DE2453190C2 - Schaltungsanordnung zum Digital/Analog-Wandeln von Radardaten - Google Patents

Description

— daß ein Pufferspeicher (2) vorgesehen ist, der die einlaufenden Radardaten zwischenspeichert,

— daß ein Hauptspeicher (4) vorgesehen ist, dessen Kapazität so bemessen ist, daß er die maximal erwartete Anzahl von Einzelzielen einer Rundum-Anzeige aufnehmen kann,

— daß die Radardaten nach Azimut und Entfer-

— daß innerhalb des Zeitablaufs dieses Vergleichsund Sortiervorganges der in der zyklischen Reihenfolge dritte der Vorspeicher (3) Radardaten aus dem Pufferspeicher (2) aufnimmt.

— daß anschließend der Vergleichs- und Sortiervorgang mit den Radardaten im zweiten und dritten der in der zyklischen Reihenfolge benachbarten Vorspeicher abläuft, während der erste der drei Vorspeicher — nachdem die Radardaten aus ihm geordnet in den Hauptspeicher (4) übertragen sind — neue Radardaten aus dem Pufferspeicher (2) aufnimmt,

- und daß schließlich dieses Vergleichs-, Sorlier- und Verarbeitungsverfahren in der zyklischen Reihenfolge fortgeführt wird.

to

is

den Hauptspeicher (4) übertragen werden, daß eine Vergleichsanordnung (5) vorgesehen ist, die einerseits an den Hauptspeicher (4) und andererseits an eine Einrichtung (6) angeschlossen ist, deren Ausgangssignale der momentanen Ablenkung des Kathodenstrahls des analogen Radarsichtgerätes in radialer und azimutaler Größe entsprechen,

und daß die Zieianzeige durch Hellsteuerung bei übe'.^iastimmenden Vergleichswerten erfolgt

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, zur Zielanzeige von digitalisierten i-.adardaten, weiche bezüglich ihrer Azimut- und Entfernungsinformationen im Pufferspeicher bedingt geordnet vorliegen, dadurch gekennzeichnet,

— daß zwischen Pufferspeicher (2) und Hauptspeicher (4) drei Vorspeicher (3) mit einer Steuereinrichtung vorgesehen sind, von denen jeder die maximal erwartete Anzahl von Einzelzielen aus einem zwar nicht in seiner Lage, aber in seinem Winkelbereich vorgegebenen Azimutsektor aufnehmen kann,

— daß die Steuereinrichtung die Aufnahme der im Pufferspeicher (2) zwischengespeicherten Radardaten in zyklischer Reihenfolge in die Vorspeicher (3) bewirkt in der Weise, daß in den Vorspeichern jeweils die Radardaten aus drei aneinander anschließenden Azimutsektoren stehen,

— daß die Radardaten, die in zwei benachbarten der drei Vorspeicher (3) enthalten sind, zunächst daraufhin verglichen werden, ob im in der zyklischen Reihenfolge zweiten der zwei benachbarten Vorspeicher Radardaten mit Azimutinformationen enthalten sind, die einen kleineren Azimutwert betreffen, als der größte Azimutwert, der in dem ersten der zwei Vorspeicher auffindbar ist,

— · daß daraufhin die das Verglcichskriieriiim erfüllenden Radardaten aus dem zweiten in den ersten der zwei benachbarten Vorspeicher übertragen werden,

— daß weiterhin die Radardaten azimutal und entfernungsmäßig in den Vorspeichern (3) geordnet werden,

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptspeicher (4) ein Hochgeschwindigkeitsspeicher, z. B. ein bipolarer Cnn^kop mit einer 7uLliiC7Att unter ΟΠΟ nc wnroPCA. •*tfSwi«.itwi ■■»!» willst iwjntu<»<.vit mi*»«*· ^ντ/ IaS₁ iviqvO« hen ist, daß der Programmablauf des Hauptspeichers (4) in der Weise organisiert ist, daß aufeinanderfolgend die aus benachbarten Azimutsektoren dem vorgegebenen Azimutsektor gleicher Winkelgröße entstammenden Radardaten vom Pufferspeicher (2) in den Hauptspeicher (4) übertragen werden, und daß erforderlichenfalls im Hauptspeicher die Radardaten azimutal und entfernungsmäßig geordnet werden.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung

nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. wie sie aus der DE-AS 11 57 676 bzw.der DE-AS 11 98 872 bekannt ist. Die genannten Druckschriften beschreiben Verfahren zur Fernübertragung und/oder -»'chnerischen Verarbeitung von Radarinformationen, welche in Form von digitalisierten Einzelzielen vorliegen. Die Radarinformationen können am Empfangsort in Analogwert zurückverwandelt und an einem Sichtgerät angezeigt wer-

■ den. Nähere Angaben über die Rückverwandlung sind in den Schriften nicht enthalten. Gemäß der DE-AS 11 57 676 werden sämtliche Einzelziele vor der Fernübertragung bzw. rechnerischen Verarbeitung in einzelnen Zielspeichern abgespeichert.

Besonders in der zivilen und militärischen Luftraumüberwachung, insbesondere der Flugsicherung, werden häufig an verschiedenen Orten mit Hilfe von Primär- und/oder Sekundär-Radaranlagen gewonnene Radarinformationen zu einer Auswertezentrale in Form digitalisierter Radardaten fernübertragen. Die Digitalisierung erlaubt hierbei die weitgehende Beseitigung von Rc dundanzen und auswerteseitig nicht interessierenden Einzelheiten, so daß mit relativ schmalbandigen Übertragungsstrecken, beispielsweise Telefonkanälen, gearbeitet werden kann. Diese einfache Übertragungsmöglichkeit führt nicht nur in zentralen Auswertestationen, sondern häufig auch in kleineren Radarstationen zu dem Wunsch, zwecks Vergrößerung des Raumes, aus dem Luftlageinformalionen vorliegen, die Itadardntcn von Nachbarstationen zu empfangen. Die digitalisierten Radardaten setzen nun aber empfangsseitig im allgcmei- nen digitalisierte Sichtgeräte voraus, um die digitalisierten Radardaten visuell anzeigen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art an-

3 4

zugeben, welche es erlaubt, mit wenig Aufwand die digi- Aufnahme der vollständigen Datenfelder, die zu einer talisierten Radardaten in einem analogen Radarsichtge- PR- bzw. SSR-Zielmeldung gehören, drei Pufferspeirät zur Zielanzeige zu bringen. In Weiterbildung der eher 7 bis ?. Sobald ein vollständiges Datenfeld in einem Erfindung soll auch die Anzeige von bezüglich ihrer der Puffer 7 bis 9 steht, wird es über einen Multiplexer Azimut- und. Entfernungsinformitionen nur grob ge- 5 10 zur Aufnahme in den Vorspeicher 3 weitergeschaltet, ordneten Radardaten möglich sein. In F i g. 2 ist außer dem Verbindungskanal zwischen

Die Lösung der Aufgabe ist im Patentanspruch 1 ge- den Bausteinen 2 und 3 ein paralleler Kanal It zur Abkennzeichnet Die Weiterbildung der Erfindung ist im lenkeinrichtung 6 gezeigt Ober diesem Kanal lassen Patentanspruch 2 gekennzeichnet Der weitere An- sich im Beispielsfall Steuersignale übertragen, die die spruch beschreibt eine vorteilhafte Ausgestaltung der io azimute und radiale Ablenkung des Kathodenstrahls Erfindung. des analogen Radarsichtgerätes nach Maßgabe von am

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren Ort der Radarinformationsgewinnung vorliegenden Panäher erläutert . rametern steuern; diese Parameter sind beispielsweise

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Ausführung?- die Sendeimpuls-Zeitpunkte und Nord-Durchgänge des beispiels der Erfindung. In diesem Beispielsfall ist davon 15 Antennendiagramms. ..

ausgegangen, daß im Extremfall über einen azimutalen Der Vorspeicher 3 enthält gemäß Fi,g.2 drei Vor-

Anzeigebereich einer Rundsicht-Radaranlage von 45° speicher 12 bis 14 mir zugehörigen Arbeits- und Puffer-1000 Radarziele angezeigt werden sollen, über die Ra- registern 15 bis 17. Die in den Vorspeicher 3 einlaufendarinformationen von Primär-Radargeräten und teil- den Radardaten sind azimutal in der Re^; :1 nur bedingt weise auch von Sekundär-Radargcräten vorliegen. Die- 2a geordnet, wodurch der azimutale UnsicnÄihdisbereidi se Radardaten werden beispielsweise in Wortformten 4° betragen möge. In der Entfernung sind die Ziele in zu je 18-Bit-Wort über drei Telefonleitungen zu je 4800 der Regel völlig ungeordnet

baud übertragen und stehen gemäß F i g. 1 am Ausgang Nimmt man eine Zielballung innerhalb eines 45°-Sek-

des Bausteins 1 zur Weiterverarbeitung an, der somit tors von maximal 1000 Zielen an, von denen 650 Piimärdie Quelle der digitalisierten Radardaten der gezeigten 25 und 350 Sekundär-Radarziele sind, ergibt sich für diesen Schaltungsanordnung nach der Erfindung darstellt Am Unsicherheitsbereich von 4° eine Anzahl von 89 Zielen, Ausgang der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 stehen von denen 31 SSR- und 58 PR-Ziele sind,
aufgabengemäß die analogen Radardaten (Videosignale Bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 4800

und Steuersignale) zur Verfügung; diese analogen Ra- bit/s einer Datenübertragungseinrichtung benötigt ein dardaten können im einzelnen sein: 30 18-Bit-Wort (<16 bit Information) 3,75 ms. Innerhalb

der 4° werden demnach 31-5 = 155 SSR-Worte und

PR-Video, Pretigger, SSR-Synchron-Iinpuls, 58 - 3 = 174 PR-Worte übertragen. Die dafür erforderli-

SSR-Video,SSR-Steuersignale, Azimut , ehe Übertragungszeit beträgt 329-3,75/3 ms = 410 ms.

Die über eine jeweilige Zeitspanne von 410 ms in den

Von dem Baustein 1 gelangen die digitalisierten Ra- 35 Vorspeicher 3 einlaufenden Zielmeldungen werden in dardaten erst in einen Pufferspeicher 2 und von dort in zyklischer Reihenfolge von einem der drei Vorspeicher eine Sortier-Aufbereitungslogik, die aus drei Vorspei- 12 bis 14 aufgenommen. Nach Ablauf eines I.itervpJls ehern 3 mit zugehöriger Steuereinrichtung besteht Hier von 410 ms wird jeweils auf den in der zyklischen Reiwerden die Radardaten so intern verteilt sowie azimutal henfolge folgenden Vorspeicher umgeschaltet, der dar- und entfernungsrichtig sortiert, daß sie anschließend in 40 aufhin öie aktuellen Radardaten des ihm zugeordneten einen Hauptspeicher 4 eingegeben werden können, des- 410-ms-lntervalls aufnimmt

sen Kapazität die gesamte Datenmenge einer Rundum- Sobald der dritte der drei Vorspeicher 12 bis 14 seine

Anzeige aufnehmen kann. Einspeicherung beginnt erfolgt zwischen den beiden

Der Hauptspeicher 4 arbeitet über in ihm enthaltene anderen Vorspeichern ein Sortierprozeß, bei dem die Arbeits- und Fafferregister auf eine Vergleichsanord- 45 eingespeicherten Radardaten azimutal und entfernung 5, der gleichzeitig von einer Ablenkeinrichtung 6 nungsmäßig geordnet werden. So werden im Beispiels-Signale zugeführt werden, die der muiTicnianen Ableri- fall aus dem Voi-speicher i3 sämtliche Radardaten mit kung des Kathodenstrahls des zur Wiedergabe der Ra- einem kleineren Zielazimut als dem größten Zielazimut, dardaten vorgesehenen analogen Radarsichtgeräte in der im Vorspeicher 12 zwischengespeichert ist in den radialer und azimutaler Größe entsprechen. 50 Vorspeicher 12 übertragen und dort azimutal und ent-

Der Pufferspeicher 2 nimmt seine Eingnngsinforma- fernungsmäßig richtig eingeordnet
tionen beispielsweise in Form sogenannter Datenfelder Daraufhin wird im folglenden 410-ms-Intervall dieser

auf, von denen jedes Feld z. B. aus zwei Teilen mit je Vergleichs- und Sortiervorgang zwischen den Vorspei-8-Bits-Information und 1-Paritätsbit bestellt und wobei ehern 13 und 14 durchgeführt, während in den V'orspeizur Synchronisierung auch Synchronfeldeir übertragen 55 eher 12 die aktuellen Radardaten eingegeben werden, werden können. Bei der Übertragung der Daten der sobald aus ihm die zuvor geordneten Radardaten über maximal 1000 Radarziele sind beispielsweise drei TeIe- einen Ausgangszuordner 18 dem Hauptspeicher 4 gefonkanäie und ein zusätzlicher Hilfskanal vorgesehen; ordnet zugeführt sind. Zur eingangsseitigen Zuordnung letzterer dient für Rückmeldungen oder Rückfragen der einlaufenden Radardaten zu den drei Vorspeichern von der Empfangs- zur Sendestelle. Für ein Primärra- 60 12 bis 14 ist ein Eingangszuordner 19 vorgesehen, der dar-Zicl sind hierbei drei Datenfelder und für ein Sekun- zeitlich ebenso wie der Ausgangszuordner 18 von einer därradar-Ziel sechs Datenfelder erforderlich. Programmablaufsteuerung gesteuert wird.

Die seriell angebotenen Informationen werden ein- Die Vorspeicher 12 bis 14 haben im gezeigten Bei-

gangsseitig z. B. Wi \&-Bit-Worte aufbereitet. Sobald ein spielsfall jeweils eine Kapazität von 128 Worten zu je vollständiges 18-Bit'Wort zur Verfügung steht, wird 65 32 bit.

dieses in den Pufferspeicher* 2 übernommen, dessen In den Hauptspeicher 4 werden somit insgesamt

zweckmäßige Einzelheiten näher der Fig.2 entnehm- 410 ms aus einem der drei Vorspeicher Zieldaten überbar sind. Gemäß F i g. 2 enthalt der Pufferspeicher 2 zur tragen, die im Azimut und in der Entfernung geordnet

5 6

sind. Der Hauptspeicher 4 ist so ausgelegt, daß er insge- ser Hauptspeicher 21 ist so organisiert, daß er die Funksamt Zieldaten über 1000 Ziele aufnehmen kann. tion des Vorspeichers 3 mit seinen Vorspeichern 12 bis Die Wortformate für die Formate für die PR- und 14 zusätzlich übernimmt, in der Weise, daß aufeinander-SSR-Ziele sind so zusammengestellt, daß ein PR-Ziel im folgend die aus benachbarten Azimutsektoren siam-Speicher eine Adresse belegt, während ein SSR-Ziel mit 5 menden Radardaten von Pufferspeicher 2 in den Haupt-Code insgesamt zwei Adressen erforderlich macht Der speicher 21 übertragen werden und daß erforderlichcn-Speicher umfaßt damit bei 650 PR- und 350 SSR-Zielen falls im Hauptspeicher die Radardaten azimutal und insgesamt 1350 Worte. Zu jedem Wort gehören 32 In- entfernungsmäßig geordnet werden. Diese Ordnung crformationsbits, die sich wie folgt zusammensetzen: folgt jeweils innerhalb eines Azimutsektors, dessen Un-

10 Sicherheitsbereich bis zu 12° betragen kann.

Die Hauptspeichereinheit 21 führt somit folgende Arbeiten durch:

1. Aufnahme der Zieldaten aus dem Baustein 2 15 2. Sortieren der Zieldaten 3. Ausgabe der Zieldaten

Die aktuell über eine Zeitspanne TnIT=* Zeitspanne, die zur Übertragung der Zieldaten über einen Unsicher-20 heitsbereich von 12° erforderlich ist) einlaufenden Zielmeldungen werden ungeordnet in den Hauptspeicher übertragen. In der folgenden Unsicherheitszeitspanne Tn+1 wird weiter Information aufgenommen. Sobald diese Zeitspanne abgelaufen ist, kann der zu Tn gehö-25 rende Speicherbereich azimut- und entfernungsrichtig geordnet werden. Sämtliche Meldungen, die im Speicherbereich Tn+1 aufgenommen werden, die jedoch im Azimut < dem im Speicherbereich Tn sind, können ebenfalls geordnet werden. Meldungen, die im Haupt-30 speicher geordnet für die Ausgabe bereitstehen, werden mit einem Kennungsbit markiert.

Mit der Ausgabe der Zielmeldungen aus dem Hauptspeicher wird dann begonnen, wenn die erste im Speicher geordnete Zielmeldung im Azimut und der Entfer-Mit der Ausgabe der Zielmeldungen aus dem Haupt- 35 nung mit dem momentanen Azimut- und Entfernungsspeicher wird dann begonnen, wenn die auf PIaU 1 im wert des Analogsichtgerätes übereinstimmt. Damit im Speicher stehende Meldung im Azimut und in der Ent- Hauptspeicher ungehindert von der Zleiausgabe aktueifernung mit dem momentanen Azimut- und Entfer- Ie Zieldaten aufgenommen und geordnet werden könnungswert des Analogsichtgerätes übereinstimmt Für nen, wird die vom Ausgabevergieich abgelesene !nfordie analoge Darstellung eines Zieles ist vorgesehen, in 40 mation in das Informationsregister eingeschrieben. Die 15 aufeinanderfolgenden Ablenkperioden entsprechend Zielinformation bleibt dort stehen, bis Übereinstimder natürlichen Trefferzahl am Sichtgerät hellzutasien. mung mit der Azimut- und Entfernungsposition des Dies wird dadurch erreicht, daß bei sämtlichen Zielen, Sichtgerätes besteht Nach der ersten Ausgabe wird das die in den Hauptspeicher einlaufen, vom Azimut 7 laufende Programm im Hauptspeicher unterbrochen Schritte abgezogen werden. Bei diesem Azimutwert be- 45 und die Azimutposition der gerade ausgegebenen Zielginnt dann die Ausgabe eines Zieles. Nach der ersten meldung um 1 erhöht sowie die Messung auf 1 gesetzt. Ausgabe wird der AZ-Zählerstand um 1 erhöht und Nach diesem Vorgang wird die nächste Zielmeldung in gleichzeitig die für die Ausgabe zuständige Alterung auf das Informationsregister zum Vergleich übertragen.

1 gesetzt Die Ausgabe wird so lange fortgesetzt, bis die Für die analoge Darstellung eines Zieles muß eine Alterung auf 15 strht Damit ist ein Ziel vollständig aus- 50 einstellbare azimutale Zielbreite von 4.8 und 16 Tr.fern gegeben und kann im Hauptspeicher gelöscht werden. bei PR und 8,16,32 Treffern bei SSR vorgesehen wer-

In der Ausgabeeinheit findet der Azimut- und Entfer- den. Dies wird dadurch erreicht, daß entsprechend der nungsvergleich für die PR- und SSR-Ziele statt Hierzu eingestellten Zielbreite vom Azimut des einlaufenden dient die Vergleichsanordnung 5. Ziels die halbe Trefferbreite abgezogen wird. Bei einer

Über einen PR/SSR-Auswahlschalter werden die PR- 55 kombinierten PR/SSR-Zielmeldung kann die Ausgabe und SSR-Videoimpulse durchgeschaltet Die Steuerung der PR-Treffer dieses Schalters erfolgt über eine SSR-Code-Auswahl und ein Modussteuerregister. / SSR-Trefter Λ

F i g. 3 zeigt eine Ausführung der Erfindung im Block- V 2 /

schaltbild, die sich von den bisher anhand der F i g. 1 und 60

2 beschriebenen Ausführungsformen im Prinzip da- über den Alterungszählerstand gesteuert werden, durch unterscheidet, daß dem Pufferspeicher 2 unmittel- Die Ausgabe eines Ziels wird so lange fortgesetzt bis bar eine Hauptspeichereinheit 21 folgt und der Vorspei- die Alterung mit der vorgewählten Zielbreite übereincher 3 entbehrlich wird, was zugunsten der Arbeitsge- stimmt Damit ist ein Ziel vollständig ausgegeben und schwindigkeit und eines verminderten wirtschaftlichen 65 kann im Hauptspeicher gelöscht werden. Aufwandes sich auswirkt. Als Hauptspeicher 4 wird hier Die Wortformate für die PR- und SSR-Ziele sind so ein Hochgeschwindigkeitsspeicher 21, z. B. ein bipolarer zusammengestellt, daß ein PR-Ziel im Speicher eine Speicher mit einer Zykluszeit unter 200 ns benutzt Die- Adresse belegt während ein SSR-Ziel mit Code insge-

PR:	Azimut	12 bit
Entfernung	10 bit
Alterung	4 bit
Kennung	2 bit
Freiplatz	4 bit
SSRx
Azimut	12 bit
Entfernung	10 bit
Alterung	4 bit
Kennung	2 bit
PR/SSR-Komb.	!bit
SPI	lbit
Notruf	lbit
Funkausfall	lbit
SSR-Code:
Code (Mod. B oder 3 A)	13 bit
Code (Mod. D)	13 bit
Verwirrung	2 bit
Kennung (3 A/B/C)	3 bit
Freiplatz	lbit

	Azimut	24 53 190	es zweckmäßig,	' gegenüber der	8	5
7	Entfv--nung(ohne FE)		die simulierte Antennenstellung um einen konstanten	lassen, wodurch
samt 3 Adressen erforderlich macht.	Alterung	Zu jedem Wort	Winkelversatz von im Beispielsfall 30'	sich der erforderliche Speicheraufwand verringert
gehören 30 Informationsbits, die sich \	Kennung	vie folgt zusam-	echten Antennenstellung nacheilen zu	Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
mcnsetzen:	lanusseite
PR:	Sortiert			10
SSR:	12 bit
Azimut	10 bit
Entfernung (ohne FE)	5 bit
Alterung	1 bit		IS
Kennung	ι bit
	lbit
Sortiert
	12 bit
SSR-Code:	10 bit	20
Code (Mod. 3 A oder B)	5 bit
Code (Mod. C)	lbit
Code-Kennung (Mod. 3 A oder B)	1 bit
Code-Kennung (Mod. C)	lbit
SSR-Code:		25
Code (Mod. 1/2)
Code-Kennung (Mod. 1/2)	13 bit
V ei aiming	13 bit
PR/SSR-Komb.	2 bit	30
SPI	2 bit
Notruf
Funkausfall	13 bit
	2 bit
3 bit	35
lbit
lbit
lbit
lbit
	40
Zur Synchronisation zwischen der echten und simu
lierten Antennendiagrammstellung ist
45
50
55
60
65 Ä

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   ^: 1. Schaltungsanordnung zur Zieianzeige von digitalisierten Radardaten auf einem analogen Radarsichtgerät, wobei die digitalisierten Radardaten als Einzelziele, nach Azimut und Entfernung gekennzeichnet, gespeichert vorliegen und gegebenenfalls fernübertragen wurden, dadurch gekennzeichnet,