DE3047728A1 - Radar appts. measuring target distance and velocity - uses two antennae with different radiation diagrams - Google Patents
Radar appts. measuring target distance and velocity - uses two antennae with different radiation diagramsInfo
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Abstract
Description
a e,,19a e ,, 19
Rückstrahlortungsgerät insbesondere Radärgerät Die Erfindung geht aus von einem Rückstrahlortungsgerät, insbesondere Radargerät, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben. Ein derartiges Rückstrahlortungsgerät ist in dem Buch "Radar und andere Funkortungsverfahren" von G.Käs, R.Oldenbourg Verlag München 1973, S.42-47, beschrieben. Reflection locating device in particular radar device The invention works from a retroreflective device, in particular a radar device, as in the preamble of claim 1 specified. Such a retroreflective locator is in the book "Radar and other radio location methods" by G.Käs, R.Oldenbourg Verlag Munich 1973, Pp. 42-47.
Mit einem solchen Radargerät ist die Relativgeschwindigkeit eines Ziels in Bezug auf das Radargerät meßbar.With such a radar device, the relative speed is one Target can be measured in relation to the radar device.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Rückstrahlortungsgerät anzugeben, mit dem die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Ziels gemessen werden kann.It is the object of the invention to specify a retro-reflective location device, with which the speed of propagation of a target can be measured.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This problem is solved with those specified in claim 1 Means. Advantageous further developments can be found in the subclaims.
Das Radargerät kann, wenn es in einem Fahrzeug installiert ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit messen. In diesem Fall ist der bewegte Gegenstand eine Straße. Die beiden HF-Sensoren sind in diesem Fall in Richtung der Fahrzeuglängsachse hintereinander angeordnet.The radar device, when installed in a vehicle, can have the Measure vehicle speed. In this case, the moving object is a road. In this case, the two HF sensors are one behind the other in the direction of the vehicle's longitudinal axis arranged.
Das Radargerät kann jedoch auch dazu verwendet werden, die Geschwindigkeit von vorbeifahrenden Fahrzeugen oder von an ihm vorbeibewegtem bandförmigem Walzgut zu messen.However, the radar can also be used to measure the speed from passing vehicles or from strip-shaped rolled material moving past it to eat.
Mit dem neuen Rückstrahlortungsgerät kann die Ausbreitungsgeschwindigkeit mit einer so großen Genauigkeit gemessen werden, daß man aus den Geschwindigkeitswerten durch Integration Wegstrecken- und Längenmessungen durchführen kann.With the new retroreflective location device, the speed of propagation can be measured with such a high degree of accuracy that the speed values can carry out distance and length measurements through integration.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt: Fig.1 ein Diagramm zur Erläuterung der gemessenen Größen; Fig.2 ein Diagramm zur Erläuterung der Auswertung; Fig.3 ein Diagramm zur Erläuterung der Auswahl der Meßgröße.The invention is explained in more detail with reference to the drawings, for example. It shows: FIG. 1 a diagram to explain the measured variables; Fig. 2 is a diagram to explain the evaluation; 3 shows a diagram to explain the selection of the Measurand.
Von einem Radargerät 1 werden abwechselnd in zwei unterschiedlichen Richtungen dreieckförmig frequenzmodulierte Dauerstrichsignale abgestrahlt. Ein Radargerät enthält einen HF-Teil, einen ZF-Teil, einen NF-Teil und einen Auswerteteil. Das neue Radargerät enthält für jede Richtung einen HF-Teil während die übrigen Teile nur einmal vorhanden sind. Die HF-Teile werden abwechselnd mit dem ZF-Teil und dem ihm nachgeschalteten Teil verbunden. Auf die einzelnen Teile wird hier nicht näher eingegangen, da sie dem Fachmann allgemein bekannt sind (z.B. aus dem Buch 'lIntroduction to Radar Systems" von M.I.Skolnik, McGraw Hill Verlag, New York 1980).From a radar device 1 are alternately in two different Direction triangular frequency-modulated continuous wave signals emitted. A Radar device contains an HF part, an IF part, an LF part and an evaluation part. The new radar has an RF part for each direction while the rest Parts exist only once. The HF parts are alternating with the IF part and connected to the downstream part. We do not deal with the individual parts here as they are generally known to the person skilled in the art (e.g. from the book 'Introduction to Radar Systems' by M.I.Skolnik, McGraw Hill Verlag, New York 1980).
Den beiden HF-Teilen sind Antennen zugeordnet, deren auptstrahlrichtungen in die Richtungen A und B zeigen. Der Winkel zwischen den beiden Hauptstrahlrichtungen ist angenähert 90°. Die Strahlungsdiagramme der Antennen sind so gewählt, daß nur Echos von Zielen zwischen den Richtungen Al und A2, wenn der eine HF-Teil wirksam geschaltet ist, und zwischen den Richtungen B1 und B2, wenn der andere HF-Teil wirksam geschaltet ist, empfangen werin.Eine Begrenzung auf bestimmte Bereiche kann zusätzlich dadurch erfolgen, daß bei der Auswertung bestimmte Schwellwerte gebildet werden.Antennas are assigned to the two HF parts and their main beam directions point in directions A and B. The angle between the two main beam directions is approximately 90 °. The radiation patterns of the antennas are chosen so that only Echoes from targets between directions A1 and A2 when one of the HF components is effective is switched, and between the directions B1 and B2 when the other HF part is effective is switched, is received. A limitation on certain areas can also be done by using certain threshold values during the evaluation are formed.
Ein Ziel 2 bewegt sich entlang der Achse Z.A target 2 moves along the Z axis.
In der Fig.1 sind weiterhin drei Diagramme dargestellt, die die Dopplerfrequenz des reflektierten Signals, die direkt zur Radialgeschwindigkeit des Ziels proportional ist, die Entfernung zum Ziel und die Rückstreuamplitude jeweils als Funktion der Zeit sind.In Figure 1, three diagrams are also shown, the Doppler frequency of the reflected signal, which is directly proportional to the radial velocity of the target is, the distance to the target and the backscatter amplitude as a function of each Time are.
Zum Zeitpunkt tl befindet sich das Ziel am Ort Z1. Es hat eine Ausbreitungsgeschwindigkeit V, eine Relativgeschwindigkeit V1 und eine Entfernung dl. Die HF-Signale worden über das Strahlungsdiagramm A abgestrahlt und die Echos werden über das Strahlungsdiagramm A empfangen.At time t1, the destination is at location Z1. It has a speed of propagation V, a relative speed V1 and a distance dl. The RF signals have been emitted via the radiation diagram A and the echoes are emitted via the radiation diagram A received.
Zum Zeitpunkt t2 gilt entsprechendes. Die Signale werden über das Strahlungsdiagramm B abgestrahlt bzw. empfangen.The same applies at time t2. The signals are transmitted via the Radiation diagram B emitted or received.
Ist der Winkel zwischen der Richtung A zum Zeitpunkt tl und der Richtung B zum Zeitpunkt t2 exakt gleich 900 dann ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit Es müssen also aus den Messungen, die zwischen den zeiten tla und tle bzw. t2a und t2e ausgeführt werden, Geschwindigkeitswerte ausgewählt werden, die zu Zeitpunkten bestimmt wurden, zu denen die Richtungen zum Ziel senkrecht aufeinander stehen. Um diese zu erhalten, geht man wie folgt vor.If the angle between direction A at time t1 and direction B at time t2 is exactly 900, then the speed of propagation is From the measurements that are carried out between times tla and tle or t2a and t2e, speed values have to be selected that were determined at times at which the directions to the target are perpendicular to one another. To get this, proceed as follows.
Man mißt zwischen den Zeiten tla und tle bzw. t2a und t2e mehrmals die Entfernungen d1 bzw. d2 zum Ziel und die dazugehörigen Relativgeschwindigkeiten V1 bzw. V2. Beim Beginn der ersten Messung (im Strahlungsdiagramm A) wird eine Uhr gestartet, die nach Durchführung der letzten Messung (im Strahlungsdiagramm B) gestoppt wird. In einem Speicher wird gespeichert, zu welcher Zeit welche Wertepaare gemessen wurden.One measures several times between the times tla and tle or t2a and t2e the distances d1 and d2 to the target and the associated relative speeds V1 or V2. At the beginning of the first measurement (in radiation diagram A) a clock started, which stopped after the last measurement was carried out (in radiation diagram B) will. A memory stores which time and which value pairs are measured became.
Wie aus der Fig.2 zu entnehmen ist, ist die Zeit zwischen der ersten Messung zum Zeitpunkt tl und der zweiten Messung ta do ao gleich to = 2 V = V, mit do = Abstand des Radargeräts von der Verbindungsgeraden zwischen den Orten, die der ersten und der zweiten Messung zugeordnet sind ao = Abstand zwischen den "Meßorten" V = Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ziels jedoch nur wenn die ''900-Bedingung'' erfüllt ist, d.h. wenn oc +ß = # ist. Wenn die 9O0-Bedingung erfüllt ist, ist 2 ao = dl2 + d22.As can be seen from Fig.2, the time between the first Measurement at time tl and the second measurement ta do ao equal to = 2 V = V, with do = distance of the radar device from the straight line connecting the locations which the first and the second measurement are assigned ao = distance between the "measuring locations" V = speed of propagation of the target but only if the `` 900 condition '' is fulfilled, i.e. if oc + ß = #. If the 9O0 condition is met, then 2 ao = dl2 + d22.
Man führt deshalb bei der Auswertung folgende Schritte durch: - man wählt ein Wertepaar d1, V1 aus man wählt ein Wertepaar d2, V2 aus - man berechnet die Ausdrücke - wenn die 900-Bedingung erfüllt ist, muß At V = d sein, wobei t t die Zeit ist, die zwischen den Messungen von dl, V1 bzw. d2, V2 vergangen ist. Ist diese Bedingung nicht erfüllt dann wählt man nacheinander weitere V2, d2-Werte aus, bis diese Bedingung erfüllt ist.The following steps are therefore carried out during the evaluation: - you select a value pair d1, V1 you select a value pair d2, V2 - you calculate the expressions - if the 900 condition is met, At V = d, where tt is the time that has passed between the measurements of d1, V1 or d2, V2. If this condition is not met, then further V2, d2 values are selected one after the other until this condition is met.
Wenn die 9O0-Bedingung erfüllt ist, ist gleich der gewünschten Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ziels.When the 9O0 condition is met, is equal to the desired rate of propagation of the target.
Wenn vom Radargerät die Geschwindigkeit eines vorbeifahrenden Fahrzeugs gemessen wird, dann durchfährt dieses zunächst das Strahlungsdiagramm A und anschließend das Strahlungsdiagramm B. Dementsprechend erhält man automatisch V1, d1- und V2, d2-Werte.When from the radar the speed of a passing vehicle is measured, then this first runs through the radiation diagram A and then the radiation diagram B. Accordingly, one automatically obtains V1, d1 and V2, d2 values.
Wenn jedoch das Radargerät in einem Fahrzeug tknstalliert ist und die Fahrgeschwindigkeit gemessen werden soll, dann strahlen die in Richtung der Fahrzeugslängsachse hintereinander angeordneten HF-Sensoren die Fahrbahn an.However, when the radar is installed in a vehicle and If the driving speed is to be measured, then they radiate in the direction of the HF sensors arranged one behind the other along the longitudinal axis of the vehicle adjoin the lane.
In diesem Fall wird in einem bestimmten Takt zwischen den Meßköpfen umgeschaltet. Da die Fahrbahn starke Inhomogenitäten aufweist, erfolgt das Umschalten vorteilhafterweise geschwindigkeitsabhängig. Dadurch wird gewährleistet, daß beide HF-Köpfe Echosignale empfangen, die vom selben Straßenstück reflektiert werden.In this case, there is a specific cycle between the measuring heads switched. Since the roadway has strong inhomogeneities, the switchover takes place advantageously speed-dependent. This ensures that both RF heads receive echo signals that are reflected from the same stretch of road.
Um Störungen durch unerwünschte Signale zu reduzieren, ist es besonders vorteilhaft, eine Entfernungs fokussierung vorzunehmen. Unter Entfernungsfokussierung wird hier verstanden, daß nur Signale aus einem bestimmten Entfernungsbereich verarbeitet werden. Dies ist in der Fig.3 dargestellt. Dadurch erreicht man, daß nur die Signale, die von einem eng begrenzten Straßenstück reflektiert werden, verarbeitet werden.It is special to reduce interference from unwanted signals advantageous to make a distance focus. Under distance focusing it is understood here that only signals from a certain distance range are processed will. This is shown in Fig.3. This achieves that only the signals that are reflected from a narrow stretch of road, are processed.
Um zu gewährleisten, daß Meßsignale auch dann zur Auswertung zur Verfügung stehen, wenn das Fahrzeug stark einfedert, ist es möglich, den " fokussierten Bereich" in einem vorgegebenen Entfernungsbereich periodisch zu variieren.To ensure that measurement signals are then also available for evaluation stand when the vehicle is deflecting heavily, it is possible to adjust the "focused area" to vary periodically in a predetermined distance range.
Bei der Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Walzgut sind die Voraussetzungen etwas günstiger. Es liegt immer eine konstante Entfernung vor und das Walzgut ist homogener als die Straße. Es ist deshalb in diesem Fall nicht notwendig, den fokussierten Bereich zu verändern und die Umschaltung zwischen den beiden HF-Meßköpfen kann in einem festen Takt erfolgen.When measuring the speed of propagation of rolling stock, the Conditions a little cheaper. There is always a constant distance and the rolling stock is more homogeneous than the road. It is therefore not necessary in this case, to change the focused area and to switch between the two RF measuring heads can be done in a fixed cycle.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803047728 DE3047728A1 (en) | 1980-12-18 | 1980-12-18 | Radar appts. measuring target distance and velocity - uses two antennae with different radiation diagrams |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803047728 DE3047728A1 (en) | 1980-12-18 | 1980-12-18 | Radar appts. measuring target distance and velocity - uses two antennae with different radiation diagrams |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3047728A1 true DE3047728A1 (en) | 1982-07-15 |
Family
ID=6119495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19803047728 Withdrawn DE3047728A1 (en) | 1980-12-18 | 1980-12-18 | Radar appts. measuring target distance and velocity - uses two antennae with different radiation diagrams |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3047728A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011104335A1 (en) * | 2010-02-25 | 2011-09-01 | Sms Siemag Ag | Method and device for determining the velocity of a rolling product |
CN103260780A (en) * | 2010-12-21 | 2013-08-21 | 西门子Vai金属科技有限责任公司 | Method and device for measuring the speed of rolling stock |
-
1980
- 1980-12-18 DE DE19803047728 patent/DE3047728A1/en not_active Withdrawn
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US10228333B2 (en) | 2010-12-21 | 2019-03-12 | Primetals Technologies Austria GmbH | Method and device for measuring the speed of a rolling stock |
US10753886B2 (en) | 2010-12-21 | 2020-08-25 | Primetals Technologies Austria GmbH | Method and device for measuring the speed of a rolling stock |
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