DE3327793A1

DE3327793A1 - Radaranlage

Info

Publication number: DE3327793A1
Application number: DE19833327793
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(grad.) 7340 Geislingen Müller; Hartmut Ing.(grad.) 7914 Pfaffenhofen Pilhofer; Benno Ing.(grad.) 6082 Mörfelden Zick
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1983-08-02
Filing date: 1983-08-02
Publication date: 1985-02-14
Also published as: DE3327793C2

Description

Radaranlage
Die Erfindung betrifft eine Radaranlage mit Einrichtungen zur zeitabhängigen Dämpfung (STC) der Echosignale und mit einer nachgeschalteten Amplitudenschwelle zur Unterdrückung von Signalen, deren Amplitude einen vorgegebenen Schwellwert nicht übersteigt.
.Die betriebliche Nutzung einer Radaranlage durch Analogverbraucher setzt eine bestimmte Einstellung der zeitabhängigen Dämpfung (STC) voraus. Bei der analogen Darstellung ist für eine gute Sichtbarkeit von Flugsielen im inneren Bereich des Überwachungsraums ein gewisser Verstärkungsüberschuß der Radaranlage notwendig, Die Einstellung der STC-Dämpfung nach dem theoretischen R -4 -Verlauf ist deshalb nicht möglich. Im Interesse der analogen Verbraucher wird entsprechend dem Vestärkungsüberschuß das wirksame Antennendiagramm im inneren Bereich verbreitert.
Bei Verwendung einer zeitlich konstanten Quantisierungsschwelle wird deshalb die Trefferzahl im quantisierten Video von der Entfernung abhängig sein. Wird die erste Schwelle so eingestellt, daß im äußeren Bereich eine sinnvolle Zuordnung von Zielentdeckungswahrscheinlichkeit und Falschzielzahl auftritt, so ergibt sich im inneren Bereich ein sehr ungünstiges Verhältnis. Der dort vorliegende Verstärkungsüberschuß treibt die Falschalarmwahrscheinlichkeit und damit die Falschzielzahl in die Höhe.
Die Zielentdeckungswahrscheinlichkeit steigt dabei selbstverständlich auch an. Sie ist jedoch wegen der hohen Falschzielzahl nicht mehr nutzbar. Diese Falchziele rühren hauptsächlich von Festzielresten her. Ihre Verteilung hängt von der sektorweise mehr oder weniger starken Clutterintensität ab.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, bei einer Radaranlage der eingangs genannten Art die Falschzielrate über den gesamten Erfassungsbereich weitgehend konstant zu halten, so daß überall die gewünschte optimale Zuordnung von Zielentdeckungswahrscheinlichkeit und Kalschzielrate herrscht.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Die Realisierung mit vertretbarem Aufwand wird durch die Tatsache erleichtert, daß die Amplitude des Clutters im logarithmierten Video näherungsweise linear mit der Entfernung abfällt. Für den entfernungsmäßigen Verlauf der Quantisierungsschwelle im inneren (zweiten) Bereich wird deshalb b-evorzugt ein linear abfallender Verlauf gewählt Es zeigt sich, daß damit eine gute Anpassung des Schwellverlaufs an das Videosignal erreicht wird. Lediglich bei sehr geringen Zielentfernungen am Beginn des inneren Bereichs wird der Empfänger azimutabhängig so stark durchgesteuert, daß hier eine besondere Zuordnung von Vorteil ist.
Um die Anzahl der Schwellüberschreitungen in den Falschzielgebieten des inneren Bereichs auf einen konstanten Sollwert zu regeln, muß der dort vorliegende Istwert bekannt sein. Seine Messung erfolgt vorteilhafterweise durch die Zählung der Trefferbits in einem durch eine Zählzeit t festgelegten Bereich. Die jeweils günstigste z Dauer der Zählzeit richtet sich im allgemeinen nach den jeweiligen örtlichen Clutter-Verhältnissen und ist vorteilhafterweise danach einstellbar. Der Zählbeginn wird günstigerweise um eine Verzögerungszeit tb gegen den Beginn des Erfassungsbereichs verschoben. Damit können die bei Bereichsbeginn nahezu ständig auftretenden Schwellüberschreitungen (z. B. durch Coho-Einschwingvorgang) von der Bewertung ausgeschlossen werden.
Das Zählergebnis darf natürlich nicht während des ablaufenden Sweeps auf die Quantisierungs-Amplitudenschwelle einwirken. Damit könnte der vorgesehene (z. B. lineare) Verlauf der Zeitabhängigkeit der Amplitudenschwelle gestört werden. Es wird deshalb in der Pretriggervorlaufzeit des Sweeps n das Ergebnis des Sweeps n-1 abgefragt und für die Bewertung des Sweeps n benützt. Dieses Ergebnis wird durch das Zählergebnis des Sweeps n aktualisiert und die Schwelle damit von Sweep zu Sweep nachgeregelt.
Die Zeitkonstante der Nachregelung soll einerseits so klein sein, daß sie dem azimutalen Verlauf des Clutters ausreichend rasch folgen kann, andererseits aber auch wieder so groß, daß innerhalb der Keulenbreite der Antenne keine allzugroßen Regelhübe auftreten.
Um im innersten Bereich eine gute Zuordnung des Schwellverlaufs zum Videosignal zu erreichen, kann hier die Amplitudenschwelle der maximalen Videospannung des Empfängers angepaßt werden. Durch die recht starke Durchsteuerung des Empfängers tritt hier nämlich eine mehr oder weniger starke Begrenzung auf. Deshalb wird die Amplitudenschwelle durch einen Vergleich mit der am Schwellkomparator anliegenden Videospannung in derselben Weise begrenzt. Für die zeitabhängige Amplitudenschwelle in der Abbildung ergibt sich dann am Bereichsbeginn ein abgeflachter Verlauf. Der Grad der Abflachung ist vorteilhafterweist einstellbar.
Die zeitabhängige Einstellung der Amplitudenschwelle im inneren (zweiten) Entfernungsbereich II und die konstante Einstellung im äußeren (ersten) Entfernungsbereich 1 erfolgt günstigerweise durch Bereitstellung einer Spannung mit entsprechendem Verlauf für einen Schwellwertkompara tor.

Claims

Patentansprüche 9 Radaranlage mit Einrichtungen zur zeitabhängigen Dämpfung (STC) der Echosignale und mit einer nachgeschalteten Amplitudenschwelle zur Unterdrückung von Signalen, deren Amplitude einen vorgegebenen Schwellwert nicht übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung und die Amplitudenschwelle innerhalb einer Radarperiode in Abhängigkeit von der Entfernung R derart vorgegeben sind, daß für Echosignale aus einem ersten Entfernungsbereich(I) außerhalb einer bestimmten Entfernung (R.) die Dämpfung -4 1 proportional R 4 verläuft und die Amplitudenschwelle entfernungsunabhängig vorgegeben ist und für Echosignale aus einem zweiten Entfernungsbereich (II) innerhalb der bestimmten Entfernung (Nahbereich) die Dämpfung geringer ist, als es der R -Abhängigkeit entspricht, und die Amplitudenschwelle entfernungsabhängig von einem einstellbaren Anfangswert mit zunehmender Entfernung bis zu der bestimmten Entfernung monoton absinkt auf den entfernungsunabhängigen Wert für den ersten Entfernungsbereich.
2. Radaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangswert der Amplitudenschwelle in Abhängigkeit von der Zahl der schwellüberschreitenden Echoamplituden im zweiten Entfernungsbereich eingestellt wird.
3. Radaranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenschwelle im zweiten Entfernungsbereich für ein logarithmiertes Videosignal näherungsweise linear mit der Entfernung abfällt.
4. Radaranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des zweiten Entfernungsbereichs am Bereichsanfang der entfernungsabhängige Verlauf der Amplitude schwelle abgeflacht ist gegenüber dem ansonsten näherungsweise linearen Verlauf im zweiten Entfernungsbereich.