SE503641C2 - Fasstyrt radarsystem för spårföljning - Google Patents

Description

so: 644 1 10 15 20 25 30 35 l-.jvl 'll 2 mellan radar och radarmâlets lägesosäkerhetsregion helt ligger inom gränsema för ett enda avståndsentydighetsintervall, framkallad av någon prf.

Hur denna prf, dessa tidsintewall och mättidpunkt ska beräknas är ett av de problem som måste lösas av en schemaläggningsanordning i en fasstyrd radar.

Flera andra faktorer måste emellertid också beaktas vid denna beräkning.

En faktor har att göra med en kombination av dopplerförskjutning och markeko- undertryckning. Om ett måls rörelse mellan två pulseri pulståget är lika långti radiell led som ett halvt antal våglängder hos bärvågen, tycks målet stå stilla. För varje prf uppstår därmed ett antal (lika stora) hastighetsentydighetsintervall under vilka målhastigheten är entydig. Dessutom gäller, att alla ekon från långsamma mål måste undertryckas (markekoundertryckning). Kombinationen av dessa två effekter leder till “blinda fläckar" i hastighetsspektrumet. Detta fenomen kallas dopplerblind- het.

Ett tredje problem uppstår på grund av att radam bara kan mäta ett mål i taget. För varje nytt spår som ska schemaläggas är alltså mättidema som allokerats för andra spår redan upptagna.

Ett fiärde problem uppstår på gnind av så kallad överkorsning: Om fler än ett måls lägesosäkerheter under visst tidsintervall liggeri övenappande loblägen blir detta tidsintervall omöjligt att använda för mätning.

Det gemensamma med dessa problem âr att de är beroende av valet av prf och schemaläggning av mättiden. Problemkomplexet kan växa genom att ytterligare vill- kor måste ställas på radam. Problemkomplexet är nytt eftersom fasstyrd radar är ny. De problemlösningsansatser som är kända går ut på att hantera ett spår i taget, tilldela det nästa lediga tidsperiod och beräkna om möjligt den prf som klarar alla krav. En annan ansats går ut på att för varje gång radam blir “ledig" undersöka vilka spår som behöver mätas, vilka av dessa som är mest nödvändigt att mäta och be- räkna en prf för detta.

Den föreslagna schemaläggningsanordningen löser det uppställda problem- komplexet på ett optimalt och enkelt sätt som dessutom tillåter att nya krav kan införas. Detta sker genom att uppfinningen får den utfonnning som framgår av de efterföljande självständiga patentkravet Övriga krav avser lämpliga utföringsforrner av uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 __ s.. 3 soz 641 I det följande kommer uppfinningen att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1 visar den principiella uppbyggnaden av en utföringsforrn av uppfinningen, fig. 2 visar den principiella uppbyggnaden av en utföringsform av schemalâggningsenheten 2 i figur 1, fig. 3 visar geometriska relationer för ett inkomande mål, där tik anger, om ~i = 1, början av ett tidsintervall k och, om i = 2, slutet av detsamma, fig. 4 visar hur strålen för en osäkerhetsregíon till målet i sammanfaller med motsvarande till målet] och fig. 5 visar en bild över avståndsentydighetsintervall vid tre olika prf:er, där feta linjer anger blinda delar av avståndsentydigheten i varje intervall. (a) anger en position som är blindfri hos endast en av de tre prf:ema. (b) och (c) anger positioner som är blindfria i två resp. tre av de undersökta prf:ema.

Uppfinningen utgörs av en anordning som beräknar tidpunkter och prf för uppdate- ring av ett antal etablerade målspår, med hjälp av beräkningar av en tidsintervall- sekvens för vart och ett av ett antal geometriska och andra villkor som kan ställas på det uppmätta. målet i relation till radams eget läge och hastighet. Dessa tids- intervallsekvenser sammanvägs sedan i en snittoperation till en ny intervallsekvens i vilken den optimala mättidsintervallet kan sökas ut.

Radarsystemet enligt uppfinningen innefattar på ett grundläggande plan en spår- initieringsenhet 6, en banpredikteringsenhet 1, en schemaläggningsenhet 2, en spårselekteringsenhet 3 och en sändarlmottagar-enhet 4.

Spårinitieringsenheten 6 initierar nya spår. Till spårinitieringsenheten är kopplad en banpredikteringsenhet 1 som predikterar målets förväntade läge och beräknade lägesosäkerhet vid nästa mätning som funktion av tiden och vidare det minimala, maximala och bästa mätmellanrummet.

Till banpredikteringsenheten 1 är kopplad en schemaläggningsenhet 2 som utför en oberoende beräkning av en sekvens möjliga tidsintervall till nästa mätning för vardera av två villkor, nämligen att mätmellanrummet skall ligga mellan de beräk- nade minimala och maximala mätmellanrummen och att avståndsentydighet skall so: erá ~ 10 15 20 25 30 35 li i 41,' jl, 4 råda, och därpå utför en snittningsoperation mellan de så beräknade sekvensema av tidsintervall i avsikt att beräkna det optimala tidsintervallet till nästa mätning.

Till schemaläggningsenheten 2 är kopplad en spårselekteringsenhet 3 som söker ut det spår som har kortaste tidsintervall, Ki, till nästa mätning och minskar övriga spårs tidsintervall till mätning med Ki. Till spårselekteringsenheten 3 är kopplade en sändar/mottagar-enhet 4 som bildar vågforrn, riktar strålen, är utformad att kunna registrera reflexen från målet och beräkna, på känt sätt, avstånd, hastighet, bäring och precision i avstånds- och hastighetsberäkningama, vilka värden överförs till banprediktionsenheten 1 för användning i denna enhets vidare beräkningar.

I vissa fall kan inte schemaläggningsenheten 2 beräkna mättid för en pulsrepeti- tionsfrekvens. För att klara dessa fall är det lämpligt att radarsystemet innefattar en resolveringsenhet 5 som är kopplad till schemaläggningsenheten och som kan beräkna resolveringsfrekvenser och möjliga mättider för resolvering.

Nödvändiga uppgifter för de olika enhetemas beräkningar och resultaten av beräk- ningama måste lagras på något sätt Det är lämpligt att använda sig av en speciell minnesenhet 7 som är kopplad till samtliga enheter kopplad för detta ändamål.

Andra lösningar på minneshanteringen är emellertid också möjliga.

I det följande kommer de olika enhetema att presenteras närmare. 6. lnitieringsenheten 6 initierar målspår. Detta görs genom att den, baserat på någon känd metod för detektion av mål med radar, ger ingångsvärden på de parametrar som behövs för att göra målbaneprediktion i banprediktionsenheten 1. 1. Banprediktionsenheten 1 beräknar eller väljer ett antal parametrar som senare appliceras av enhet 4. Med utgångspunkt från de senaste mätningama tilldelas målet en målbanehypotes. Denna kan vara en rakbanehypotes eller någon manöverhypotes. De senare kan vara av flera slag beroende på de svängkrafter som enligt hypotesen påverkar målet. En rakbanehypotes kännetecknas av liten osäkerhetstillväxt och manöverhypotesema av stor osäkerhetstillväxt -ju större hypotetisk svängkraft desto större osäkerhetstillväxt. Osäkerhetstillväxten uttrycks av faktorema p,(t) och ;i_(t) iforrnlema a1 och ag nedan, och illustreras av bredden hos den trumpetforrnade öppningen i figur 3. Ju större osäkerhetstillväxt desto större trumpetöppning. För hypotestilldelning finns flera kända statistiska 10 15 20 25 30 35 > ¿ sas 641 metoder, varav de flesta baseras på de senaste mätningamas placering och avstånd från hypotetiska rakbanor eller svängkurvor.

Med målbanehypotesen som gn.|nd kan man bestämma vissa av de faktorer som senare erfordras för att uppskatta målets förväntade läge vid nästa mätning -tex i form av polära koordinater. Några av dessa faktorer är målets position, hastighet, svänghastighet och acceleration vid senaste mätning samt funktioner för beräkning av motsvarande förväntade värden vid nästa mätning. En parameter i dessa funk- tioner utgörs av det ännu okända värdet på tidsskillnaden mellan senaste och nästa mätning för aktuellt spår. Värden på läge, hastighet, svänghastighet och accelera- tion skrivs in i motsvarande mínnesceller för det aktuella spåret i minnesenheten 7.

För rakbanehypoteser antyds funktionen för Iägesbestämningen i formel a1, högra delen.

Lägesosäkerheten beror bland annat av tidsdifferensen mellan senaste och nästa mätning för aktuellt spår. Lägesosäkerhetstillväxten kan erhållas på olika sätt, till exempel med högerdelen av forrnlema a1 och a2 nedan eller med Kalmanfilter.

Erforderliga parametrar - med undantag av tidsdifferensen - i funktioner som be- hövs för att beräkna lägesosäkerheten lagras i motsvarande mínnesceller i minnes- enheten 7.

Den uppmätta dopplerförskjutningen kan - men måste inte - användas för att be- räkna radialhastigheten och därmed verifiera målets hastighetskomponent i radiell led.

Det erforderliga pulsantalet kan beräknas på olika sätt. Ett sätt bygger på känd teknik som kombinerar kraven på detektion, avståndsnoggrannhet, doppler- noggrannhet, avståndsupplösning och dopplerupplösning.

Den maximala tidsdifferensen (maximalt mätrnellanmm) mellan senaste och nästa mätning för aktuellt spår beräknas med hänsyn till att hela lägesosäkerhetsområdet skall rymmas av den sektom som bildas av en monopuls. Lägesosäkerhetsområdet växer enligt den högra termen i formlema a1 och ag, högra delen, se också figur 3.

Den eftersökta tidpunkten beräknas enligt formel a1 och az. n Den minimala tidsdifferensen (minimalt mätmellanrum) mellan senaste och nästa mätning för aktuellt spår beräknas med hänsyn till arbetsbelastning och belys- ningsstrategi. Hög arbetsbelastning är ett skäl till att vänta viss minsta tid mellan två sos 64% 1 10 15 20 25 30 35 'Wii v' 6 belysningar av mål av viss typ. Med belysningsstrategi avses regler om sparsamhet med radarbelysningar för vissa måltyper, Ett optimalt mätmellanrum (bästatid) mellan senaste och nästa mätning för aktuellt spår beräknas såsom en funktion bland annat av minimalt och maximalt mätrnellan- rum. Bästatiden kan till exempel väljas så att viss prooentuell andel av differensen mellan minimalt och maximalt mätmellanmm är mindre än bästatidpunkten. 2. Schemaläggningsenheten 2 utgörs av följande delar vilka kan vara ihop kopplade enligt figur 2. 2.1 En beräkningsenhet 2.1 som ur en given mängd av prfzer väljer det maximala prf-värdet. 2.2 En beräkningsenhet 2.2 som med denna prf som grund beräknar noll eller ett tidsintervall vilket ligger mellan måtmellanrumsgränsema. För lagring av information om tidsintervall, se avsnittet om minnesenheten 7. 2.3 En beräkningsenhet 2.3 som med i 2.1 utvalt prf som grund beräknar noll, ett eller flera tidsintervall under vilka avstândsentydighetskravet är uppfyllt. Detta krav innebär att målets lägesosäkerhetsregion i radiell led helt skallinneslutas i ett enda avståndsentydighetsintervall under den tid mätningen pågår. Detta kan beräknas på följande sätt, se figur 3.

Tidpunkten för målets rörelse till den nännaste kanten av osäkerhetsområdet ges av formel a1 och tidpunkten för målets rörelse till den bortersta kanten av osäker- hetsområdet ges av formel a2, där n = 0,1,2,3.... Övriga variabelnamn förklaras nedan. För ett kommande mål (dvs ett mål som närrnar sig radam) utgör den första tidpunkten, t i a1, den övre gränsen för ett tidsintervall och den andra tidpunkten, t i az, den undre gränsen för ett tidsintervall. För ett gående mål gäller det omvända förhållandet. Maximal ett tidsintervall kan skapas för varje n-värde.

C 2> (al) TIX +tpuk Sr, +t xv, -p,(t) r;,+txv,+p,(t) s (n+1)x HM (az) C 2> 10 15 20 25 so 35 7 där n = heltal större än eller lika med noll, c = ljushastighet, prf = pulsrepetitionsfrekvens, IW, = mätlängd, ro = avstånd vid senaste mätning, = tidsintervall mellan föregående och nästa mätning, v = målets radialhastighet, positiv enbart om målet fiärmar sig, ,u,(t) = avståndet mellan rakbanan och osäkerhetsregions närmaste kant, vilket kan beräknas i Kalmanfiitret men också kan approximeras till k, x t2,k, 2 0, puh) = avståndet mellan rakbanan och osäkerhetsregions längst bort liggande kant, vilket kan beräknas i kan beräknas i Kalmanfiitret men också kan approximeras till k, x t2,1:, z 0. 2.4 är en beräkningsenhet som med i 2.1 utvalt prf och information om målets radialhastighet som grund räknar ut huruvida dopplerblindhet råder, se fonnel (b).

Om så är fallet med valt prf-vårde produceras en tom sekvens, dvs en sekvens med noll stycken tidsintervall, annars produceras en sekvens med ett tidsintervall vars gränser är noll respektive positiva oändligheten.

Följande formel för dopplerblindhet markerar den blindfria delen av varje hastighets- entydighetsintervall, mxQfi+ebnarsv,_<_(m+1)xÄx:rjF-a5nar (b) där m = heltal större än eller lika med noll, J. = bärvågsfrekvens, prf = pulsrepetitionsfrekvens, dmar = blind marginal i varje ända av dopplenntervallet, v = målets radialhastighet, positiv om målet fjärmar sig. f Mål som har en sådan hastighet att de hamnari en blind fläck blir osynlig för radam. Eftersom hastighetsentydighetsintervallen beror av prfzen, kan ett mål som är osynligt med ett prf-värde synliggöras med ett annat. 503 641 8 j' 10 15 20 25 30 35 ~l\.1..~, 'L 2.5 En berâkningsenhet 2.5 som med i 2.1 utvalt prf som grund beräknar noll, ett eller flera tidsintervall under vilka överkorsning ej råder. Dessa tidsintervall bildar en sekvens av tidsintervall. Överkorsning illustreras i figur 4. Överkorsning är det till- stånd då osäkerhetsregionen för ett mål är helt eller delvis skymt av osäkerhets- regionen för ett annat mål. Geometrin för detta förhållande är tidsberoende. För- enklade beräkningar av överkorsning kan användas. Överkorsning kan till exempel sågas råda vid de tidpunkter då två eller flera mål har samma förväntade bäring, med tillägg för sådana tidsintervall på båda sidor om denna tidpunkt som beror av det inbördes förhållandet mellan målens riktningar. Om målen gåri nästan samma riktning tar överkorsningen längre tid. 2.6 En berâkningsenhet 2.6 som med i 2.1 utvalt prf som grund beräknar noll, ett eller flera tidsintervall som ej allokerats för mätning av andra mål. Dessa tidsintervall bildar en sekvens av tidsintervall.

Anmärkning: lnforrnation om tidsintervall för mätning av andra mål kan anting- « . en erhållas ur spårminnesceller för "prf“ och “kvarvarande tid till mätning“, se avsnittent om mlnnesenheten 7 eller administreras i en särskild tidsintervall- sekvens för upptagna tidsintervall. 2.7.1 Noll, en eller flera beräkningsenheter 2.7A.j, där j=1 ,2,3,...,m, som var och en, med i 2.1 utvalt prf som gmnd, beräknar en sekvens av tidsintervall, under vilka mätning ej kan göras av något annat skäl. Ett sådant skäl är att viss del av varje tidsenhet måste allokeras för sökning. Komplementmängden (se definition nedan) till de sålunda allokerade tidsintervallen bildar en sekvens av tidsintervall av tillåtna tider för varje berâkningsenhet 2.7.j. Sökning är en aktivitet, som beståri att söka efter nya målspår i definierade områden. Detta inbegriper allokering av visstids- andel av den totalt tillgängliga tiden för sökning, innan tid allokeras för målspårs- mätning.

Komplementmängden till en sekvens S av tidsintervall är en sekvens T av tidsintervall sådan att exakt de tidpunkter som ej ingår i något tidsintervall i S ingår i ett tidsintervall i T. 2.8 En berâkningsenhet 2.8 som gör snittning (se definition nedan) av alla de enstaka tidsintervall eller sekvenser av tidsintervall som erhållits från beräknings- enhetema 2.2-2.7. Resultatet utgörs av en sekvens av tidsintervall. 10 15 20 25 30 35 l' i :Iifl vi. 5023 641 Snittning av två tidsintervall-sekvenser S1 och S2 är en tidsintervall-sekvens T sådan att exakt de tidpunkter som ingår både i ett tidsintervall i S1 och i ett tidsintervall i S2 också ingåri ett tidsintervall iT. Detta kan skrivas T=snittning(S1,S2). Snittning av flera tidsintervall-sekvenser S1,S2,...,Sn, n>2, är då Tn, som erhålls via en rekurslv process Tn=snittning(Tn_1,Sn) för alla n>2 och där T2=T erhålls enligt föregående stycke. 2.9 En beräkningsenhet 2.9 som ur sekvensen från enhet 2.8 beräknar bästa tid för uppdatering. 2.9.1 Först avlägsnas all de intervall vars längd understiger mätlängden, som kan beräknas ur följande fonnel T =2 x f x%rf ' (c) där T = mätintervallets längd, , f = ett positivt heltal som beror av erforderlig effekt vilken beräknas av radarekvationen, w = heltal som anger pulsantalet, prf = pulsrepetitionsfrekvens. 2.9.2 Om minst ett intervall därefter återstår, beräknas starten av det tidsintervall av mätlängds-storlek vars mittpunkt ligger närmast bästatidpunkten, vilket beräknas av enhet 1 och är en optimal tidsdifferens mellan minimalt och maximalt mätmellan- rum. Detta startvärde skrivs in i minnesutrymmet för “kvarvarande tid till nästa mät- ning” i minnesenheten 7. 2.10 En enhet 2.10 som, om noll stycken tidsintervall återstår enligt punkt 2.9 och flera prfzer återstår att testa, avlägsnar den prf som senast valdes av beräknings- enhet 2.1 ur prf-mängden.

Om däremot noll stycken tidsintervall återstår enligt punkt 2.9 och ej flera prfzer återstår i prf-mängden, utförs istället resolution av beräkningsenhet 5.

Beräkningsenhetema 2.2-2.7 är oberoende av varandra. De kan antingen vara anordnade parallellt såsom visas i figur 2, eller sekventiellt, varvid snittning utförs i sas 641 10 15 20 25 30 35 I 'nu v' 10 varje steg mellan ingående tidsintervallsekvens och den tidsintervallsekvens under vars tider villkoret är sant. Om dessa steg utförs sekventiellt bortfaller behovet av enhet 2.8 och tidsintervallsekvensen från enhet 2.7 överförs direkt till beräknings- enhet 2.9.

En variant av ovanstående, som visserligen tar längre tid att genomföra, är att utföra en awägning mellan följande mjuka önskemål, nämligen * minimering av mätlångden, " närhet till bästatidpunkten och * centreringen av ett dopplerintervall vars gränser beräknas med formeln (b).

För att kunna bedöma dessa önskemål och finna det prf-värde som ger den bästa kombinationen av önskemål, kan de sammanviktas. Detta görs genom att dels in- föra tre viktfaktorer samt dels, för alla prf-värden som ger minst ett tidsintervall enligt 2.9.1, spara i en minnescell per prf-värde värdet på summan av tre produkter.

Produktema avser produkten av den inverterade mätlängden och viktfaktor nummer 1, produkten av avståndet till bästatidpunkten och viktfaktor nummer 2, och produk- ten av avståndet till dopplerintervailets mitt och viktfaktor nummer 3. Efter att ha utfört dessa beräkningar för alla prf-värden väljs det prf-värde som ger den minsta summan och motsvarande mättidsintervall. Denna awägning mellan mjuka önske- mål kan göras selekterbar, dvs. till- och frånkopplingsbar.

Tilldelning av värden på viktfaktorer kan vara statisk eller dynamisk. Vid statisk till- delning har de konstanta värden. Vid dynamisk tilldelning kan de ändras med operatörskommando eller regleras av sändar/mottagarenheten genom att låta vikt- faktom för "centrering av dopplerintervall" öka med minskande signal/brusförhållande. En lämplig initial värdetilldelning på viktsfaktorema är 104, 1 resp. 1. 3. Spårselekteringsenheten 3 identifierar - genom jämförande undersökning bland alla de minnesceller vilka för olika spår innehåller information om kvarvarande tid till nästa uppdatering - det spår i av alla spår som har minsta kvarvarande tid till mät- ning Ki, samt minskar värdet för kvarvarande tid till mätning för alla andra spår med samma tal Kg, och överför dessutom numret på aktuellt målspâr i till sändarlmottagar-enheten 4. Talet K; anger en absolut (framtida) tidpunkt nämligen tidpunkten Now + K; där Now är den absoluta tidpunkten för radams senaste mät- ning. 10 15 20 25 30 35 l li l bli' 'l , I n sos 641 4. Sändar/mottagar-enheten 4 består av sändare, mottagare och antenn till en fas- styrd radar. Sändaren beräknar avstånd och bäring enligt funktioner som tidigare har bestämts av banprediktionsenheten för detta målspår. Även erforderligt puls- antal beräknas med hänsyn till den för målbelysning erforderliga energin. Tidigare beräknat och i statusvektom lagrat prf-värde används. Fasförskjutning i radar- antennens olika element beräknas så att pulståget riktas i avsedd riktning. Enheten läggs i vänteläge, och vid den absoluta tidpunkten Now + K; startar utsändningen av pulståget. Mottagaren beräknar avstånd till målet med hjälp av uppmätt tidsför- dröjning av mottagna reflexer. Vidare beräknas avstånd och radialhastighet. Dessa data registreras i spårets statusvektor. Värdet på tidpunkten för senaste mätning Now uppdateras genom addition av värdet på Ki.

Om någon reflex inte uppmäts, utförs ett nytt mätförsök snarast, vilket innebär att data för minimalt mätrnellanrum och bästatid sätts lika med noll, och att ny uppstart görs av beräkningsenheten 2. Fömyat mätförsök efter missad reflektion utförs nor- malt ett litet antal (0-2) gånger. Om reflex från målet trots detta ej uppmäts, avslutas spåret, vilket innebär att det ej mera bearbetas av denna eller andra enheter. Vid fömyade mätförsök kan nya målbanehypoteser prövas. 5. Resolveringsenheten 5 beräknar resolveringsfrekvenser och möjliga mättider för resolvering. Resolvering innebär att målet belyses sekventiellt med ett litet antal (s st) pulståg med varierande prf:er. Högst m stycken av dessa (m pande intervall för avståndsblindhet (dvs det blinda tidsintervallet mellan två nära- liggande avståndsentydighetsintervall) i målets osäkerhetslucka. Om detta villkor inte uppfylls, ökas antalet pulståg s, se figur 5. Beräkningen i enhet 5 utförs endast om man i enhet 2 ej kunnat generera mättid för en enkel prf. 7. Minnesenheten 7 utgörs av ett minne med erforderliga minnesceller vilka kan indelas i följande gnipper: 7.1 Ett antal minnesceller 7.1 för lagring av värdena på alla prf:er. Dessa värden är konstanta och används av enhet 2. 7.2 En minnescell 7.2 för lagring av den absoluta tidpunkten Now för radams senaste mätning. Innehållet i denna cell ändras av sändar/mottagarenheten 4. 7.3 Ett antal grupper av minnesceller 7.3 för representation av var sitt tidsintervall.

Varje sådan grupp innehåller data för start och slut av tidsintervallet samt spår- so: 644 = 10 15 20 25 30 1,1” 'lv 12 nummer och pekare till en annan minnescellgrupp som också representerar ett tidsintervall - pekaren utgörs av nummer eller adress till den andra cellgruppen. En minnescellgmpp av denna typ utgör ett tidsintervallobjekt. En kedja av hoplänkade tidsintervallobjekt utgör en tidsintervallsekvens. Tidsintervallobjekt allokeras och bearbetas av beräkningsenhet 2. l denna enhet bildas och underhålls också tids- intervallsekvenser. 7.4 En grupp av minnesoeller 7.4 för lagring av statusvektom hos varje spår. Denna vektor har element för. tilldelas vid spårstart av enhet 6. Varje spår har ett unikt nummer. beräknas av enhet 1; används av enhet 4. - spåmummer i - avstånd vid senaste mätning - bäring vid senaste mätning beräknas av enhet 1; används av enhet 4. - hastighet vid senaste mätning beräknas av enhet 1; används av enhet 4. - kurs vid senaste mätning beräknas av enhet 1; används av enhet 4. - tillväxtfaktorer k,, k" för lägesosäkerheten beräknas av enhet 1; används av enhet 4. kan vara konstant eller bero på målvolymen; beräknas av enhet 1; används av enhet 2. - maximalt mätmellanrum beräknas av enhet 1; används av enhet 2. - bästatid beräknas av enhet 1; används av enhet 2. - funktion för beräkning av hur predikterat läge beror av tidsdifferensen mellan före- gående och nästkommande mätningar, bestäms av enhet 1; används av enhet 4. - funktion för beräkning av hur predikterad lägesosäkerhet beror av mätrnellan- - minimalt mätrnellanrum rummet; bestäms av enhet 1; används av enhet 2. beräknas av enhet 4; används av enhet 4. - planerad prf för nästa mätning beräknas av enhet 2; används av enhet 4. - planerad mätlängd för nästa mätning beräknas av enhet 2; används av enhetema 2 och 3. - radannålarea 10 15 20 25 "1§i|" 3 1 so: 641 13 - kvarvarande tid till nästa mätning K; tidsskillnaden mellan tidpunkten för start av nästa mätning av detta spår och tidpunkten för radams senaste mätning vilket lagras i minnescelien Now; K; beräknas av enhet 2; används och ändras av enhet 3. - tidsintervallsekvens N för möjlig mätning (se nedanstående punkt 7.3); beräknas och används av enhetema 2 och 3.

Anmärkning: Det finns en utförandeform med - och en utan - särskild tids- intervallsekvens för upptagna tidsintervall. Om denna sekvens finns, lagras där data för tidsintervall för nästa mätning av varje spår. Om den särskilda tidsintervallsekvensen för upptagna tidsintervall ej finns, lagras istället tidsdata för nästa mätning enbart i varje spårs minnescell för kvarvarande tid till mätning Ki. 7.5 En grupp av minnesceller 7.5 som lagrar antenn- och effekt-data som behövs i radarekvationen. Används för beräkning av pulsantal i sändarlmottagar-enheten 4.

Enhetema 3, 4, 1 och 2 (i denna ordning) utgör en sekvens av enheter som i normala fall bearbetar ett målspår per varv. Undantag 1: Om prf-värdet inte kan beräknas i enheten 2, utförs dessutom resolution i enheten 5. Undantag 2: Om mål- reflex inte erhålls i sändar/mottagar-enheten 4, görs ny schemaläggning av målspåret i enheten 2 utan mellanliggande bearbetning i enheten 1. Om målreflex inte erhållits vid upprepade mätförsök, avslutas målspåret.

Claims (15)

sus 64% s 10 15 20 25 30 35 14 Patentkrav

1. Radarsystem med fasstyrd antenn för spårföljning innefattande en sändarlmottagar-enhet (4), k ä n n e t e c k n at a v att den innefattar en spår- initieringsenhet (6) som initierar nya spår, en till spårinitieringsenheten kopplad banpredikteringsenhet (1) som predikterar målets förväntade läge och beräknade lägesosäkerhet vid nästa mätning som funktion av tiden och vidare det minimala, maximala och bästa mätmellanrummet, en till banpredikteringsenheten (1) kopplad schemaläggningsenhet (2) som utför en oberoende beräkning av en sekvens möj- liga tidsintervall till nästa mätning för vardera av två villkor, nämligen att mätmellan- rummet skall ligga mellan de beräknade minimala och maximala mätmellaniummen och att avståndsentydighet skall råda, och därpå utför en snittningsoperation mellan de så beräknade sekvensema av tidsintervall i avsikt att beräka det optimala tidsintervallet till nästa mätning, en till schemaläggningsenheten (2) kopplad spår- selekteringsenhet (3) som söker ut det spår som har kortaste tidsintervall, K), till nästa mätning och minskar övriga spårs tidsintervall till mätning med K), den till spårselekteringsenheten (3) kopplade sändarlmottagar-enheten (4) som bildar vågforrn, riktar strålen, är utfomiad att kunna registrera reflexen från målet och beräkna, på känt sätt, avstånd, hastighet, bäring och precision i avstånd- och hastighetsberäkningama, vilka värden överförs till banprediktionsenheten (1) för användning i denna enhets vidare beräkningar.

2. Radarsystem enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att det vidare in- nefattar en till schemaläggningsenheten (2) kopplad resolveringsenhet (5) som, om schemaläggningsenheten inte kunnat beräkna mättidför en pulsrepetitions- frekvens, beräknar resolveringsfrekvenser och möjliga mättider för resolvering.

3. Radarsystem enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n at a v att det vidare in- nefattar en till samtliga enheter kopplad minnesenhet (7) som lagrar nödvändiga uppgifter för enhetemas beräkningar och resultaten av beräkningama.

4. Radarsystem enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n at a v att schemalägg- ningsenheten (2) är utförd att beräkna den optimala tidsdifferensen till nästa mät- ning genom att för det första bland ett antal förutbestämda prf-värden välja (2.1) det högsta möjliga prf-vârdet, för det andra beräkna (2.2;2.3) den sekvens av tidsinter- vall för varje villkor, som täcker exakt de tidpunkter under vilka villkoren är uppfyllda, för det tredje utför en snittoperation (2.8) mellan de så beräknade sekvensema av tidsintervall, vilket genererar en tidsintervallsekvens N (tig. 3), för det tjärde beräkna 10 '15 20 25 30 35 å ,., so: 641 (2.9) det tidsintervall, vars längd är lika med mätlängden, ligger helt inom tidsinter- vallsekvensen N och vars mittpunkt ligger närmast bästatidpunkten och för det femte lagra starttidpunkten för detta mätintervall i minnesenhetens (7) minnescell för kvarvarande tid till mätning, Ki- i spårets i statusvektor.

5. Radarsystem enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n at a v att schemalägg- ningsenheten (2) är utförd att eliminera det senast utvalda prf-värdet (2.10), som inget tidsintervall för mätning erhålls vid beräkningama i enheten, varefter förfaran- det i schemaläggningsenheten repeteras.

6. Radarsystem enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a t a v att schemalägg- ningsenheten (2) är utförd att ge signal till resolutionsenheten (5) om resolution, om inget prf-värde återstår bland de fömtbestämda prf-värdena.

7. Radarsystem enligt något av de tidigare patentkraven, k ä n n e t e c k n at a v att minnesenheten (7) innehåller minnesceller som lagrar värden för alla valbara pulsrepetitionsfrekvenser (7.1), data om den absoluta tidpunkten, Now, för radams senaste mätning (72), data om tidsintervallobjektsekvenser (7.3), och data om aktuellt status hos varje målspår (7.4), det senare innefattande en minnesadress till en tidsintervallsekvens för möjliga mättidpunkter och minnesceller för respektive minimalt, maximalt och bästa tidsintervall till nästa mätning och kvarvarande tid till nästa mätning, Ki.

8. Radarsystem enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n at a v att schemalägg- ningsenheten (2) är utförd att beräkna en sekvens av tidsintervall för ytterligare ett villkor och utföra en snittoperation (2.8) mellan denna sekvens av tidsintervall och sekvensema för övriga villkor, där villkoret avser dopplerblindfrihet (2.4).

9. Radarsystem enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a t a v att schemalägg- ningsenheten (2) är utförd att beräkna en sekvens av tidsintervall för ytterligare ett villkor och utföra en snittoperation (2.8) mellan denna sekvens av tidsintervall och sekvensema för övriga villkor, där villkoret avser överkorsningsfrihet (2.5).

10. Radarsystem enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n at a v att schemalägg- ningsenheten (2) är utförd att beräkna en sekvens av tidsintervall för ytterligare ett villkor och utföra en snittoperation (2.8) mellan denna sekvens av tidsintervall och sekvensema för övriga villkor, där villkoret avser överlappningsfrihet (2.6). 503 641 4 10 15 20 25 Ehiw' 16

11. Radarsystem enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n at a v att schemalägg- ningsenheten (2) är utförd att beräkna en sekvens av tidsintervall för ytterligare ett villkor och utföra en snittoperation (2.8) mellan denna sekvens av tidsintervall och sekvensema för övriga villkor, där villkoret avser sökning (2.7).

12. Radarsystem enligt något av de tidigare patentkraven, k ä n n e t e c k n at a v att schemaläggningsenheten (2) är utförd att, för alla prf-värden som ger tidsinter- vallsekvenser N med minst ett tidsintervall av tillräcklig längd, för det första beräkna mätlängd, minsta avstånd till bästatidpunkt och avstånd till dopplerintervallmittpunkt, för det andra väga samman dessa värden genom att multiplicera inverterade mät- längden med en första viktfaktor. avståndet till bästatidpunkten med en andra vikt- faktor och avståndet till dopplerintervallmittpunkten med en tredje viktfaktor och summera dem och för det tredje välja det prf-värde som ger den minsta av de sålunda beräknade summoma.

13. Radarsystem enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k n a t a v att schema- läggningsenheten (2) är utförd att använda viktfaktorema 104, 1 resp. 1.

14. Radarsystem enligt något av de tidigare patentkraven, k ä n n e t e ck n at a v att schemaläggningsenheten (2) är utförd att genomföra en ny omgång beräkningar med kraftigt minskade parametrar för minimal, maximal och bästa tid, om sändar/mottagar-enheten (4) inte kan registrera någon reflex från målet.

15. Radarsystem enligt patentkravet 14, k ä n n e t e c k n at a v att banpredik- tionsenheten (1) är utförd att förändra målbanehypotesen mellan varje ny beräk- ningsomgång.