EP0709915A1 - Transportable Radaranlage - Google Patents

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Publication number
EP0709915A1
EP0709915A1 EP95115855A EP95115855A EP0709915A1 EP 0709915 A1 EP0709915 A1 EP 0709915A1 EP 95115855 A EP95115855 A EP 95115855A EP 95115855 A EP95115855 A EP 95115855A EP 0709915 A1 EP0709915 A1 EP 0709915A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
antenna
radar system
radiator
radar
arrangements
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95115855A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilhelm Dr.-Ing. Grüner
Tiang-Gwan Dipl.-Ing. Liem
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Daimler Benz Aerospace AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz Aerospace AG filed Critical Daimler Benz Aerospace AG
Publication of EP0709915A1 publication Critical patent/EP0709915A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/17—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements
    • H01Q19/175—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements arrayed along the focal line of a cylindrical focusing surface

Definitions

  • the invention relates to a portable radar system according to the preamble of claim 1.
  • airports In the civilian sector, for example, there are airports that are only used occasionally and / or at different intensities. These are, for example, regional or sports airfields, where only at certain times, for example at weekends, at events as well as the relief of a neighboring airport, there is intensive air traffic, which must be monitored by means of a radar system. Similar conditions occur, for example, in shipping traffic, for example in the monitoring of shipping routes and / or port facilities and in the monitoring of ground-based means of transport, for example in the monitoring of the so-called rolling traffic on the apron of a major airport.
  • Radar systems which have a phase-controlled antenna are suitable for such civil and military surveillance tasks.
  • the latter is made up of several transmitting and / or receiving radiator elements. These can be controlled with the aid of phase actuators in such a way that different lobe shapes (directional diagrams) of the transmitting and / or receiving lobes can be set, and that the latter can be swiveled quickly in a predeterminable spatial area.
  • the invention has for its object to provide a generic radar system that is spatially small, that is mechanically robust and that can be operated in several modes, so that a variety of monitoring and / or control tasks are possible.
  • a first advantage of the invention is that an antenna arrangement is used which has a so-called active front end and which can be attached, for example, to the roof of a passenger car, preferably an all-terrain vehicle.
  • a second advantage is that the control and evaluation circuits required for the front end can be made spatially so small that they can be arranged overall, for example, in a currently customary 19-inch housing insert.
  • a third advantage is that only an energy supply with a low (continuous) power is required, so that, for example, the battery alternator system present in a motor vehicle is sufficient.
  • a fourth advantage is that the transmitting / receiving lobes can be pivoted mechanically and / or electrically, so that the radar system at least in the operating modes: Search in OLPI mode, search in pulse Doppler mode as well as track mode is usable.
  • the exemplary embodiment relates to a radar system which can be operated in particular on an all-terrain passenger car or an armored military vehicle and which is suitable for monitoring the air space.
  • the entire front end (antenna arrangement), which will be explained in more detail below, can be arranged, for example, in a circular cylindrical radome with an inner diameter of approximately 200 mm and an inner height of approximately 400 mm.
  • the longitudinal axis (cylinder axis) of this radome is also referred to below as the azimuth axis, around which a mechanical and an electrical (azimuth) pivoting movement of the directional diagrams (lobes) is possible.
  • a plane containing the cylinder axis (axis of rotation) is also called the elevation plane.
  • the figure shows a perspective schematic representation of a radar antenna RA, which is arranged within the radome to be mechanically rotatable about its cylinder axis Z.
  • This mechanical rotary movement takes place, for example a rotary table also arranged in the radome, which is shown in the figure only as a block diagram.
  • the radar antenna RA its lobes have a main azimuth direction with respect to the azimuth plane, which is shown as arrow P.
  • the radar antenna RA contains a combination of two essentially identical antenna arrangements ST1, S1, R1 and ST2, S2, R2, which are mechanically firmly coupled and have the same main azimuth direction as shown by the arrow P, but are otherwise electrically controllable independently of one another.
  • the upper arrangement ST1, S1, R1 is designed as a transmitting / receiving antenna, while the lower arrangement ST2, S2, R2 is only a receiving antenna.
  • the radiator elements ST1 and ST2 belonging to each antenna arrangement are each arranged in a row (line).
  • Each antenna arrangement includes, for example, 32 antenna elements which are spaced apart by ⁇ , where ⁇ is the wavelength belonging to the transmission / reception frequency.
  • Each radiator element is directly coupled to an associated transmit / receive module (T / R module). All T / R modules are arranged in a common housing G.
  • An electrically conductive separating element TR is arranged between the resulting two rows of radiator elements ST1, ST, to which auxiliary reflectors S1, S2 are attached.
  • the antenna arrangements are constructed as Cassegrain arrangements, consisting of radiator elements ST1, ST2, auxiliary reflectors S1, S2 and main reflectors R1, R2. These are cylindrical, the two associated cylinder axes being arranged parallel to one another and perpendicular to the axis of rotation Z.
  • the 64 radiator elements arranged on two sides of the housing G in two rows (2 x 32 radiator elements) are all horizontally polarized, that is to say the electrical polarization direction is parallel to the plane defined by the separating element TR.
  • An associated module is arranged in the housing G behind each radiator element, that is to say transmission / reception modules (T / R modules) for the upper antenna arrangement ST1, S1, R1 and reception module (R modules) for the lower antenna arrangement ST2, S2, R2.
  • Each module contains the components common to radar technology in integrated technology.
  • Each receiving module contains only one receiving branch, consisting of an LNA, a controllable phase shifter, a mixer and an analog / digital converter (A / D converter) connected downstream. All receiver modules are also controlled by a module controller, which particularly adjusts the phase shifters.
  • a radar specialist is familiar with the fact that such a radar antenna RA, which is also referred to as an active front end, only has to be supplied with a few additional signal lines, some of which depend on the desired operating modes.
  • the signal lines are designated in the figure with LO (local oscillator) and STE (bidirectional control lines).
  • the azimuth reception diagram has a plurality of reception lobes (multibeam), for example 32 clubs with an azimuth width of 3 °. These are generated for the lower antenna arrangement ST2, S2, R2 by means of a Fast Fourier Transform (FFT), for example in the form of a digital Butler matrix in the digital domain.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • a pure Doppler evaluation evaluation of the speed components
  • a Doppler evaluation with additional rough range resolution e.g. with an accuracy of ⁇ 20 m.
  • the multibeam structure of the receiving antenna enables azimuthal target angle determination.
  • a helicopter detection is possible on the basis of the rotor head and / or rotor blade Doppler spectrum which characterizes it.
  • Track mode (tracking, tracing the flight path).
  • This mode is only possible during pulse Doppler operation, however with a mechanically stationary radar antenna.
  • the angular movements of the transmit / receive directional diagrams required for tracking a radar target are controlled fully electronically by changing the phase relationships of the transmit and receive radiator elements. For example, it is possible to track and measure several radar targets simultaneously within an (azimuth) angle sector of 120 °. This is done with a high data rate so that, for example, projectiles can be detected and tracked.
  • the azimuth angle is determined by the monopulse method known per se.
  • the elevation angle is determined by means of an amplitude and phase comparison of the signals from the receiving lobes of the two antenna arrangements ST1, S1, R1 and ST2, S2, R2.
  • the radar can emit control signals, for example for controlling a gun.
  • the figure therefore only shows a block diagram.
  • LO denotes a local oscillator for the transmit / receive modes;
  • Drive / stabilization is a drive / stabilization is a drive and / or stabilization circuit for operating the electromechanically controlled turntable.
  • the signal processing block contains the signal processing customary in radar technology for the specified operating modes.
  • the block DV / controller contains the corresponding digital signal processing.
  • the block IF denotes the signal processing in the IF range (intermediate frequency range).
  • the block Stromv. contains the necessary current and voltage supply devices.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments described, but can be applied analogously to others.
  • the radar system it is possible to use the radar system as a kind of emergency and / or replacement radar system, for example to quickly replace a defective stationary radar system.
  • radiator elements ST1, ST2 which are arranged in a line, face the reflectors R1, R2.
  • a matrix-shaped arrangement instead of the radiator elements ST1, ST2 arranged in a line. This advantageously enables rapid monitoring both in the aziumuth and in the elevation direction.

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine transportable Radaranlage insbesondere für da Ka-Band. Dabei sind mindestens zwei Antennen bezüglich der Azimut-Achse übereinander angeordnet und gemeinsam um diese drehbar. Eine solche Antennenanordnung ermöglicht sehr unterschiedliche Betriebsarten, insbesondere zur Überwachung eines Gebietes und zur Verfolgung eines Zieles. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer transportablen Radaranlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • In vielen Anwendungsfällen des zivilen und militärischen Bereiches sind transportable Radaranlagen erforderlich, die schnell einsetzbar sind.
  • Im zivilen Bereich sind beispielsweise Flughäfen vorhanden, die lediglich gelegentlich und/oder unterschiedlicher Intensität genutzt werden. Dieses sind beispielsweise Regional- oder Sportflugplätze, bei denen lediglich anläßlich bestimmter Zeiten, z.B. an Wochendenden, bei Veranstaltungen sowie bei der Entlastung eines benachbarten Flughafens, ein intensiver Flugverkehr vorhanden ist, welcher mittels einer Radaranlage überwacht werden muß. Ähnliche Verhältnisse treten beispielsweise im Schiffsverkehr auf, z.B. bei der Überwachung von Schiffahrtswegen und/oder Hafenanlagen sowie bei der Überwachung erdgebundener Verkehrsmittel, beispielsweise bei der Überwachung des sogenannten rollenden Verkehrs auf dem Vorfeld eines Großflughafens.
  • Bei derartigen Anwendungsfällen ist insbesondere beim Ausfall einer an sich vorhandenen Radar-Überwachungsanlage eine schnell einsetzbare und zuverlässige Ersatz-Radaranlage erforderlich.
  • Im militärischen Bereich sind ähnlich gelagerte Überwachungsaufgaben vorhanden. Zusätzlich dazu ist es erforderlich, einzelne hochwertige Objekte, z.B. eine Fahrzeugkolonne oder einen einzelnen Panzer zu schützen, insbesondere vor Angriffen aus dem Luftraum.
  • Für derartige zivile sowie militärische Überwachungsaufgaben sind Radaranlagen geeignet, welche eine phasengesteuerte Antenne besitzen. Letztere ist aus mehreren Sende- und/oder Empfangsstrahlerelementen aufgebaut. Diese können mit Hilfe von Phasenstellgliedern so angesteuert werden, daß unterschiedliche Keulenformen (Richtdiagramme) der Sende- und/oder Empfangskeulen einstellbar sind, und daß letztere in einem vorgebbaren räumlichen Bereich schnell geschwenkt werden können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Radaranlage anzugeben, die räumlich klein ist, die mechanisch robust herstellbar ist und die in mehreren Betriebsarten betreibbar ist, so daß eine Vielzahl von Überwachungs und/oder Steuerungsaufgaben ermöglicht werden.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.
  • Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Antennenanordnung verwendet wird, die ein sogenanntes aktives Frontend besitzt und die beispielsweise auf dem Dach eines Personenkraftwagens, vorzugsweise einem geländegängigen Wagen, befestigt werden kann.
  • Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß die für das Frontend erforderlichen Steuer- sowie Auswerteschaltungen räumlich so klein herstellbar sind, daß diese insgesamt beispielsweise in einem derzeit üblichen 19-Zoll-Gehäuseeinschub angeordnet werden können.
  • Ein dritter Vorteil besteht darin, daß lediglich eine Energieversorgung mit einer geringen (Dauer-) Leistung erforderlich ist, so daß beispielsweise die in einem Kraftfahrzeug vorhandene Batterie-Lichtmaschinen-Anlage ausreichend ist.
  • Ein vierter Vorteil besteht darin, daß die Sende-/Empfangskeulen mechanisch und/oder elektrisch geschwenkt werden können, so daß die Radaranlage zumindest in den Betriebsarten: Suchen im OLPI-Modus, Suchen im Pulsdoppler-Modus sowie den Track-Modus verwendbar ist.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf eine schematisch dargestellte Figur näher erläutert.
  • Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Radaranlage, die insbesondere auf einem geländegängigen Personenkraftwagen oder einem gepanzerten militärischen Fahrzeug betrieben werden kann, und die zur Überwachung des Luftraumes geeignet ist. Es ist eine maximale Reichweite von ungefähr .....km vorhanden, und es wird das Ka-Band (35 GHz) als Sende-/Empfangsfrequenz verwendet. Das gesamte Frontend (Antennenanordnung), das nachfolgend noch näher erläutert wird, kann beispielsweise in einem kreiszylinderförmigen Radom mit einem Innendurchmesser von ungefähr 200 mm und einer Innenhöhe von ungefähr 400 mm angeordnet werden. Die Längsachse (Zylinderachse) dieses Radoms wird im folgenden auch Azimut-Achse genannt, um welche eine mechanische sowie eine elektrische (Azimut-) Schwenkbewegung der Richtdiagramme (Keulen) möglich ist. Eine die Zylinderachse (Drehachse) enthaltende Ebene wird auch Elevationsebene genannt.
  • Die Figur zeigt eine perspektivische schematische Darstellung einer Radarantenne RA, die innerhalb des Radoms um dessen Zylinderachse Z mechanisch drehbar angeordnet ist. Diese mechanische Drehbewegung erfolgt beispielsweise mit einem ebenfalls in dem Radom angeordneten Drehtisch, der in der Figur lediglich als Blockbild dargestellt ist. Bei der Radarantenne RA besitzen deren Keulen bezüglich der Azimutebene eine Haupt-Azimutrichtung, die als Pfeil P dargestellt ist. Die Radarantenne RA enthält eine Kombination von zwei im wesentlichen gleich aufgebauten Antennenanordnungen ST1, S1, R1 sowie ST2, S2, R2, die zwar mechanisch fest gekoppelt sind, und dieselbe durch den Pfeil P dargestellte Hauptazimutrichtung besitzen, aber ansonsten elektrisch unabhängig voneinander steuerbar sind. Bei dem vorliegenden Beispiel ist die obere Anordnung ST1, S1, R1 als Sende-/Empfangsantenne ausgebildet, während die untere Anordnung ST2, S2, R2 lediglich eine Empfangsantenne ist. Die zu jeder Antennenanordnung gehörenden Strahlerelemente ST1 beziehungsweise ST2 sind jeweils zeilenförmig (linienförmig) angeordnet. Dabei gehören zu jeder Antennenanordnung beispielsweise 32 Strahlerelemente, die einen Abstand von λ besitzen, wobei λ die zu der Sende-/Empfangsfrequenz gehörende Wellenlänge ist. Jedes Strahlerelement ist unmittelbar an einem zugehörigen Sende-/Empfangsmodul (T/R-Modul) gekoppelt. Alle T/R-Module sind in einem gemeinsamen Gehäuse G angeordnet. Zwischen den sich ergebenden zwei Zeilen der Strahlerelemente ST1, ST ist ein elektrisch leitendes Trennelement TR angeordnet, an welchem Hilfsreflektoren S1, S2 befestigt sind. Die Antennenanordnungen sind als Cassegrain-Anordnungen aufgebaut, bestehend aus Strahlerelementen ST1, ST2, Hilfsreflektoren S1, S2 sowie Hauptreflektoren R1, R2. Diese sind zylinderförmig, wobei die beiden zugehörigen Zylinderachsen parallel zueinander und senkrecht zu der Drehachse Z angeordnet sind.
  • Die an einer Längsseite des Gehäuses G in zwei Zeilen (2 x 32 Strahlerelemente) angeordneten 64 Strahlerelemente sind alle horizontal polarisiert, das heißt, die elektrische Polarisationsrichtung ist parallel zu der durch das Trennelement TR definierten Ebene. In dem Gehäuse G ist hinter jedem Strahlerelement ein zugehöriger Modul angeordnet, das heißt Sende-/Empfangsmodule (T/R-Module) für die obere Antennenanordnung ST1, S1, R1 und Empfangsmodul (R-Module) für die untere Antennenanordnung ST2, S2, R2. Jeder Modul enthält in integrierter Technik die in der Radartechnik üblichen Bauelemente.
  • Jeder T/R-Modul enthält daher eine dem Strahlerelement unmittelbar folgende Sende-/Empfangsweiche (Zirkulator) sowie daran angeschlossene Sende- und Empfangszweige. Die enthalten einen regelbaren Phasenschieber, eine Sende-Verstärkerkette (Reihenschaltung meherer Verstärker), einen rauscharmen (Empfangs-) Verstärker (LNA = Low Noise Amplifier) und entsprechende Sende-/Empfangsumschalter (SPDT-Schalter). Mit den T/R-Modulen gekoppelt ist noch ein sogenannter T/R-Modulkontroller, mit dem insbesondere die Phasenschieber eingestellt werden sowie die Sende/Empfangsumschalter. Die Funktion des T/R-Modulkontrollers wird nachfolgend noch näher erläutert.
  • Jeder Empfangsmodul enthält lediglich einen Empfangszweig, bestehend aus einem LNA, einem regelbaren Phasenschieber, einem Mischer und einem diesem nachgeschalteten Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler). Alle Empfangsmodule werden ebenfalls von einem Modulkontroller gesteuert, der insbesondere die Phasenschieber einstellt.
  • Einem Radarfachmann ist geläufig, daß einer derartigen Radarantenne RA, die auch als aktives Frontend bezeichnet wird, lediglich wenige zusätzliche Signalleitungen, die teilweise von den gewünschten Betriebsarten abhängen, zugeleitet werden müssen. Die Signalleitungen sind in der Figur mit LO (Lokaler Oszillator) und STE (bidirektonale Steuerleitungen) bezeichnet.
  • Mit der beschriebenen Radarantenne sind folgende Betriebsarten möglich.
    • 1. OLPI-Modus (Omnidirectional Low Probability of Intercept).
  • Dieses ist ein Rundsuch-Verfahren mit einer sich mechanisch um die Drechachse Z drehenden Radarantenne. Es wird mit einem CW (Continous Wave) - oder FMCW (Frequency Modulated Continous Wave) - oder FMICW (Frequency Modulated Interrupted Continous Wave) - Sendesignal gearbeitet sowie mit einem Azimut-Emfpangsdiagramm, das keine Elevationsauswertung ermöglicht. Da eine niedrige Sendeleistung, z.B. 25 W und ein im Azimut breites Sende(Richt-) Diagramm, z.B. mit einem Winkelsektor von 100 °, verwendet werden kann, arbeitet das Radar mit einer niedrigen Strahlungsleistung (ERP = Effective Radiated Power), so daß einerseits von dem Radar keine Störung ausgeht, beispielsweise für andere empfindliche elektronische Systeme, das heißt, es ist eine gute elektromagnetische Verträglichkeit vorhanden. Das Radar ist aber andererseits schlecht detektierbar, beispielsweise von einem Radar-Warnempfänger. Das Azimut-Emfpangsdiagramm besitzt eine Vielzahl von Empfangskeulen (Multibeam), beispielsweise 32 Keulen mit einer Azimutbreite von 3 °. Diese werden für die untere Antennananordnung ST2, S2, R2 mittels einer Fast-Fourier-Transformation (FFT) beispielsweise in Form einer digitalen Buttler Matrix im digitalen Bereich erzeugt.
  • In diesem Modus wird eine reine Dopplerauswertung (Auswertung der Geschwindigkeitsanteile) oder eine Dopplerauswertung mit zusätzlicher grober Entfernungsauflösung, z.B. mit einer Genauigkeit von ± 20 m, durchgeführt. In beiden Fällen ist aufgrund der Multibeam-Struktur der Empfangsantenne eine azimutale Zielwinkelbestimmung möglich. In diesem Modus ist beispielsweise eine Hubschraubererkennung möglich, aufgrund des diese kennzeichnenden Rotorkopf- und/oder Rotorblatt-Dopplerspektrums.
    • 2. Pulsdoppler-Modus.
  • Dieses ist ebenfalls ein Rundsuch-Verfahren mit einer sich mechanisch um die Drehachse Z drehenden Radarantenne. Es wird mit im Azimut beweglichen Sende- sowie Empfangskeulen gearbeitet. Empfangen wird mit zwei in der Elevationsrichtung unterschiedlichen Empfangs-Antennenkeulen, damit der Elevationswinkel (Zielhöhe) eines Radar-Zieles bestimmt werden kann. Dabei wird in Elevationsrichtung beispielsweise eine Genauigkeit von ± 0,2 ° erreicht. Wird ein Mopuls-Verfahren angewandt, so kann der Azimutwinkel eines Radarzieles genau bestimmt werden, beispielsweise mit einer Genauigkeit von ± 0,1 °. In diesem Modus ist eine Entfernungsmessung möglich, mittels in der Radartechnik an sich bekannter Methoden. In diesem Modus ist ebenfalls eine Auswertung von Dopplerspektren, beispielsweise Rotorkopfspektren von Hubschraubern, möglich.
    • 3. Track-Modus (Spurverfolgung, Verfolgung des Flugweges).
  • Dieser Modus ist lediglich während des Pulsdopplerbetriebes möglich, allerdings bei mechanisch unbewegter Radarantenne. In diesem Modus werden die für die Verfolgung eines Radarzieles nötigen Winkelbewegungen der Sende-/Empfangsrichtdiagramme vollelektronisch gesteuert durch Änderung der Phasenbeziehungen der Sende- sowie Empfangs-Strahlerelemente. Es ist beispielsweise möglich, innerhalb eines (Azimut-) Winkelsektors von 120 ° mehrere Radarziele gleichzeitig zu verfolgen und zu vermessen. Dieses erfolgt mit einer hohen Datenrate, so daß beispielsweise Geschosse detektier- und verfolgbar sind. Dabei erfolgt die Bestimmung des Azimutwinkels durch das an sich bekannte Monopulsverfahren. Die Bestimmung des Elevationswinkels erfolgt mittels eines Amplituden- und Phasenvergleichs der Signale aus den Empfangskeulen der beiden Antennenanordnungen ST1, S1, R1 sowie ST2, S2, R2. In diesem Modus sind so hohe Meßgenauigkeiten für die Entfernung, z.B. ± 20 m, den Azimutwinkel, z.B. ± 0,1 °, und den Elevationswinkel, z.B. ± 0,2 °, erreichbar, daß das Radar Steuerungsignale abgeben kann, beispielsweise für die Steuerung eines Geschützes.
  • Es ist ersichtlich, daß die für eine derartige Radaranlage erforderliche Steuer- und Regeleinrichtung SRE von den vorstehend erwähnten Betriebsarten abhängt. In der Figur ist daher lediglich ein Blockbild dargestellt. Dabei bezeichnet LO einen lokalen Oszillator für die Sende-/Empfangsbetriebsarten; Antrieb/Stabilisierung ist eine Antrieb/Stabilisierung ist eine Antriebs- und/oder Stabilisierungsschaltung zum Betrieb des elektromechanisch gesteuerten Drehtisches. Der Block Signalverarbeitung beinhaltet die in der Radartechnik übliche Signalverarbeitung für die angegebenen Betriebsarten. Der Block DV/Kontroller enthält die entsprechende digitale Signalverarbeitung. Der Block ZF bezeichnet die Signalverarbeitung im ZF-Bereich (Zwischenfrequenz-Bereich). Der Block Stromv. enthält die erforderliche Strom- sowie Spannungsversorgungseinrichtungen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwendbar. Beispielsweise ist es möglich, die Radaranlage als eine Art Not- und/oder Ersatzradaranlage zu verwenden, beispielsweise zum schnellen Ersatz einer defekten stationären Radaranlage.
  • Weiterhin ist es möglich, die Antennenanordnungen zu ändern, beispielsweise dadurch, daß die Hilfsreflektoren S1, S2 weggelassen werden und statt dessen dort das Gehäuse G angeordnet wird. Dabei werden die zeilenförmig angeordneten Strahlerelemente ST1, ST2 den Reflektoren R1, R2 zugewandt. Außerdem ist es möglich, statt der zeilenförmig angeordneten Strahlerelemente ST1, ST2 eine matrixförmige Anordnung zu wählen. Damit ist vorteilhafterweise eine schnelle Überwachung sowohl in Aziumut- als auch in Elevationsrichtung möglich.

Claims (9)

  1. Transportable Radaranlage zur Überwachung eines Gebietes, wobei die Radaranlage eine aktive phasengesteuerte Sende-/Empfangsantenne besitzt, dadurch gekennzeichnet,
    - daß eine Kombination aus mindestens zwei mechanisch gekoppelten Antennenanordnungen (ST1, S1, R1; ST2, S2, R2) vorhanden ist,
    - daß die Kombination um eine Drehachse drehbar (Z) angeordnet ist,
    - daß jede Antennenanordnung zumindest einen Reflektor (R1, R2) sowie eine zugehörige Strahlerzeile (ST1, ST2) besitzt,
    - daß jede Strahlerzeile (ST1, ST2) aus einzelnen Strahlerelementen mit angekoppelten Steuermodulen besteht,
    - daß die Strahlerzeilen (ST1, ST2) in einem gemeinsamen Gehäuse (G) angeordnet sind,
    - daß die Strahlerzeilen (ST1, ST2) zueinander parallel und senkrecht zu der Drehachse (Z) angeordnet sind,
    - daß zumindest eine Antennenanordnung (ST1, S1, R1) als Sende-/Empfangsantenne ausgebildet ist, und
    - daß eine Steuer- sowie Regeleinrichtung (SRE) zum Betreiben der Antennenanordnungen vorhanden ist.
  2. Radaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Antennenanordnung (ST1, S1, R1) als Cassegrain-Anordnung ausgebildet ist, bestehend aus einer Strahlerzeile (ST1), einem Hilfsreflektor (S1) sowie dem Reflektor (R1).
  3. Radaranlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Antennenanordnungen (ST2, S2, R2) als reine Emfpangsantenne ausgebildet ist.
  4. Radaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination der Antennenanordnungen aus einer Sende-/Empfangsantenne und einer Empfangsantenne besteht, wobei die Empfangsantenne unterhalb der Sende-/Empfangsantenne angeordnet ist, und wobei beide Antennenanordnungen dieselbe Haupt-Azimutrichtung besitzen.
  5. Radaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Reflektor (R1, R2) hohlzylinderförmig ausgebildet ist.
  6. Radaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanordnungen innerhalb eines Radoms angeordnet sind.
  7. Radaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung im Ka-Band.
  8. Radaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung in einem militärischen Fahrzeug zur Überwachung eines vorgebbaren Luftraumes.
  9. Radaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung im OLPI-Modus, im Pulsdoppler-Modus und/oder im Track-Modus.
EP95115855A 1994-10-29 1995-10-09 Transportable Radaranlage Withdrawn EP0709915A1 (de)

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DE19944438723 DE4438723A1 (de) 1994-10-29 1994-10-29 Transportable Radaranlage
DE4438723 1994-10-29

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EP95115855A Withdrawn EP0709915A1 (de) 1994-10-29 1995-10-09 Transportable Radaranlage

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DE (1) DE4438723A1 (de)

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