DE2743370A1 - Sekundaerradar abfrage-antwort-system mit einem diversity-transponder - Google Patents

Description

• Sekundärradar Abfrage-Antwort-System mit einem Diversity-
• Transponder.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Sekundärradar Abfrage-Antwort-System mit einem Diversity-Transponder, bei dem mehr als eine Antennenanordnung vorgesehen ist und das Antwortsignal über diewenige Antenne abgestrahlt wird, welche für das zugehörige Abfragesignal den größten Empfangspegel liefert.
• Bei Sekundärradar-Systemen besteht seit langer Zeit das Problem, daß ein an Bord des Flugzeuges mitgeführter Transponder, der nur an einer Flugzeugantenne betrieben wird, lediglich dann Abfragen an die Bodenstation abgibt, wenn zwischen der Bordantenne und der Antenne der abfragenden Bodenstation keine Abschattung des Funkweges auftritt. Diese Funkwegabschattung kann häufig auch durch das Flugzeug selbst bedingt sein, vor allem dann, wenn in größerem Umfang Flugmanöver durchgeführt werden mUssen. Es ist bekannt, daß durch die Einführung eines sogenannten "Diversity-Transponders" hier eine Abhilfe möglich ist. Einzelheiten hierüber sind beispielsweise in dem Buch von Honold "SekundEr-Radar" Seite 167 beschrieben: An dem Flugzeug sind zwei Antennen so angebracht, daß sich ihre Strahlungsdiagramme bezüglich des Flugzeuges möglichst gut gegenseitig ergänzen und damit ein Abschattungseffekt durch das Flugzeug weitgehend vermieden ist.
• Beispielsweise kann eine Antenne an der Oberseite die andere Antenne an der Unterseite eines Flugzeuges befestigt sein. Der Transponder weist dann zwei parallele Empfangszweige auf, wobei der eine an die obere Antenne und der andere an die untere Antenne angeschlossen ist. Im ZF-Teil wird das Empfangssignal einer Auswahlschaltung zugeführt, welche dieJenige Antenne feststellt, die den größeren Empfangspegel geliefert hat. Der Sendeschalter wird dann für die Abstrahlung der Antwortsignale von dieser Auswahlschaltung so gesteuert, daß die Antwortsignale über diejenige Antenne abgestrahlt werden, welche den größten Empfangspegel in einem der Empfangskanäle ergeben hat.
• In manchen Fällen, etwa zur Überwachung oder im Rahmen von Systemerprobungsprogrammen, wie sie z.B. beim erstmaligen Einbau eines Sekundärradar-Bordsystems in einen neuen Flugzeugtyp durchgeführt werden, ist es wichtig zu erkennen, über welche der Bordantennen das Antwortsignal ausgesendet worden ist. Man kann dies so durchführen, daß an Bord eine Registriereinrichtung eingebaut wird, welche festhält, über welche Antenne die jeweilige Antwort abgestrahlt wurde. Diese an Bord gewonnenen Daten werden nach der Beendigung z.B. der Versuchsflüge mit den Daten der Abfragestation verglichen, wobei diese Koordination nur auf zeitraubende Weise durchführbar ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß an Bord zusätzliche Registriereinrichtungen benötigt werden, was einen zusätzlichen Bedarf an Raum und Ladegewicht ergibt.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, durch den in einer wesentlich schnelleren Weise und ohne größere Belastung des jeweiligen Flugzeuges durch zusätzliche Registriereinheiten eine Information darüber gewonnen werden kann, über welche Antenne die Antwortsignale abgestrahlt wurden.
• Gemäß der Erfindung, welche sich auf ein Sekundärradar Abfrage-Antwort-System der eingangs genannten Art bezieht, wird dies dadurch erreicht, daß die Information über die für das Antwortsignal benutzte Antenne dem Coder des Transponders zugeführt wird und daß zur Identifizierung der Antenne das Antwortsignal eine besondere und von anderen Antwortcodes unterscheidbare Codierung erhält, die angibt, über welche Antenne das Antwortsignal abgestrahl worden ist.
• Auf diese Weise ist bei den Bodenstationen sofort feststellbar, über welche Antenne die jeweilige Antwort abgestrahlt worden ist.
• Da diese Information unmittelbar nach der jeweiligen Abfrage eintrifft, ist auch die Zuordnung zwischen dem Zeitpunkt der Abfrage und dem Zeitpunkt der jeweiligen Antwort und der verwendeten Antenne sofort ersichtlich. Komplizierte Speichereinrichtungen an Bord sind vermieden und der zusitzliche Schaltungsaufwand beim Transponder ist insofern gering, weil lediglich die ohnehin vorhandene Information über die Antenne mit dem höchsten Signalpegel zum Coder weitergeleitet werden muß und dort für die Codierung heranzuziehen ist.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht eine vorteilhafte Lösung für die Codierung der Antenneninformation darin, daß eine Codeänderung vorgenommen wird. Diese Codeänderung soll zweckmäßig so erfolgen, daß sie von etwaigen anderen, durch die zu Ubertragende eigentliche Antwortinfonnation bedingten Codeänderungen in einfacher Weise unterscheidbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß nur Codierungen benutzt werden, die sich nicht automatisch ändern.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Figur ist der Aufbau eines bekannten Transponders dargestellt, welcher zwei Empiangszweige und dementsprechend zwei Antennen OA (obere Antenne) und UA (untere Antenne) aufweist. Die obere Antenne hat einen eigenen Empfangszweig, bestehend aus einer Sendeempfangsweiche SEO, einem Mischer MIO, einem ZF-Verstärker ZFO. Ebenso sind für die untere Antenne UA eine Sendeempfangsweiche SEU, ein Mischer MIU und ein Zwischenfrequenzverstärker ZFU vorgesehen. Für die Erzeugung der Uberlagerungsfrequenz ist ein gemeinsamer Oszillator OSG vorhanden. Die Ausgangssignale der beiden ZF-Verstärker ZFO und ZFU gelangen zu einer Auswahlschaltung ESG, in welcher festgestellt wird, welcher der beiden Empfangspegel den größeren Wert hat. In Abhängigkeit davon wird dann der Schalter in der Sende schaltung ASG so gelegt, daß die vom Modulator MOD über den Sender SEN laufende Antwort über diejenige Antenne abgestrahlt wird, bei der das Abfragesignal mit dem höchsten Empfangspegel eingetroffen ist.
• Im vorliegenden Beispiel ist angenommen, daß die Antenne mit dem höchsten Empfangspegel die obere Antenne OA gewesen ist. Die Empfangssignale der beiden ZF-Verstärker ZFO und ZFU gelangen zu einer Videoaufbereitungaschaltung VAG, welche nur das stärkste Empfangssignal weiterverarbeitet und einem Decoder DEC zuleitet.
• Dieser Decoder ist mit einem entsprechenden, hier nicht näher dargestellten Auswahl- und Bedienungsgerät verbunden.
• Zur Kenntlichmachung derjenigen Antenne, welche das Abfragesignal mit dem höchsten Empfangspegel geliefert hat, ist eine besondere, hier dick eingezeichnete Steuerleitung von der Auswahl schaltung ESG zum Coder COD vorgesehen. Durch diese Steuerleitung wird veranlaßt, daß in einer gegenüber anderen Antwortsignalen eindeutig unterscheidbaren und in der Bodenstation entsprechend erkennbaren Weise die Antwortsignale eine solche spezielle Codierung aufweisen, daß in der Abfragestation festgestellt werden kann, über welche Antenne die jeweilige auf eine bestimmte Abfrage folgende Antwort abgestrahlt worden ist. Diese Information über die für die Antwort benutzte Antenne kann vorzugsweise in einer im voraus vereinbarten Codeänderung bestehen. Nachfolgend wird das Verfahren im einzelnen anhand eines Beispiels näher erläutert, wobei die Antennenkennung im Modus 2 mittels des D4-Informationsimpulses vorgenommen wird. Hierzu wird im Coder COD im Modus 2-Betrieb der Antwortcode durch die Information von der Auswahl schaltung ESG so beeinflußt, daß der D4-Impuls des Antwortimpulses nur dann erscheint, wenn die Antwort über die Antenne OA (obere Antenne) abgestrahlt wird, während der D4-Impuls nicht erscheint, wenn die Abstrahlung der Antwort über die untere Antenne UA vorgenommen wird. Da somit der D4-Impuls des Modus 2 -Betriebes hier für die Antennenkennung benutzt wird, ergibt sich eine gewisse Codewahl-Einschränkung im Modus 2-Betrieb: Alle 4-stelligen Modus 2 - Codes sind in der 4. Dezimalstelle nicht mehr frei durch die Code-Wahlschalter am Bediengerät wählbar. Genauen Aufschluß über den Zusammenhang zwischen eingestelltem Code und ausgesendetem Code gibt das nachfolgend dargestellte Modus-2-Codierschema. Dabei sind x,Y und z beliebige Werte aus dem Vorrat, der von Null bis 7 reicht.
• Eingestellter Modus-2-AntwOrtcodeabstrahlung über Modus-2-Code Antenne OA Antenne UA x y z O x y z 4 x y z 0 xyzl x y z 5 xyz1 xyz2 xyz6 x y z 2 x y z 3 x y z 7 x y z 3 xyz4 xyz4 xyzO x y z 5 x y z 5 x y z 1 xyz6 xyz6 xyz2 xyz7 xyz7 x y z 3 Man erkennt aus diesem Schema, daß eine 4,5,6 oder 7 an der letzten Stelle der Antwort für die Bodenstation den Hinweis darauf darstellt, daß die Antwort über die obere Antenne OA abgestrahlt werde. Dagegen bedeutet eine 0,1,2 oder 3 an der letzten Stelle den Hinweis auf die Abstrahlung der Antwort über die untere Antenne UA.
• 3 Ansprüche 1 Figur

Claims (3)

1. PatentansDrüche 1. Sekundärradar Abfrage-Antwort-System mit einem Diversity-Transponder, bei dem mehr als eine Antennenanordnung vorgesehen ist und das Antwortsignal über dieJenige Antenne abgestrahlt wird, welche für das zugehörige Abfragesignal den größten Empfangspegel liefert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Information über die für das Antwortsignal benutzte Antenne (OA oder UA) dem Coder(COD) des Transponders zugeführt ist und daß zur Identifizierung der Antenne (OA oder UA) das Antwortsignal eine besondere und von anderen Antwortcodes unterscheidbare Codierung erhält, die angibt, über welche Antenne (OA oder UA) das Antwortsignal abgestrahlt worden ist.
2. 2. Sekundärradar Abfrage-Antwort-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Identifizierung der Antenne (OA oder UA) die zur Unterscheidung dienende Codierung in einer Codeänderung besteht.
3. 3. Sekundärradar Abfrage-Antwort-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Unterscheidung dienende Codierung gegenüber den im normalen Abfrage-Antwortbetrieb auftretenden Codierungen unterscheidbar bleibt.