DE2746392B2

DE2746392B2 - Anordnung zum Schutz vor Störechos

Info

Publication number: DE2746392B2
Application number: DE2746392A
Authority: DE
Inventors: Jean Claude Chevreuse Charlot; Laurence Malakoff Salvaudon
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1977-10-14
Publication date: 1981-04-23
Also published as: GB1575639A; SE439384B; FR2368043A1; FR2368043B1; IT1090314B; US4143371A; JPS5349987A; DE2746392C3; DE2746392A1; JPS6247259B2; SE7711567L

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Schutz vor Störechos (Clutter), die von einer Radaranlage, erfaßt werden, die eine Antenne und Einrichtungen zum Empfang von Signalen für die Winkelabweichung der Richtung der Echos bezüglich wenigstens einer Symmetrieebene der Antenne enthält Eine Anwendung der Anordnung ist irisbesondere bei Zielverfolgungsradaranlagen und Lenkwaffen-Radaranlagen vorgesehen.

Die unerwünschten Echos für eine Impulsradaranlage, welche zum Erfassen und Verfolgen eines Zieles auf dem Meer oder in der Nähe des Meeres (oder zum Lenken eines Geschosses) bestimmt ist, rühren beispielsweise von den Strahlungen her, die durch Küsten (Steilküsten, Strände, große Gebäude, Hindernisse auf der Erde), durch Wolken, Hagel oder Regen, durch Düppel und durch das Meer (Seegangsreflexe) reflektiert werden. Ein erwünschtes Echo kann ein Echo von einem Gebäude an der Erdoberfläche oder von einem in niedriger Höhe fliegenden Flugzeug sein. Die Verfolgungsradaranlage wird im allgemeinen durch eine Rundsichtradaranlage unterstützt, die ihr eines oder mehrere mögliche Ziele benennt. Infolge von Nebel und von Störungen aller Art kann die Benennung durch die Rundsichtradaranlage fehlerhaft sein, was dazu führt, daß die Verfolgungsradaranlage oder das Geschoß eine Suche nach seinem Ziel oder nach seinen Zielen gleichzeitig nach der Entfernung, nach dem Seitenwinkel und gegebenenfalls nach dem Höhewinkel aufnimmt, und zwar in einem Unsicherheitsgebiet, das um so größer ist, je unsicherer die Benennung ist.

Das Problem besteht darin, ein erwünschtes Echo von den unerwünschten Echos während der Suchphase in dem gesamten Unsicherheitsgebiet und, wenn möglich, in einem Minimum an Zeit unterscheiden zu können, um das Echo des Ziels zu erfassen und um dem Geschoß zu gestatten, seine Mission erfolgreich durchzuführen. Das läuft darauf hinaus, an jedem erfaßten Echo einen Test durchzuführen, um festzustellen, ob das Echo unerwünscht ist. Wenn das der Fall ist, wird das Suchen bis zur Erfassung eines neuen Echos wieder aufgenommen.

Eine bekannte Lösung, die gestattet, das Vorhandensein eines unerwünschten Echos festzustellen, besteht darin, eine Spektralanalyse der Empfangssignale durchzuführen. Beispielsweise ist eines der wesentlichen Merkmale eines Düppels, der aus einer Wolke von winzigen und leichten leitenden Elementen besteht, die Ausdehnung seines Frequenzspektrums. Leider weisen kleine Meeresziele, wenn sie schnell manövrieren, die gleiche spektrale Charakteristik auf und können mit dem Düppel verschmolzen sein. Für die Meeresechos besteht eine Möglichkeit darin, die Tatsache auszunutzen, daß in der Vertikalpolarisation diese Echos eine spektrale Breite aufweisen, die viel ausgedehnter ist als die der Echos von Meereszielen. Spektralabtastschaltungen der Empfangssignale gestatten aber nicht, mit ausreichender Sicherheit das Ziel von den Meeresechos und von den Bodenechos kleiner Abmessung zu

unterscheiden.

Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung der Begriff »Störung« oder »Störecho« (engL »clulter«) :.um Bezeichnen der meisten unerwünschten Echos benutzt. Diese E^hos sind am schwierigsten von den Nutzechos zu unterscheiden.

In Rhodes D. R. »Introduction To Monopulse«, McGraw- Hill, 1959, S. 36, 37 ist bereits ein Verfahren beschrieben, bei dem unerwünschte Signale, die unterdrückt werden sollen, mit einem Schwellwert \u verglichen werden. Dieses bekannte Verfahren gestattet jedoch nur die Unterdrückung von unerwünschten Signalen, die von den Seitenzipfeln der F.mpfangsantenne verursacht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Eliminierung dieser Art von Störechos mit großer Sicherheit aufgrund der Informationen zu erreichen, die das Signal eines Winkellagemeßkanals liefert, d. h. eines Empfangskanals, welcher für die Winkelverschiebung zwischen der Achse der Antenne und der Richturg des Echos empfindlich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch Einrichtungen zum Vergleichen der Winkelabweichungssignale mit zwei im Betrag gleichen bestimmten Schwellenwerten, die für eine gegebene Häufigkeitsverteilungsfunktion der Winkelabweichung eine Wahrscheinlichkeit definieren, daß das Winkelabweichungssignal eine Amplitude aufweist, deren Betrag größer ist als derjenige der Schwellenwer- % te, durch Einrichtungen zum getrennten Messen der Wahrscheinlichkeit, daß die Winkelabweichungssignale die Schwellenwerte überschreiten, durch Abtasten des Winkelabweichungssignals und Zählen der Abtastwerte, die in einer eine Analyseperiode bildenden Gesamtzahl J5 von Abtastwerten die Schwellwerte überschreiten und durch Einrichtungen zur Erzeugung eines das Vorliegen eines Störechosignals anzeigenden Signals, wenn die gemessenen Wahrscheinlichkeiten gleichzeitig größer sind als die den Schwellwerten entsprechenden Wahrscheinlichkeiten.

Wenn die Radaranlage ein Störecho empfängt, weist dieses Signal große Schwankungen auf, die der durch das Antennenbündel beleuchteten Meeresoberfläche entsprechen. Es ist dann möglich, gemäß der Erfindung die Schwankungsdifferenz zwischen einem Nutzsignal und einem Störsignal auszuwerten. Außerdem sind die Schwankungen, die auf die Störung zurückzuführen sind, in bezug auf die Symmetrieebene der Antenne symmetrisch und ergeben positive und negative Signale w in dem Winkellagemeßkanal mit gleichen Wahrscheinlichkeiten, während ein Nutzziel positive und negative Signale mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten ergibt, wenn es sich nicht in der Symmetrieebene der Antenne befindet, oder kein Signal, wenn es sich in dieser Symmetrieebene befindet.

Das Auswahlkriterium nach der Erfindung bringt eine große Sicherheit der Erfassung der unerwünschten Echos mit sich. Einer der Hauptvorteile der Erfindung ist in der Tatsache zu sehen, daß der Erfassungsschwellenwert des Empfängers gesenkt werden kann, ohne daß es zu einer Zunahme an Fehlalarmen kommt, da diese Fehlalarme durch die Anordnung nach der Erfindung eliminiert werden. Auf diese Weise wird die Erfassungswahrscheinlichkeit der Radaranlage erhöht.

Es gibt zahlreiche Verfahren zum Messen der Wahrscheinlichkeiten des Überschreitens eines Schwellenwertes. Die folgende Beschreibung gibt ein Beispiel für die Durchführung einer solchen Messung. Die Einrichtungen für den Empfang der Winkellagesignale sind von herkömmlicher Bauart Die Antenne der Radaranlage enthält für diesen Zweck eine Antenne mit ungeradem Strahlungsdiagramm in Seitenrichtung. Beispielsweise ergibt der Differenzkanal einer Ivionopulsantenne diese Art von Diagramm.

Das Signal für das Vorhandensein eines unerwünschten Echos wird dann in der Radaranlage benutzt, um diese daran zu hindern, an diesem Echo hängenzubleiben, und um sie zu veranlassen, die Suche nach Nutzechos in dem Unsicherheitsgebiet fortzusetzen.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Verteilungsfunktion eines Seitenwinkellagesignals,

F i g. 2 das Blockschaltbild der Anordnung,

Fig.3 den Ablauf einer Folge der Signale der Hauptschaltungen der Anordnung nach der Erfindung und

F i g. 4 einen besonderen Verwendungszweck des Signals für das Vorhandensein einer Störung, das durch die Anordnung nach der Erfindung geliefert wird.

Das Empfangssignal, beispielsweise einer Verfolgungsradaranlage, die ein Ziel eingefangen hat, ist gewöhnlich durch Wärmerauschen, durch Rauschen aufgrund der Winkelschwankungen des Ziels und durch Rauschen aufgrund der das Ziel umgebenden Störechos (engl. »clutter«) gestört. Das Signal/Störverhältnis ist in dem Fall von Zielen auf dem Meer klein, denn das Meer wirft die Energie in dem gesamten Diagramm der Antenne der Radaranlage zurück und die Störechos weisen große Winkelschwankungen auf. Um festzustellen, ob ein erfaßtes Echo von der Störung (»Störungsvorhandensein«) oder von einem Ziel herrührt, muß danach getrachtet werden, die Schwankungsdifferenz des Signals in den beiden Fällen auszuwerten.

Zu Beginn werden diejenigen Signale abgetastet, die von einem Winkellagemeßkanal geliefert werden. Diese Signale können einfach aus dem Seitenwinkeldifferenzkanal einer Monopuls-Radaranlage, normiert durch den Summenkanal, stammen. Eine solche Radaranlage muß eine Spezialantenne aufweisen, die ein gerades und gerichtetes Strahlungsdiagramm für den Summenkanal und ein ungerades Strahlungsdiagramm, das in der Achse der Antenne einen Spalt aufweist, für den Differenzkanal hat. Es ist weiter möglich, Winkellagesignale einer Abtastradaranlage zu entnehmen. Die Anordnung ist nicht an einen besonderen Typ von Radaranlagen gebunden, vorausgesetzt, daß ein Winkellagesignal die im folgenden angegebenen Informationen liefern kann. Der Einfachheit halber und als Beispiel wird in der folgenden Beschreibung angenommen, daß die abgetasteten Winkellagesignale aus dem Seitenwinkeldifferenzkanal einer Monopulsantenne stammen und daß diese Signale an die Anordnung im Niederfrequenzbereich angelegt werden. Diese Signale werden durch diejenigen des Summenkanals der Antenne normiert, so daß ihre Amplitude beispielsweise dem Gradienten von 1 V pro Grad Abweichung in bezug auf die Achse der Antenne entspricht. Sie werden außerdem nach einer Tiefpaßfilterung von 100 Hz mit hoher Sperrfrequenz abgetastet.

Die statistische Abtastung des Signals zeigt, daß seine Verteilungsfunktion angenähert einem Gaußschen Gesetz folgt, unabhängig davon, ob es von einem Ziel oder von einer Störung herrührt.

Fig. 1 zeigt die Häufigkeitsverteilungsfunktion (F(x) in Abhängigkeit von der Amplitude χ der gefilterten Winkelabweichungssignale für die Störungssignale (Kurve C)und für die Zielsignale (Kurve E). In dem Fall einer Störung ist die entsprechende Wahrscheinlichkeitsfunktion angenähert eine Gaußsche Funktion, und zwar wegen der Symmetrie der Meeresoberfläche beiderseits der Achse der Antenne. Für das Ziel wird häufig angenommen, daß das Signal einem Gaußschen Gesetz mit einer typischen Abweichung o_mM folgt, die gleich dem AC-fachen der scheinbaren Länge des Ziels ist, wobei K ungefähr zwischen 0,18 und 0,25 liegt.

Es zeigt sich, daß im Mittel die typische Abweichung, die die Verteilung für die Störung charakterisiert, deutlich größer ist als die typische Abweichung für ein Ziel.

Andererseits nimmt für die Störung die typische Abweichung ab, wenn die Entfernung zunimmt: die Radaranlage nimmt weniger Unterschiede zwischen den Schwankungen der Oberfläche des Meeres in großer Entfernung als in kurzer Entfernung wahr.

Schließlich beeinflußt der Zustand des Meeres auch den Wert der typischen Abweichung, die im Falle eines stark bewegten Meeres größer ist als im Falle eines ruhigen Meeres. Aufgrund einer Anzahl von Messungen ist ein Minimalwert der typischen Abweichung für die Störung ermittelt worden. Wenn ein Signal eine Häufigkeitsverteilung hat, die einen größeren Wert als dieses Minimum o_m,„ ergibt, ist sehr wahrscheinlich eine Störung vorhanden.

Die Anordnung nutzt also die Tatsache aus, daß für einen gegebenen Amplitudenwert des Signals χ die Wahrscheinlichkeit, daß eine Störung vorliegt, größer ist als die Wahrscheinlichkeit, daß ein Ziel vorliegt.

Es muß ein Schwellenwert xo gewählt werden, der für eine Verteilungsfunktion mit einer typischen Abweichung α_mi„ die Wahrscheinlichkeit Po=\-F(x) ergibt. χ > xo zu haben.

Wenn für ein beliebiges Signal die Wahrscheinlichkeit P, x>xo zu haben, größer oder gleich /Ό ist, kann man sagen, daß eine Störung vorhanden ist.

Der Schwellenwert (Po, xo) muß so gewählt werden, daß die Differenz zwischen den zwei Häufigkeitsverteilungsfunktionen E C maximal ist, insbesondere wenn diese einander sehr nahekommen. Das ist beispielsweise der Fall bei einem Ziel von beträchtlicher Größe, das eine typische Abweichung ergibt, die etwa gleich a_m,„ ist

Eine Berechnung der Extremwerte der Funktion F(x. σή-Ffx, O₂) führt dazu, daß der Wert 16% für die Wahrscheinlichkeit Pa benutzt wird. Zur Berücksichtigiing der Symmetrie der Störung muß daher das Vorhandensein einer Störung während einer bestimmten Zeit festgestellt werden, wenn gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit Po.x>x₀ zu haben, und die Wahrscheinlichkeit Po, x< — xo zu haben, vorliegt. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, stammt das Winkellagesignal wahrscheinlich von einem Ziel.

F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild der Anordnung nach der Erfindung. Diese Anordnung hat folgende Merkmale: Das Frequenzspektrum der Störung ist auf 100 Hz begrenzt. Die Abtastwerte, welche die Berechnung der Wahrscheinlichkeit des Überschreitens der Schwellenwerte ± X₀ gestatten, sind unabhängig voneinander. Ihre Dauer beträgt 1,6 ms, was die Autokorrelationszeit ist, die dem Spektrum der Störung entspricht. Die gewählte Abtastperiode beträgt 80 ms, was 50 Abtastwerte von 1.6 ms bedeutet Der optimale Schwellenwert, der einer Wahrscheinlichkeit von 16% entspricht beträgt 8 Abtastwerte pro Abtastperiode.

F i g. 2 zeigt in sehr vereinfachter Weise eine Antenne 1, die mit einem Empfänger 2 verbunden ist, welcher ein Seitenwinkellagesignal Δ an einer Ausgangsklemme 3 und ein Summenempfangssignal Σ an einem Ausgang 4 abgibt. Das Summensignal wird an eine Torschaltung 5 angelegt, die normalerweise im leitenden Zustand ist und dieses Summensignal Σ zu einer Ausgangsklemme 6 überträgt. Ein Echosignal steht daher an dem Ausgang 6 zur Verfügung, wenn die Torschaltung 5 im leitenden Zustand ist.

Ziel der Anordnung ist es, die Art des Empfangssignals festzustellen und die Torschaltung 5 nichtleitend zu machen, wenn dieses Signal einem unerwünschten Echo entspricht.

Die Winkellagesignale Δ werden einerseits an den nichtinvertierten Pluseingang eines Vergleichers 14 und andererseits an den invertierten Minuseingang eines Vergleichers 13 angelegt. Ein Generator 10 erzeugt zwei Spannungen mit gleichen Amplituden und entgegengesetzten Vorzeichen, von denen die Spannung + xo an den Minuseingang des Vergleichers 14 und die Spannung —xo an den Pluseingang des Vergleichers 13 angelegt wird. Die Vergleicher 13 und 14 sind beispielsweise Differenzverstärker mit großer Verstärkung, die Binärsignale unter folgenden Bedingungen liefern:

Vergleicher 13
Vergleicher 14

0 0

Ein Taktgeber 21 liefert Impulse der Periode 1,6 ms. Dieser Taktgeber ist mit einem Zähler 22, der von 1 bis 50 zählt, und mit zwei ODER-Schaltungen 23 und 24 verbunden, die jeweils zwei Eingänge haben.

Die Vergleicher 13 und 14 sind mit RS-Kippschaltungen 15 bzw. 16 verbunden, denen Zähler 17 bzw. 18 nachgeschaltet sind, welche jeweils von 1 bis 8 zählen. Die Ausgänge der Zähler 17 und 18 sind mit einer UND-Schaltung 19 verbunden, die eine dritte RS-Kippschaltung 20 steuert welche das Öffnen oder das Schließen der Torschaltung 5 steuert

Außerdem sind die Ausgänge der Zähler 17 und 18 mit den zweiten Eingängen der ODER-Schaltungen 23 bzw. 24 verbunden. Eine dritte ODER-Schaltung 25 hat zwei Eingänge, die mit dem Ausgang der UND-Schaltung 19 und mit dem Abgang des Zählers 22 verbunden sind, und einen Ausgang, der mit den Nullrückstelleingängen RAZder Zähler 22,17 und 18 verbunden ist Die Ausgänge der ODER-Schaltungen 23 und 24 sind mit den Nullrückstelleingängen RAZ der Kippschaltungen 15 bzw. 16 verbunden. Der Ausgang des Zählers 22 ist mit dem Nullrückstelleingang RAZ der Kippschaltung 20 verbunden. Schließlich ist eine Freigabeschaltung 30 mit der Kippschaltung 20 verbunden, um die Kippvorgänge zu blockieren oder freizugeben.

Die Signale Δ, die durch den Empfänger 2 nach der 100-Hz-Bandfilterung geliefert werden, werden daher zuerst mit den Schwellenwerten +xo und — x₀ verglichen. Wenn einer der beiden Schwellenwerte Oberschritten wird, ändert diejenige RS-Kippschaltung, die dem betreffenden Vergleicher nachgeschaltet ist ihren Zustand und bleibt so, bis ein Impuls des Taktgebers 21 sie auf Null rücksetzt Daher berücksich-

während einer Periode von berschreitung des Schwellen-

tigt diese Kippschaltun
1,6 ms nur eine einzige
wertes.

Jede der Perioden von 1,6 ms, während denen Δ> f Α·_ο oder Δ< —x₀ gilt, wird entweder durch den ■"> Zähler 18 oder durch den Zähler 17 gezählt. Sobald der Überschreitungsgrad erreicht ist (d. h. sobald beide Zähler die Zahl £; erreicht oder überschritten haben), ändert die RS-Kippschaltung 20 ihren Zustand und erzeugt ein »Störung vorhanden«-Signal PC, das die ι ο Torschaltung5 nichtleitend ma^ht. Diese Kippschaltung nimmt ihren Anfangszusland am Ende einer Periode von 80 ms aufgrund des Zählers 22 wieder ein. Gleichzeitig werden die drei Zähler 22, 17 und 18 auf Null gelöscht und ein neuer Zyklus beginnt.

Wenn einer der Zähler 17 oder 18 die Zahl 8 erreicht hat, wird die Kippschaltung, die ihm vorgeschaltet ist, auf Null rückgesetzt. Das Ausgangssignal des Zählers ändert sich bis zum Ende des Zyklus von 80 ms wegen der ODER-Schaltungen 23 und 24 nicht mehr. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie ein Ausgangssignal PC liefert, das leicht ausgewertet werden kann. Dieses Digitalsignal ändert zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastperioden seinen Zustand nicht.

Außerdem beginnt aufgrund der ODER-Schaltung 25, 2 > wenn das Vorhandensein einer Störung vor dem Ende eines Zyklus von 80 ms festgestellt wird, sofort wieder eine neue Abtastfolge, wodurch die Aktionsgeschwindigkeit der Anordnung erhöht wird.

F i g. 3 zeigt den Ablauf einer Folge der Signale der w Hauptschaltungen der Anordnung. Es wird vorausgesetzt, daß die Überschreitungszahl ausreicht, um das Signal für das Vorhandensein einer Störung während dieser Folge auszulösen.

Die erste Zeile zeigt den Impuls, der durch den Zähler r> 22 am Ende der vorangehenden Folge von 80 ms geliefert wird, in deren Verlauf keine Störung vorhanden war. Die Zähler 17 und 18 sind ebenfalls auf Null gelöscht

Die nächste Zeile zeigt die Impulse, die durch die <t< > Kippschaltung 15 geliefert werden. Diese Impulse haben eine maximale Dauer von 1,6 ms, da die Kippschaltung am Ende jeder dieser Perioden durch den Taktgeber 21 auf Null rückgesetzt wird. Der achte Impuls ist kurz, denn er veranlaßt die Ausgangszu- -n Standsänderung des Zählers 17, welcher die Kippschaltung 15 auf Null rücksetzt. Solange der Zähler 17 in dem Zustand 1 ist, bleibt dann die Kippschaltung 15 blockiert.

Die nächste Zeile zeigt in der gleichen Weise die Ausgangsimpulse der Kippschaltung 16. Sie können mit ?< > denen der Kippschaltung 15 zeitlich nicht zusammenfallen, weil die Bandbreite der Signale Δ nur 100 Hz beträgt, und können daher nicht die beiden Schwellenwerte im Verlauf von ein und derselben Periode von 1,6 ms überschreiten.

Die nächste Zeile zeigt das Ausgangssignal des Zählers 17. Das ist ein Impuls, der am Anfang des achten Impulses des Zählers 15 beginnt und in dem Zeitpunkt der Zustandsänderung der UND-Schaltung 19 endet

Die nächste Zeile zeigt den Ausgangsimpuls des Zählers 18, welcher dem achten Impuls des Zählers 16 entspricht Da die beiden Zähler 17 und 18 dann in dem Zustand 1 sind, kippt die UND-Schaltung 19, was in der nächsten Zeile dargestellt ist und sämtliche Schaltungen 15 bis 19 kehren für eine neue Zählung in den Zustand Null zurück.

Die nächste Zeile zeigt das Kippen der Kippschaltung 20 in dem Zeitpunkt der Zustandsänderung der UND-Schaltung 19. Der Zustand dieser Kippschaltung bleibt konstant, bis ein Nullrückstellimpuls aus dem Zähler 22 kommt.

Da dieser Zähler gleichzeitig mit der Zustandsänderung der Kippschaltung 20 auf Null gelöscht worden ist, bleibt diese Kippschaltung noch wenigstens 80 ms in diesem Zustand. Das »Störung vorhandenw-Signal ist daher ein Impuls mit einer Dauer von wenigstens 80 ms. Damit das »Störung vorhanden«-Signal beendet wird, ist es daher erforderlich, daß sich die beiden Zähler 17 und 18 nicht beide während wenigstens 80 ms füllen können.

F i g. 4 zeigt einen besonderen Verwendungszweck des »Störung vorhandenw-Signals, das von der Anordnung geliefert wird. Anstelle einer einfachen Torschaltung, wie in dem Beispiel von Fig. 2, handelt es sich darum, die Schaltungen 80 für die automatische Zielverfolgung der Radaranlage zu steuern. Zwei Arten von Signalen sind zum Steuern dieser Zielverfolgungsschaltungen erforderlich, deren Aufbau nicht Gegenstand der Erfindung ist. Ein Suchsteuersignal PR, das an die Klemme 67 angelegt wird, veranlaßt oder stoppt die Abtastung des Unsicherheitsgebietes der Radaranlage. Ein Nutzzielbestätigungssignal PU veranlaßt nach dem Stoppen der Suche die automatische Verfolgung des Ziels.

Fig.2 hat die Schaltung 50 zur Feststellung des Vorhandenseins einer Störung gezeigt, die mit dem Ausgang 2 des Empfängers verbunden ist, welcher seinerseits mit der Antenne 1 verbunden ist. Die Schaltung 50 liefert ein Signal PC das den Digitalwert 1 in dem Fall der Feststellung des Vorhandenseins einer Störung hat, und den Digitalwert 0, wenn das nicht der Fall ist. Ein Inverter 51 invertiert dieses Signal und liefert das Signal PC, das an einen Eingang einer UND-Schaltung 52 angelegt wird.

Das Signal Σ, das der Empfänger liefert, dient zum Bestimmen des Vorhandenseins eines Nutzechos. Die dafür vorgesehene Schaltung 60 vergleicht die Werte der Signale in zwei oder mehr als zwei aufeinanderfolgenden Entfernungsfenstern, wobei der größte Wert das Vorhandensein eines Nutzechos in diesem Fenster angibt. Die Schaltung 60 gibt ein Signal PS ab, das an eine UND-Schaltung 62 angelegt wird. Ein Taktgeber 61 mit der Frequenz 1600 Hz gibt ebenfalls Impulse an die UND-Schaltung62 ab.

Ein Zähler 63 und eine monostabile Schaltung 64 sind mit dem Ausgang der UND-Schaltung 63 verbunden. Der Zähler 63 wird durch die monostabile Schaltung nach jeder Periode von 70 ms auf Null gelöscht (RAZ). Das Ausgangssignal PE der monostabilen Schaltung und das Signal PC werden an eine UND-Schaltung 66 angelegt die an die Klemme 67 der Zielverfolgungsschaltungen das oben genannte Signal abgibt welches die Suche veranlaßt

Das Ausgangssignal des Zählers 63 wird mit einem Schwellenwert 5n in einem Vergleicher 65 verglichen. Das Ergebnis wird der UND-Schaltung 52 gleichzeitig mit dem Signal PC zugeführt Der Ausgang der UND-Schaltung 52 ist mit einer monostabilen Schaltung verbunden, die eine Schaltdauer von 1 s hat und zur Signalformgebung dient An ihrem Ausgang gibt die monostabile Schaltung 53 das Bestätigungssignal PU an die Klemme 54 der Zielverfolgungsschaltungen 80 ab.

Diese Schaltungsanordnung arbeitet folgendermaßen: Das »Störung vorhanden«-Signal PC wird mit einem »Echo vorhanden«-Signal PS benutzt um ein Bestätigungssignal freizugeben, das die Suche stoppt

und die Zielverfolgungsradaranlage anhängt.

Der Taktgeber 61, der mit der UND-Schaltung 62 verbunden ist, wandelt das Signal PS in eine Impulsfolge um. Der Zähler 63 und die monostabile Schaltung 64, die dem Schwellenwertvergleicher 65 zugeordnet sind, messen den Grad der Überschreitung des Schwellenwertes S₂ durch das Signal PS. Das erhaltene Signal ist daher ein »Bestätigtes Echovorhandenseinw-Signal. Dieses Signal wird dann durch das Signal PC in der UND-Schaltung 52 freigegeben und nach Formgebung in der monostabilen Schaltung 53 an die Zielverfolgungsschaltungen 80 angelegt. Wenn eine Störung festgestellt wird, nimmt das Signal PCTden Wert 0 an und sperrt das Bestätigungssignal.

Andererseits erzeugt das Signal PS das Signal PE für unbestätigtes Anhängen, das an dem Ausgang der monostabilen Schaltung 64 abgegeben wird. Das Erscheinen dieses Signals stoppt die Suchphase. Das Signal PCdient zur Freigabe.

Zur Verringerung der Anzahl der Logikelemente ist es möglich, in den »Störung vorhanden«- und »Echo vorhanden«-Schaltungen denselben Referenzzähler zu benutzen, der durch das Erscheinen des Signals PS ausgelöst wird.

Ebenso kann die beschriebene Struktur in dem Fall einer negativen Logik leicht modifiziert werden, und > dabei die gleichen Funktionen erfüllen und die gleichen Ergebnisse liefern.

Die Anordnung gestattet, die Wahrscheinlichkeit der Erfassung von Nutzzielen zu verbessern, denn, nachdem die Störechos beseitigt worden sind, ist es möglich, den

ίο Erfassungsschwellenwert zu senken und somit die Erfassungswahrscheinlichkeit zu vergrößern.

Zur Verhinderung des Abhängens oder Außertrittfallens der Verfolgung in dem Fall, in welchem das Nutzziel zu nahe ist oder ein zu großes Ausmaß hat

(d. h., wenn der Winkel, unter dem das Ziel gesehen wird, zu groß ist), ist es möglich, das Freigabesignal PC durch die AVR(automaiischen Verstärkungsregelung des Empfängers)-Spannung und/oder durch die Steuerspannung der Entfernungsfenster zu verriegeln.

Die Anordnung eignet sich insbesondere für Radaranlagen zur Zielverfolgung und zur Lenkung von Geschossen.

Hierzu 3 Blatt Zcichnunccn

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Schutz vor Störechos (Clutter), die von einer Radaranlage erfaßt werden, die eine Antenne und Einrichtungen zum Empfang von Signalen für die Winkelabweichung der Richtung der Echos bezüglich wenigstens einer Symmetrieebene der Antenne enthält, gekennzeichnet durch Einrichtungen (13,14) zum Vergleichen der ι ο Winkelabweichungssignale (χ;Δ) mit zwei im Betrag gleichen bestimmten Schwellenwerten ( + xa, — xo), die für eine gegebene Häufigkeitsverteilungsfunktion der Winkelabweichung eine Wahrscheinlichkeit definieren, daß das Winkelabweichungssignal eine Amplitude aufweist, deren Betrag größer ist als derjenige der Schwellenwerte, durch Einrichtungen (15—18) zum getrennten Messen der Wahrscheinlichkeit, daß die Winkela'jweichungssignale die Schwellenwerte überschreiten, durch Abtasten des Winkelabweichungssignals und Zählen der Abtastwerte, die in einer eine Analyseperiode bildenden Gesamtzahl von Abtastwerten die Schwellwerte überschreiten, und durch Einrichtungen (19, 20) zur Erzeugung eines das Vorliegen eines Störechosignals anzeigenden Signals, wenn die gemessenen Wahrscheinlichkeiten gleichzeitig größer sind als die den Schwellwerten ( + Xo, — xo) entsprechenden Wahrscheinlichkeiten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Erzeugen eines Digitalsignals, das das Vorhandensein eines Störechosignals anzeigt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, bei einem Monopuls-Radargerät, gekennzeichnet durch eine erste Vergleichsschaltung (13) mit einem invertierten Eingang (—), der das Winkelabweichungssignal (Δ) empfängt, und einem nichtinvertierten Eingang ( + ), der die dem einen Schwellenwert (-xo) entsprechende Spannung empfängt, und durch eine zweite Vergleichsschaltung (14) mit einem invertierten Eingang (-), der die dem anderen Schwellenwert {+Xo) entsprechende Spannung empfängt, und einem nichtinvertierten Eingang ( + ), der das Winkelabweichungssignal (Zl) empfängt.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen einen Taktgeber (21), der Impulse mit der Abtastfrequenz liefert, und zwei bistabile RS-Kippschaltungen (15, 16) aufweisen, die mit den Vergleichsschaltungen (13 bzw. 14) verbunden sind, wobei die Kippschaltungen einen Nullrückstelleingang (RAZ) aufweisen, der die Impulse des Taktgebers empfängt.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Zähleinrichtung mit einem ersten Zähler (22), der die Impulse des Taktgebers (21) empfängt, zwei weiteren Zählern (17,18), die mit den Ausgängen der Kippschaltungen (15 bzw. 16) verbunden sind und Einrichtungen, die die drei Zähler auf Null löschen, wenn der erste Zähler (22) sein maximales Fassungsvermögen erreicht hat, wobei das Fassungsvermögen der beiden weiteren Zähler (17, 18) gleich einem bestimmten Bruchteil von dem des ersten Zählers (22) ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Erzeugen des Digitalsignals für das Vorhandensein eines Störechosignals eine UND-Schaltung (19) mit zwei Eingängen, die mit den Ausgängen der beiden weiteren Zähler (17, 18) verbunden sind, und eine RS-Kippschaltung (20) enthalten, deren Eingang mit dem Ausgang der UND-Schaltung und deren Nullrückstelleingang mit dem Ausgang des ersten Zählers (22) verbunden ist