DE3445897A1

DE3445897A1 - Radaranlage

Info

Publication number: DE3445897A1
Application number: DE19843445897
Authority: DE
Inventors: Tiang Gwan Dipl.-Ing. 7900 Ulm Liem
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1984-12-15
Filing date: 1984-12-15
Publication date: 1986-06-19
Anticipated expiration: 2004-12-16
Also published as: DE3445897C2

Description

3A45897

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-ÜL/We/re

Theodor-Stern-Kai 1 UL 82/I91

D-6OOO Frankfurt 70

Radaranlage

Die Erfindung betrifft eine Radaranlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Eine derartige Radaranlage ist beispielsweise in der DE 25 50 699 C2 beschrieben. Der zweite Koppler, der nur für Empfangssignale wirksam ist, ist als variabler Leistungskoppler ausgeführt. Die über einen Ausgang des zweiten Kopplers einem Empfänger zugeführten Signale entsprechen dem Empfang über ein kombiniertes Diagramm, dessen Form, insbesondere dessen untere Diagrammkante durch Varation der Signalkopplung in dem zweiten Koppler variabel einstellbar und damit optimal an die jeweilige Cluttersxtuation anpaßbar ist. Über einen zweiten Empfänger, der an den zweiten Ausgang des variablen Kopplers angeschlossen ist, kann dann zusätzlich eine Unterscheidung von hoch- und tieffliegenden Zielen getroffen werden, je nachdem, ob das Ziel in dem einen oder dem anderen oder in beiden Empfängern detektiert wird.

- k - UL 82/191

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige bekannte Radaranlage für eine genauere Zielelevationsbes tinimung vor allem im Bereich des oberen Diagramms zu erweitern.

Die erfindungsgemäße Lösuxag dieser Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Durch die Erfindung wird mit geringem Mehraufwand die bei der bekannten Anaige bereits gegebene Anpassungsmöglichkeit an die Bodencluttersituation in vorteilhafter Weise verknüpft mit einer über einen weiten Bereich möglichen Elevationsbestimmung und damit einer Zielhöhenermittlung. Die Trennung von Amplitudenauswertung in einem unteren und Phasenauswertung in einem oberen Elevationsbereich ist für stacked-beam Antennen an sich bekannt.

Die Erfindung ist nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch veranschaulicht. Dabei zeigt

FIG. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Radaranlage nach

der Erfindung

FIG. 2 Amplituden und Phaseribeziehungen als Funktion des Elevationswinkels.

Die Sendesignale des Senders S werden über einen Sende-/Empfangs-Umschalter TR einem ersten Koppler Kl zugeführt. Dieser teilt die Sendeenergie auf zwei Primärstrahlerelemente SK, SCl einer Reflektorantenne R auf, denen die Antennendiagranirtie DK und DCl entsprechen. Im

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Empfangsfall werden die über die Diagramme DK und DCl empfangenen Echosignale dem Koppler Kl zugeführt und zu einem Summen- und einem Differenzsignal Έ. bzw. Δ zusammengefaßt. Diese beiden Signale werden auf zwei Eingänge eines variabel einstellbaren Kopplers K2 gegeben, an dessen Ausgängen dann zwei Signale K' und Cl' abgreifbar sind, die dem Empfang über zwei kombinierte Diagramme, die je nach Einstellung des Kopplers mehr oder weniger stark von den Diagrammen DK und DCl abweichen, entsprechen, wobei das dem Signal Cl¹ entsprechende Kombinationsdiagramm oberhalb des K¹ entsprechenden Diagramms liege. Die beiden Signale K· und Cl¹ werden zur Auswertung zwei Empfängern El und E2 zugeführt. Soweit entspricht die Anordnung der bekannten Radaranlage.

Zusätzlich ist bei der erfindungsgemäßen Radaranlage als Einrichtung zur Erzeugung eines weiteren Antennendiagramms DC2, welches höher liegt als das Diagramm DCl und mit diesem teilweise überlappt, ein weiteres Antennenelement SC2 vor dem Antennenreflektor R angeordnet, das nur für den Empfang von Echosignalen vorgesehen ist und direkt mit einem weiteren Empfänger E3 verbunden ist.

Die Empfängerausgangssignale werden einer Quadratur(1/Q)-Demodulation unterzogen und digitalisiert. Nach Vorverarbeitung in einem Zielprozessor PR liegen die einzelnen Zielmeldungen mit zusätzlicher Information über Amplituden AK¹, ACl¹, AC2 und Phasenlagen 0K¹, 0Cl¹ und 0C2 am Ausgang des Prozessors vor. Die Information über 0K¹ ist für die erfindungsgemäße Elevationsbestimmung nicht erforderlich und kann daher entfallen.

Aus den Amplituden AK¹, ACl¹, AC2 wird durch qualitativen Vergleich (£ ) eine elevationale Grobortung vorgenommen.

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Nach Maßgabe dieser Grobortung wird entschieden, ob die Elevationsbestimmung aus Amplitudenverhältnissen oder aus Phasenbeziehungen oder aus beiden mit anschließender Mittelung gebildet wird. Als Ergebnis der Grobortung gibt die erste Vergleichseinrichtung ein Auswahlsignal W an weitere Vergleichseinrichtungen EL, welche nach Maßgabe des Ergebnisses der Grqbortung die Elevationsbestimmung aus Amplitudenverhältnissen und/oder Phasenbeziehungen vornehmen. Das zugrunde liegende Prinzip sei im folgenden unter Aufteilung des Elevationsbereichs in drei Sektoren I, II, III veranschaulicht, wobei die in FIG. 2 skizzierten Diagramme als Beispiel zugrunde gelegt sind. In der FIG. 2 ist für die drei Antennendiagramme, bei denen für das untere (DK') eine schmale Keulenform, für das mittlere und das obere (DCl', DC2) eine cosec -ähnliche Form angenommen ist, der Antennengewinn über dem Elevationswinkel θ aufgetragen. Zusätzlich eingetragen ist für größere Elevationswinkel die Phasendifferenz Δ0 = 0C2 - 0Cl¹.

Elevationssektor I:

2Q AK', ACl' vorhanden

AC2 nicht vorhanden

AK' - AC1' Elevationsbestimmung mit der Beziehung -r^-j

Elevationssektor II:

ACl¹ > AC2 vorhanden
AK¹ < AC2 oder gar nicht vorhanden

Elevationswinkelbestimmung mit —j-zr%

Awl "f*

(evtl. zusätzlich mit 0C2 - 0Cl¹)

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Elevationssektor III:

AC2 > ACl¹

Elevationswinkelbestimniung mit 0C2 - 0Cl (teilweise zusätzlich mit AC2 - ACl¹).

Im oberen Teil des Sektors II und im anschließenden unteren Teil des Sektors III kann die Elevationsbestimmung sowohl über die Amplitudenverhältnisse als auch über die Phasendifferenz mit zufriedenstellender Genauigkeit erfolgen.

Für andere Diagrammformen können sich vor allem bei der Grobortung andere Kriterien ergeben. Die erste Vergleichseinrichtung V und die weiteren Vergleichseinrichtungen EL können ohne Einschränkung ihrer Funktion in einem Geräteteil vereinigt werden.

Claims

3U5897 Licentia Patent-Verwaltungs-GnibH PTL-UL/We/re Theodor-Stern-Kai 1 UL 82/191 D-6000 Frankfurt 70 Patentansprüche

1. Radaranlage mit einem elevationalen Doppel-Diagramm und zwei je einem der beiden Diagramme zugeordneten Sende-/Empfangskanäle, mit einem ersten Koppler zur Aufteilung der Sendeenergie auf die beiden Kanäle und einem zweiten Koppler im Zuge der Empfangskanäle, dessen beide Ausgänge mit je einem von zwei Empfängern verbunden sind mit Mitteln zur Einstellung der Signalkopplung im Empfangsteil, gekennzeichnet durch

Einrichtungen zur Erzeugung eines weiteren nur zum Empfang von Echosignalen vorgesehenen Diagramms, das über dem oberen der beiden ersten Diagramme liegt und mit diesem teilweise überlappt, sowie einen dritten Empfangskanal mit einem dritten Empfänger,

durch eine erste Vergleichseinrichtung (V), die aus den Amplituden von Zielmeldungen in einem oder mehreren Empfängern eine elevationale Grobortung vornimmt und

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durch weitere Vergleichseinrichtungen (EL), die nach Maßgabe des Ergebnisses der ersten Vergleichseinrichtung eine Elevationsbestimmung in einem unteren Elevationsbereich aus Amplitudenverhältnissen und in einem oberen Bereich aus Phasenbeziehungen der Empfängerausgangssignale vornehmen.

2. Radaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mittleren Bereichen eine Auswertung sowohl der Phasenbeziehung als auch der Amplitudenverhältnisse erfolgt.

3. Radaranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

2 zeichnet, daß die beiden oberen Diagramme eine cosec ähnliche Form aufweisen.

4. Radaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger als Quadraturempfanger ausgeführt sind und die Empfängerausgangssignale digitalisiert werden.