SE508294C2 - Förfarande och anordning för styrning av en radar - Google Patents

Förfarande och anordning för styrning av en radar

Info

Publication number
SE508294C2
SE508294C2 SE9700112A SE9700112A SE508294C2 SE 508294 C2 SE508294 C2 SE 508294C2 SE 9700112 A SE9700112 A SE 9700112A SE 9700112 A SE9700112 A SE 9700112A SE 508294 C2 SE508294 C2 SE 508294C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
radar
time period
during
time
pulses
Prior art date
Application number
SE9700112A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9700112L (sv
SE9700112D0 (sv
Inventor
Bengt Andersson
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
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 Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9700112A priority Critical patent/SE508294C2/sv
Publication of SE9700112D0 publication Critical patent/SE9700112D0/sv
Priority to DE69829794T priority patent/DE69829794T2/de
Priority to EP98850006A priority patent/EP0864880B1/en
Priority to US09/008,625 priority patent/US5920279A/en
Priority to DE69823576T priority patent/DE69823576T2/de
Priority to US09/008,624 priority patent/US5907301A/en
Priority to EP98850005A priority patent/EP0864879B1/en
Publication of SE9700112L publication Critical patent/SE9700112L/sv
Publication of SE508294C2 publication Critical patent/SE508294C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/282Transmitters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/106Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/18Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein range gates are used
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver

Description

10 15 20 25 30 35 508 294 2 flera fysikaliska begränsningar, omöjliggör vanligtvis en det tilldelade kylningskapaciteten och/eller effektuttaget för större utökning av radarn utöver utrymmet, uteffekt eller för någon annan orsak.
En större antenn låter sig inte alltid användas då vanligtvis antennstorleken från början är optimerad med tanke på begränsningar som till exempel storlek, vikt och kostnad. Att minska en radars brusfaktor är extremt dyrbart om det ens är möjligt. Exempelvis kan en radar på grund av en mycket viktig tillämpning redan vara optimerad vad gäller brusfaktorn, det vill säga vara utrustad med den mest avancerade elektroniken med den lägsta tillgängliga brusfaktorn, varvid en ytterligare sänkning av brusnivån inte möjlig.
Flera försök att utöka en radars räckvidd och/eller uteffekt har gjorts. Det amerikanska patentet US 4,336,538 förefaller beskriva ett system som visar på en möjlighet att med hjälp av ett speciellt kraftaggregat öka räckvidden inom vissa vinkelintervall, vilka bedöms som intressanta.
Detta sker genom att under ett vinkelintervall, vilket bedöms som intressant, höja medeleffekten genom att höja pulsrepetitionsfrekvensen (PRF). Detta sker genom att sända radarpulser med tio olika frekvenser. Det kan anses vara en nackdel att strömförsörjningen måste ändras för att kunna förse radarsändaren med totalt sett mera energi. Det kan således anses vara en nackdel att metoden enligt US 4,336,538 förefaller kräva en omfattande ombyggnad av en befintlig radar för att kunna tillämpas. Det kan även anses vara en nackdel att de vinkelintervallen, som.enligt US 4,336,538 består av resten av eller större delar av ett rotationsvarv, kan ej næd mindre intressanta denna. metod dra fördel av en utökad räckvidd eftersom radarn behöver en lång återhämtningstid enligt patentet. 10 15 20 25 30 sus 294_ 3 Det amerikanska patentet US 5,140,332 förefaller beskriva ett radarsystem där pulskompression sker i två steg. Ett första steg, som ger en kortare modulerad puls och ett andra steg som ger den slutgiltiga kompressionen. Avsikten med metoden enligt US 5,l40,332 förefaller vara att modernisera äldre radarstationer, som består av rör- baserade sändare vilka använder korta pulser, med.modernare halvledar-bestyckade sändare som använder långa pulser.
Genom att införa ett system med pulskompression i två steg behöver endast sändaren bytas ut för en modernisering och därigenom ökning av prestanda. Det kan däremot anses vara en nackdel att sändaren behöver bytas ut och att en ny pulskompression behöver införas för att uppnå en prestanda- förbättring.
Det amerikanska patentet US 5,136,300 förefaller beskriva en sändarmodul som beroende på tillämpning och därmed också uteffektsbehov kan användas i olika antal tillsammans.
Exemplen som ges är två moduler som används tillsammans för en väderradar och 30 moduler för en avfyrningsstyrradar.
Det kan, som nämnts tidigare, anses vara en nackdel eller rent av en omöjlighet att öka prestanda genom att utvidga sändaren med hjälp av moduler, eftersom detta innebär ökad strömförbrukning, större platsbehov och större kylbehov.
Tidigare känd teknik visar att det är ett stort problem att kunna utöka en radars räckvidd utan att förändra radarns effektslutsteg och/eller strömförsörjning. Förändring av en radars effektslutsteg innebär att radarn måste byggas om både direkt i samband med effektslutsteget och även i samband med förändrat kylbehov & kraftbehov. fx 10 15 20 25 30 35 508 294 4 REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att ange ett förfarande och att öka ovanstående nämnda nackdelar. en anordning för en radars prestanda utan Ett annat ändamål med uppfinningen är att ange ett för- farande och en anordning för att öka en radars prestanda utan att radarns energibehov ökar.
Ett ändamål därutöver med uppfinningen är att ange ett förfarande och en anordning för att frigöra antenn, radarsändare och radarmottagare under en deltidsperiod för annat än radaranordningens ordinarie radarfunktion son\till exempel för datakommunikation.
Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen genom ett förfarande och en anordning för att i en radaranordning för måldatainmätning styra utsändning av radarpulser och mottagning av målekon, vilka härstammar från de utsända radarpulserna, på ett sådant sätt att radaranordningens prestanda ökar för att därmed få en längre räckvidd under Tidsperioden företrädesvis en tidsperiod. upprepas kontinuerligt. Tidsperioden delas in i en första och en andra deltidsperiod där den första och andra deltidsperioden vardera är minst två gånger så lång som ett pulsrepetitionsintervall vilket används under den första deltidsperioden. Radaranordningen styrs att under den första deltidsperioden, för måldatainmätning, sända radarpulser med ett högre energiinnehåll än vad som är möjligt i ett fortvarighetstillstånd. Styrning sker på ett sådant sätt att radaranordningens utsända energi under tidsperioden högst uppgår till radaranordningens möjliga energiutsändning i ett fortvarighetstillstånd under en nmtsvarande tidsperiod. Därmed erhålls en effektivare signalintegrering genom att målekon som härstammar från fT\ 10 15 20 25 30 35 508 294 5 radaranordningen signalintegreras koncentrerat under den första deltidsperioden. Radaranordningen styrs även att inte sända radarpulser för måldatainmätning under den andra deltidsperioden.
Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen även genom ett förfarande för att i en radaranordning för måldatainmätning mottagning av målekon på ett sådant sätt att radar- anordningens prestanda ökar under en tidsperiod. Prestanda styra utsändning av radarpulser och ökas för att därmed få en längre räckvidd. Radar- anordningen innefattar avståndsfållor vari målekoenergi signalintegreras. Enligt förfarandet delas tidsperioden först in i en första och en andra deltidsperiod. Den första och andra deltidsperioden är vardera minst två gånger så lång son1ett pulsrepetitionsintervall som används under den första deltidsperioden. Enligt förfarandet styrr radaranordningen under den första deltidsperioden att f«: måldatainmätning sända radarpulser med ett högre enerc.- innehåll än vad som är möjligt i ett fortvarighetstill- stånd. håll sker på ett sådant sätt att radaranordningens utsända Sändning av radarpulser med ett högre energiinne- energi under tidsperioden högst uppgår till radar- anordningens möjliga energiutsändning i ett fortvarighets- Därmed erhålls en effektivare signalintegrering genom att de nålekon, tillstånd under en motsvarande tidsperiod. vilka härstammar från radaranordningen koncentreras till den första deltidsperioden. Radaranordningen styrs att inte sända radarpulser för måldatainmätning under den andra deltidsperioden. Företrädesvis är kvoten nællan tids- perioden och den första deltidsperioden proportionell mot under den första radarpulsernas högre energiinnehåll deltidsperioden. I en tillämpning eftersträvas att radar- pulsernas energiinnehåll under den första deltidsperioden är i storleksordningen dubbelt så stort än vad som är möjligt i ett fortvarighetstillstånd. En nöjlighet att 10 15 20 25 30 35 508 294 6 uppnå radarpulsernas högre energiinnehåll under den första deltidsperioden är genom en förlängning av radarpulserna.
Företrädesvisförlängsavståndsfållornaproportionelltlika mycket som radarpulserna förlängs. Eftersom inga radar- pulser sänds under den andra deltidsperioden för måldata- data- Luckor i inmätning kan radaranordningen användas för kommunikation under den andra deltidsperioden. täckningen kommer att uppstå om tidsperioden upprepas och den andra deltidperioden uppträder vid samma lobriktning svep/varv efter svep/varv. Antingen kan upprepningen av tidsperioden vara sådan att respektive andra deltids- perioder inte uppträder vid samma lobriktning under ett efterföljande svep, eller så minskas svephastigheten (hastigheten med vilken antennloben sveps), exempelvis proportionellt, i beroende av längden av den andra deltids- perioden. En metod att förhindra att respektive andra deltidsperioder inte uppträder vid samma lobriktning kan exempelvis vara att tidsperioden inte kontinuerligt, det vill säga att en lämplig variabel tidsfördröjning sätts in mellan successiva tidsperioder för upprepas att därmed undvika luckor i täckningen. Företrädesvis är antennen en elektriskt styrd antenn (ESA) och även att tidsperioden upprepas kontinuerligt med eller utan tids- fördröjning mellan successiva tidsperioder.
Ovannämnda ändamål uppnås enligt uppfinningen även genonxen radaranordning innefattande en radarsändare, en radarmottagare, en styranordning och avståndsfållor. Styr- anordningen är inrättad att, för måldatainmätning, styra radarsändaren att sända radarpulser och radarmottagaren att motta målekon vilka härstammar från de utsända radarpulserna på ett sådant sätt att radaranordningens prestanda ökar för att därmed få en längre räckvidd under en tidsperiod. I avståndsfållorna signalintegreras måleko- energi. Enligt uppfinningen delas tidsperioden in i en första och en andra deltidsperiod. Den första och andra 10 15 20 25 30 35 508 294_ 7 deltidsperioden är vardera minst två gånger så lång som ett pulsrepetitionsintervall som används under den första deltidsperioden. Styranordningen är även inrättad att styra radarsändaren att under den första deltidsperioden, för måldatainmätning, sända radarpulser med ett högre energiinnehåll än vad som är möjligt i ett fortvarighets- tillstånd. Sändning av radarpulser med ett högre energi- innehåll sker på ett sådant sätt att radaranordningens utsända energi under tidsperioden högst uppgår till radar- anordningens möjliga energiutsändning i ett fortvarighets- tillstånd under en motsvarande tidsperiod. Därmed erhålls en effektivare signalintegrering genom att nålekon som härstammar från radaranordningen koncentreras under den första deltidsperioden. Styranordningen är även inrättad att styra radarsändaren att inte sända radarpulser för mål- datainmätning under den andra deltidsperioden.
Företrädesvis är kvoten mellan tidsperioden och den första deltidsperioden proportionell mot radarpulsernas högre energiinnehåll under den första deltidsperioden. En variant är att styranordningen är inrättad att styra radar- sändaren att för måldatainmätning sända radarpulser med ett energiinnehåll under den första deltidsperioden som är i storleksordningen dubbelt så stort jämfört med vad som är möjligt i ett fortvarighetstillstånd. En möjlighet är att styranordningen är inrättad att styra radarsändaren att förlänga radarpulserna som sänds för måldatainmätning för att därmed uppnå det högre energiinnehållet i radarpulserna under den första deltidsperioden. Företrädesvis förlängs avståndsfållorna proportionellt lika mycket som. radar- pulserna förlängs. Eftersom inga radarpulser sänds under den andra deltidsperioden för måldatainmätning kan styr- anordningen vara inrättad att styra radarsändaren och/eller radarmottagaren för datakommunikation under den andra del- tidsperioden. Luckor i täckningen kommer att uppstå om tidsperioden upprepas och den andra deltidsperioden upp- träder vid samma lobriktning svep efter svep. Därför är ffifi 10 15 20 25 30 35 sos 294 8 att vid styranordningen även är inrättad att styra radarsändaren det lämpligt en upprepning av tidsperioden och radarmottagaren på ett sådant sätt att respektive andra deltidsperioder inte uppträder vid samma lobriktning under efterföljande svep för att därmed undvika att luckor i täckningen inom svepet uppstår. Som ett alternativ kan svephastigheten (hastigheten med vilken antennloben sveps) minskas, exempelvis proportionellt, i beroende av längden av den andra deltidsperioden. Företrädesvis är antennen en elektriskt styrd antenn (ESA). lämpligen kontinuerligt med eller utan tidsfördröjning Tidsperioden upprepas mellan successiva tidsperioder.
Uppfinningen uppvisar en rad fördelar gentemot tidigare känd teknik. ombyggnad genom till effektslutsteg i befintliga radaranordningar sonlönskar dra Uppfinningen kräver inte en omfattande exempel utbyte/komplettering av nytta av uppfinningen. Uppfinningen kan enkelt kopplas in och ur. Energibehovet för en radaranordning som implementerar uppfinningen ökar inte trots att en prestandaförbättring uppnås.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i förklarande och inte på något vis begränsande syfte, med hänvisning till bifogade figurer, där Fig. 1 visar ett blockschema över en radar enligt föreliggande uppfinning, Fig. 2 visar ett flödesdiagram över en nætod enligt föreliggande uppfinning, 7) L.. 10 15 20 25 30 35 sus 294_ FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFQRMER Föreliggande uppfinning har som ändamål att öka en radars prestanda. För att tydliggöra uppfinningen skall några exempel på dess tillämpning i det följande beskrivas i anslutning till figurerna 1 och 2.
Föreliggande uppfinning har som grundidé att öka en radars prestanda och därmed åstadkomma en möjlig räckvidds- av måleko- förbättring genom effektivare integration signaler.
Prestanda för en radar är till stor del beroende på den signalbehandling som en nmttagen målekosignal undergår.
Ett av syftena med signalbehandlingen är att förbättra signalbrusförhållandet (SNR - Signal to Noise Ratio). Om signalbrusförhållandet kan förbättras, kan radarn uppfatta svagare målekosignaler och indikera dessa sonx målekon.
Svagare nålekosignaler kommer från mål som befinner sig längre bort från radarn och/eller har en mindre ekvivalent målarea än målekosignaler vilka kommer från mål som befinner sig närmare radarn och/eller mål med en större ekvivalent målarea.
Signalbehandlingen i en radar innefattar vanligtvis integration av mottagen målekosignal i flera steg och på olika sätt i syfte att förbättra signalbrusförhållandet.
Några av de olika integrationsstegen benämns vanligen innefattar koherent signalintegrering och vanligen integration och icke-koherent videointegration. Den ackumulering av upptäcktssannolikheter som sker vid successiva loböversvep (antennöversvep) kan också ses som en integration och kommer att betecknas som en variant av integration. De olika typerna av integration har olika begränsningar och effektivitet. fïx 10 15 20 25 30 35 508 294 10 Koherent integration förbättrar signalbrusförhållandet med en faktor n, där n är antalet provtagningar. Här kan kort nämnas att det antas att all signalbehandling sker digitalt vilket är vanligast i en modern radar. Det är dock inget som hindrar att signalbehandlingen sker analogt eller som en blandning av analog och digital signalbehandling eftersom uppfinningen inte är beroende av vilken metod som används för signalbehandlingen.
Videointegration förbättrar signalbrusförhållandet med en faktor vilken approximativt kan beskrivas som n“7, alltså en inte lika effektiv förbättring som koherent integration.
Signalintegrationens (koherent och icke koherent) tidsut- sträckning är begränsad av kravet att målekosignalen skall avståndsfålla Detta sätter i princip en praktisk övre kvarligga i en och samma under in- tegrationstiden. gräns för möjlig signalintegrering eftersom mål vanligen förflyttar sig. Signalintegrering utöver den tid då målekosignalen ligger kvar i en avståndsfålla tillför inget.
Signalbrusförhållandet efter signalintegreringen. ger en Successiva loböversvep Till sist som en viss sannolikhet för målupptäckt. ger då en ackumulerad upptäcktssannolikhet. kommer därför ackumuleringen vilken kan ses integration av typen 1/n, det vill säga att målet skall kunna detekteras minst en gång under n stycken försök.
Effektiviteten i denna ackumulering är dock vanligen låg, sig på måttligt stora upptäcktssannolikheter per loböversvep (till exempe1.mindre än 10 %). i synnerhet om den grundar Uppfinningen bygger, som nämnts tidigare, på att utföra en effektivare integration av målekosignaler. En effektivare integration av målekosignaler åstadkomes enligt uppfinningen genom att förbättra den koherenta «\.~| 10 15 20 25 30 35 508 294_ 11 integrationen och/eller videointegrationen på bekostnad av den mindre effektiva ackumuleringen.
Detta nñjliggörs lämpligen genom en nmmentan ökning av radarns uteffekt (medeleffekt) under kortare tider, typiskt 100 ms (vilket motsvarar cirka 100-1000 pulser), med motsvarande perioder av radartystnad för att medeleffekten period inte skall medeleffekt under de mätt under en längre ändras. dubbleras Radarn kommer då att omväxlande ha Företrädesvis radarns kortare perioderna. lika långa perioder med dubbel uteffekt som med radar- tystnad, för att medeleffekten mätt under en längre period (sekunder) inte skall ändras.
Orsaken till att man ej vill/kan (utan en ombyggnad av radarn) ändra radarns medeleffekt under en längre period är att radarn är konstruerad för ett visst energiuttac. effektslutsteg, magnetroner, vandringsvågrör (TWT), eller halvledare, a: Radarns som exempelvis kan innehå“la normalt konstruerade att tåla en viss medeleffekt och då speciellt med hänsyn till kylningen av slutsteget. En fördelaktig utföringsfornxär att dubbleringen av uteffekten sker med en förlängning av pulslängden. Detta innebär att man inte belastar några komponenter med en högre toppeffekt utan det är endast kylningsbehovet som ökar momentant. Om däremot medeleffekten under en längre period (sekunder) är samma som tidigare, ökar inte heller kylbehovet.
Eftersom radarn är "tyst" under en viss del av tiden (halva tiden vid en momentan dubblering av uteffekten) uppstår det "tomma" luckor om samma svep/rotationshastighet på antennen bibehålls. (vid en dubblering av uteffekten) svep/rotationshastigheten Detta kan lösas genom att man antingen halverar för antennen eller ser till att de "tomma" luckorna inte uppträder i samma riktningar vid successiva antennsvep.
Detta minskar inmätningstakten och uppfinningen kommer Cm 10 15 20 25 30 35 508 294 12 således bäst till sin rätt i exempelvis en spanningsradar med en relativt liten och begränsad sökvolym såsom i nosen på spaningsplan som endast "ser" framåt. En radar som utnyttjar uppfinningen kan lämpligen vara utrustad med en elektriskt styrd antenn (ESA). kan på ett enkelt sätt styras på ett sådant sätt att byte mellan "halv" svephastighet och "full" svephastighet, med En elektriskt styrd antenn undvikande av att "tomma" luckor uppträder i samma riktning vid successiva antennsvep, kan ske beroende på till exempel det aktuella behovet.
Metoden att sända med periodvis momentant högre uteffekt möjliggör således en bättre signalintegration på bekostnad av en mindre ackumuleringseffekt (lägre inmätningstakt).
I ett första exempel på prestandaförbättringar antas det att en möjlig integrationstid är T sekunder med hänsyn till möjlig målförflyttning. Den mottagna målenergin med dubblerad utsänd energi under T blir då jämfört med en radar, med konstant utsänd energi, dubbelt så stor. Detta innebär en förbättring av signalbrusförhållandet om +3 dB vid dubbel pulsenergi. På grund av att radarn är tyst under halva tiden uppstår en lägre inmätningstakt och därmed ackumuleringseffekt, varvid nettovinsten reduceras till typiskt +2 dB.
I ett andra exempel på prestandaförbättringar antas det att den nwmentant dubblerade utsända energin åstadkoms med dubblerad pulslängd, som då också medför en dubbelt så lång avståndsfålla i radarmottagaren. Därvid kan med hänsyn till kravet på målets läge i avståndsfållen integrations- tiden fördubblas till 2-T sekunder. Vi får sålunda under integrationstiden fyrdubbel målekoenergi (en faktor två från dubbel nædeleffekt och en faktor två från dubbel integrationstid).
Fß, :Ä JJ 10 15 20 25 30 35 sus 29; 13 En uppskattning av känslighetsvinsten sker enligt följande; där en effektivare koherent integration står för cirka +3 dB vinst på grund av den. momentant dubblerade utsända energin. Videointegration står för cirka +2 dB på grund av den dubblerade minskar med en faktor fyra varför en förlust på cirka -2 dB integrationstiden. Uppdateringstakten uppstår och man kan räkna med en nettovinst på cirka +3 dB.
Figur 1 visar ett blockschema över en radar som utnyttjar uppfinningen. Radarn innefattar en styranordning 110, en sändare 120, en mottagare 130, en antennstyranordning 140, en antenn 150 och en S/M-växlare (S/M - Sändning / Mottag- 160. utsända radarpulser> via S/M-växlaren och antennen 150. ning) Styranordningen 110 styr sändaren 120 att Antennen 150 kan tillsammans med antennstyranordningen 140 vara mekaniskt styrd så att svep med antennloben endast beror på att antennen 150 fysiskt rör på sig eller företrädesvis elektroniskt styrd (ESA - Elektroniskt Styrd Antenn). En målekosignal returneras till radarn via antennen 150 och S/M-växlaren 160 till mottagaren 130.
Ytterliggare signalbehandling och presentation utförs på signaler 191 från mottagaren 130 och visas ej i figuren.
Enligt uppfinningen styr styranordningen 110 sändaren 120 på ett sådant sätt att sändaren 120, under en förutbestämd tid, sänder radarpulser med en högre medeleffekt än radarns nominella medeleffekt. Den högre utsända medeleffekten är företrädesvis en fördubbling av medeleffekten jämfört med radarns nominella medeleffekt. Medeleffekthöjningen sker företrädesvis genom en förlängning av radarpulserna. Den förutbestämda tiden som sändaren 120 sänder med en högre medeleffekt står i till medeleffekten och är maximerad till den tid ett normerat mål avståndsfålla, storleksordningen 50-200 millisekunder. proportion höjningen av ligger kvar i en vilket är i I proportion till höjningen av uteffekten och höjningens varaktighet så styr styranordningen 110 sändaren 120 till radartystnad så att 10 15 20 25 30 35 508 294 14 den utsända nædeleffekten över längre tidsintervall (i storleksordningen sekunder) är densamma som radarns nominella medeleffekt.' Styranordningen 110 styr även antennstyranordningen 140 på ett sådant sätt att antennens 150 svep/rotation på ett önskat sätt och efter behov förhöjd medeleffekt och Styranordningen 110 styr även anpassas till perioderna av perioderna av radartystnad. mottagaren 130 så att den "synkroniseras" med svep/rota- tionshastigheten och till perioderna av radartystnad och perioderna med högre utsänd medeleffekt.
Genon1 att en radar, enligt uppfinningen, företrädesvis endast arbetar under halva tiden är antennloben och radarmottagaren tillgängliga för andra uppgifter under 50% datalänkmottagning och/eller datasändning är exempel på. möjliga användningsområden. av tiden. Signalspaning, Fördelarna att kunna utnyttja antennen till andra uppgifter under de "tysta" perioderna framträder speciellt i system med elektriskt styrd antenn (ESA) på grund av tröghetsfri lobstyrning.
Figur 2 visar ett flödesschema över ett förfarande enligt uppfinningen. I ett sändsteg 210 sänder radaranordningen en radarpuls för måldatainmätning med högre energiinnehåll än vad som är möjligt i ett fortvarighetstillstånd. Ett första teststeg 220 testar om flera radarpulser för måldatainmätning skall sändas. Som beskrivits tidigare så delar uppfinningen upp en tidsperiod i två delar, en första deltidsperiod och en andra deltidsperiod. Under den första deltidsperioden sänder radaranordningen radarpulser med högre energiinnehåll än vad som är nñjligt i ett fort- varighetstillstånd. passat att radaranordningens genomsnittliga utsända energi Det högre energiinnehållet är så av- under tidsperioden som mest motsvarar radaranordningens möjliga energiutsändning i ett fortvarighetstillstånd.
Längden på den första deltidsperioden är som minst två \.... 10 15 20 25 30 35 508 294_ 15 gånger så lång som ett pulsrepetitionsintervall vilket används under den första deltidsperioden. Beroende på radartyp kan exempelvis ett hundratal radarpulser (en pulsgrupp, eller ett antal pulsgrupper) vara det minsta antal radarpulser som måste sändas i en följd för att Det första sänds för radarfunktionen skall kunna säkerställas. teststeget 220 måldatainmätning så att rätt antal radarpulser som skall Så länge räknar radarpulser vilka sändas under det först deltidsintervallet sänds. som fler radarpulser skall sändas upprepas sändsteget 210.
Därefter kommer ett ickesändsteg 230 som i kombination med ett andra teststeg 240 ser till att inga radarpulser för måldatainmätning sänds under den andra deltidsperioden.
Eventuellt kan pulser med låg uteffekt sändas under den andra deltidsperioden för datakommunikation. Normalt är det tillräckligt att dessa pulser sänds med en låg uteffekt eftersom de endast skall färdas en väg. Energiinnehållet i dessa pulser är vanligtvis försumbart men bör tas med i beräkningarna för radaranordningens genomsnittliga utsända energi under tidsperioden i de fall radarsändaren används för att sända dessa datakommunikationspulser. Efter det att det andra teststeget 240 indikerar att den andra deltidsperioden är slut kan antingen en ny tidsperiod följa varmed förfarandet fortsätter med sändsteget 210 direkt eller så fortsätter förfarandet med en förutbestämd tidsfördröjning under vilken radaranordningen exempelvis radarfunktion innan en ny fungerar i sin ordinarie tidsperiod eventuellt följer.
I de föregående exemplen har det antagits en periodvis dubblerad uteffekt. Både lägre och högre uteffektshöj- ningar är tänkbara men då med andra procentuella tysta svårigheter att dubbelt perioder är viss perioder som följd. Vid exempelvis apparatmässigt åstadkomma radarpulser med energiinnehåll även under korta 508 294 16 prestandahöjning åtkomlig även vid måttlig momentan höjning av radarpulsers energiinnehåll.
Uppfinningen är ej begränsad till de ovan nämnda utförings- formerna utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (19)

10 15 20 25 30 35 508 294_ 17 PATENTKRAV
1. Förfarande för att i en radaranordning innefattande avståndsfållor vari.målekoenergi signalintegreras, under en tidsperiod mottagning av målekon på ett sådant sätt att radar- styra utsändning av radarpulser och styra anordningens prestanda ökas, kännetecknat därav, att: - tidsperioden delas in i en första och en andra del- tidsperiod där den första och andra deltidsperioden vardera är minst två gånger så lång som ett pulsrepetitions- intervall vilket används under den första deltidsperioden; - radaranordningen styrs under den första deltids- perioden att för måldatainmätning sända radarpulser med ett högre energiinnehåll än vad som är nöjligt i ett fort- på ett sådant sätt att anordningens utsända energi under tidsperioden högst uppgår varighetstillstånd, radar- till radaranordningens möjliga energiutsändningj.ett fort- varighetstillstånd under en motsvarande tidsperiod för att därmed erhålla en effektivare signalintegrering genom att integreringen av målekon som härstammar från radarns utsända radarpulser koncentreras under den första deltids- perioden; - radaranordningen styrs att inte sända radarpulser för måldatainmätning under den andra deltidsperioden.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att kvoten mellan tidsperioden och den första deltids- perioden är proportionell mot radarpulsernas högre energi- innehåll under den första deltidsperioden. 10 15 20 25 30 508 294 18
3. Förfarande enligt något av patentkrav 1 eller 2, kännetecknat därav, att radarpulsernas energiinnehåll under den första deltidsperioden är i storleksordningen dubbelt så stort än vad som är möjligt i ett fortvarighets- tillstånd.
4. Förfarande enligt något av patentkrav 1 till 3, kännetecknat därav, att radarpulsernas högre energiinnehåll under den första deltidsperioden uppnås genom en förlängning av radarpulserna.
5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat därav, att avståndsfållorna förlängs proportionellt lika mycket som radarpulserna förlängs.
6. Förfarande enligt något av patentkrav 1 till 5, kännetecknat därav, att radaranordningen används för datakommunikation under den andra deltidsperioden.
7. Förfarande enligt något av patentkrav 1 till 6, kännetecknat därav, att vid en upprepning av tidsperioden respektive andra deltidsperioder inte uppträder vid samma lobriktning under efterföljande svep för att inte luckor i täckningen skall uppstå.
8. Förfarande enligt något av patentkrav 1 till 6, kännetecknat därav, att hastigheten med vilken antennloben sveps, minskas i beroende av längden av den andra deltids- perioden för att inte luckor i täckningen skall uppstå.
9. Förfarande enligt något av patentkrav 1 till 8, kännetecknat därav, att radarpulserna utsänds via en elektriskt styrd antenn (ESA). 10 15 20 25 fïx 30 å) 35 508 294 19
10 Förfarande enligt något av patentkrav 1 ~till 9, kännetecknat därav, att tidsperioden upprepas kontinuerligt.
11. Radaranordning innefattande en radarsändare, en radarmottagare, en styranordning och avståndsfållor vari målekoenergi signalintegreras, där styranordningen är inrättad att för måldatainmätning styra radarsändaren att sända radarpulser och radarmottagaren att nmtta målekon vilka härstammar från de utsända radarpulserna på ett sådant sätt att radaranordningens prestanda ökar under en tidsperiod, kännetecknad därav, att - tidsperioden delas in i en första och en andra del- tidsperiod där den första och andra deltidsperioden vardera är minst två gånger så lång som ett puls- repetitionsintervall vilket används under den första deltidsperioden; - styranordningen även är inrättad att styra radar- sändaren att under den första deltidsperioden för måldatainmätning sända radarpulser med ett högre energiinnehåll än vad som är nöjligt i ett fort- varighetstillstånd, på ett sådant sätt att radar- anordningens utsända energi under tidsperioden högst uppgår till radaranordningens möjliga energi- utsändning i ett fortvarighetstillstånd under en motsvarande tidsperiod för att därmed erhålla en effektivare signalintegrering genom att integreringen av målekon som härstammar från radaranordningens utsända radarpulser signalintegreras koncentrerat under den första deltidsperioden; - styranordningen även är inrättad att styra radar- sändaren att inte sända radarpulser för måldata- inmätning under den andra deltidsperioden.
12. Radaranordning enligt patentkrav ll, kännetecknad därav, att kvoten mellan tidsperioden och den första del- o Ål 10 15 20 25 30 35 508 294 20 tidsperioden är proportionell mot radarpulsernas högre energiinnehåll under den första deltidsperioden.
13. Radaranordning enligt något av patentkrav 11 eller 12, kännetecknad därav, att inrättad att styra radarsändaren att för måldatainmätning styranordningen även är sända radarpulser med ett energiinnehåll under den första deltidsperioden som är i storleksordningen dubbelt så stort än vad som är möjligt i ett fortvarighetstillstånd.
14. Radaranordning enligt något av patentkrav 11 till 13, kännetecknad därav, att styranordningen även är inrättad att styra radarsändaren att förlänga radarpulserna som sänds för måldatainmätning för att därmed uppnå det högre energiinnehållet i radarpulserna under den första deltids- perioden.
15. Radaranordning enligt patentkrav 14, kännetecknad därav, att avståndsfållorna förlängs proportionellt lika mycket som radarpulserna förlängs.
16. Radaranordning enligt något av patentkrav 11 till 15, kännetecknad därav, att styranordningen även är inrättad att styra radarsändaren och/eller radarmottagaren för datakommunikation under den andra deltidsperioden.
17. Radaranordning enligt något av patentkrav 11 till 16, kännetecknad därav, att vid en upprepning av tidsperioden styranordningen även är inrättad att styra radarsändaren och radarmottagaren på ett sådant sätt att respektive andra deltidsperioder inte uppträder vid samma lobriktning under efterföljande svep för att därmed undvika att luckor i täckningen inom svepet uppstår.
18. Radaranordning enligt något av patentkrav ll till 16, kännetecknad därav, att hastigheten med vilken antennloben (x 10 508 294. 21 sveps minskas i beroende av längden av den andra deltids- perioden för att inte luckor i täckningen skall uppstå.
19. Radaranordning enligt något av patentkrav 11 till 18, kännetecknad därav, att radarpulserna utsänds via en elektriskt styrd antenn (ESA). 20 Radaranordning enligt något av patentkrav 11 till 19, kännetecknad därav, att tidsperioden upprepas kontinuerligt.
SE9700112A 1997-01-17 1997-01-17 Förfarande och anordning för styrning av en radar SE508294C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700112A SE508294C2 (sv) 1997-01-17 1997-01-17 Förfarande och anordning för styrning av en radar
DE69829794T DE69829794T2 (de) 1997-01-17 1998-01-16 Verfahren und System zur Steuerung einer Anzahl von Radargeräten
EP98850006A EP0864880B1 (en) 1997-01-17 1998-01-16 Procedure and system for the control of a number of radar units
US09/008,625 US5920279A (en) 1997-01-17 1998-01-16 Procedure and system for the control of a number of radar units
DE69823576T DE69823576T2 (de) 1997-01-17 1998-01-16 Verfahren und System zur Steuerung eines Radargerätes
US09/008,624 US5907301A (en) 1997-01-17 1998-01-16 Procedure and device for the control of a radar unit
EP98850005A EP0864879B1 (en) 1997-01-17 1998-01-16 Procedure and device for the control of a radar unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700112A SE508294C2 (sv) 1997-01-17 1997-01-17 Förfarande och anordning för styrning av en radar

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9700112D0 SE9700112D0 (sv) 1997-01-17
SE9700112L SE9700112L (sv) 1998-07-18
SE508294C2 true SE508294C2 (sv) 1998-09-21

Family

ID=20405434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9700112A SE508294C2 (sv) 1997-01-17 1997-01-17 Förfarande och anordning för styrning av en radar

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5907301A (sv)
EP (1) EP0864879B1 (sv)
DE (1) DE69823576T2 (sv)
SE (1) SE508294C2 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016105646A1 (de) 2016-03-28 2017-09-28 Krohne Messtechnik Gmbh Vorrichtung zur Messung der Entfernung zu einem Objekt
JP6928838B2 (ja) * 2017-12-28 2021-09-01 古河電気工業株式会社 レーダ装置およびレーダ装置の対象物検出方法
US20190306447A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 Analog Devices Global Unlimited Company Lookup table

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3162853A (en) * 1961-02-10 1964-12-22 Cossor Ltd A C Diversity radar installations
US3090953A (en) * 1956-09-27 1963-05-21 Sperry Rand Corp Pulse burst compression radar
US3161870A (en) * 1963-05-06 1964-12-15 Peter H Pincoffs System for increasing the detection range of a group of search radars
US3618088A (en) * 1970-02-26 1971-11-02 Us Federal Aviation Admin Second-time-around echo immune radar system
US3731310A (en) * 1971-06-30 1973-05-01 Us Army Operating proximate radars with interlaced spectral lines
US4336538A (en) * 1975-07-26 1982-06-22 The Marconi Company Limited Radar systems
GB2093306B (en) * 1981-01-27 1985-07-24 Anderson Lawrence F Multiple radar combination system
JPS62153785A (ja) * 1985-12-27 1987-07-08 Nippon Kokan Kk <Nkk> 船舶用ハイブリツドレ−ダ
GB8615204D0 (en) * 1986-06-21 1986-10-29 Thorn Emi Electronics Ltd Radar
US5140332A (en) * 1989-07-13 1992-08-18 Westinghouse Electric Corp. Short pulse radar system with a long pulse transmitter
SE466974B (sv) * 1990-09-06 1992-05-04 Bofors Electronics Ab Radaranordning med modulerad baervaagssignal
US5136300A (en) * 1991-06-13 1992-08-04 Westinghouse Electric Corp. Modular solid state radar transmitter
US5448243A (en) * 1991-12-30 1995-09-05 Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. System for locating a plurality of objects and obstructions and for detecting and determining the rolling status of moving objects, such as aircraft, ground vehicles, and the like
JPH0659020A (ja) * 1992-08-05 1994-03-04 Mitsubishi Electric Corp レーダ信号処理装置
US5302955A (en) * 1992-10-19 1994-04-12 Schutte Peter C Apparatus for combining data produced from multiple radars illuminating a common target area
JPH06138222A (ja) * 1992-10-26 1994-05-20 Mitsubishi Electric Corp 距離追尾装置
US5341141A (en) * 1993-03-09 1994-08-23 Hughes Missile Systems Company Three dimensional imaging radar

Also Published As

Publication number Publication date
SE9700112L (sv) 1998-07-18
DE69823576T2 (de) 2004-09-16
DE69823576D1 (de) 2004-06-09
US5907301A (en) 1999-05-25
SE9700112D0 (sv) 1997-01-17
EP0864879B1 (en) 2004-05-06
EP0864879A1 (en) 1998-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11598856B2 (en) Receiver arrangement for the reception of light impulses, lidar module and method for receiving light impulses
US7944390B2 (en) High-resolution synthetic aperture side view radar system used by means of digital beamforming
EP0321877B1 (en) Weather radar with turbulence detection
US5381151A (en) Signal processing for ultra-wideband impulse radar
US7791528B2 (en) Method and apparatus for radar signal processing
AU618402B2 (en) Surveillance sensor
KR101921286B1 (ko) 레이다 시스템
JP2001526771A (ja) 材料透過画像形成レーダ
US5760734A (en) Radar clutter removal by matrix processing
EP2296006A3 (fr) Radar aeroporte à large couverture angulaire, notamment pour la fonction de détection et d&#39;évitement d&#39;obstacle
CN101470202A (zh) 一种脉冲多普勒雷达系统及其信号处理方法
US6639546B1 (en) Radar system in which range ambiguity and range eclipsing are reduced by frequency diversity and alternation of pulse periodicity
CN1021601C (zh) 利用电磁辐射的多普勒频移测量目标速度的方法和装置
JPH0247711B2 (sv)
SE518543C2 (sv) Förfarande och anordning för informationsöverföring i en pulsradar
US4303920A (en) Radar systems
US4633254A (en) Circuit arrangement for post-detection suppression of spurious radar echoes
JP2000028705A (ja) 気象レーダネットワークシステム
US20180313952A1 (en) Method and device for tracking objects, in particular moving objects, in the three-dimensional space of imaging radar sensors
SE508294C2 (sv) Förfarande och anordning för styrning av en radar
CA2102101A1 (en) Multi-Frequency Automotive Radar System
KR100329449B1 (ko) 레이더장치
US4503432A (en) Adaptive threshold detection utilizing a tapped charge transfer device delay line
CA2035611C (en) Radar apparatus for the detection of helicopters
EP0763898B1 (en) Radar system

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed