DE1277948B

DE1277948B - Arrangement for determining the location of an object

Info

Publication number: DE1277948B
Application number: DE1966B0085966
Authority: DE
Inventors: Dr E H Johannes Peters
Original assignee: Boelkow GmbH
Current assignee: Boelkow GmbH
Priority date: 1966-02-25
Filing date: 1966-02-25
Publication date: 1968-09-19

Description

Anordnung zur Bestimmung des Standortes eines Objektes Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung des Standortes eines Objektes mit Hilfe im Dauerstrich von einer auf ein zu überwachendes Gebiet fest ausgerichteten, im Meterwellenbereich arbeitenden Sende-Richtantenne ausgesendeter, modulierter elektromagnetischer Wellen, bei der die rtickkehrende Strahlung von mehreren, von der Sende-Richtantenne getrennten und über ihre Richtcharakteristiken entkoppelten Empfangs-Richtanten nen und die von der Sende-Richtantenne direkt stammende Ausstrahlung über eine weitere Empfangsantenne mit Rundstrahlcharakteristik oder ein Kabel aufgenommen wird, wobei die von allen Empfangsantennen aufgenommenen Signale zu einer auf einer Kathodenstrahlröhre sichtbar gemachten Standortinformation des Objektes verarbeitet werden.Arrangement for determining the location of an object The invention relates to an arrangement for determining the location of an object with the aid of the Continuous wave from an area that is fixed to an area to be monitored, in the meter wave range working transmission directional antenna of transmitted, modulated electromagnetic waves, in which the return radiation from several, separated from the transmitting directional antenna and receiving directional antennas and the decoupled via their directional characteristics Radiation coming directly from the directional transmitting antenna via another receiving antenna with omnidirectional characteristics or a cable is recorded, with that of all Receiving antennas picked up signals to become visible on a cathode ray tube made location information of the object are processed.

Nach dem heutigen Stand der Technik muß eine Radaranlage in der Sende-Empfangs-Antenne einen hohen Bündelungsgewinn bzw. eine große Absorptionsfläche besitzen, damit am Ziel eine hohe Energiedichte erreicht wird, ein möglichst hoher Bruchteil der vom Ziel reflektierten Energie wieder zur Antenne zurückkehrt, das Winkel-Auflösungsvermögen hinreichend groß wird. According to the current state of the art, a radar system must be installed in the transmit / receive antenna have a high bundling gain or a large absorption area, so on The aim is to achieve a high energy density, as high as possible a fraction of that of the Target reflected energy returns to the antenna, the angular resolving power becomes sufficiently large.

Da die Abmessungen der Antenne, die sich im allgemeinen außerdem drehen muß, je nach der Anwendung eine bestimmte Grenze nicht überschreiten können, muß die Wellenlänge des Hochfrequenzfeldes hinreichend klein gewählt werden, da der Bündelungsgewinn bei geometrisch ähnlichen Antennen stets derselbe ist, wenn die linearen Abmessungen der Antenne dividiert durch die Wellenlänge denselben Wert ergeben. Einem gleichen Ähnlichkeitsgesetz unterliegt aber auch die Fresnelsche Beugung an Kanten von in der Ausbreitungsrichtung des Wellenfeldes liegenden Hindernissen. As the dimensions of the antenna, in general, also must rotate, depending on the application, cannot exceed a certain limit, the wavelength of the high-frequency field must be chosen to be sufficiently small, since the bundling gain with geometrically similar antennas is always the same if the linear dimensions of the antenna divided by the wavelength is the same value result. Fresnel's law, however, is also subject to the same law of similars Diffraction at the edges of obstacles lying in the direction of propagation of the wave field.

Für die Fresnelsche Beugung an Kanten von Hindernissen, deren Abmessungen in etwa der gleichen Größenordnung wie die WellenlängeR liegen, gilt nach Zu h r t Elektromagnetische Strahlungsfelder«, Springer-Veriag, 1953, S. 448 bis 453) wobei Rmax die maximal mögliche Entfernung des Zieles bei freier Ausbreitung und Rg die tatsächlich vorhandene Entfernung der brechenden Kante eines Hindernisses vom Radargerät darstellt. Ferner ist D die Entfernung eines Zieles hinter der beugenden Kante und - x diejenige Entfernung, um die das Ziel tiefer als die beugende Kante liegen kann, ohne daß das Ziel für das Radargerät von dem Hindernis verdeckt wird.For Fresnel diffraction at the edges of obstacles, the dimensions of which are roughly the same order of magnitude as the wavelength R, according to Zu hr t Electromagnetic Radiation Fields ”, Springer-Veriag, 1953, pp. 448 to 453) where Rmax represents the maximum possible distance of the target in free propagation and Rg represents the actual distance of the breaking edge of an obstacle from the radar device. Furthermore, D is the distance of a target behind the diffracting edge and - x is the distance by which the target can be lower than the diffracting edge without the target being covered by the obstacle for the radar device.

Ein solches Hindernis mit einer beugenden Kante wirft also nicht etwa einen scharfen Schatten mit einer definierten Grenzlinie zwischen hell und dunkel, sondern es treten auch innerhalb des optischen Schattens eines Hindernisses durchaus noch für die Erkennung von Zielen ausreichende Energiedichten auf. So, such an obstacle with a bending edge does not throw for example a sharp shadow with a defined borderline between light and dark, but it also occur within the visual shadow of an obstacle still have sufficient energy densities for the detection of targets.

Dabei darf dieses Ziel bei ausreichender Energiedichte um so tiefer zu im Schattenbereich liegen, je weiter es von deri beugenden Kante des Hindernisses entfernt ist und je größer die Betriebswellenlänge der Radaranlage gegenüber den Abmessungen des Hindernisses ist.If the energy density is sufficient, this goal can be all the lower to lie in the shadow area, the further it is from the bending edge of the obstacle is away and the greater the operating wavelength of the radar system compared to the Dimensions of the obstacle is.

Eine größere Wellenlänge bewirkt außerdem noch, daß dünne Wände, Tarnnetze od. ä. durchsichtig werden, da die Dämpfung durch Wirbelströme mit fallender Frequenz abnimmt. Elektrische Isolatoren, die keine Wirbelströme zulassen, verschwinden als Hindernisse, weil sie relativ zur Wellenlänge mit wachsender Wellenlänge immer dünner werden. A longer wavelength also causes thin walls, Camouflage nets or the like become transparent, since the damping due to eddy currents with falling Frequency decreases. Electrical insulators that do not allow eddy currents to disappear as obstacles because they are always relative to the wavelength with increasing wavelength getting thinner.

Die Schwierigkeit besteht nun darin, daß ein Radargerät zur Überwindung von Hindernissen im Meterwellenbereich arbeiten müßte; zur Erzielung der gleichen Bündelungsschärfe eines heute üblicherweise im Zentimeterwellenbereich arbeitenden Radargerätes müßten die Antennenabmessungen dann aber um einen Faktor 100 vergrößert werden. Eine solche Vergrößerung ist aber praktisch nicht realisierbar. The difficulty now is that a radar device to overcome would have to work from obstacles in the meter wave range; to achieve the same Focusing sharpness of a today usually working in the centimeter wave range Radar device would then have to increase the antenna dimensions by a factor of 100 will. However, such an enlargement cannot be achieved in practice.

Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe es ist, bei größeren Reichweiten Ziele auch dann noch zu erkennen, wenn diese von Hindernissen oder bereits von der Erdkrümmung verdeckt sind. This is where the invention comes in, the task of which is to deal with larger Reach targets can be recognized even if they are obstructed or already are hidden by the curvature of the earth.

Bei einer Anordnung zur Bestimmung des Standortes eines Objektes mit Hilfe im Dauerstrich von einer auf ein zu überwachendes Gebiet fest ausgerichteten, im Meterwellenbereich arbeitenden Sende-Richtantenne ausgesendeter, modulierter elektromagnetischer Wellen, bei der die rückkehrende Strahlung von mehreren, von der Sende-Richtantenne getrennten und über ihre Richtcharakteristiken entkoppelten Empfangs-Richtantennen und die von der Sende-Richtantenne direkt stammende Ausstrahlung über eine weitere Empfangsantenne mit Rundstrahlcharakteristik oder ein Kabel aufgenommen wird, wobei die von allen Empfangs antennen aufgenommenen Signale zu einer auf einer Kathodenstrahlröhre sichtbar gemachten Standortinformation des Objektes verarbeitet werden, ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise zwei Empfangs-Richtantennen, von denen die eine eine auf das Objekt schwenkbare Minimumsrichtung aufweist, und eine logische Schaltung vorgesehen sind, welche ein Helltastsignal an die Kathodenstrahlröhre immer dann abgibt, wenn das ihr zugeführte, von der Empfangs-Richtantenne mit schwenkbarer Minimumsrichtung stammende Signal Null ist und das zweite ihr zugeführte, von der anderen Empfangs-Richtantenne stammende Signal vorhanden ist, daß die von den Empfangs-Richtantennen aufgenommene Rückstrahlung getrennt über Empfänger zunächst Multiplikationseinrichtungen zugeführt ist, denen außerdem in an sich bekannter Weise zur Auswertung nach der Korrelationsmethode über ein steuerbares Laufzeitglied die von der weiteren Empfangsantenne bzw. dem Kabel aufgenommene Ausstrahlung zugeführt ist, und daß erst die korrelierten Signale der logischen Schaltung zugeführt sind. In an arrangement for determining the location of an object with the help of a continuous wave from an area that is firmly aligned with an area to be monitored, in the Transmitter directional antenna working in the meter wave range of emitted, modulated electromagnetic Waves, in which the returning radiation from several, from the transmitting directional antenna receiving directional antennas that are separate and decoupled via their directional characteristics and the broadcast coming directly from the directional transmission antenna via another Receiving antenna with omnidirectional characteristics or a cable is added, wherein the signals picked up by all receiving antennas to one on a cathode ray tube The location information of the object made visible is processed, is this Object according to the invention achieved in that two in a known manner Directional receiving antennas, one of which has a minimum direction that can be swiveled towards the object having, and a logic circuit are provided which a light button signal to the cathode ray tube always emits when it is fed from the receiving directional antenna with a pivotable minimum direction signal is zero and the second signal fed to it, coming from the other receiving directional antenna signal is present that the from The return radiation recorded by the receiving directional antennas is initially separated via the receiver Multiplication devices is fed, which also in known per se Way to evaluate according to the correlation method via a controllable term element the radiation picked up by the further receiving antenna or the cable is supplied is, and that only the correlated signals are fed to the logic circuit.

Radaranlagen zur Überwachung eines bestimmten Gebietes, die einen dieses Gebiet mit Strahlung überdeckenden Sender und mehrere von diesem Sender getrennt aufgestellte Empfangs-Richtantennen aufweisen, sind zwar (z. B. aus der deutschen Patentschrift 722438) bekannt. Diese bekannte Radaranlage dient jedoch ausschließlich zur Überwachung eines Luftraumes, so daß der die elektromagnetischen Wellen ausstrahlende Sender in dem zu überwachenden Luftraum eine sogenannte »Kurzwellenmauer« erzeugt, die mit Hilfe von z. B. vier diese Mauer abtastenden Empfangs-Richtantennen überwacht wird. Dabei sind diese Empfangs-Richtantennen gegenüber dem die Kurzwellenmauer erzeugenden Sender über ihre-Richtcharakteristik so entkoppelt, daß sie nur dann von dem Sender stammende elektromagnetische Strahlung aufnehmen können, wenn diese von einem die Kurzwellenmauer durchstoßenden Flugkörper reflektiert wird. Auch bei dieser bekannten Radaranlage wird die Anzeige des Standortes eines die Kurzwellenmauer durchstoßenden Flugkörpers von einer Kathodenstrahlröhre sichtbar gemacht. Radar systems for monitoring a certain area that have a this area with radiation-covering transmitters and several separated from this transmitter have set up receiving directional antennas are (e.g. from the German Patent specification 722438) known. However, this known radar system is used exclusively for monitoring an air space, so that the electromagnetic waves radiating Transmitter creates a so-called »shortwave wall« in the airspace to be monitored, with the help of z. B. four this wall scanning receiving directional antennas monitored will. These receiving directional antennas are opposite to the shortwave wall Generating transmitter is decoupled via its directional characteristic in such a way that it is only then from the transmitter can absorb electromagnetic radiation, if this is reflected by a missile penetrating the shortwave wall. Also at this known radar system will display the location of a short wave wall piercing missile made visible by a cathode ray tube.

Bei derartigen, der Luftraumüberwachung dienenden Radarverfahren wurde auch bereits vorgeschlagen, zur Auswertung der mit den vom Sender getrennten Empfangs antennen aufgenommenen Echosignale das vom Sender abgestrahlte kontinuierliche Signal über eine Richtfunkverbindung oder Kabel an die vom Sender getrennten Empfangsantennen zu geben. Dieses so vom Sender direkt an die Empfänger übermittelte Signal dient als Bezugssignal zur Auswertung des von einem Ziel reflektierten Echosignals, wobei dieses Radarverfahren den Doppler-Effekt ausnutzt. With such radar procedures used for air surveillance has also already been proposed to evaluate the with the separated from the transmitter Receiving antennas received the echo signals emitted by the transmitter continuously Signal via a radio link or cable to the receiving antennas that are separate from the transmitter admit. This signal transmitted directly from the transmitter to the receiver is used as a reference signal for evaluating the echo signal reflected from a target, wherein this radar method exploits the Doppler effect.

Bekannt ist eine solche Bezugssignalübertragung über Richtfunk oder Kabel aber auch in Verbindung mit einer Echo-Modulationsphasenvergleich-Entfernungsmessung in mehreren Empfangsstationen zwecks Standortbestimmung des reflektierenden Objektes (z. B. französische Patentschrift 1 146706). Such a reference signal transmission via directional radio or is known Cable but also in connection with an echo modulation phase comparison distance measurement in several receiving stations for the purpose of determining the location of the reflecting object (e.g. French patent specification 1 146706).

Korrelationsverfahren zur Auswertung von Echosignalen bei Radarverfahren sind für sich ebenfalls bekannt (vgl. zum Beispiel die französische Patentschrift 1 323 633). Correlation method for evaluating echo signals in radar methods are also known per se (see, for example, the French patent specification 1 323 633).

Empfangs-Richtantennen mit einer schwenkbaren Minimumsrichtung, die jeweils auf ein Radarsignale reflektierendes Ziel ausgerichtet wird, um die Winkelkoordinate dieses Zieles in einem zu überwachenden Gebiet ermitteln zu können, sind für sich ebenfalls bekannt (vgl. britische Patentschrift 604 925). Receiving directional antennas with a pivotable minimum direction that each is aligned to a target reflecting radar signals to the angular coordinate To be able to determine this goal in an area to be monitored are in themselves also known (see British patent specification 604 925).

Alle bisher bekannten und auch die nicht zum Stand der Technik gehörenden älteren Vorschläge, bei Radarverfahren von einem ein zu überwachendes Gebiet mit Strahlung überdeckenden Sender getrennte und entkoppelte Empfangs-Richtantennen vorzusehen, werden bisher ausschließlich dazu verwendet, einen Luftraum zu überwachen, wobei mit Hilfe der einzelnen Empfangs-Richtantennen sogenannte » Überwachungsvorhänge« gebildet werden, so daß ein Echosignal die einzelnen Empfangsantennen immer dann erreicht, wenn ein Flugkörper einen dieser Vorhänge durchstößt. Da ein solcher zu überwachender Luftraum in aller Regel keine Hindernisse aufweist und die Ausbreitung der in diesem Luftraum ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung auch nicht von der Erdkrümmung beeinflußt wird, können diese bekannten Verfahren keine Hinweise zur Lösung der dem Erfindungsgegenstand zugrundeliegenden anderen Aufgabenstellung geben. All previously known and also those not belonging to the state of the art older proposals, with radar methods from an area to be monitored Radiation-covering transmitter separate and decoupled receiving directional antennas provided, have so far only been used to monitor an airspace, with the help of the individual receiving directional antennas so-called "surveillance curtains" be formed so that an echo signal the individual receiving antennas then achieved when a missile penetrates one of these curtains. Because one such too monitoring airspace usually has no obstacles and the spread of the electromagnetic radiation emitted in this air space the curvature of the earth is influenced, these known methods provide no information to solve the other problem underlying the subject matter of the invention give.

Erst durch die sinnvolle Kombination einiger Merkmale dieser bekannten Radarverfahren mit anderen für sich aus der Radartechnik ebenfalls bekannten und auch neuen Merkmalen, wobei diese bekannten Merkmale jedoch in anderer und damit auch neuer Weise verwendet werden, ist auch die Überwachung eines größeren Flächenstückes der Erdoberfläche möglich, wobei Hindernisse und ein Teil der Erdkrümmung, die in dem zu überwachenden Gebiet entsprechender Tiefe auftritt, eine Ortung von diesen verdeckter Ziele nicht oder nur noch sehr wenig beeinflussen. Only through the sensible combination of some features of these well-known Radar methods with others also known and known from radar technology also new features, with these known features, however, in different and thus Also used in a new way is the monitoring of a larger area of the earth's surface possible, with obstacles and part of the earth's curvature, which in depth corresponding to the area to be monitored occurs, a location of these hidden goals not or only very little influence.

Durch die Trennung von Sende- und Empfangsantennen ist es möglich, als Sender einen fest eingestellten Beleuchtungssender zu verwenden, dessen Leistung und Bündelung gerade so groß gemacht wird, daß das zu überwachende Gelände mit ausreichender Feldstärke überdeckt wird. By separating the transmitting and receiving antennas, it is possible to to use a permanently set lighting transmitter as a transmitter, its output and bundling is made just so large that the area to be monitored with sufficient Field strength is covered.

Die EmpfangsanIage besteht nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus drei Empfängern, wobei zwei von ihnen vom Sender völlig entkoppelt sind. Hierzu werden die Antennen dieser Empfänger vorzugsweise in Richtung von Nullstellen der Strahlungscharakteristik der Sendeantenne gelegt; zusätzlich erhalten die Empfangsantennen ein derartiges Richtdiagramm, daß in Richtung der Sendeantenne ebenfalls Nullstellen weisen. Die Empfangsantenne des dritten Empfängers hat eine Rundstrahlcharakteristik, oder der Empfänger ist über eine andere Verbindung, z. B. ein Hochfrequenzkabel, direkt mit dem Sender gekoppelt. The receiving system exists according to a preferred embodiment the invention consists of three receivers, two of which are completely decoupled from the transmitter are. For this purpose, the antennas of these receivers are preferably set in the direction of zero points the radiation pattern of the transmitting antenna placed; additionally receive the receiving antennas such a directional diagram that also zero points in the direction of the transmitting antenna point. The receiving antenna of the third receiver has an omnidirectional characteristic, or the recipient is via another connection, e.g. B. a high frequency cable, paired directly with the transmitter.

Mindestens einer der vom Sender entkoppelten Empfänger hat zusätzlich eine schwenkbare Minimumsrichtung, die auf ein strahlendes Objekt ausgerichtet werden kann. At least one of the receivers decoupled from the transmitter also has a pivotable minimum direction that can be aligned with a radiating object can.

Die Richtcharakteristiken der beiden vom Sender entkoppelten Empfänger können auch so gewählt werden, daß sie zusammen eine gemeinsame resultierende schwenkbare Minimumsrichtung zum strahlenden Objekt hin bilden. The directional characteristics of the two receivers decoupled from the transmitter can also be chosen so that they jointly result in pivoting Form the minimum direction towards the radiating object.

Mit einer solchen Kombination von drei Empfängern und einem Sender kann jedes im Beleuchtungsraum, d. h. dem mit Sendeenergie überdeckten Raum, befindliche Objekt geortet werden. Mit Hilfe des entkoppelten Empfängers mit z. B. elektronisch schwenkbarer Minimumsrichtung kann genau die Richtung, d. h. der Seitenwinkel eines Echosignale abstrahlenden Objektes, festgestellt werden. Durch Ermittlung der Korrelationsfunktion der vom anderen entkoppelten Empfänger empfangenen Echosignale und der vom Empfänger mit Rundstrahlcharakteristik empfangengen Originalsendesignale kann die Echolaufzeit und daraus die Entfernung des Objektes ermittelt werden. With such a combination of three receivers and one transmitter can any in the lighting room, i. H. the space covered with transmission energy Object can be located. With the help of the decoupled receiver with z. B. electronically pivotable minimum direction can exactly the direction, i. H. the side angle of a Echo signals emitting object are determined. By determining the correlation function the echo signals received from the other decoupled receiver and from the receiver Original transmission signals received with omnidirectional characteristics can reduce the echo propagation time and from this the distance to the object can be determined.

Der Sender einer solchen Anordnung kann mit einer festen Antenne mittlerer Abmessungen auch bei größeren Wellenlängen einen sehr großen Beleuchtungsraum mit ausreichender Energie überdecken. The transmitter of such an arrangement can be equipped with a fixed antenna medium dimensions a very large lighting space even with larger wavelengths cover with sufficient energy.

Durch Anwendung des Korrelationsverfahrens können auf der Empfangsseite auch bei nur kleinem Signal-Rausch-Abstand noch Angaben über eventuelle Ziele gemacht werden.By using the correlation method, on the receiving side even with only a small signal-to-noise ratio, information about possible goals is still given will.

Der Sender arbeitet im Dauerstrichverfahren und muß derart moduliert werden, daß das Sendesignal möglichst wenig autokorreliert ist. Daher wird der Sender in einfachster Weise mit genügend breitem Rauschen moduliert, wobei nur ein Seitenband bei unterdrücktem Träger ausgesendet wird. The transmitter works in continuous wave mode and must be modulated in this way be that the transmission signal is autocorrelated as little as possible. Hence the sender modulated in the simplest way with sufficiently wide noise, with only one sideband is sent when the carrier is suppressed.

Sollen mit dem Sender im zu überwachenden Gebiet noch andere Aufgaben erfüllt werden, so kann dieser z. B. zur Übermittlung von Nachrichten oder als Störsender verwendet werden. Ein mit Sprache moduliertes Signal ist nämlich so geringfügig autokorreliert, daß es für das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls verwendet werden kann. Should other tasks be performed with the transmitter in the area to be monitored be met, this z. B. for the transmission of messages or as a jammer be used. A signal modulated with speech is so insignificant autocorrelated that it can also be used for the method according to the invention can.

Alles Nähere der Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Im einzelnen zeigt F i g. 1 die schematische Darstellung der Beugungserscheinungen an einem Hindernis, Fig. 2 das Richtdiagramm des Senders der Ortungseinrichtung, F i g. 3 das Richtdiagramm des ersten entkoppelten Empfängers, F i g. 4 das Richtdiagramm des zweiten entkoppelten Empfängers, F i g. 5 das Richtdiagramm des nicht entkoppelten Empfängers und F i g. 6 ein Blockschaltbild der Auswerteeinrichtung auf der Empfangsseite. All details of the invention will be shown on the basis of one in the drawing Embodiment explained. In detail, FIG. 1 the schematic representation the diffraction phenomena at an obstacle, Fig. 2 the directional diagram of the transmitter the locating device, F i g. 3 the directional diagram of the first decoupled receiver, F i g. 4 shows the directional diagram of the second decoupled receiver, FIG. 5 the directional diagram of the non-decoupled receiver and F i g. 6 is a block diagram of the evaluation device on the reception side.

In Fig. 1 ist die Beugung eines Wellenfeldes an einem Hindernis 1 dargestellt. Der Einfluß des Hindernisses auf das Wellenfeld im abgeschatteten Bereich wird um so geringer, je größer die Entfernung D eines Punktes P vom Hindernis ist. Dieser Punkt P kann dabei um einen Betrag x von einer die beugende Kante berührenden Horizontalen in den Schattenbereich hineinwandern, wobei x mit der Entfernung D und der Wellenlänge des Wellenfeldes wächst. 1 shows the diffraction of a wave field at an obstacle 1 shown. The influence of the obstacle on the wave field in the shadowed area becomes smaller, the greater the distance D of a point P from the obstacle. This point P can move by an amount x from a point touching the diffracting edge Horizontal wander into the shadow area, where x with the distance D and the wavelength of the wave field increases.

In F i g. 2 ist eine Richtcharakteristik einer Sende-Richtantenne 2 zu erkennen, die einen Beleuchtungsraum 3 gerade mit ausreichender Sendeenergie überdeckt. Die Richtcharakteristik der nur relativ schwach gerichteten Sende-Richtantenne 2 ist derart ausgelegt, daß in eine Richtung 4 eine Nullstelle weist. In Fig. 2 is a directional characteristic of a transmission directional antenna 2 can be seen that a lighting room 3 just with sufficient transmission energy covered. The directional characteristic of the only relatively weakly directional transmission directional antenna 2 is designed in such a way that a zero point points in one direction.

In Fig. 3 ist eine Richtcharakteristik einer Empfangs-Richtantenne 7 eines ersten entkoppelten Empfängers 10 (vgl. F i g. 6) zu erkennen, wobei ein Öffnungswinkel 5 in Richtung eines Echosignale abstrahlenden Objektes weist und eine Richtung 6 eine auf das Objekt z. B. elektronisch auszurichtende Minimumsrichtung der Empfangs-Richtantenne 7 angibt. In der zur Sende-Richtantenne 2 weisenden Richtung 4'besitzt das Richtdiagramm der Empfangs-Richtantenne 7 ebenfalls eine Nullstelle. In Fig. 3 is a directional characteristic of a receiving directional antenna 7 of a first decoupled receiver 10 (cf. FIG. 6) to be recognized, with a Aperture angle 5 points in the direction of an object emitting echo signals and a direction 6 a on the object z. B. electronically aligned minimum direction the receiving directional antenna 7 indicates. In the direction pointing to the directional transmission antenna 2 4 ′, the directional diagram of the receiving directional antenna 7 likewise has a zero point.

In F i g. 4 ist eine Richtcharakteristik einer Empfangs-Richtantenne 8 eines zweiten entkoppelten Empfängers 11 (vgl. Fig.6) dargestellt, deren Öffnungswinkel 5' ebenfalls in Richtung des Echosignale abstrahlenden Objektes weist. Diese Richtcharakteristik zeigt ebenfalls in der zur Sende-Richtantenne 2 weisenden Richtung 4" eine Nullstelle. In Fig. 4 is a directional characteristic of a receiving directional antenna 8 of a second decoupled receiver 11 (see FIG. 6) is shown, the opening angle 5 'also points in the direction of the object emitting echo signals. This directional characteristic likewise shows a zero point in the direction 4 ″ pointing towards the directional transmission antenna 2.

In F i g. 5 ist eine Rundstrahlcharakteristik einer Empfangsantenne 9 eines vom Sender nicht entkoppelten dritten Empfängers 12 (vgl. F i g. 6) dargestellt, der die unmittelbar vom Sender abgestrahlten Signale empfängt. In Fig. 5 is an omnidirectional characteristic of a receiving antenna 9 of a third receiver 12 (see FIG. 6) not decoupled from the transmitter, which receives the signals emitted directly by the transmitter.

In F i g. 6 sind im Blockschaltbild die vom Sender getrennten Empfänger 10, 11 und 12 dargestellt. Die Empfänger 10 und 11 sind dabei in der oben beschriebenen Weise vom Sender über die Richtcharakteristik ihrer Antennen entkoppelt, während der Empfänger 12 eine Rundstrahlcharakteristik aufweist und damit die vom Sender ausgesendeten Radarsignale direkt empfängt. Die Empfänger 10 und 11 sind mit jeweils einem Eingang von Multiplikatoren 13 und 14 verbunden, deren jeweils zweiter Eingang über ein veränderliches Laufzeitglied 15 mit dem Empfänger 12 verbunden ist. Ein Taktgeber 16 synchronisiert die Ablenkspannungen eines Sichtgeräts 17 und verändert gleichzeitig die Laufzeit des Laufzeitgliedes 15 und den Winkel der Minimumsrichtung des Empfängers 10. In Fig. 6 are the receivers separated from the transmitter in the block diagram 10, 11 and 12 shown. The receivers 10 and 11 are in the one described above Way, while decoupled from the transmitter via the directional characteristics of their antennas the receiver 12 has an omnidirectional characteristic and thus that of the transmitter directly receives transmitted radar signals. The receivers 10 and 11 are with, respectively connected to one input of multipliers 13 and 14, the respective second input is connected to the receiver 12 via a variable delay element 15. A Clock 16 synchronizes the deflection voltages of a display device 17 and changes at the same time the running time of the delay element 15 and the angle of the minimum direction of the recipient 10.

Die Ausgänge der beiden Multiplikatoren 13 und 14 werden über ein logisches Glied 18 auf die Hellsteuerung des Sichtgerätes 17 gegeben. The outputs of the two multipliers 13 and 14 are via a logic element 18 given to the brightness control of the display device 17.

Die Wirkungsweise der Ortungsanlage ist folgende: Die von einem Objekt abgestrahlten Echosignale werden von dem Empfänger 10 und 11 aufgenommen. The mode of operation of the location system is as follows: That of an object Echo signals emitted are received by the receiver 10 and 11.

Der Empfänger 12 nimmt gleichzeitig die vom Sender stammenden Original-Sendesignale auf, die um die Laufzeit für den Weg Sender - Objekt - Empfänger früher ankommen. Über den Taktgeber 16 wird nun die Minimumsrichtung des Empfängers 10 laufend gedreht. Weist sie gerade in Richtung des Echosignale abstrahlenden Objektes, so empfängt der Empfänger 10 keine Echo signale mehr. Die vom Empfänger 12 aufgenommenen Originalsignale werden über das Laufzeitglied 15 um eine vom Taktgeber 16 ebenfalls laufend geänderte Verzögerungszeit T verzögert und in den Multiplikatoren 13 und 14 mit den von den Empfängern 10 und 11 empfangenen Echosignalen korreliert. Die Multiplikatoren 13 und 14 geben also nur ein Korrelationssignal an das logische Glied 18 ab, wenn die vom Taktgeber 16 vorgegebene Laufzeit r gerade gleich der durch die Entfernung Sender-Objekt-Empfänger gegebenen Laufzeit r1 ist. Das logische Glied 18 ist für ein Signal nur dann durchlässig, wenn vom Multiplikator 13 kein und vom Multiplikator 14 ein Eingangssignal am logischen Glied 18 erscheint. Dieses ist immer dann der Fall, wenn die vom Taktgeber 16 eingestellte Minimumsrichtung des Empfängers 10 gerade auf das Objekt weist und damit keine Echosignale vom Empfänger 10 empfangen werden. In diesem Moment gibt das logische Glied 18 einen Impuls an die Hellsteuerung des Sichtgerätes 17 ab, wodurch auf dem Bildschirm ein Leuchtpunkt erscheint. Da die Ablenkspannungen des Sichtgerätes 17 ebenfalls vom Taktgeber 16 synchronisiert werden, und zwar mit einer Frequenz f1 für die-Richtung, die ein Vielfaches der Frequenz, für die Richtung beträgt oder umgekehrt, wobei die für die Entfernungskoordinate maßgebende Ablenkspannung synchron mit der Änderung der Laufzeit 7 des Laufzeitgliedes 15 verläuft und somit die Koordinate ein direktes Maß für die Laufzeit t und damit die Entfernung des Objektes vom Empfänger angibt. Die die Winkelkoordinate bestimmende Ablenkspannung wird dagegen synchron mit der sich ändernden Minimumsrichtung des Empfängers 10 geändert und gibt somit ein direktes Maß für den die Richtung des Objektes vom Empfänger angebenden Seitenwinkel ç an.The receiver 12 simultaneously takes the original transmission signals originating from the transmitter that arrive earlier by the transit time for the sender - object - receiver path. The minimum direction of the receiver 10 is now continuously rotated via the clock generator 16. If it is pointing in the direction of the object emitting echo signals, it receives the receiver 10 no longer echo signals. The original signals picked up by the receiver 12 are also continuously changed via the delay element 15 by one from the clock generator 16 Delay time T delayed and in the multipliers 13 and 14 with those of the Receivers 10 and 11 received echo signals correlated. The multipliers 13 and 14 therefore only emit a correlation signal to the logic element 18 when the The transit time r predetermined by the clock generator 16 is exactly the same as that determined by the distance transmitter-object-receiver given Running time is r1. The logic element 18 is for a signal only permeable if no from multiplier 13 and from multiplier 14 one The input signal at the logic element 18 appears. This is always the case if the minimum direction of the receiver 10 set by the clock generator 16 is just now points to the object and thus no echo signals are received by the receiver 10. At this moment, the logic element 18 gives an impulse to the light control of the Viewing device 17, whereby a luminous point appears on the screen. Since the Deflection voltages of the display device 17 are also synchronized by the clock generator 16, with a frequency f1 for the direction, which is a multiple of the frequency, for the direction or vice versa, with that for the distance coordinate decisive deflection voltage synchronous with the change in the transit time 7 of the delay element 15 runs and thus the coordinate is a direct measure of the running time t and thus indicates the distance of the object from the recipient. The one that determines the angular coordinate Deflection voltage, on the other hand, becomes synchronous with the changing minimum direction of the Receiver 10 changed and thus gives a direct measure of the direction of the Of the object indicated by the receiver side angle ç.

Claims

Claims: 1. Arrangement for determining the location of a Object with the help of a continuous wave from one to an area to be monitored aligned transmission directional antenna working in the meter wave range of transmitted, modulated electromagnetic waves, in which the return radiation from several, separated from the transmitting directional antenna and decoupled via their directional characteristics Receiving directional antennas and the radiation coming directly from the transmitting directional antenna recorded via another receiving antenna with omnidirectional characteristics or a cable is, the signals received by all receiving antennas to one on one Cathode ray tube processed location information of the object made visible be characterized by n e t that in a known manner two receiving directional antennas (7, 8), one of which has a minimum direction that can be pivoted onto the object (6) having, and a logic circuit (18) are provided which a light button signal to the cathode ray tube (17) always emits when it is fed from the receiving directional antenna (7) with a pivotable minimum direction signal originating Is zero and the second it is fed, from the other receiving directional antenna (8) originating signal is present that the received by the receiving directional antennas Reflection separately via receivers (10, 11), initially multiplication devices (13, 14) is supplied, which also in a known manner for evaluation according to the correlation method via a controllable term element (15) that of the further receiving antenna (9) or the cable received radiation fed is, and that only the correlated signals are fed to the logic circuit.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the transmitter modulated with minimally autocorrelated message signals, in particular voice signals is.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the minimum direction (6) of one directional receiving antenna (7) can be pivoted electronically is and that each jointly the pivotable minimum direction (6) of the one decoupled receiving directional antenna (7) and the one deflection voltage of the cathode ray tube on the one hand and the variable running time of the term element (15) and the other Deflection voltage on the other hand controlling clock (16) is provided.

Considered publications: German Patent Specifications No. 719769, 722,438; British Patent Nos. 500,588, 604,925; french U.S. Patent No. 1,323,633.

Older Patents Considered: German Patents No. 1 252 766, 1,253,325.