DE2810777A1

DE2810777A1 - Radarsignal-simulatoranordnung

Info

Publication number: DE2810777A1
Application number: DE19782810777
Authority: DE
Inventors: Michael John Burrows; Douglas Woodcock
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1979-06-07
Also published as: GB1548528A; DE2810777C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Radarsignal-Simulatoreinrichtung;-sie betrifft besonders eine Einrichtung zur Erprobung von Radareinrichtungen und/oder zur Ausbildung von Radar-Personal.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Radarsignal-Simulatoreinrichtung, die eine zufriedenstellende Simulation von verschiedenen Radarbedingungen wie die Anwesenheit von stationären oder sich bewegenden Zielen und verschiedene Störungsarten erlaubt.

Eine erfindungsgemäße Radarsimulatorvorrichtung umfaßt eine Einrichtung zum Erzeugen eines hochfrequenten Trägersignals, eine Einrichtung zum Speichern mindestens einer A_ntennen-Polarstrahliings charakteristik und eine Einrichtung, um das Trägersignal einer durch die gespeicherte Antennenpolarst rahlungscharakb eristik beeinflußten Abschwächung/zu unterwerfen, wodurch ein Eochfrequenzsignal erzeugt wird, das dem von einer Antenne mit einer gleichartigen polaren Strahlungscharakteristik empfangenen Signal entspricht.

Das durch die beschriebene Anordnung geschaffene Ausgangssignal liegt, wie zu bemerken ist, bei Hochfrequenz vor und wenn die Anordnung als Erprοbungsgerät ausgeführt wird, kann das Signal an den Hochfrequenzeingang einer Radar-Empfangsanlage angelegt werden.

In manchen Fällen kann die Verbindungseinrichtung und ein Radar-Empfangsgerät dauernd so angeschlossen sein, daß es das Ausgangssignal empfängt, wenn das so erhaltene Gesamtgerät als Simulator für Ausbildungszwecke dient.

Normalerweise wird eine Einrichtung vorgesehen sein, um den Wellengenerator für Hochfrequenz mit dem Hochfrequenzoszillator in dem in Betrieb zum Empfang des Ausgangssignals angeschlosse-

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nen Radargerätzu synchronisieren.

Vorzugsweise sind Einrichtungen vorgesehen, um simulierte Zielcharakteristiken und/oder simulierte Störcharakteristiken(z.B. Düppel.), zu speiche um die erzeugte Hochfrequenzträgerwelle nach Wahl mit den erwähnten Charakteristiken entweder vor oder nach der Abschwächung durch den ^: gesteuerten Abschwächer zu modulieren.

Vorzugsweise ist bzw. sind die gespeicherte(n) Antennen-Polarstrählungscharakteristik(en) so gestaltet, daß sie sich /sowohl· auf Elevation wie auf Azimuth beziehen, wobei der Azimuth vorzugsweise einem vollen Umlauf von 360° entspricht. Wenn in diesem letzterwähnten Fall ein Radargerät mit einer Antennejadreheinheit angeschlossen ist oder anzu-

- schließen ist um das Ausgangssignal zu empfangen, werden normalerweise Einrichtungen vorgesehen, um die Steuerung des steuerbaren Abschwächers mit der Antennendreheinheit zu synchronisiereii. Besonders in diesem Fall können Einrichtungen vorgesehen werden, in denen die Ausgangssignale mit echten Ausgangssignalen, einer echten Radarantenne gemischt v/erden.

,---Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei ist zu bemerken, daß in der

- Zeichnung die ^:\-rait X bezeichneten Geräte ein bekanntes Radargerät'darstellen.

Bei einem 'Simulator-Rechnerschrank ist in der Anordnung 1 ein Einschubsystem 2 (cartridge-system) untergebracht, das Daten speichert,; die sich auf besondere Erprobungsaufgaben, , beispielsweise die Anzahl und Art von betroffenen Flugzeugen, auf Y/etterbedingungen usw., beziehen. Eine Verarbeitungsein-

- heit 3 vom 3?yp: 92Q: ATC ist mit einer Zugriffmöglichkeit zum-Einschubsystem T ausgestattet, um Datensignale zu er-

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zeugen, die sich auf eine bestimmte Erprobungsaufgabe beziehen. Die Verarbeitungseinheit 3 ist über eine Computer-Inter f ac e-Einheit /f durch ein mit einer Bildschirm-Tabellenausgabeeinhoit 6 verbundenes Tastenfeld 5 steuerbar, um in Echtzeit Daten zu berichtigen oder hinzuzufügen, die durch die Verarbeitungseinheit 3 von dem Einschubsystem 2 abgeleitet werden (z.B. um Änderungen in simulierten Flugzeugbahnen einzuführen. Die Summe der Daten, die von den vom Einschubsystem 2 in bezug auf die Testaufgaben abgeleitet werden und der hinzugefügten oder berichtigten Daten von dem Tastenfeld 5 wird durch ein Aufzeichnungs-Einschubsystem (cartridge-System) 7 aufgezeichnet. Die Gesamtdaten (einschließlich der Daten, die sich auf die simulierte Energie von erhaltenen Störungen beziehen), die von der Verarbeitungseinheit 3 auf die Computer-Interface-Einheit Zf weitergegeben werden, sind so beschaffen,als ob der Gesamtempfang von dem Hauptkeulenempfang einer Antenne stammen würde.

Die Computer-Interface-Einheit L\. ist in einem Schrankaufbau 8 für Simulator-Peripheriegeräte angeordnet, die auch eine Steuereinheit 9 für Echo- und Störsignale enthält. Die Echo- und Störsignalsteuereinheit 9 ist vorgesehen, um die Polarstrahlungscharakteristiken in Abhängigkeit von der Elevation und dem 36O°-Azimuth einer gegebenen Antenne zu speichern.

D.e Steuereinheit 9 ergibt zwei mit 11 bzw. 12 bezeichnete Datenausgänge. Die am Datenausgang 11 anliegenden Daten sind Zielsteuerdaten (Echo- oder Düppeldaten) in der Form eines die Abschwächung repräsentierenden Signals, das errechnet wird aus den gespeicherten Polarstrahlungscharakteristiken, aus den von der Verarbeitungseinheit 3 abgeleiteten "Hauptkeulen"-Daten und aus einem Azimuth-Differenzsignal (der Differenz zwischen der simulierten Stellung eines Ziels und der simulierten oder der tatsächlichen Ausrichtung der Antenne), das von einem .

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Speicher-Steuerkreis TO abgeleitet wird. Dieses die Abschwäcliung repräsentierende Signal erzeugt, wenn es auf einen Träger aufgebracht" wird, realistische Antenneneffekte (z.B* die Leistungsverteilung in Seitenkeulen).

Die -am .Datenausgang 12 anliegenden Daten sind wiederum ein die Abschwächung oder Dämpfung repräsentierendes Signal, .jedoch stellt es in diesem Fall eine Störung kontinuierlicher Art dar, die in einem bestimmten Bereich beginnt.

Der Speicher- und Steuerkreis 10 besitzt einen Vor-Triggereingang 13, über den Takt- oder Zeitsignalc erhalten werden, die die Zeiten'der Sendereinschaltung repräsentieren. Der Kreis TO speichert auch Zieldaten, die von der Verarbeitungseinheit 3 über die' Interface-Einheit L\. abgeleitet werden in der Entfernung angepaßter Ordnung. Aus diesen Daten berechnet der Kreis 10 den Zeitpunkt, an dem die Echo- und Störsignalsteuereinheit 9 ihre Zieldaten über den Datenausgang 11 abgeben soll. Der Kreis 10 erhält noch Drehzustandsinforrnationen für die Antenne von einer Zeilenantriebseinheit 14 und errechnet daraus die Azimuth-Diff?renz zwischen der Antennenausrichtung (ob simuliert oder real) und dem Zielazimuth, um die bereits als der Echo- und Störsignalsteuereinheit 9 eingegeben erwähnten Azimuthdifferenzsignale zu schaffen. Der Steuerkreis 10 erzeugt ein Eingangssignal für einen Sekundär-Videogenerator 16, der, wenn nötig, ein simuliertes Erkennungssignal für den Bildschirm erzeugt. Eine Steuereinheit 15 sorgt für eine Auswahl vorgewählter Radar-Charakteristiken (z.B. Impulsbreiten).

• Der Datenausgang 1.1 ist mit einem Echo/Düppelgenerator 17 verbunden, der ein HF-Echo- oder-Düppel-Eingangssignal an der HF-Eingangsklemme 18 des Radargerätes selbst erzeugt, das jedoch unter Einfluß der Steuerdatensignale des Datenausgangs 11 gedämpft wird, um so realistische Antenneneffekte (z.B.

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die Verteilung der Leistung innerhalb der Keulen) wiederzu- ' geben»

Der Datenaasgang 12 ist mit einem HF-Störsignalgenerator 19 verbunden, der einen Bereich von aktiven ELOGM-Signalen unter Sinfluß einer Fernsteuereinheit 20 erzeugen kann. Ein Modulationsgenerator 21 ergibt eine angemessene Modulation in analoger Form, die der Generator 19 benutzt.

Die Echo- und Störsignalsteuereinheit 9 in dem Schrank 8 kann über den Zielsteuer-Datenausgang 11 Signale von Absolutwert bei Größenordnungskontrolle abgeben, um die Wahrscheinlichkeit einer Erfassung bei einer bestimmten Wahrscheinlichkeit von falschen Alarmen zu bestimmen. Beispielsweise werden 100 Impulse eines absoluten Leistungswertes in demselben Bereich übertragen. Um die Auswirkungen in der Radarempfangsschaltung zu überwachen, werden Primär-Videoanzeigen durch eine Videoauswahleinheit Z2. (die Teil des Radargerätes X ist) abgetastet und einem Empfänger das Gerät 23 weitergegeben, das für sich neuartig ist. Innerhalb des Empfängertestgerätes wird das von der Video-Auswahleinheit 22. stammende Videosignal zuerst einer Schwellwerterfassung unterworfen und dann je nach dem Bereich, an dem die 100 Impulse mit absolutem Leistungswert simuliert wurden, einer Bereichsschaltung oder Entfernungstorschaltung unterworfen. Nach dem Durchlaufen der Bereichs- oder Entfernungstorschaltung wird das Videosignal an einen monostabilen Kreis angelegt, dessen Zeitkonstante so lang ist, daß sie ausreicht, um kleinere Abweichungen der Impulse unterhalb des Wertes der Schwellwert-Erfassung zu ignorieren. Das Ausgangssignal des monostabilen Schaltkreises wird dann einem Zähler weitergegeben, der eine Anzeige der Anzahl von Erfassungen bei einem gegebenen Bereich oder eines gegebenen Entfernung für einen vorbestimmten Leistungsabsolutwert der Testimpulse anzeigt.

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Das ^üsgangssignäi des Schwellwertdetektors wird auch einer · Torschaltung eingegeben, die von einem 10 MHz-Generator an- - gesteuert wird} die- effektiv die Gesamtzahl der Ereignisse abtastet, bei denen das Vide sich über dem Wert des Schviellaertdetektors befindet, ob es nun von einem. Testimpuls stantmt-oder nicht. Das Ausgangssignal der letzterwähnten Torschaltung ist. gleichfalls mit einem Zähler verbunden, dessen .Zählung die: Wahrscheinlichkeit von falschen Alarmen in dem gegebenen Bereich angibt, wenn Impulse des gegebenen AbGoTut-Leistuhgswertes vorliegen.

Ein Drucker 2X\ erzeugt einen Ausdruck der Ergebnisse des Empfängertestgerätes 23.

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Claims

PATENTANWÄLTE

MAN ITZ. FINSTERWALD & GRÄMKOW

The Marconi Company Limited _ _t München:, den 13.3.1978 Marconi House, New Street, " - _D/_?/_n _TT Chelmsford, Essex.CM1 1 PL P/j/Oo-M

Radarsignal-Simulatoranordnung

Patentansprüche:

. Radarsignal-Simulatoranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (17) zur Erzeugung eines Trägersignals mit Hochfrequenz vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zum Speichern mindestens einer Antennen-Polarst rahlungscharakt eris tik vorgesehen ist und daß eine -Einrichtung (9, 11) vorgesehen ist, um das Trägersignal einer durch die gespeicherte Antennen-Polarstrahlungscharakteristik beeinflußten Dämpfung zu unterwerfen, wodurch ein Hochfrequenz-Signal erzeugt wird, das dem Ausgangssignal verwandt ist, welches von einer Antenne mit gleichartiger Polarstrahlungscharakteristik empfangen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, als Erprobungsvorrichtung aus- -" geführt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die es ermöglicht, das Ausgangssignal an den Hochfrequenzeingang einer Radarempfangseinrichtung (X) anzulegen.

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DR. C. MANlTZ ' DIPL.-INC M. FINSTERWALD D Γ PL.-ING. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STR ASS E I 7 STUTTGART SO I BAD CANNSTATT] MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270

TEL. (089) 22 4211. TELEX OS-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/2S,TEL. (0711)56 72 61 POSTSCHECK: MÖNCHEN 77062-805

-Z-
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 als Simulator für Ausbildungs- ■ zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß eine Radarempfangsanordnung so geschaltet ist, daß sie das Hochfrequenzsignal erhält.
l±. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Synchronisieren des Hochfrequenzträger-Generators mit dem Hochfrequenzoszillator in einem im Betrieb zum Empfang der Ausgangssignale angeschlossenen Radargerät vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Speicherung simulierter Zielcharakteristiken und/oder simulierter StörCharakteristiken (z.B. Düppel-Charakteristiken) und zum Modulieren der erzeugten Hochfrequenzträgerwelle vor oder nach der Dämpfung durch die gesteuerte Dämpfungseinrichtung mit einer ausgewählten der erwähnten Charakteristiken vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherte Antennen-Polarstrahlungscharakteristik oder die gespeicherten Antennen-PolarstrahlungsCharakteristiken sowohl auf Elevation als auch auf Azimuth bezogen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dafi
erstreckt.

net, daß die auf Azimuth bezogene Charakteristik sich über

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Radargerät mit einer Betriebs-Antennendreheinheit angeschlossen ist oder anzuschließen ist, um das Ausgangssignal zu empfangen und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Steuerung der steuerbaren Dämpfungseinrichtung mit der Antennendreheinheit zu synchronisieren.

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9·- Vorrfchtuiig nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch "ge k e η.,η ζ e 1 c Ii η e t, daß eine Einrichtung vorgesehen -".. ist, uiii die; Aus gangs sign ale mit echten von einer tatsächlichen - Radarantenne; empfangenen Ausgangssignalen zu mischen.

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