DE2713419A1

DE2713419A1 - Vorrichtung zur regelung der konischen abtastfrequenz fuer konisch abtastende radarsysteme

Info

Publication number: DE2713419A1
Application number: DE19772713419
Authority: DE
Inventors: Alfredo Albrande; Filippo Neri
Original assignee: Selenia Industrie Elettroniche Associate SpA
Current assignee: Leonardo SpA
Priority date: 1976-09-16
Filing date: 1977-03-26
Publication date: 1978-03-23
Also published as: IT1074497B; US4107683A; FR2365130B1; FR2365130A1; GB1553745A; NL7705124A

Description

COHAL¹SZ & FL₁ORACK

PATENTANWALTSBÜRO 9 713 419

D-4 DÜSSELDORF . SCHUMANNSTR. 97

PATENTANWÄLTE: Dipl.-lng. W. COHAUSZ · Dipl. Ing. W. FLORACK ■ Dipl.-lng. R. KNAUF · Dr.-lng., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER Dipl. Ing H B. COHAUSZ

Selenia-InduGtrie lettroniche

Associate- S.p.A.

I-Napoli 2 5- K-irz 1977

Vorrichtung zur Regelung der konischen Abtastfrec₍uenz für konisch

abtastende Radarsysterae

Die rfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der konischen Abtastfrecuenz für konisch abtastende Radarsysteme.

Bei Radarsystemen für den militärischen Gebrauch, beispielsweise für die Radaranlagen für das Feuerleiten auf Schiffen, ist neben den

igenschaften einer hohen Präzision und eines geringen Gewichts eine hohe TJnempfindlichkeit gegen ein absichtliches elektronisches Stören erforderlich, das durch den bedrohten Teil erzeugt wird.

Für ein konisch abtastendes Radarsystem ist unter den verschiedenen Maßnahmen gegen den bedrohten Teil die Möglichkeit erforderlich, die Winkelfrequenz des konischeenAbtastens zu ändern, möglicherweise in inkohärenter Weise (willkürlich oder pseudo-willkürlich), um die inflüsse des bedrohten Teils und damit Defekte beim Aufspüren der Ziele zu vermeiden. Neben dieser Möglichkeit besteht auch das rfordernis, unter anderen Umständen, eine stabilisierte Frequenz des konischen Abtastens zu haben, wenn das Radarsystem mit einem Raketenleitsystem (Leitstrahl oder dergleichen) zusammenarbeitet.

Normalerweise wird das konische Abtasten dadurch erreicht, daß ein "Speise"- oder Antennen-Beleuchtungsgerät durch einatÄsynchron-Dreh-

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feld-Motor (dfeiphasig) gedreht wird, der direkt von den Bord-Stromgentratoren gespeist werden kann.

Um eine konische Abtastung mit einer willkürlichen Änderung der Frequenz zu erhalten, ist es deshalb erforderlich, die Drehzahl des Asynchron-Motors zu regeln, der das Beleuchtungsgerät antreibt.

Natürlich ist es erforderlich, weil diese Radaranlagen häufig auf relativ kleinen Booten vorgesehen sind, daß dieses Regelsystem ein Gewicht hat, das sehr gering in bezug auf die Radaranlage ist.

Us ist bekannt, daß die Drehzahl eines Asynchron-Motors bei Annahme eines konstanten Bremsdrehmoments von der Frequenz des Speisestroms abhängt. Polglich ist es bisher als zweckmäßig angesehen worden, die Drehzahl eines Asynchronmotors durch Motorgeneratoren oder Umrichter zu regeln, die den Motor mit einsm Strom veränderlicher Frequenz speisen. Die Motorgeneratoraggregate sind jedoch sehr schwere Drehmaschinen (ein mit Gleichstrom gespeister Motor arbeitet als Wechselstromgenerator) ; für die normalerweise benötigten Leistungen liegen die G<wichte in der Größenordnung von 100 kg (was etwa 25ji des Gewichts der gesamten Radaranlage ausmacht). Außerdem erfordern die Umrichter recht komplizierte und teure Schaltkreise, und deren Gewicht für die erforderlichen Leistungen liegen zwischen 20 und 50 kg.

'."irfindungsgemäß ist vorgesehen, den "Schlupf"-Koeffizienten des Dreiphasen-Asynchronmotors zu ändern, der das Beleuchtungsgerät antreibt, indem ein Bremsdrehmoment eingeführt wird, das vorzugsweise vim Motor selbst erzeugt wird und das in seiner Punktion nach einem willkürlichen oder pseudo-willkürlichen Gesetz veränderlich ist, das von einem Generator in bekannter Bauart mit willkürlichen oder pseudo-willkürlichen Sequenzen erzeugt wird.

Nach einem anderen Aspekt der jfindung kann das willkürliche Änderungssystera selbst für die Geschwindigkeit der konischen Abtastung als ein Stabilistaor der Geschwindigkeit benutzt werden.

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Die rfindung ir.t η ..hstc-ht-nd unter Bezugnahme auf tin Au sf ülirungs beispifcl an Hand der Zeichnungen nähbr erläutert. In dun Zeichnungen sind:

Fig. 1 das Grundschaltbild der Vorrichtung nach der .rfindung zur Regelung der konischen Abetastfrequenz oder -geschwindigkeit und Fig. 2 ein Detailschaltbild der Darstellung nach Fig. 1.

In Fig. 1 bezeichnet 10 das Arbeitsaggregat für das Beleuchtungsgtr£t einer Radarantenne, um das konische Abtasten vorzunehmen. Das Aggregat 10 v/eist einen Drciphasen-Asynchronmotor 11 in herkömmlicher Bauart mit Käfig auf, der einen Bezugsgenerator 12 zugeordnet und. mechanisch mit einen Beleuchtungsgerät 1J für die Antenne (nicht dargestellt) einer konischen Abtast-Itadaranlage gekuppelt ist.

Der Motor 11 wird von der Dreiphasenleitung I4 durch ein Hegelmodul 15 gespeist. Das Regelnodul 15 empfängt Signale, die von einer Regelgebereinheit 16 kommen.

Die Regelgebereinheit besteht aus einem Generator 17 mit willkürlichen oder pseudo-willkürlichen Digitalsequenzen in bekannter Ausführung, einer jinheit/zum Umwandeln des Signals des Bezugsgenerators 1? /18 in ein Digitalwort und einer Digitalvergleichseinheit 19·

Die Digitalvergleichseinheit 19 erzeugt ein Signal an der Leitung 20, wenn das von der üinheit 10 gelieferte Digitalwort gleich dem Digitalowrt ist, das vom Random-Generator 17 geliefert wird. Diese Gleichheit bedeutet, daß die konische Abtastfrequenz einem bestimmten Muster entspricht, das vom Generator 17 geliefert wird. In diesem Fall bewirkt das an der Leitung 20 vorhandene Signal eine Änderung des Musters des Generators 17» und dieser Generator I7 gibt ein neues Digitalwort.

Die Vergleichseinheit 19 liefert auch Signsie an die Schalter SW1, SW2, SW3» die, was noch zu beschreiben sein wird, in Zusammenwirken mit der Diode D1 die Beschleunigung oder Verzögerung des Motors 11 unter der

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Regelung des Generators 17 regeln. 'Jenn natürlich ein fen Mgitalsatz an de Stelle des Generators 17 tritt, bildet die Anordnung nach der rfindung einen Präzisions-Drehzahlregltr, urn tine konstante !Frequenz der konischen Abtastung beizubehalten, v;enn das erforderlich ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Regelschaltung, die tetschematisch unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben worden ist, in seinen .Inzelheiten beschrieben.

Der Frequenz/Digital-Wandler besteht aus einen Zeitgebergtntrator 50, der beispielsweise mit einer Frequenz von 2J kHz arbeitet. Das Zeitgabesignal wird vom Generator 50 zum . ;inschaltkreis 5¹ geführt, der vom Squarer 5² angetrieben wird, welcher vom tachometrischen Bezug geregelt wird, der dein das Beleuchtungsgerät der Radarantenne antreibenden Motor zugeordnet ist. Aus Ausgang vom iinschaltkreis 51 erscheinen Impuls-Rakete", wobei eine Anzhl von Impulsen in jeden Paket von der Drehzahl des Motors abhängt. Die Zahl der Impulse in jedem Paket wird vom Zähler 5J gezählt, der ein Digitalwort liefert, das vom Digitalspeicher 54 gespeichert wird. Der Speicher 54 und der Zähler 53 worden vorn Squarer 52 durch Verzögerungskreise 55, 56 geregelt, wit das in Fig. 2 gezeigt ist.

Am Ausgang vom Speicher 54 steht also ein Digitalwort zur Verfügung, das strikt auf die Drehzahl des Motors bezogen ist, der die Antennenabtastung betreibt. Dieses Digitalwort wird zu einem ersten ,ingang des Digitalvergleichskreises 57 geführt. Am anderen : Ingang des Digital-Vergleichskreises 57 erscheint ein Digitalwort durch die Mehrfachschaltung entweder von einem Generator für willkürliche oder pseudo-willkürliche Wörter 59» eier eine Zeitgabe vom Zeitgabegenarator 50 und eine Steuerung des Zustandswechsels vom "Gleich"-Ausgang vom Digitalvergleichskreis 57 empfängt.

Je nach dem Zustand einer Steuerung 60 kann für daas willkürliche Signal ein festliegendes Digitalwort ersetzt werden, das von einem Speicher 61 geliefert wird, und in diesem Fall wird der Kreis ein Stabili-

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sator für die Drehzahl des betreffenden Motors.

Der Digital vt:rglt.ichskreis 57 hat außerdem ^-inen "Größer-els"-( ",~· ) Ausgang und einen "klciner-als"- (^) Ausgang, der die Steuerkreice 62 für die- Festkörperrelais 6j., 64, 65 treibt, die die urciphason-Speinung (J-s Motors steuern.

Wie in P'ig. 2a gezeigt ist, bestehen die Festkörperrelais 63, 64, aus eincfflroptisch-uljktronischi.il n.oppei 00, ei en ^,uiikreuzungs-Detektor 67, einem Triggergen era tor 60 und tineiu Triac 6$, ait alle in bekannter .veise miteinander vt rbundt η sind.

Nach dtn Zustttna dt-r Ausgangs Steuerungen von den Cbeui rkreisen 6'- werden die Relais 63» 6/, 65 wie folgt angetrieben:

57 _^Zu^i^a?^ Schalter

Grüßer als (>) Bremsen 6j, 65 offen

64 geschlossen (1) Kleiner als (·<) Beschleunigen 63, 65 geschlossen

64 offen (2) Gleich ( = ) Brems η on. r

Be se hleunigen

Der Pst'Udo-

Randora-Genera tor

ändert seinen

Zustand.

(1) Die Diode D50 interveniert, so daß dem Motor eine gleichgerichtete Phasen-zu-Phasen-Spannung zufließt, die innen ein konstantes Magnetfeld hervorruft, das eine Berein ε wirkung auf den Motor ausübt (Uirbelströrae ) .

(2) Die drei Phasen (j( 1, <j( 2, Qf 3 werden direkt an den Dreiphasenmotor angelegt, der auf seine Sjmchronisationsdrehzahl beschleunigt.

Der Widerstand R06 ist zwischengeschaltet, um zu vermeiden, daß ein mögliches "Zittern" des Schaltens an den Schaltern 6j, 64 den Durchgang

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von zu hohen Stromspitzen bewirkt, was di>. Schalter- Ik cohridi/ri.n odor zerstören könnte. ~s ist klar, da. C das System nach dor rfindung in jedem Bnreich angew;-.nd«t A^erden kann, in dem die BHc^-lung der Drehzahl eint-.s AsiTichronmotors erforderlich ist.

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Claims

Ansprüche

M .) Vorrichtung zur Regelung d^r konischen Abtastf rccu^nz lür konisch abtastende liaciarsyctemc, bei denen_o'in.Jjite-nn'n-3·. ltuchtungpg^iri. t ciurch einen A^nchron-Drehi'cld-Drehph.Tfj-'nuotor in Drehung versetzbar ist und hittel zum Ändern uer winkelfre^uenz der konischen .'Vbet;iRtun;r in inkohärenter "./eise· (willkürlich oaer pscuuo-willkürlich) vorgesehen sind, c a d u r c h gekennzeichnet , da" diese Hitetel einen dem Asynchronmotor zugeordneten Bezugsgener^tcr, r-änen Generator zur

rzeugung eines willkürlichen odi.-r pEüudowillkürlichf.n Signals und tinen Sciir" ltkrris aufwtison, der das iJigm.1 des "Bozugsgen ;ra.tors mit cIhit, Signal d.i.-s Signalgtnerators v.-;rgl.-icht und dr.r "Größcr-als"-, "Klciner-als"- und "GleicJi-"-Ausgänge hat, wobei erstr. von dun Auüg;J.ng-n betätigt'. Scht.ltmittel aji d«n Motor ein brt.'mstndfcE Magnctfc Id oder die gesamte Dr^ipha-Gcnninsptisung entsprechend einem "größyr-ίΐΐε"- oder "kleiner-als"-Aus_t;ang von Schaltkrsis zum Vergleichen der Signale anlegen und der "Gleich-" Ausgang einen Zuctandswechoel des Generators zur ipzeugung des willkürlichen odor pseudo-willkürlichen Signals steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet da.3 weitere Schaltmittel für ein festgelegtes Signal anstelle des veränderlichen Ausgange vom Generator zur ':rzeugung des willkürlichen oder pseudowillkürlichen Signals zum rreichen der Stabilisierung der V/inke!frequenz der konischen Abtastung vorgesehen sind.

i_k Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schaltmittel Festkörper-Zwwirichtungsschalter (Triacs) auf i/a i son.

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