DE977930C - Radaranordnung mit Impulsbetrieb und Dopplerfrequenzauswertung - Google Patents

Description

• Beide Geräte arbeiten auf ein gemeinsames Anzeigegerät Z, welches für Analoganzeige und/oder Digitalanzeige eingerichtet sein kann. Es kann ein übliches PPI-Sichtgerät enthalten. Die Trägerfrequenzen und die Impulsfrequenzen der Teilgeräte werden zweckmäßig einem gemeinsamen Taktgeber T entnommen, in dem die erforderlichen einzelnen Frequenzen vorteilhaft von einem gemeinsamen Oszillator abgeleitet werden. Der Taktgeber liefert auch die Empfängerüberlagerungsfrequenzen sowie die Steuerimpulse für die Dopplerfrequenzauswertungsschaltungen sowie die Ablenkfrequenz für das Anzeigegerät. Die Sende- und Echosignale laufen bis zur gemeinsamen Anzeige in getrennten Kanälen. Es ist eine sehr hohe Entkopplung zwischen den beiden Teilgeräten vorzusehen, da jedes Festziel, das in den Nachbarkanal überspricht, dort ein bewegtes Ziel vortäuschen kann. Die Entkopplung der beiden Kanäle kann durch geringen Frequenzunterschied der Sender,SA und SB erfolgen. In den Dopplerfrequenzauswertungsschaltungen DA und DB können bekannte Ausmusterungsschaltungen mit Kammfilter, einfachen Dopplerfrequenzfiltern mit Zeitschaltern, oder Laufzeitketten angewendet werden. Bei Zeitschaltern werden bekanntlich mehrere Entfernungsmeßbereiche durch Torschalter mit Auftastimpulsen abgetastet, die ebenfalls von dert Taktgeber T geliefert werden können. Die Impulsfolgefrequenzen der beiden Teilgeräte A und B sind verschieden und so hoch festgelegt, z. B. auf 10 bis 20 kHz, daß an den Ausgängen der Auswertungsschaltungen DA und DB zwar entfernungsmehrdeutige, aber im Meßbereich nicht mit Blindgeschwindigkeiten behaftete Meßwerte bewegter Ziele erhalten werden, während an diesen Stellen alle Festziele sowie alle langsam bewegten Ziele unterhalb einer bestimmten Minimalgeschwindigkeit unterdrückt sind. Die mehrdeutigen Meßwerte gelangen von den beiden Auswertungsschaltungen in eine Koinzidenzschaltung K, in der durch Koinzidenz der Meßwerte der Teilgeräte, d. h. im Beispiel nach Fig. 1 die Echos EL, die Entfernungsmehrdeutigkeit beseitigt wird. Die auf diese Weise gewonnenen eindeutigen Meßwerte werden von der Konzidenzschaltung K dem Anzeigegerät Z zugeführt.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Radaranordnung mit Impulsbetrieb und Dopplerfrequenzauswertung, dadurch gelDennzeichnet, daß zwei oder mehr gegeneinander entkoppelte Dopplerfrequenzradargeräte mit ver schiedenen, in einem ganzzahligen Verhältnis stehenden Impuisfolgefrequenzen, die von einer gemeinsamen Frequenz abgeleitet und so hoch festgesetzt sind, daß im Meßbereich keine Blindgeschwindigkeiten auftreten, auf eine Schaltung arbeiten, in der durch Koinzidenzfeststellung der Meßwerte der Teilgeräte die Entfernungsmehrdeutigkeit beseitigt wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilgeräte zur gegenseitigen Entkopplung mit etwas verschiedenen Trägerfrequenzen arbeiten.

   Bei Impuls-Dopplerfrequenz-Radaranordnungen wird zur Unterscheidung von festen und bewegten Zielen die an bewegten Objekten auftretende Dopp lerfrequenzverschiebung ausgewertet. Zur Trennung werden Kammfilter, einfache Filter sowie Verzögerungsleitungen verwendet. Bei diesen Anordnungen ergeben sich Schwierigkeiten, schnell bewegte Objekte über große Entfernungsbereiche eindeutig und lückenlos anzuzeigen. Diese werden durch die sogenannten Blindgeschwindigkeiten des Gerätes verursacht, die auftreten, wenn die Doppterfrequenz gleich oder ein Vielfaches der Impulsfolgefrequenz ist. Da gewöhnlich nicht nur die feststehenden Objekte, sondern auch die langsam bewegten Objekte bis zu einer bestimmten Minimalgeschwindigkeit, wie Regenwolken, im Wind bewegte Wälder od. dgl., unterdrückt werden sollen, ist ein entsprechend vergrößerter Sperrbereich zu wählen, so daß sich die Blindstellen zu Blindbereichen verbreitern. Damit die Erfassung der Objekte hierdurch nicht beeinträchtigt wird, ist es erforderlich, die Daten des Gerätes so zu wählen, daß die erste Blindgeschwindigkeit an die obere Grenze des Meßbereiches, nach Möglichkeit über die maximale Radialgeschwindigkeit der zu messenden Objekte verlegt wird. Dies kann durch Benutzung einer verhältnismäßiggroßen Trägerwellenlänge oder durch Erhöhung der Impulsfolgefrequenz erreicht werden. Der erste Weg führt zu großen Antennengebilden sowie anderen damit verbundenen Nachteilen. Der andere Weg, bei fest vorgegebener, möglichst kurzer Trägerwellenlänge die Impulsfolgefrequenz zu erhöhen, führt zu dein Nachteil, daß bei Geräten, deren Sendeleistung der Reichweite angepaßt ist, nach jedem Sendeimpuis noch Echos von den vorhergehenden Impulsen zuritckkommen können, die eine falsche bzw. mehrdeutige Entfernungsanzeige ergeben.

   Aufgabe der Erfindung ist es, den Nachteil der Entfernungsmehrdeutigkeit der Anzeige bei Doppler-Radargeräten zu vermeiden, bei denen auf Grund der Benutzung einer erhöhten Impulsfolgefrequenz keine Blindgeschwindigkeiten im Meßbereich auftreten. Die Lösung nach der Erfindung besteht darin, daß zwei oder mehr gegeneinander entkop- pelte Dopplerfrequenzradargeräte mit verschiedenen, in einem ganzzahligen Verhältnis stehenden Impulsfolgefrequenzen, die von einer gemeinsamen Frequenz abgeleitet und so hoch festgesetzt sind, daß im Meßbereich keine Blindgeschwindigkeiten auftreten, auf eine Schaltung arbeiten, in der durch Koinzidenzfeststellung der Meßwerte der Teilgeräte die Entfernungsmehrdeutigkeit beseitigt wird. Hierdurch ist eine Anordnung geschaffen, bei der mit sehr kurzen Trägerwellenlängen im Dezimeter- und Zentimeterwellenbereich gearbeitet werden kann und bei der die Entfernungsmessung eindeutig ist und keine Blindgeschwindigkeiten auftreten.

   Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ist an Hand von Fig. 1 an einem Beispiel näher erläutert, in der die Sende- und Empfangsimpulse einer aus zwei Teilgeräten,4 und B bestehenden Impulsdopplerradaranordnung nach der Erfindung über der Zeitachse dargestellt sind. Das Teilgerät A arbeitet mit einer Sendeimpulsfolge SaS bei der zwei Sendeimpulse in der der Nennreichweite Rmax entsprechenden Laufzeit gesendet werden. Das Teilgerät B arbeitet mit einer davon abweichenden Impulsfolge Sb, bei der während dieser Zeit drei Impulse gesendet werden. Das Meßobjekt, von dem die Sendeimpulse reflektiert werden, befindet sich in der Entfernung R. Von diesem Objekt erscheint in der Entfernungsanzeige des Gerätes A ein Echozeichen E1 an der Stelle rl, die der Entfernung R, entspricht, und ein weiteres falsches Echozeichen E2 an der Stelle r2. Jedes Objekt erscheint zweimal in der Anzeige, die der Nenureidiweite Rmax enspricht. Die Entfernungsanzeige ist also mehrdeutig. Bei dem Gerät B erscheinen außer dem richtigen Echo E1 sogar zwei weitere Echos E3 und E4 an den Stellen r8 und r4, so daß dieses Gerät eine dreifache Mehrdeutigkeit aufweist. Durch Vergleich der Meßwerte in einer Roinzidenzschaltung wird erfindungsgemäß erreicht, daß nur bei Roinzidenz, d. h. Zusammentreffen der beiden an gleicher Stelle auftretenden richtigen Echosignale E1, eine Anzeige ausgelöst wird, während die falschen Echos E2, Es.

   E4 in beiden Geräten zu verschiedenen Zeiten auftreten und deshalb hinter der Koinzidenzschaltung keine Anzeige bewirken.

   Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Zwillingsgerätes, bei dem die Teilgeräte mit annähernd gleicher Trägerfrequenz und getrennten Pulsfrequenzen arbeiten und bei dem die jeweils aus Sender und Empfänger bestehenden Teilgeräte eine eigene Dopplerfrequenzauswertungsschaltung aufweisen. die über eine I(oinzidenzschaltung auf eine gemeinsame Anzeige arbeiten.

   Die beiden Teilgeräte A und B sind Impuls-Dopplerfrequenz-Radargeräte und bestehen jeweils aus einem Sender 5A bzw. SB mit Antennenspiegeln SPA bzw. SPB, einem Sendeempfangsschalter TRA bzw. TRB, einem Empfänger EA bzw. Eß und einer Dopplerfrequenzauswertungsschaltung DA bzw Dß.