl und SD 3 wird das Differenz-Diagramm der beiden Strahlungskeulen SK1 _5S und SK 2 nach F i g. 2 erzeugt Beide Dipole SD1 und SD 2 sind Ober ein Ringhybrid ÄZ/msammengeschaltet dessen einer Ausgang mit einem Abschlußwiderstand A4 abgeschlossen ist An der mit Δ bezeichneten Klemme wird ein Sendesignal eingespeist Dies ist beim &, 3-Puls-ISLS« (ISLS = »Interrogation Path Side Lobe Suppression«) der P2-Impuls, während über den Strahler SD2 (2-Eingang) der Pl-. P3-Impuls abgestrahlt wird. FQr die Auslegung der Strahleranordnung für das Sekundärradar ergeben sich mehrere Möglich- _6s ketten:

a) Es werden zwei Strahler verwendet mit einem unsymmetrisch hierzu angeordneten Hornstrahlei PH. Beide Strahler werden über ein Ringhybric zusammengeschaltet, dessen einem Eingang Δ unc dessen anderem Eingang Σ zugeführt werden. Eir Beispiel hierfür ist in Fig. 5 der DT-OS 21 39 21t dargestellt. In diesem Fall ist der Aufwanc besonders gering, weil nur zwei Strahler und eir Ringhybrid verwendet werden.

b) Es werden, wie in Fig.5 und 6 dargestellt, dre Strahler SDl, SD 2, SD3 und ein Ringhybrid Rh verwendet. Damit ist in den meisten Fällen eir ausreichend gutes 2-Diagramm und stets ein gutes ^-Diagramm erreichbar, wobei ein Rmghybrid Rh ausreicht.

c) Es werden zwei Strahler für die Bildung des 4-Diagramms und zwei Strahler für die Bildung des 2-Diagramms benutzt, wobei jedem dieser Strahlerpaare ein Ringhybrid zugeordnet ist Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 6 der DT-OS 21 39 216 wiedergegeben. Hierbei lassen sich beide Diagramme optimieren

An Stelle des »ISLS«-Verfahrens kann im Rahmen der Erfindung auch das »RSLS«-Verfahren benutzt werden (RSLS = »Reply Path Side Lobe Suppression«),

Im Blockschaltbild nach F i g. 7 ist die Rundsuch-Antennenanordnung mit den Bezeichnungen aus den F i g. 3 bis 6 versehen. Über eine Hochfrequenzspeiseleitung LS ist ein Sekundärradarsender SRS und ein Primärradarsender PRS mit der Antennenanordnung verbunden. An die Hochfrequenzspeiseleitung ist außerdem ein Sekundärradarempfänger SRE und ein Primärradarempfänger PRE angekoppelt. Einzelheiten der Übertragung der Signale von dem Senr^r zur Antenne und der Empfangssignale von der Antenne zu den Empfängern sind bekannt und werden deshalb hier nicht näher erläutert

Die vom Primärradarempfänger PRE und vom Sekundärradarempfänger SRE gelieferten Ausgangssignale gelangen in bekannter Weise zu einer Auswerteoder Anzeigeeinrichtung, welche hier als Bildschirm BS dargestellt ist. Darüber hinaus gelangt vom Ausgang des Primärradarempfängers PRE ein Teil des Bewegtzielechosignals PZE (»MTI«-Video) eines Ziels zum Sekundärradarsender SRS. Dieses Zielechosignal tritt auf, wenn die Strahlungskeule PK in die Richtung φι und die Strahlungskeule SK1, SK 2 in die Richtung φι zeigt. In diesem Augenblick wird der Sekundärradarsender SRS getastet und sendet Abfragesignale aus.

Da normalerweise mit einer einzigen Abfrage eine ausreichend sichere Identifizierung eines Antwortgeräts noch nicht möglich ist, müssen mehrere Antwortsignale in einer bestimmten Taktfolge durch entsprechende Abfragesignale ausgelöst werden. Hierfür kann zweckmäßig beim Radarsender ein Abfrageprogramm vorgesehen sein, derart daß bei Auftreten eines Zielechosignals (vorzugsweise eines Bewegtzielechosignals) PZE eine vorgegebene Zahl von z. B. zehn Abfragesignalen nacheinander ausgesandt werden.

Der Winkelbereich, in dem Abfragesignale ausgesandt werdea beginnt zweckmäßig bereits etwas vor dem eigentlichen Ziel Z und endet etwas nach dem Ziel Z In Fig.2 ist für das Ziel Z ein derartiger, symmetrisch zum Ziel Z liegender Winkelbereich eingezeichnet und seine Breite mit λ bezeichnet. Bei Berücksichtigung dieser Überlegungen sollte die Haupt Strahlungsachse der Sekundärradarstrahlungskeule bei

der Erfassung des Zieles Z(MTl-Video am Ausgang des Primärradarempfängers PRE) nicht bei φι, sondern bei

liegen. Der korrigierte Wert von Δφ, wäre demnach auf

zu erhöhen. Durch diese Maßnahme ist das Hauptmaximum der Abfragekeule noch nicht erreicht, wenn die Abfrage beginnt, und die Abfragen werden erst beendet, wenn das Hauptmaximum das Ziel überstrichen hat.

In analoger Weise ist gegebenenfalls zu berücksichtigen, daß bei breiteren Primärradar-Strahlungskeulen PK die Zielerfassung durch ein Ausgangssignal des Primärradarempfängers PÄE(MTI-Video-Signal) schon vor der Zielüberstreichung durch die Hauptstrahlungsrichtung MPA erfolgt sein kann. Der auf die Hauptstrahlungsrichtung bezogene Winkel Δφ wäre dann zu groß und müßte korrigiert werden auf Δφ* = Δφ-β. Der Winkel β ist in F i g. 2 links von der Hauptstrahlungsrichtung MPA angegeben.

Derartige Überlegungen sind jedoch nur dann zusätzlich anzustellen, wenn die wirksame Breite der Sekundärradarantennenkeule (d. h. diejenige Breite, in der Abfragesignale ausgelöst werden) sehr klein ist und gegebenenfalls die Antennenanordnung sehr schnell gedreht wird. Bei breiteren Antennenkeulen sind diese Überlegungen nicht so bedeutungsvoll. Die Dauer der Abfrage, d. h. die Zahl der ausgesandten Abfragesignale, richtet sich danach, wie viele Antworten im Rahmen der erforderlichen Antwortwahrscheinlichkeit vorausgesetzt werden müssen.

An Stelle der in Fig.3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele, bei denen durch einen mechanischen Versatz der Strahlerelemente die Auslenkung der Sekundärradarstrahlungskeule erreicht wurde, kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung diese Auslenkung auch dadurch erfolgen, daß bei Verwendung mehrerer Einzelstrahler eine Umschaltung in der Art erfolgt, daß der resultierende Strahlungsschwerpunkt gegenüber dem Strahlungsschwerpunkt für das Primärradargerät mehr oder weniger und gegebenenfalls auch nach verschiedenen Seiten verschoben wird. Dadurch können unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten und gegebenenfalls unterschiedliche Drehrichtungen berücksichtigt werden. Einzelheiten hierzu sind in F i g. 8 und 9 erläutert In F i g. 8 sind vier Strahler 5Dl bis SD 4 dargestellt, von denen 5Dl sowie SD 2 mit einem Ringhybrid RHX und 5D3 sowie SD4 mit einem Ringhybrid RH2 verbunden sind. Ist das

ίο Strahlerpaar 5D1, 5D2 gespeist, liegt der Strahlungsschwerpunkt bei SQi; wird SD 3, 5D4 gespeist, liegt der Strahlungsschwerpunkt bei SQ3. In beiden Fällen ergeben sich je nach Stellung des Schalters SCH unterschiedliche Abstände zum Strahlungsschwerpunkt

ι j PQ des Hornstrahlers PH und damit unterschiedliche Werte für Δφ. Damit können z.B. unterschiedliche

. Drehgeschwindigkeiten berücksichtigt werden.

Es kann auch zweckmäßig sein, daß die Strahleranordnung für das Sekundärradargerät als Summen-Differenz-Antenne, bevorzugt als Monopulsantenne, ausgebildet und gespeist ist. Dies ist vor allen Dingen dann von Bedeutung, wenn mit sehr langsam drehenden Antennen sehr schnell fliegende Ziele erfaßt werden sollen.

Die Erfindung ist bevorzugt für die Zusammenarbeit mit Feuerleitradargeräten einzusetzen, wo eine schnelle und sichere Ziel-Identifizierung besonders wichtig ist. Das Primärradargerät kann die Azimutinformation an das Feuerleitradargerät weitergeben. Es ist aber auch möglich, das Primärradargerät als Feuerleitradargerät auszubilden. Hierbei kann eine Sektorabtastung in beiden Ebenen (horizontal und vertikal) auftreten. Bei der Hin- und Herbewegung ist das Vorzeichen von Δφ zu ändern, wie bei F i g. 9 erläutert

In Fig.9 sind die Strahler SDl und SD2 l^;nks, die Strahler SD 3 und SD 4 rechts vom Hornstrahler PH angeordnet Steht der Schalter SCH auf 1, ergibt sich der Strahlungsschwerpunkt SQ \, steht der Schalter SCH auf 3, ergibt sich der Strahlungsschwerpunkt SQ 3.

Die zugehörigen Winkel Δφ haben unterschiedliche Richtungen, und damit lassen sich die bei hin- und herschwenkenden Strahlungskeulen (Sektorabtastung) auftretenden Probleme lösen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Radaranordnung, bestehend aus einem Primärradargerät und einem Sekundärradargerät, rait zugehörigen rotierenden oder schwenkbaren Antennenstrahlungskeulen, deren Hauptstrahlungsrichtungen gegeneinander versetzt sind und welche durch eine erste, dem Primärradargerät zugeordnete Strahleranordnung und eine zweite, dem Sekundärradargerät zugeordnete Strahleranordnung erzeugt sind, wobei !zwischen der Oberstreichimg eines Zieles durch die Strahlungskeule des Primärradargeräts und dem Auftreten des zugehörigen Echosignals am Ausgang des Primärradarempfängers eine gewisse Zeit (Verarbeitungszeit) vergeht insbesondere bei oder r»rit einem Fsuerleitradarsysteni, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzung der Hauptstrahlungsrichtung (MAS) der dem Sekundärradargerät (SRS; SRE) zugeordneten Antenne (SD) gegenüber der Hauptstrahlungsrichtung (MAP) der dem Primärradargerät (PRS; PRE) zugeordneten Antenne (PH) einen solchen Winkelwert (Δφ) entgegen der Bewegungsrichtung der Strahlungskeulen (PK; SK) beträgt, daß dadurch die während der Verarbeitungszeit (At) erfoigte Winkeländerung (Δφ) gerade kompensiert wird und durch das Primärradar-Zielechosignal (PZE) beim Sekundärradarsender (SRS) ausgelöste Abfragesignale gezielt nur in die Richtung des vom Primärradargerät erfaßten Zieles (Z) abgestrahlt werden.

2. Radaranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanordnung einen gemeinsamen Reflektor (RE) für beide Strahleranordnungen (PH, SDX, SD2, SD 3) aufweist

3. Radaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß in Abhängigkeit von der Zielentfernung und/oder der Zielgeschwindigkeit eines vom Primärradargerät erfaßten Bewegtzieles die Auslenkung der Hauptstrahlungsrichtung (MSA) elektronisch gesteuert ist.

4. Radaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanordnung für das Sekundärradargerät auf Grund einer sehr schmalen Strahlungskeule eine sehr geringe wirksame Abfragebreite aufweist.

5. Radaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Strahleranordnung (SDl, SD 2, SD3) für das Sekundärradargerät als Summen-Differenz-Antenne, bevorzugt als »Monopulsw-Antenne, ausgebildet und gespeist ist.

6. Radaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versatz (Δφ) der Hauptstrahlungsrichtung (MAS) durch einen mechanischen Versatz oder eine Verdrehung der Strahleranordnung (PH) des Primärradargeräts gegenüber der Strahleranordnung (SDi, SD2, SD3) des Sekundärradargeräts erfolgt.

7. Radaranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildung der Strahlungskeulen des Sekundärradargeräts zwei Strahler mit Einspeisung über ein gemeinsames Ringhybrid (RH) vorgesehen sind.

8. Radaranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildung der

Strahlungskeulen des Sekundärradargeräts drei Strahler vorgesehen sind, daß der mittlere Strahler das Summendiagracim und die beiden äußeren, an ein Ringhybrid (RH) angeschlossenen Strahler das Differenzdiagramm (SK 1, SK 2) erzeugen.

9. Radaranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß für die Bildung der Strahlungskeulen des Sekundärradargeräts vier Strahler (SDi, bis SD 4) vorgesehen sind, die paarweise über je ein Ringhybrid (RHI, RH2) gespeist werden, wobei ein Strahlerpaar das Summen- und das zweite Strahlerpaar das Differenzdiagramm erzeugt

10. Radaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß durch das Auftreten eines Zielechosignals (PZE) vorzugsweise eines Bewegtzielechosignals, am Ausgang des Primärradarempfängers (PRE) eine vorgegebene Anzahl von Abfragesignalen nacheinander vom Sekundärradarsender /57U^ ausgesandt werden.

11. Radaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Strahlungskculc des Sekundärradargeräts so vorgenommen ist