DE3412760A1

DE3412760A1 - Verfahren zur funkpeilung mit einem einkanal-empfaenger

Info

Publication number: DE3412760A1
Application number: DE19843412760
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing.(Grad.) Brunn; Franz Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Wolf
Original assignee: C Plath GmbH Nautisch Elektronische Technik
Current assignee: Plath 20097 Hamburg De GmbH
Priority date: 1984-04-05
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1985-10-24
Also published as: DE3412760C2

Description

Beschreibung

In der Funkpeiltechnik besteht vielfach der Wunsch, den Peilvorgang durch Automatisierung zu beschleunigen und den erforderlichen Personaleinsatz möglichst weitgehend zu verringern. Soll der damit einhergehende technische Aufwand niedrig gehalten werden, so kommen für die Automatisierung in erster Linie Minimumpeilverfahren mit Einkanal-Empfängern in Betracht. Bei den bekannten Drehrahmen- oder Goniometerpeilern müssen hierzu elektromechanische Stellorgane in Verbindung mit speziellen Einrichtungen zum Aufsuchen des Empfangsminimums vorgesehen werden, wodurch der notwendige technische Aufwand wieder beträchtlich grosser würde . Hinzu käme, dass solche elektromechanischen Stellorgane im Interesse einer ständigen Betriebsbereitschaft regelmässig gewartet und gepflegt werden müssten und daurch zusätzliche Kosten verursachen würden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatischen Funkpeilung mittels eines Einkanal-Empfängers und einer für Zweikanal-Peilverfahren geeigneten, aus zwei zueinander rechtwinklig angeordneten Systemen bestehenden Antenne anzugeben, bei dessen Anwendung keine mechanisch bewegten Teil benötigt werden.

Diese Aufgabe wird unter Benutzung zweier elektronisch steuerbarer Dämpfungsgliederdadurch gelöst, dass das von dem einen Antennensystem ankommende Signal in dem einen Dämpfungsglied mit dem Sinus und das von dem anderen Antennensystem ankommende Signal in dem anderen Dämpfungsglied mit dem Cosinus eines veränderbaren Argumentes gewichtet und dass dasjenige Argument ermittelt wird, für welches die Summe aus beiden gewichteten Signalen ein Minimum ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird anstelle der direkten Suche nach dem Empfangsminimum das arithmetische Mittel aus denjenigen beiden Argumenten gebildet, bei welchen die Summen aus beiden gewichteten Signalen amplitudengleich und zueinander gegenphasig sind.

Für die Wichtung der beiden Antennensignale mit den Sinus bzw. Cosinus des veränderbaren Argumentes werden in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung multiplizierende Analog-Digital-Wandler benutzt.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die von den beiden Antennensystemen ankommenden Signale je einer Mischstufe mit gemeinsamem Oszillator auf eine vorzugsweise niedrigere Zwischenfrequenz umgesetzt und auf diesem Frequenzniveau gerichtet und addiert werden.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung sind die den beiden Mischstufen zugeführten Oszillatorspannungen unabhängig voneinander elektronisch steuerbar.

Eine besondere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass zur

elektronischen Steuerung der den beiden Mischstufen zugeführten Oszillatorspannungen das Prinzip der Pulsbreitenmodulation benutzt wird.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Anordnung wird im folgenden näher erläutert:

Die von den beiden Antennensystemen gelieferten Signalamplituden besitzen die relativen Grossen sin-/, und cos.sC , wobei<£ der Azimutwinkel der einfallenden Welle ist. Werden diese Signalamplituden mit dem Cosinus bzw., Sinus eines unabhängig veränderlichen

Argumentes y gewichtet, und wird dann ihre Summe gebildet, so gilt für diese: t£ = sin*, ^cos/ + cos< sin y = sin (>-' +/'). Die Summe wird also zu Null, sobald ij_: - -«ς ist; das auf diese Weise ermittelte Argument i/~ ist also bis auf das Vorzeichen gleich dem Azimut.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die von den rechtwinklig zueinander angeordneten Antennensystemen 1 und 2 (Fig. 1) ankommenden Signale gelangen über die elektronisch steuerbaren Phasenumkehreinheiten 3 bzw. 4 und die ebenfalls elektronisch steuerbaren Dämpfungsglieder 5 bzw. 6 an die Mischer 7 bzw. 8, in welchen die Signalfrequenz auf Zwischenfrequenzniveau transponiert wird. Die hierzu erforderliche Überlagerungsfrequenz wird von Syntheseoszillator 9 geliefert, dessen Ausgangsspannung unabhängig von der eingestellten Frequenz konstant sein muss. Die Oszillatorspannungen werden den Mischern 7 und 8 über die Pulsbreitenmodulatoren 10 und 11 zugeführt. Die ZF-Ausgangsspannungen der Mischer 7 und 8 werden im Summierglied 12 addiert, auf welches der Minimumdetektor 13 folgt.

In der Steuereinheit 14 werden fortlaufend digitale Signale erzeugt, welche dem Cosinus, bzw. dem Sinus eines den vollen Winkel stetig durchlaufenden Argumentes entsprechend und auf die Phasenumkehrstufen 3, bzw. 4, auf die Dämpfungsglieder 5, bzw. 6 und auf die Pulsbreitenmodulatoren 10, bzw. 11 über die vorgeschalteten Digital-Analog-Wandler 15, bzw. 16 so einwirken, dass die von den Antennensystemen 1, bzw. 2 kommenden Peilsignale mit dem Cosinus, bzw. dem Sinus des jeweiligen Argumentes J gewichtet werden. Da die Pulsbreitenmodulatoren nur in einem relativ kleinen Änderungsbereich des Argumentes mit ausreichender Genauigkeit arbeiten, und da sie auch keine negativen Winkelfunktionswerte berücksichtigen können, sind mehrere mittels der Dämpfungsglieder 5, bzw. 6 um-

schaltbare Teilbereiche erforderlich, sowie Phasenumkehrungen beim Vorzeichenwechsel der Winkelfunktionen, wofür die Phasenumkehreinheiten 3, bzw. 4 vorgesehen sind.

Der an den Ausgang des Summiergliedes 12 angeschlossene Minimumdetektor 13 gibt beim Erreichen des Empfangsminimums ein Signal an die Steuereinheit 14, durch welches der Wert des in diesem Augenblick vorliegenden Argumentes festgehalten und in der Peilanzeigeeinheit 17 angezeigt wird.

Zu beachten ist, daß das auf diese Weise ermittelte Azimut um 180 doppeldeutig ist: zur Bestimmung des wahren Azimuts kann eines der bekannten Verfahren zur Seitenerkennung angewandt werden.

Claims

01.03.1984

C. Plath GmbH., Nautisch-Elektronische Technik Gotenstraße 18
200Q Hamburg 1

Verfahren zur Funkpeilung mit einem Einkanal-Empfänger

Patentansprüche

\1. ' Verfahren zur automatischen Funkpeilung mittels eines Einkanal-Empfängers, einer für 2-Kanal-Peilverfahren geeigneten, aus zwei zueinander rechtwinklig angeordneten Systemen bestehenden Antenne und zweier elektronisch steuerbarer Dämpfungsglieder, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem einen Antennensystem ankommende Signal in dem einen Dämpfungsglied mit dem Sinus und das von dem anderen Antennensystem ankommende Signal in dem anderen Dämpfungsglied mit dem Cosinus eines veränderbaren Argumentes gewichtet und daß dasjenige Argument ermittelt wird, bei welchem die Summe aus beiden gewichteten Signalen ein Minimum ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das arithmetische Mittel aus denjenigen beiden Argumenten gebildet wird, bei welchen die Summen aus beiden gewichteten Signalen amplitudengleich und zueinander gegenphasig sind.
3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektronisch gesteuerten Dämpfung der Antennensignale multiplizierende Analog-Digital-Wandler benutzt werden.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden Antennensystemen ankommenden Signale in je einer Mischstufe mit gemeinsamem Oszillator auf eine vorzugsweise niedrigere Zwiischenfrequenz umgesetzt und auf diesem Frequenzniveau gerichtet und addiert werden.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Mischstufen zugeführten Oszillatorspannungen unabhängig voneinander elektronisch steuerbar sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektronischen Steuerung der den beiden Mischstufen zugeführten Oszillatorspannungen das Prinzip der Pulsbreitenmodulation benutzt wird.