DE2440872C3 - Doppler-Radarnavigationseinrichtung mit jeweils zwei Meßstrahlenkeulen zur Korrektur des Land-See-Fehlers - Google Patents

Doppler-Radarnavigationseinrichtung mit jeweils zwei Meßstrahlenkeulen zur Korrektur des Land-See-Fehlers

Info

Publication number
DE2440872C3
DE2440872C3 DE19742440872 DE2440872A DE2440872C3 DE 2440872 C3 DE2440872 C3 DE 2440872C3 DE 19742440872 DE19742440872 DE 19742440872 DE 2440872 A DE2440872 A DE 2440872A DE 2440872 C3 DE2440872 C3 DE 2440872C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aircraft
navigation device
doppler radar
radar navigation
measuring beams
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19742440872
Other languages
English (en)
Other versions
DE2440872B2 (de
DE2440872A1 (de
Inventor
Karl Dr.-Ing 8033 Planegg März
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19742440872 priority Critical patent/DE2440872C3/de
Publication of DE2440872A1 publication Critical patent/DE2440872A1/de
Publication of DE2440872B2 publication Critical patent/DE2440872B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2440872C3 publication Critical patent/DE2440872C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

Doppler-Radarnavigationseinrichtung mit jeweils zwei Meßstrahlenkeulen zur Korrektur des Land-See-Fehlers.
Die Erfindung betrifft eine Doppler-Radarnavigationseinrichtung für Flugzeuge zur Bestimmung der eigenen Fluggeschwindigkeit über Grund mittels mindestens dreier von einer flugzeugfest angebrachten Antennenanordnung unter verschiedenen Raumwinkeln zum Boden abgestrahlter Hochfrequenz-Meßstrahlen, die zur Korrektur des Land-See-Fehlers jeweils aus zwei an der Erdoberfläche in zwei in Flugrichtung auseinanderliegenden Bereichen auftreffenden Keulen zusammengesetzt sind, wobei bei der Ermittlung der Fluggeschwindigkeitskomponenten aus den durch Keulensignalvergleich der Meßstrahlen korrigierten Dopplerverschiebungen der rückgestreuten und am Flugzeug mittels der dort befestigten Antennenanordnung empfangenen Signale ein Meßwert für die Ableitung des Rückstreubeiwerts der Oberfläche in Abhängigkeit vom Einfallswinkel des MeOstrahls auf der Oberfläche erzeugt wird.
Eine bekannte Möglichkeit zur Flugzeugnavigation bietet die fortlaufende Messung des Geschwindigkeitsvektors des Flugzeuges mittels einer Doppler-Radarnavigalionseinrichtung. Bei dieser Einrichtung werden vom Flugzeug aus unter verschiedenen Raumwinkeln zum Boden mindestens drei scharf gebündelte Hochfrequenz-Meßstrahlen abgestrahlt, welche je nach Lage des Geschwindigkeitsvektors zu den Abstrahlrichtuneen Bodenechos mit verschiedenen Dopplerverschiebungen empfangen. Aus den drei Dopplerverschiebungen können die drei Geschwindigkeitskomponenten in den Abstrahlrichtungen und daraus die Geschwindigkeit nach Betrag und Richtung ermittelt werden.
Ein schwerwiegender Fehler entsteht bei der Doppler-Radarnavigation inbesondere durch den sogenannten Land-See-Effekt. Die Mitte des sich ergebenden Dopplerspektrums wird den Hauptstrahlrichtungen der einzelnen Meßstrahlen zugeschrieben. Dies stimmt ίο bei Echos über pflanzenbewachsenem Land im wesentlichen, da die Abhängigkeit der reflektierte Energie vom Einfallswinkel auf dem Boden sehr gering ist. Über kahlen und glatten Gsländen (Wüsten- und Schneelandschaft) und insbesondere über Wasser, hauptsächlich bei glatter Oberfläche, ist jedoch diese Abhängigkeit sehr groß. Die Mitte des Dopplerspektrums verschiebt sich näher zum Lot, und die Richtung mit der meisten Energie stimmt nicht mehr mit der Hauptstrahlrichtung der jeweiligen Meßstrahlen der Antenne überein. Da der Fehler vom Wellengang der Wasseroberfläche abhängt, ist ein einfacher zweistufiger Land-See-Umschalter meist nicht ausreichend. Eine gute Korrekturmöglichkeit des sogenannten Rückstreubeiwerts, der eine Funktion des Einfallswinkels ist, bieten dagegen Vergleichsmethoden, bei denen ein Meßstrahl statt aus einer, einzigen Keule aus zwei nahe beieinander liegenden Keulen gesteht (»beam lobing«). Für die Fehlerkorrektur können entweder die Amplituden der beiden reflektierten Keulen verglichen werden, woraus eine Winkelkorrektur abgeleitet wird, oder man wertet die Dopplerfrequenz am Schnittpunkt der beiden Keulen aus, welcher konstant bleibt. Der Vergleich kann gleichzeitig (»simultaneous beam lobing«) oder durch Umschalter (»sequential beam lobing) zeitlich nacheinander erfolgen. Diese Vergleichsmethoden sind beispielsweise in dem Buch »Avionics Navigation Systems« von K a y t ο η und Fried, Verlag John Wiley & Sons, 1969, Seiten 241 bis 245, beschrieben.
Im einzelnen zeigt die Figur ein Schema der abgestrahlten Meßstrahlen A, ßund C, die in der Regel symmetrisch zu den Flugzeugachsen liegen. Dies erleichtert die mehrfache Ausnutzung einer Antenne a. Es bietet sich dabei ein vierter Meßstrahl D an, welcher zur Bildung eines Referenzsignals benutzt werden kann.
Während der Winkel ψ den Einfallswinkel eines Meßstrahls (z. B. von A) der Winkel γΗ den Winkel zwischen der Flugrichtung χ und dem Meßstrahlzentrum (z. B. von A) und der Winkel >>d den Winkel zwischen der Antennenquerrichtung y und dem Meßstrahlzentrum (z. B. von A) darstellen, ist mit ζ diejenige Achse bezeichnet, die auf den Richtungen χ und vsenkrecht steht.
Sowohl beim aufeinanderfolgenden Vergleich als auch beim gleichzeitigen Vergleich findet die scheinbare Verschmälerung des jeweiligen Diagramms immer nur in einer Richtung, d. h. für Ay n oder für Ay ο statt. Praktisch entscheidet man sich für Ayn, weil die Geschwindigkeitskomponente vxa in x-Richtung der Antenne, d. h. der Flugrichtung, die beiden anderen
f«·1 Komponenten vy3 und vza dem Betrag nach weit übersteigt und ihr Fehler daher zuvorderst klein gehalten werden muß.
Es ist bekannt, die Seitab-Komponente vya der Geschwindigkeit, die durch die Keulenvergleichsmetho-
f'5 den nicht vom Land-See-Fehler befreit werden kann, durch Nachdrehen der Antenne zu Null zu machen (sog. azimutstabilisierte Antenne). Dabei geht aber der Vorteil einer flugzeug'esten Antenne verloren. Es kann
aber eine flugzeugfeste angebrachte Antenne verwendet werden, wenn man sich auf Einsatzbereiche mit kleinem Abtriftwinkel, d. h. einer kleinen Seitab-Komponente der Geschwindigkeit, beschränkt. Dies ist z. S. bei Hochgeschwindigkeits-Flugzeugen gegeben.
AufgdDe der Erfindung ist es, die Doppler-Radarnavigationseinrichtung so weiterzuentwickeln, daß bei Ausrüstung des Flugzeugs mit flugzeugfest angebrachter Antennenanordnung und Anwendung des Keulenumtastverfahrens (»sequential beam lobing«) oder gleichzeitigen Keulenabtastverfahrens (»simultaneous beam lobing«) der Einsatzbereich nicht auf kleine Abtriftwinkel des Flugzeugs beschränkt bleibt. Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Doppler-Radarnavigationseinrichtung der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Meßwert für die Ableitung des Rückstreubeiwerts der Oberfläche in Abhängigkeit vom Einfallswinkel in einer offenen Regelschleife auch die Seitab-Komponente der Geschwindigkeit korrigiert.
Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird somit der Einsatzbereich flugzeugfester Doppler-Sensoren mit Keulensignalvergleich auf Flugzeuge mit größeren Abtriftwinkeln, z. B. Hubschrauber, erweitert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Doppler-Radarnavigationseinrichtung für Flugzeuge zur Bestimmung der eigenen Fluggeschwindigkeit über Grund mittels mindestens dreier von einer flugzeugfest angebrachten Antennenanordnung unter verschiedenen Raumwinkeln zum Boden abgestrahlter Hochfrequenz-Meßstrahlen, die zur Korrektur des Land-See-Fehlers jeweils aus zwei an der Erdoberfläche in zwei in Flugrichtung auseinanderliegenden Bereichen auf ti äffenden Keulen zusammengesetzt sind, wobei bei der Ermittlung der Fluggeschwindigkeitskomponenten aus den durch Keulensignalvergleich der Meßstrahlen korrigierten Dopplerverschiebungen der rückgestreuten und am Flugzeug mittels der dort befestigten Antennenanordnung empfangenen Signale ein Meßwert für die Ableitung des Rückstreubeiwerts der Oberfläche in Abhängigkeit vom Einfallswinkel des Meßstrahls auf der Oberfläche erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels dieses Meßwerts in einer offenen Regelschleife auch die Seitab-Komponente der Geschwindigkeit korrigiert wird.
2. Doppler-Radarnavigationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich gleichzeitig (»simultaneous beam lobing«) oder durch Umschalten zeitlich nacheinander (»sequential beam lobing«) vorgenommen ist.
3. Doppler-Radarnavigationseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Flugzeugen mit verhältnismäßig großen Abtriftwinkeln, beispielsweise bei Hubschraubern.
DE19742440872 1974-08-27 Doppler-Radarnavigationseinrichtung mit jeweils zwei Meßstrahlenkeulen zur Korrektur des Land-See-Fehlers Expired DE2440872C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742440872 DE2440872C3 (de) 1974-08-27 Doppler-Radarnavigationseinrichtung mit jeweils zwei Meßstrahlenkeulen zur Korrektur des Land-See-Fehlers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742440872 DE2440872C3 (de) 1974-08-27 Doppler-Radarnavigationseinrichtung mit jeweils zwei Meßstrahlenkeulen zur Korrektur des Land-See-Fehlers

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2440872A1 DE2440872A1 (de) 1976-03-25
DE2440872B2 DE2440872B2 (de) 1977-03-17
DE2440872C3 true DE2440872C3 (de) 1977-11-03

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69922391T2 (de) Höhenmesserradar mit interferometrischsynthetischer apertur
DE69924011T2 (de) Sar-radarsystem
DE102016224505B4 (de) Radarvorrichtung für Fahrzeuge und Verfahren zum Entfernen von Geisterbildern derselben
DE3887667T2 (de) Radioelektrischer Sensor zur Erstellung einer radioelektrischen Karte einer Landschaft.
DE69026583T2 (de) Radar mit synthetischer Apertur und Strahlkeulenschärfungsfähigkeit in der Richtung der Fahrt
DE3885891T2 (de) Unterdrückung von azimutaler mehrdeutigkeit im sar-signal.
DE2606759C3 (de) Verfahren zur Spiegeleffekt-Korrektur in Summe-Differenz-Zielfolgeradaran-
EP3575816A1 (de) Verfahren zur messung der fliessgeschwindigkeit eines mediums
DE2744651A1 (de) Signalverarbeitungs-vorrichtung
DE69532877T2 (de) Radargerät
DE2118300C3 (de) Verfahren zur Bestimmung der Position eines Wasserfahrzeugs und Vorrichtung zu seiner Durchführung
DE69622671T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Funknavigationsgeräten mit Messgeräten und Generatoren für Normsignale
DE3823814C2 (de)
DE69301447T2 (de) Verfahren und Gerät zur passiven Bahnverfolgung von Unterwasserobjekten
DE69516720T2 (de) Empfangsverfahren mit mehrdeutigkeitsentfernung für akustische lineare schleppantenne
DE2440872C3 (de) Doppler-Radarnavigationseinrichtung mit jeweils zwei Meßstrahlenkeulen zur Korrektur des Land-See-Fehlers
DE69428766T2 (de) Falschradarspurenunterscheidung in Nebenzipfeln von Monopulsantennen
DE2133395A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung fuer kohaerente Impuls-Doppler-Radaranlagen
DE602004005453T2 (de) Radar-antischwundsysteme und -verfahren
EP0199107A2 (de) Verfahren und Anordnung zur Unterdrückung von Regenechos bei einem Geländefolgeradar
DE1237647B (de) Allrichtungs-Funkortungsverfahren nach dem Dopplerprinzip
DE2023795A1 (de) Prazisionsanflug und Landeanlage
DE2440872B2 (de) Doppler-radarnavigationseinrichtung mit jeweils zwei messtrahlenkeulen zur korrektur des land-see-fehlers
DE1766149A1 (de) Radarverfahren zur fruehzeitigen Mehrfachziel-Aufloesung
DE102010056526A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer oder mehrerer relativer Richtungen als Zielpeilung oder Zielpeilungen sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens