DE69123108T2

DE69123108T2 - Flugzeug-höhenmesser

Info

Publication number: DE69123108T2
Application number: DE69123108T
Authority: DE
Inventors: James R Hagar
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1990-08-28
Filing date: 1991-08-26
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2011-08-27
Also published as: EP0475181A3; JP3030791B2; US5047779A; CA2050059C; CA2050059A1; DE69123108D1; EP0475181A2; EP0475181B1; JPH04254781A

Description

Hintergrund der Erfindung

I. Gebiet der Erfindung: Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zur Messung der Höhe eines Flugzeuges über der Erdoberfläche.
II. Diskussion des Standes der Technik: Radarsysteme werden üblicherweise benutzt, um Höhenmesser für Flugzeuge zu verwirklichen. Solch ein Höhenmesser umfaßt typischerweise einen Sender zum Anlegen elektromagnetischer Energieimpulse in regelmäßigen Abständen an eine Antenne, die sodann die Energie gegen die Erdoberfläche abstrahlt. Der Höhenmesser umfaßt ferner einen Signalempfänger in dem Flugzeug zur Aufhahme von Echo- oder Rückkehrsignalen, die von der Erdoberfläche reflektiert werden. Ein in geschlossener Regeischleife betriebener Verfolger zum Messen des Zeitintervalles zwischen dem ausgesendeten Impuls und seinem zugeordneten Rückkehrimpuls bildet ebenfalls einen Teil des Empfängers. Das Intervall ist natürlich direkt auf die Höhe des Flugzeuges über Seehöhe bezogen.
In einer militärischen Anwendung müssen Piloten häufig Missionen fliegen, wobei sie sich der Erdoberfläche anpassen müssen, um die Feststellung durch ein feindliches Radar zu vermeiden. Im Stand der Technik sind Flugzeug-Radar-Höhenmesser bekannt (siehe z.B. EP-A-0 311 312 und US-A-4, 174,520), die in der Lage sind, zwischen der Erdoberfläche - sei es die Erde oder Wasser - und Objekten zu unterscheiden, die von der Erdoberfläche nach oben gerichtet sind. Die bekannten Höhenmesser verwenden zwei Kanäle zum gleichzeitigen Verfolgen der Erdoberfläche und von Hindernissen auf der Erdoberfläche, wobei eine Unterscheidung aufgrund der unterschiedlichen Intensitäten oder der unterschiedlichen Laufzeit der Signale entsprechend getroffen werden kann.
Es ist dementsprechend eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Radar- Höhenmesser vorzugeben, der in der Lage ist, gleichzeitig mehrere Ziele auf einer Time- Sharing-Basis zu verfolgen und der die Anzeige sowohl der Erdoberfläche als auch von sich davon erhebenden Hinderissen auf einer Radaranzeige gestattet. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruches I. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Radar-Höhenmessers können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
Der erfindungsgemäße Radar-Höhenmesser gestattet einem Piloten eine sichere Steuerung bei geringen Höhen über Baumspitzen, Brücken und bergiges Gelände.

Zusammenfassung der Erfindung

Die gleichzeitige Verfolgung von mehreren Zielen durch einen Radar-Höhenmesser wird gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt durch die Vorgabe eines Radarsenders und eines Empfängers auf dem Flugzeug, wobei der Sender elektromagnetische Energieimpulse mit einer vorbestimmten Wiederholungsrate gegen die Erdoberfläche aussendet und der Empfänger die Rückkehrimpulssignale von der Erdoberfläche und von Objekten aufhimmt, die sich nach oben von der Erdoberfläche erstrecken können. Dem Empfänger ist eine in geschlossener Regelschleife betriebene Verfolgungseinrichtung zugeordnet, die aus dem Zeitintervall zwischen den ausgesendeten Impulsen und den entsprechenden Rückkehrimpulssignalen von der Erdoberfläche die Höhe des Flugzeuges bezogen auf die Erdoberfläche ermittelt. Zusätzlich zu der Verzögerungs oder Höheninformation überwacht der Empfänger die Amplitude der Rückkehrimpulssignale und die Geschwindigkeit, mit der sich die Höhe ändert. Ein programmierter Mikrokontroller bildet einen Teil der Verfolgungsschleife und unterbricht periodisch die Verfolgung der Erdoberfläche und speichert in seinem Speicher die Höhen-, Geschwindigkeits- und Amplitudeninformation. Der Mikrokontroller ist ferner programmiert für die Einstellung der Verstärkung des Senders, um ihn zu veranlassen, höhere Energieimpulse auszusenden, wenn der Empfänger nach Rückkehrsignalen von den Objekten oder Hindernissen sucht, die von der Erdoberfläche nach oben hervorragen. Wenn solche Rückkehrsignale gefünden werden, veranlaßt der programmierte Mikrokontroller den Verfolgungsschaltkreis zur erneuten Verriegelung auf dem Rückkehrsignal von dem Objekt. Erneut werden die Höhe, die Geschwindigkeit und die Stärke des Rückkehrsignales bestimmt und in einem Speicher gespeichert, an welchem Punkt die zuvor gespeicherte Information bezogen auf die Höhe, Geschwindigkeit und Stärke des Rückkehrsignales des Erd-Rückkehrsignales aus dem Speicher ausgelesen wird und verwendet wird, um den Verfolgungsschaltkreis zu steuern, so daß er seine Verfolgungsoperation bei der Höhe und mit der Senderverstärkung wieder aufnimmt, die durch die Pegelinformation bezüglich des ersten Zieles eingestellt wurde. Die Folge wird mit hinreichend hoher Frequenz wiederholt, so daß beide Ziele effektiv verfolgt werden bis zu einem solchen Zeitpunkt, wo das Rückkehrsignal von dem zweiten Ziel, d.h. von dem hervorstehenden Objekt nicht länger vorliegt. Zu diesem Zeitpunkt schaltet der Mikrokontroller zu dem Modus zurück, wo nur die Erdoberfläche verfolgt wird, während nach Hindernissen gesucht wird.
Durch Vorsehen zweier getrennter Antennen, eine mit breitem Strahl nach unten fokussierte Antenne und die andere mit einer nach vorwärts gerichteten Antenne mit schmalem Strahl und hoher Verstärkung und durch Zeitmultiplexing der Sendempfangsfunktionen zwischen den zwei Antennen kann sowohl eine Höheninformation als auch eine Umgehung von in Vorwärtsrichtung vorhandenen Hindernissen erzielt werden.

Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung gehen dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles hervor, speziell wenn es im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird, in welchen:
Figur 1 ein Signaldiagramm ist, welches zum Verständnis der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung hilfreich ist;
Figur 2 ein Blockdiagramm des Radar-Höhenmessers mit einem Mehrfachziel- Verfolgungssystem der vorliegenden Erfindung ist;
Figur 3 ein Flußdiagramm ist, das die Weise veranschaulicht, in der das System von Figur 2 gesteuert wird, um die Fähigkeit der Mehrfach-Zielverfolgung vorzugeben;
Figur 4 die Verwendung dieser Erfindung bei einem Radar-Höhenmesser mit der Fähigkeit nach vorne zu schauen veranschaulicht; und
Figur 5 ein schematisches Diagramm ist, das die Weise veranschaulicht, in welcher nach unten schauende und nach vorne schauende Radars im Multiplexbetrieb betrieben werden.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles

Die hier beschriebene Erfindung ist ein allgemeines Höhen/Entfernungs-Verfolgungsradar, d.h. die Entfernung wird gemessen und durch Messen der Zeit angezeigt, die die gesendete Energie benötigt, um von der Oberfläche reflektiert zu werden und zurückzukehren. Unter Bezugnahme auf Figur 1, die zu dem nach unten schauenden System gehört, sendet der Radarsender wiederholt elektromagnetische Energiebündel mit einer vorbestimmten Wiederholungsrate durch eine Antenne mit relativ breitem Strahl aus, wie dies durch den Sendeimpul 10 angezeigt ist. Nach einer Zeitverzögerung, die eine Funktion der Höhe des Flugzeuges ist, wird ein Erd-Rückkehrimpuls 12 durch eine Empfangsantenne empfangen, die einen Empfänger speist. Ein zweites Rückkehrsignal 14 von Objekten, wie beispielsweise Baumspitzen, kann ebenfalls an den Empfängereingang angelegt werden. Wenn beispielsweise die Reflektionsfahigkeit der Erde beträchtlich größer als die der Baumspitzen ist und das Flugzeug über die Erdoberfläche ohne Bäume geflogen ist, so würde ein herkömmliches Radar fortfahren, die Erdoberfläche zu verfolgen, wenn es über Bäume fliegt. Dies ist teilweise auf die automatische Sende-Leistungspegelsteuerung zurückzuführen, die das Erd-Rückkehrsignal auf einem nominellen Pegel hält, wodurch das Rückkehrsignal 14 von der schwach reflektierenden Baumspitze unter den Verfolgungs- Referenzpegel 16 vermindert wird. Darüber hinaus ist der Bereich zwischen dem Erd- und dem Baumspitzen-Rückkehrsignal (Intervall 18) hinreichend groß, so daß ein relativ schmaler Entfernungs-Gatterimpuls 20 niemals mit dem Baumspitzen-Rückkehrsignal 14 überlappen wird, während der Erd-Rückkehrimpuls 12 verfolgt wird und somit wird der Baumspitzen-Rückkehrimpuls nicht als ein getrenntes empfangenes Signal wiedergegeben. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese zwei Einschränkungen durch periodisches Unterbrechen der normalen Erdoberflächenverfolgung, während eines unbedeutend kleinen Zeitintervalles, so daß die normale Verfolgungsoperation nicht herabgemindert wird und sodann durch Suchen in einem kurzen Abstand vor und hinter dem Haupt-Erdoberflächen- Rückkehrsignal 12. Während diese Suchoperation aufjeder Seite des Haupt- Rückkehrimpulses ausgeführt wird, wird der automatische Sende-Leistungspegel gesperrt und eine maximale Sendeleistung vorgegeben, so daß die Rückkehrimpulse von den Baumspitzen mit geringer Reflexionsfähigkeit den Verfolgungsschwellwert 16 überschreiten. Wenn kein sekundäres Ziel mit dem Sender bei voller Leistung festgestellt wird, so wird die Verfolgung des ursprünglichen Zieles fortgesetzt. Wenn ein sekundäres Ziel, z.B. Baumspitzen, festgestellt werden, so werden die zwei Ziele zusammen auf einer Zeitmultiplexbasis verfolgt.
Nachdem das allgemeine Prinzip der Erfindung erläutert worden ist, sei Bezug genommen auf das Blockdiagramm von Figur 2, welches die Komponenten eines Radar-Höhenmessers veranschaulicht, der für eine Mehrfachziel-Verfolgung ausgelegt ist. Der gesamte Zeittakt und die Steuerung des Systems wird durch ein digitales Steuermodul 22 vorgegeben, an dessen Speicheranschluß 26 ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff 24 angeschlossen ist. Die digitale Steuerung 22 ist über eine Leitung 28 an den Radar-Sender 29 angeschlossen, um die Zeit T&sub0; vorzugeben, zu der Sendeimpulse 10 erzeugt und an die Sendeantenne 30 angelegt werden. Die digitale Steuerung 22 besitzt ebenfalls eine Ausgangsleitung 32, die zu dem Sender 29 führt, um den Amplitudenpegel bzw. die Leistung des gesendeten Signales vorzugeben. Wenn ein zweites Ziel auf irgendeiner Seite des Haupt-Rückkehrimpulses gesucht wird, so wird die automatische Sende-Leistungspegelsteuerung gesperrt und eine maximale Sendeleistung vorgegeben, so daß der Rückkehrimpuls von dem Ziel mit geringer Reflexionsfähigkeit, z.B. von Baumspitzen, den Verfolgungs-Referenzschwellwert 16 übersteigt.
Nach Reflexion an dem Ziel wird der Rückkehrimpuls durch eine Empfangsantennte 34 aufgenommen und über ein Entfernungsgatter 36 zu dem Empfänger des Radar Höhenmessers geführt, der durch den Block 38 in gestrichelten Linien gezeigt ist. Der Empfänger umfaßt einen Schaltkreis 40 mit herkömmlicher Verstärkung, in der Bandbreite begrenzter Abwärtswandlung und Spitzenfeststellung, wie er dem Fachmann wohl bekannt ist. Das sich ergebende Signal wird sodann einem Analog/Digital-Wandler 44 zugeführt, dessen Ausgang seinerseits einem Schwellwert-Detektorschaltkreis 42 zugeführt wird, wobei eine Feststellung getroffen wird, ob ein Ziel vorliegt, in dem festgestellt wird, ob das Rückkehrsignal einen vorgeschriebenen Schweliwert überschreitet. Ein Rückkehrimpuls, der die vorgeschriebenen Kriterien erfüllt, wird sodann über einen Bus 46 zu der digitalen Steuerung 22 geführt. Ein Ausgang der digitalen Steuerung auf der Leitung 48 wird dem Entfernungsgatter zugeführt und verwendet, um das Entfernungsgatter mit der Vorderkante eines Rückkehrimpulses auszurichten. Die Flugzeughöhe ist sodann direkt proportional zu dem Verzögerungsintervall zwischen der Zeit, an der der Sender 29 seinen Ausgang ausgibt, und der Vorderkante des Entfernungsgatterimpulses 20 (Fig. 1).
Als nächstes bezugnehmend auf Figur 3 ist dort ein Software-Flußdiagramm des Algorithmus dargestellt, der durch die digitale Steuerung 22 verwendet wird, um Mehrfachziele zu verfolgen. Der Betrieb kann dort beginnen, wo die Verfolgungseinrichtung des Empfängers in geschlossener Schleife den Entfernungsgatterimpuls mit der Vorderkante des stärksten Rückkehrimpulses ausrichtet, d.h. mit dem, der von der Oberfläche reflektiert wird. Siehe Block 50 in Figur 3. Wenn ein Ziel einmal verriegelt ist, so erfolgt eine Feststellung, ob das Flugzeug eine größere Entfernung (Höhe) bezogen auf die Erde als irgend ein vorbestimmtes Minimum aufweist (Block 52). Wenn dies der Fall ist, besteht keine Notwendigkeit, ein zweites Ziel (Baumspitzen) zu verfolgen, da sich das Flugzeug wahrscheinlich in einer genügend großen Höhe befindet, so daß Baumspitzen oder andere Hindernissen ohne Bedeutung für den Piloten sind. Somit kehrt der Betrieb über die Schleife 54 zurück, so daß nur ein Ziel 1 Erdoberfläche) verfolgt wird. Wenn andererseits die angezeigte Flugzeughöhe unterhalb einer vorbestimmten maximalen Grenze liegt, so wird die digitale Steuerung 22 die Höhe des Zieles 1 Erdoberfläche), die Geschwindigkeit in Fuß pro Sekunde, mit der die Höhe des Zieles 1 sich verändert und die Signalpegel-Steuerspannung auf der Leitung 32, die die Sendeleistung für das Ziel 1 vorgibt, wegspeichern, so daß der Empfänger entsprechend antworten kann. Diese drei Operationen werden durch den Block 56 in Figur 3 dargestellt.
Wenn die Information betreffend das Erd-Rückkehrsignal (Ziel 1) in dem Speicher RAM-24 weggespeichert worden ist, so liefert die digitale Steuerung 22 ein Signal über die Leitung 32 zu dem Sender 29, um die Leistung des Senders (Block 58) effektiv auf seine maximale Ausgangsleistung zu erhöhen. Mit der Leistung auf einer vorgeschriebenen Amplitude erfolgt eine Suche nach einem zweiten Ziel (Block 60). Wenn kein zweites Ziel festgestellt wird, so folgt die Steuerung der Schleife 64, und das Ziel 1 wird alleine verfolgt. Wenn jedoch der Entscheidungsblock 62 aufdeckt, daß ein zweites Ziel vorliegt, so positioniert die Verfolgungsschleife in dem Empfänger den Entfernungsgatterimpuls auf dem zweiten Rückkehrimpuls 14, und es wird die Übertragungszeit des gesendeten Impulses von dem Sender zu dem zweiten Ziel (Baumspitzen, Brücke, usw.) und zurück zu dem Empfänger gemessen (Block 66). Die Höhe des Zieles Nummer 2, seine Anstiegs- oder Abfallgeschwindigkeit und der erforderliche Leistungspegel zur Vorgabe eines Ausganges mit konstanter Amplitude werden in dem Speicher RAM-24 gespeichert (Block 68). Wenn die vorstehende Information einmal so gespeichert ist, veranlaßt die digitale Steuerung 22 erneut den Empfänger zur Verfolgung des Zieles Nummer 1 mit dem anfänglichen Zustand für die Höhe, die Geschwindigkeit und den Leistungspegel, der aus dem RAM-Speicher ausgelesen wird und als Startpunkt für Neuaufnahme der Verfolgung des Zieles 1 dient. Wenn das Ziel 1 so verfolgt worden ist, so werden die Parameter einschließlich der Höhe, der Geschwindigkeit des Anstieges und des Abfalles und der Sende-Leistungspegel gespeichert, und die Steuerschleife kehrt über die Strecke 74 zu dem Eingang des Entscheidungsblockes 62 zurück, wo eine Entscheidung erneut getroffen wird, ob noch ein zweites Ziel vorliegt.
Es ist somit erkennbar, daß die Verfolgung von zwei Zielen auf einer Time-Sharing-Basis solange erfolgt, wie ein zweites Ziel scheinbar vorliegt. Der Time-Sharing-Mechanismus ergibt die Fähigkeit, nach einem Ziel zu suchen, während die Oberfläche verfolgt wird, und sodann beide Ziele gleichzeitig zu verfolgen, wenn einmal zwei solche Ziele aufgenommen worden sind. Durch Anzeige sowohl der Oberfläche als auch der Hindernisse kann ein Pilot sicher in geringer Höhe über Baumspitzen, Brücken, bergiges Gelände usw. steuern.
Bezugnehmend als nächstes auf die Figuren 4 und 5 sei erläutert, wie das Zeitmultiplexprinzip der vorliegenden Erflndung erweitert werden kann, um einen Radar- Höhenmesser mit der Fähigkeit zu versehen, vorausliegende Hindernisse zu vermeiden. Wie in Figur 4 veranschaulicht, wird ein Flugzeug 100 als über Grund 102 fliegend dargestellt, wobei Objekte wie beispielsweise Bäume 104 und Gebäude 106 vorhanden sind, die sich von dem Boden nach oben erstrecken. Vor dem Flugzeug angeordnet, ist ein Hindernis wie beispielsweise ein Bergrücken 108. Das Flugzeug 100 ist mit einer nach unten schauenden Sendeantenne 110 mit relativ breitem Strahl und einer ähnlichen Empfangsantenne 112 ausgerüstet. Der Weg der gesendeten Impulse von der nach unten schauenden Antenne wird durch den Pfeil 114 veranschaulicht, während der Weg des Rückkehrsignales durch den Pfeil 116 veranschaulicht wird. Der Radar-Höhenmesser von Figur 2 ist in dem Flugzeug 100 angeordnet und wird durch den Kasten 118 repräsentiert.
Eine vorwartsschauende Antenne 120 ist ebenfalls geeignet auf dem Flugzeug angeordnet und besitzt einen relativ schmalen Strahl und arbeitet sowohl als Sendeantenne als auch als Empfangsantenne auf einer Zeitmultiplexbasis. Erneut werden die gesendeten Radarsignale durch den Pfeil 122 repräsentiert und die Echo- bzw. Rückkehrsignale der vorwärtsschauenden Antenne werden durch den Pfeil 124 repräsentiert.
Um das gewünschte Time-Sharing zwischen der Sendeelektronik und der Empfangselektronik und zwischen der vorwärtsschauenden und der nach unten schauenden Antenne zu erzielen, ist dem Radar-Höhenmesser 118 ein Multiplexer/Wandlermodul 126 zugeordnet. Der Aufbau und der Betrieb dieses Multiplexers/Wandlers sei nunmehr unter Zuhilfenahme von Figur 5 erläutert.
Figur 5 veranschaulicht die nach unten schauende Sendeantenne 110 und die Empfangsantenne 112 sowie die nach vorne schauende Sende/Empfangsantenne 120. Der Sender 29 von Figur 2 kann an die nach unten schauende Antenne 110 über einen elektronischen Schalter bzw. Duplexer 128 angeschlossen werden, und in gleicher Weise kann die Empfangsantenne 112 an das Entfernungsgatter 36 von Figur 2 über den Duplexer 130 angeschlossen werden. Die Duplexer 128 und 130 sind ebenfalls mit einem weiteren Duplexer 132 verbunden, so daß bei geeigneter Positionierung der Duplexerschalter der Ausgang des Radar-Höhenmessersenders 29 über den Duplexer 128 und den Duplexer 132 zu dem Aufwärtswandler bzw. Mischer 134 geschickt werden kann und über diese Einrichtung zu der vorwärtsschauenden Sende/Empfangsantenne 120. Das durch die Antenne 120 aufgenommene Rückkehrsignal 124 wird ebenfalls über den Wandler 134 und über die Duplexer 132 und 130 zu dem Eingang des Entfernungsgatters 36 von Figur 2 zurückgeführt.
Der Fachmann wird vermerken, daß die Größe (Durchmesser) der Antenne 120 eine Funktion der Wellenlänge der Sende- und Empfangssignale ist und daß aufgrund der Einschränkungen bei der Anordnung einer solchen Antenne in einem Flugzeug eine praktische Grenze für die physikalische Größe geben wird, die die Antenne einnehmen kann. Durch Anordnung des Aufwärtswandlers 134 ist es möglich, eine schmale Strahlbreite von der Antenne 120 zu erhalten, während diese Antenne eine vernünftige Größe beibehält. Wenn beispielsweise eine Strahlbreite von 30 erwünscht ist, so kann diese mit einem Antennendurchmesser von 19cm (7,5 Inch) erzielt werden, vorausgesetzt, die Sendefrequenz liegt bei 35GHz. Die nach unten schauende Sende- und Empfangsantennen 110 und 112 sollten vorzugsweise eine Strahlbreite von ungefähr 400 liefern, was einer Frequenz von 4,3GHz entspricht. Ein 4,3GHz-Sender kann sodann verwendet werden, vorausgesetzt, der Aufwärtswandler umfaßt einen lokalen Oszillator 136, der bei einer Frequenz von 30,7GHz arbeitet. Es ist möglich, einen solchen Oszillator unter Verwendung einer Gunn-Diode als aktivem Element zu realisieren.
Die Duplexer 128, 130 und 132 befinden sich unter Steuerung durch die digitale Steuerung 22 von Figur 2, so daß nach der Erzeugung eines Sendeausganges durch die nach unten schauende Sendeantenne 110 eine Umschaltung der Duplexer auftreten wird, so daß das Rückkehrsignal durch die Empfangsantenne 112 aufgenommen wird und durch den Duplexer 130 zu der Empfangselektronik geführt wird. In gleicher Weise wird nach der Abgabe eines Sendeimpulses durch die Duplexer 128, 132 und den Mischer 134 zu der Sendeantenne 120 die digitale Steuerung 22 eine Umschaltung der Duplexer 132 und 130 bewirken, sodaß das von der Antenne 120 aufgenommene Rückkehrecho durch den Mischer 134, den Duplexer 132 und den Duplexer 130 der Empfangselektronik zugeführt wird.
Das System der vorliegenden Erfindung kann somit zur Verfolgung mehrfacher Ziele benutzt werden, wobei die Ziele mehr oder weniger direkt unterhalb des Flugzeuges angeordnet sind oder wo sich ein Ziel unterhalb des Flugzeuges und das andere Ziel vor dem Flugzeug befindet. Es versteht sich ebenfalls, daß es verschiedene andere Wege für die Verwirklichung des Multiplexer/Wandlers 126 gegenüber dem in Figur 5 gezeigten Weg gibt und daß die Beschränkung nur auf die in Figur 5 gezeigte Anordnung nicht beabsichtigt ist. Beispielsweise kann anstelle der Verwendung eines einzelnen Aufwärtswandlers 134 ein lokaler Oszillator an getrennte Mischer angeschlossen werden, wobei einer für den Sendekanal und einer für den Empfangskanal vorgesehen ist und wobei die nach vorne gerichtete Antenne 120 an einen Duplexer angeschlossen wird, um die Sendeimpulse zu der Antenne und die empfangenen Impulse zurück durch den Abwärtswandler zu dem Empfängerkanal zu führen.

Claims

1. Radarhöhenmesser-Mehrfachziel-Verfolgungssystem, aufweisend:

a) eine Einrichtung (29,30) zum wiederholten Senden elektromagnetischer Energieimpulse mit einem vorbestimmten Leistungspegel von einem Flugzeug (100) zur Erdoberfläche (102); und

b) eine Einrichtung (34) zum Empfang von Rückkehr-Impulssignalen von der Oberfläche (102) und von Objekten (104,106), die sich von der Oberfläche erstrecken;

gekennzeichnet durch

c) eine in geschlossener Regelschleife betriebene Verfolgungseinrichtung (36,40,42,44) mit einem an die Empfangseinrichtung (34) angeschlossenen Entfernungsgatter (36,20) zur Feststellung der Höhe des Flugzeugs bezüglich der Erdoberfläche aus dem Zeitintervall zwischen gesendeten Impulsen und der Position des Entfernungsgatterimpulses (20), wenn dieser mit der Vorderflanke der entsprechenden Rückkehr-Impulssignale von der Erdoberfläche überlappt;

d) eine Einrichtung (22) zur periodischen Unterbrechung der in geschlossener Regeilschleife betriebenen Verfolgungseinrichtung und zur Speicherung der Höhe und der Leistungspegelinformation in einem Speicher (24) während der Suche nach Rückkehrimpulsen von den Objekten, falls solche vorhanden

e) eine Einrichtung (22) zur Wiederinbetriebnahme der in geschlossener Regelschleife betriebenen Verfolgungseinrichtung zur Verfolgung des Rückkehrsignales von dem Objekt und zur Feststellung der Höhe des Flugzeuges bezüglich es Objektes aus dem Zeitintervall zwischen den gesendeten Impulsen und der Position des Entfernungsgatterimpulses, wenn dieser mit der Vorderflanke des entsprechenden Rückkehrimpulssignales von dem Objekt überlappt;

f) eine Einrichtung (24) zur Speicherung der Höhe und der Leistungspegelinformation bezüglich des Objektes in dem Speicher; und

g) eine Einrichtung (22) zum abwechselnden Auslesen des Inhalts der Speichereinrichtung (24) in die Verfolgungseinrichtung, wobei die Verfolgung der Rückkehrimpulssignale von der Erdoberfläche und von dem Objekt überlappen und aus einer in dem Speicher gespeicherten Höhe und einem Leistungspegelwert entnommen werden.

2. Radarhöhenmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (24) zur Speicherung ebenfalls die Änderungsgeschwindigkeit der Höhe des Flugzeuges bezüglich der Erdoberfläche und des Objektes speichert.

3. Radarhöhenmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (22,29) zur Einstellung des Leistungspegels der gesendeten Impulse.

4. Radarhöhenmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungspegel auf ein relatives Maximum eingestellt wird, wenn nach Rückkehrsignalen von dem Objekt gesucht wird.

5. Radarhöhenmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum periodischen Unterbrechen der Verfolgungseinrichtung ein programmierter Mikrocontroller (22) ist.

6. Radarhöhenmesser nach Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Speicherung ein Speicher (24) mit wahlfreiem Zugriff ist, der betriebsmäßig an den Mikrocontroller (22) angeschlossen ist.

7. Radarhöhenmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum wiederholten Senden der Impulse umfaßt:

a) eine nach unten bündelnde Sendeantenne (30,110) mit relativ breitem Strahl;

b) eine nach vorne bündelnde Antenne (120) mit relativ engem Strahl; und

c) eine Einrichtung (126) zum abwechselnden Koppeln von Impulsen mit einer ersten, relativ geringen Frequenz auf die Breitstrahl-Sendeantenne (30,110) und von Impulsen mit einer zweiten relativ hohen Frequenz auf die engstrahlende Antenne (120) mit einer zeitversetzten Basis.

8. Radarhöhenmesser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Empfang der Rückkehrimpulse umfaßt:

a) eine Radar-Empfangseinrichtung (118);

b) eine Frequenz-Wandlereinrichtung (126);

c) eine nach unten bündelnde Empfangsantenne mit relativ breitem Strahl; und

d) eine Einrichtung zum abwechselnden Koppeln von Rückkehrimpulsen mit der ersten Frequenz von der Breitstrahl-Empfangsantenne (112) auf die Radar-Empfangseinrichtung (118) und von Rückkehrimpulsen der zweiten Frequenz über die Wandlereinrichtung (126) auf die Radar- Empfangseinrichtung (118).