DE3248879A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung kuenstlicher zielmarken in der abbildung eines radars mit synthetischer apertur (sar) - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur erzeugung kuenstlicher zielmarken in der abbildung eines radars mit synthetischer apertur (sar)Info
- Publication number
- DE3248879A1 DE3248879A1 DE19823248879 DE3248879A DE3248879A1 DE 3248879 A1 DE3248879 A1 DE 3248879A1 DE 19823248879 DE19823248879 DE 19823248879 DE 3248879 A DE3248879 A DE 3248879A DE 3248879 A1 DE3248879 A1 DE 3248879A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sar
- transponder
- radar
- antenna
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 4
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 claims description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 16
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S13/00—Systems 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
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S13/00—Systems 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
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S13/00—Systems 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
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
- G01S13/767—Responders; Transponders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/38—Jamming means, e.g. producing false echoes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
- G01S7/4082—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder
- G01S7/4095—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder the external reference signals being modulated, e.g. rotating a dihedral reflector or modulating a transponder for simulation of a Doppler echo
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
DORNIER SYSTEM GMBH
7990 Friedrichshafen
7990 Friedrichshafen
Reg. S 424 A
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung künstlicher Zielmarken
in der Abbildung eines Radars mit synthetischer Apertur (.SAR)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Erzeugung künstlicher Zielmarken in der Abbildung eines Radars mit synthetischer Apertur (SAR) mittels einem in
einem vom SAR kartographxerten Areal am Boden angeordneten transparenten Echo-Impulsübertrager (Transponder).
Der zunehmende Einsatz von Radargeräten mit synthetischer Apertur (SAR - synthetic apertur radar) für einen weiten
Bereich von Aufgaben, erfordert auch in steigendem Umfang missxonsbegleitende Hilfsvorrichtungen.
Hierzu gehören feste und bewegliche künstliche Ziele und Zielgruppen am Boden oder in Bodennähe, die einer Markierung
von geographischen Punkten oder Arealen oder einer Kontrolle
oder Eichung von Betriebsparametern eines überfliegenden SAR-Systems dienen.
Für diese Kategorie von künstlichen Zielen werden Radar-Reflektoren
bekannter Art in Form von Tripelspiegel^ Luneberglinsen
oder Reflektoren mit modulierbarem Radar-Rückstreuquerschnitt verwendet. Zur genaueren Prüfung der Funktionseigenschaften
von Radarsystemen mit synthetischer Apertur und deren Eichung sind jedoch sehr hohe definierte Radar-Rückstreuquerschnitte
in der Größenordnung von ca. 40 bis
50 dB m mit entsprechenden Abmessungen der passiven Kunstziele erforderlich. Je nach Betriebswellenlänge des SAR betragen
diese Abmessungen mehrere Meter, wobei die Konturgenauigkeit dieser Vorrichtungen Rahmenkonstruktionen von
erheblichem Gewicht bedingen. Dadurch ist der Einsatz solcher Kunstziele transport- und kostenaufwendig und in verschiedenen
geographischen Positionen oder Geländeformen behindert oder unmöglich.
Verfahren bzw. elektronische Mittel für Radar-Test- und Eichverfahren sind z.B. aus der DE-OS 26 16 770 und US-PS
30 18 478 bekannt. Darin sind Prüfvorrichtungen für Radargeräte beschrieben, die mit einem Ein- und einem Ein- und
Ausgangsanschluß versehen sind und bei welchen mit Hilfe einer zwischen Radarsender und Radarempfänger angeordneten
Signalschleife simulierte Bewegtzielechosignale erzeugt werden. Zur Simplation.von Bewegtzielechos wird durch Aufbau
einer Signalschleife zwischen Ausgangs- und Eingangsklemme
des Radarempfängers ein echtes oder ein künstliches Festzielecho in ein Bewegtsignal überführt bzw. werden zeitlich
verzögerte und dopplerverschobene Radarimpulse erzeugt. Diese Vorrichtungen betreffen jedoch Labor- oder Betriebstestverfahren,
bei welchen der Signalweg über die Radarantenne und deren Fernfeld ausgeschlossen bleibt und bei
welchen signalmodulierende Funktionen am Art des SAR ausgeführt werden.
Ferner sind Vorrichtungen bekannt, welche durch Modulation von Radarimpulsen durch einen Transponder im näheren Fernfeld
einer Radarantenne zu Testzwecken Bewegtzielechos simulieren (z.B. ein von der British Aerospace Dynamics Group,
Filton, Bristol Großbritannien hergestellter "Radar Target Simulator Using SAW Variable and Tapped Deley Lines"). Diese
Vorrichtungen beziehen sich jedoch nicht auf ein Radar mit synthetischer Apertur.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher Ein- und Vermessungsmarken von
einem sich im Sichtbereich eines. SAR befindlichen elektronischen oder elektromechanischen aktiv wirkenden künstlichen
Ziels zum SAR unter Ausnutzung des dem SAR eigenen Abbildungsprinzips und unter Ausschluß anderer Übertragungskanäle
oder -mittel übertragen und synchron mit der kartographischen Information des SAR-Systems in dessen Speicher- oder Wiedergabemedien
(z.B. Datenband,.Bildschirm, Film) aufgezeichnet bzw. angezeigt werden. Ausserdem sollte mit den gleichen
elektronischen Mitteln ein hoher Radar-Rückstreuguerschnitt
erzeugt werden, so dass großflächige passive Radar-Reflektoren durch eine in Abmessungen und Gewicht um Größenordnungen
reduzierte und leicht transportable, aktiv wirkende Vorrichtung ersetzt werden.
Erfindungsgemäß sind zur Lösung der gestellten Aufgabe die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 und die der ihm
folgenden Unteransprüche vorgesehen.
Der Vorteil der beschriebenen Einrichtung besteht in den drastisch reduzierten Abmessungen des Transponders gegenüber
einem und mehreren passiven Kunstzielen, der daraus resultierenden Mobilität, der Möglichkeit mit einem Transponder
mehrere im Rückstreuquerschnitt und den Positionen variable Ziele zu erzeugen und in den durch diese Eigenschaften einzusparenden
Kosten.
Ausführungsbeispiele sind folgend beschrieben und durch Skizzen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1a einen Überflug eines Satelliten über die Erdoberfläche, ·
Fig. 1b einen Ausschnitt gemäß Fig. 1a, Fig. 2a eine Vorrichtung eines Transponders,
Fig. 2b einen Schnitt durch den Resonator des Transponders,
Fig. 2c links den Resonator mit Koppelblende und rechts
eine Filterkurve zweier Resonanzen, Fig. 2d den zylindrischen Hohlleiter mit Hauptarm und
Nebenarm mit Schaltschema, sowie Resonator gemäß Fig. 2a,
Fig. 2e ein Polarisationsschema des Transponders, Fig. 3 einen Zeichenmodulator gemäß Fig. 2d.
In Fig. 1 ist ein Überflug eines Satelliten 1 über die Erdoberfläche
2 dargestellt, aus welcher die Wirkung einer Vorrichtung eines SAR 3 beispielsmäßig ersichtlich ist. In
einem vom SAR 3 kartographierten Bildstreifen 4 mit einem örtlich hohen Radar-Rückstreuquerschnitt (z.B. Gebirge) sind
die Marken A und B., B_, B-., B. durch die Wirkung des Transponders
6 vom SAR 3 in das Terrain bzw. Areal 5 eingeblendet (siehe Ausschnitt Fig. 1b)'. Dabei beschreibt die Marke A die
Position des Transponders 6; die Marken B1, B2/ B3, B. sind
Beispiele für weitere erzeugbare, in ihrer Form und ihren Positionen verschiedene Marken, welche durch ihre gegenseitigen
Lagen oder durch ihre Lagen in bezug auf ein bekanntes Koordinatensystem die Endpunkte von Vektoren oder die Eichpunkte
eines Areals beschreiben. Die Marke A entsteht dadurch, dass der Transponder 6 das empfangene Radarsignal
ohne wirksame Zeit- und Frequenzverschiebung mit ausreichendem Sendepegel durch Einsatz eines Verstärkers 25 (siehe
Fig. 2d) zurücksendet. Die Positionen der Marken B1 bis B.
werden durch Zeitverzögerungen festgelegt, welche die Positionierung der Marken quer zur Flugrichtung des SAR 3 ermög-
■·-."■'■"■. . ' /.10
lichen, und durch Frequenzverschiebungen, welche die Positionen der Marken in Flugrichtung relativ zur Position des
Transponders 6 fixieren. Der Betrag dieser Frequenzverschiebung ist durch ein Überschneiden der Dopplerhistorie im
spektralen Bereich begrenzt. In gewissem Grade ist diese Einschränkung durch Verkürzung der Dopplerhistorie umgehbar,
d.h. durch Verringerung der Sendezeit bzw. Antwortdauer des Transponders 6 und durch Ausgleich des dadurch auftretenden
Energiedefizits. Die Form der Marken A und B. bis B. wird
durch eine geeignete Manipulation der Signale im Zeit- und Frequenzbereich erzeugt, wobei die Positionierung und Formgebung
durch elektronische Mittel (siehe Fig. 2d und Fig. 3) bewirkt wird.
Fig. 2a stellt im Prinzip eine mögliche technische Ausführung eines Transponders 6 vor. Das Empfangssignal ES gelangt
über die als dielektrischer Hornstrahler ausgebildete Antenne 7, 8 in einen nachgeordneten zylindrisch ausgestalteten Hohlleiter
9. Zur weitestgehenden Reduzierung ihrer Abmessungen besteht die Antenne 7,8 aus einem innen abgestuften dielektrischen
Horn 7, dessen Material eine Dielektrizitätskonstante von ca. e = 2,4 und einen Tangens des Verlüstwinkels von ca.
tg tl· = 10 aufweist. Das am Fußpunkt angeordnete kurze Erregerhorn
8 bildet dabei den Übergang zwischen dem dielektrischen Horn 7 und dem nachgeordneten Hohlleiter 9. Die Abmessungen
des Hornstrahlers bzw. der Antenne 7, 8 liegen in Strahlrichtung bei etwa dem Dreifachen und im Durchmesser
dem Zweifachen der Betriebswellenlänge und ergeben einen
Antennengewinn von ca. 100 »v 20 dBi, bezogen auf den isotropen
Strahler. Der den Übergang bildende zylindrische Hohlleiter 9 bildet einen Arm eines 3 dB-Richtkopplers 10
(siehe Fig. 2d). Über eine Koppelblende 11, die durch ihre Rechteckform und Ausrichtung eine polarisationsdiskriminierende
Wirkung aufweist, gelangt das Empfangssignal ES in einen am Ende des Hohlleiters 9 angeordneten Resonator 12
(siehe auch Fig. 2c). Nach einer frequenzmässigen Vorselektion des Empfangssignals ES' in dem Resonator 12 wird es am
koaxialen Ausgang 13 des Resonators 12 abgenommen und einem
im Gehäuse 21 angeordneten Zeilenmodulators 26 (siehe Fig. 3) zur Signalaufbereitung und dem Verstärker 25 zur reinen
Pegelanhebung zugeführt. Der Richtkoppler 10 besteht aus einem zylindrischen Hauptarm 14 und einem einen flachen
Rechteckhohlleiter darstellenden Nebenarm 14', welcher formmässig
an die Zylinderform des Hohlleiters 9 bzw. Hauptarmes 14 angepasst und darauf angeordnet ist. Auf dem der Antennenseite
zugewandten Ende ist der Nebenarm 14' durch einen in
seinem Feldwellenwiderstand angepassten Wellenabsorber 15 abgeschlossen. Auf dem gegenüberliegenden Ende wird das aus
dem Empfangssignal ES aufbereitete Sendesignal SS über einen am Nebenarm 14' angeordneten koaxialen Eingang 18 durch
einen damit verbundenen Resonator 19 an die Koppelblende 11
eingespeist. Der Resonator 19 bewirkt durch seine Selektion
eine Begrenzung des ausgesandten Frequenzspektrums. Das so aufbereitete Sendesignal SS wird über eine Koppelblende 16
in den Nebenarm 14" eingekoppelt. Aus diesem wird es über
Koppelelemente 17 in den Hauptarm 14 derart eingekoppelt, dass erstens sein elektrischer Vektor V orthogonal zum
Empfangssignal ES und dadurch von diesem entkoppelt ist
und zweitens durch den Richtkoppler 10 über dem Hauptarm 14
zur Antenne 7, 8 geleitet wird und dadurch zusätzlich richtungsmässig vom Empfangssignal ES entkoppelt ist. Über die
Antenne 7, 8 wird das Sendesignal SS zum SAR 3 abgestrahlt. Die Antenne 7, 8 ist zum Schutz vor Witterungseinflüssen
durch eine dünnwandige zylindrische Kunststoffummantelung 20 abgedeckt. In einem nachgeordneten zylindrischen Metallgehäuse
21 sind zwischen diesem und dem Hohlleiter 9 elektronische Bauelemente 37 und die zur Stromversorgung .erforderlichen
Batterien 38 angeordnet. Der gesamte Transponder 6 ist von einem Stativ 22 getragen und zum Satelliten 1 ausgerichtet.
I
Aus Fig. 2b ist ein Schnitt durch den Resonator 12 des Transponders
6 mit koaxialem Ausgang 13, den darauf angeordneten Resonator 19 mit koaxialem Eingang 18, der darin angeordneten
Koppelblende 16, den Koppelelementen 17, der Koppelblende 11 und einem weiteren Koppelelement 23 ersichtlich.
In Fig. 2c ist links der Resonator 12 mit Koppelblende 11,
koaxialem Ausgang 13 und dem Koppelelement 2 3 und rechts eine Filterkurve 2 4 zweier Resonanzen R- und R~ dargestellt.
Der Resonator 12 wird durch Anregung zweier orthogonaler
Wellen doppelt genutzt, so dass durch kritische Koppelung zweier Resonanzen R1 und R2 eine Filterkurve 24 entsteht.
Das durch die Koppelblende 11 eingekoppelte Empfangssignal
ES erregt ein durch den horizontalen elektrischen Vektor Ve
dargestelltes Feld mit der Resonanzstelle R1. Ein dazu vertikales
Feld mit dem elektrischen V0 mit der Resonanzstelle
e2
R„ wird über das Koppelelement 2 3 angekoppelt und am koaxialen
Ausgang 13 abgenommen.
Aus Fig. 2d ist der zylindrische Hohlleiter 10 mit Hauptarm 14 und darauf angeordnetem Nebenarm 14' mit den Resonatoren
12 und 19 und Verstärker 25, sowie einem Zeichenmodulator 26
und aus Fig.. 2e einem Polarisationsschema des Transponders 6 ersichtlich.
Zur Entkoppelung der empfangenen und wieder auszusendenden gleichfrequenten Signale ES und SS wird intern die polarisationsmäßige
Orthogonalität dieser Signale angewandt. Daher kann deren Ankoppelung an das SAR-Fernfeld nur unter Verdrehung
der Polarisationen von Empfangs- (P ) und Sendesignal (P ) um plus bzw. minus 45° gegen die Polarisation eines SAR-Signals
PC7VtD erfolgen (siehe Fig. 2e) . Dies geht im Empfangs-^
und Sendefall mit einem Leistungsverlust von je 3 dB vonstatten. Zur Herleitung der internen Pegelbilanz sind die
koaxialen Aus- und Eingänge 13, 18 durch den linearen Verstärker
2 5 verbunden. Die Schwelle der Schwingung oder der Stabilitätsbereich werden durch das Produkt der Richtwirkung
der als Richtkoppler 10 wirkenden Arme 14, 14' und der Polarisationsentkopplung
im Hauptarm 14 erzielt. Für eine schmal-
■■ /14
-■14---
bandige Auslegung (z.B. B S 20 MHz) werden für beide Werte
je 35 dB angesetzt. Mit einem Sicherheitsabstand von 6 dB darf dann die Verstärkung ν des Verstärkers 25 ohne Schwingneigung
der Gesamtanordnung
ν = 2 · 35 - 6 · 3 = 67 dB
betragen, wobei + 3 dB aus der Leistungsaufteilung oC_ im
Nebenarm 14' zwischen den Koppelelementen 17 und dem Wellenabsorber
15 resultieren.
Zur Erzeugung einer Geländemarke im SAR-Bild, die sich durch Übersteuerung des Dynamik-Bereiches des SAR und Abbildung der
Seitenzipfel der Impulsantwort-Funktion auch von einem umliegenden Terrain von hohem mittleren Rückstreuquerschnitt
(T sicher abhebt, ist ein Punktziel mit dem Rückstreuquer-
f f 2
schnitt β von etwa o_, = 50 dB m erforderlich. Der Rückis. i\
streuguerschnitt (T p einer als Radarreflektor verwendeten,
im Speisepunkt kurzgeschlossenen und zum SAR ausgerichteten Parabolantenne beträgt
worin gp der Gewinn der Antenne und A^ ihre Absorptionsfläche ist. Bei einer SAR-Betriebsfrequenz von beispielsweise
5 GHz der Wellenlänge λ= 0,06 m und dem Antennenwirkungsgrad von 4ip - 0,55 ist dazu ein Parabolspiegel
mit dem Durchmesser '
! I /15
erforderlich ( (Γρ = 50 dB m). Der Gewinn der Antenne beträgt
Γρ
gp = 4¥ · *fp · =13856,
gp = 41,42 (dB).
Bei einer vom SAR typischerweise erzeugten Leistungsdichte
X -3 -2
am Boden von (j> = 10 mW m ist die von ihr absorbierte Leistung
am Boden von (j> = 10 mW m ist die von ihr absorbierte Leistung
und die effektive, auf einen Kugelstrahler bezogene, zurückgestrahlte
Leistung
EiRP13 = gD · P · = 55,4 mW = 17,4 (dB m) .
Jr ir 3.
Zum Erreichen des angestrebten Effektes soll der SAR-Transponder 6 ebenfalls die abgestrahlte Leistung, jedoch mit
einer Reserve von ca. + 6 dB, aufbringen. Es soll also erreicht werden
EiRPT = EiRP5 · 4 = P81 · gT · iOCp = 23 (dB m) .
Die vom Hornstrahler bzw. von der Transponder-Antenne 7, 8
mit dem Gewinn von g = 100 (20 dB) aus der Leistungsdichte <[>
= 10 mW m unter dem Polaris at ions verlust Äp = 0,5
aufgenommene Leistung ist
Die notwendige Sendeleistung an' der koaxialen Buchse 18 (Fig. 2a) beträgt dann
PS EiRP 7
PS = = ~ü :
. = 4 * JUÖ = 8 (mW) *
Dazu muß die Verstärkung ν des Verstärkers 25 betragen
pso 8
10 Ig ^r = 57,5 (dB).
Pe 1,4-10
Damit können die Anforderungen an die Richtwirkung des Richtkopplers
10 bzw. der Arme 14, 14' und die Polarisationsdiskriminierung
der Koppelblende 11 um je 4 dB zugunsten einer breitbandigen Auslegung des Hohlleiters 10 reduziert werden.
Aus Fig. 3 ist ein Zeichenmodulator 26 gemäß Fig. 2d in vergrössertem
Maßstab und im einzelnen näher ersichtlich. Der Zeichenmodulator 26 moduliert den von ihm empfangenen Radarimpulsen eine Information auf. Dabei können sowohl Positionierung
als auch Form oder Helligkeit der Marken variiert werden.
Der Zeichenmodulator 26 ist über Trennverstärker 27, 27' in den Signaltrakt eingebunden. Die Zeichenmodulation erfolgt
aus Gründen der Realisierbarkeit (nach z..Z. bekanntem Stand der Technik) bei einer Zwischenfrequenz von ca. 100 MHz. Von
-* 17 -
Mischern 28, 28' wird das Signal von der Empfangsfrequenzebene
in eine Zwischenfrequenzebene und zurück transformiert. Die benötigten Mischfrequenzen werden in einer Oszillatoreinheit
29 erzeugt.
Eine angezapfte Verzögerungsleitung 30 ist über Schalter 31 von den parallelen Verarbeitungstrakten anwählbar. Dadurch
wird eine Voreinstellung (z.B. in vier Stufen) der Verzögerungszeit ermöglicht, welche für die Positionierung der
Marken notwendig ist. Eine Feinregulierung dieser Verzögerungszeit erfolgt durch stetig regelbare Verzögerungsglieder
32. Ein sich anschliessender Mischer 33, welcher durch einen stetig variablen Oszillator 34 angesteuert wird, erzeugt die
Frequenzablage für die Markenpositionierung. Das Signal durchläuft anschliessend einen einstellbaren Markenmodul 35, der
die Form der Marke generiert, indem er diese aus dicht zusammenliegenden Einzelpunkten zusammensetzt., die nach denselben
Gesetzmäßigkeiten positioniert werden, welche bereits bei der Positionierung der Marke beschrieben wurden. Als
letzte Stufe in den parallelen Verarbeitungszweigen ist ein Verstärker 36 mit stetig regelbarem Verstärkungsgrad vorgesehen.
Damit ist die Helligkeit der jeweiligen Marke im SAR-Bild einstellbar.
26.10.1982
Leerseite
Claims (1)
- DORNIER SYSTEM GMBH Aktenzeichen:Priedrichshafen ρ 32 22 869.4Reg. S 424 APatentansprüche :M. Verfahren zur Erzeugung künstlicher Zielmarken in der Abbildung eines Radars mit synthetischer Apertur (SAR) mittels einem· in einem vom SAR kartographxerten Areal am Boden angeordneten transparenten Echo-Impulsübertrager (Transponder), dadurch gekennzeichnet, dass vom SAR (3) ausgehende Impulse vom Transponder (6) empfangen und nach einer vorgegebenen Einstellung in ihrer Frequenz so versetzt, zeitlich verzögert, verstärkt und zurückgesendet werden, dass sich die vom SAR (3) abgebildeten Echos durch ihre Intensität und Form deutlich von der Umgebung abheben und ihre in bezug auf ein bekanntes Koordinatensystem wählbaren Positionen, Punkte oder Areale, im Gelände ausschließlich unter Ausnutzung des dem SAR eigenen Arbeitsprinzips und unter Auschluß zusätzlicher Informationskanäle oder Mittel zum SAR (3) markieren.2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination von folgenden an sich bekannten Komponenten, einer kleinstmöglichen Sende-/ Empfangsantenne (7, 8), einem Hohlleiter (9) mit einem angekoppelten Richtkopplerarm (10), einem als Hohlraum-Empfangs- und einem als Hohlraum-Sendefilter ausgebildeten Haupt- und Nebenarm (14, 14'), einer die Hohlleiteranordnung (9) umgebenden Ummantelung (20) zur Aufnähme eines Verstärkers (25), eines Marken- bzw. Zeichenmodulators (26) , elektronische Bauelemente und Batterien (37, 38) und eine koaxiale Eingangsbuchse (18), über welche vorgegebene Informationen in Form von zeitlich variablen elektrischen Signalen von einer in Nähe des Transponders (6) angeordneten und damit durch ein Kabel verbundenen Informationsquelle in Form eines Sensors, Signalgenerators oder TeIemetrie-Empfängers eingspeisbar sind.3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines darin angeordneten Telemetrie-Empfängers mit Empfangsantenne von einem vom jeweiligen SAR-Sichtbereich entfernten Ort Informationen in das SAR-Bild einblendbar sind.4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der wirksamen Sendeleistung (ERP effective radiated power) der Dynamikbereich des SAR-Empfängers (3) übersteuert wird und dadurch für Prüf-zwecke quantifizierbare Abbildungsfehler in der SAR-Bildwiedergabe erzeugbar sind.5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Selbsteinschaltung einer vorprogrammierten Zeitdauer bei Annäherung des SAR (3) ein empfindlicher Zusatζempfänger (z.B. komprimierender Empfänger) mit sehr geringem Stromverbrauch vorgesehen ist und dadurch der Gesamtenergieverbrauch im automatischen Betrieb stark reduziert wird.6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,2, 3 und 5, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte, aus einem weiten Raumwinkelbereich von flugzeuggetragenen SAR-Geräten (3) ansprechbare, einen geringen Antennengewinn (g) und ein weites, toroidales und zenith-zentriertes Diagramm aufaufweisende zirkularpolarisierte Antenne (z.B. konische Spiralantenne).7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgtem Kontakt mit einem SAR (3) ein akustisch oder optisch wahrnehmbares oder aus einem Speicher abrufbares Signal mit an sich bekannten elektronischen Mitteln ausgelöst wird.8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vom.SAR (3) ausgehende Impulsbis nach dem Eintreffen eines Folgeimpulses verzögert wird und dadurch eine Positionierung der Marken (B1, B9, B_, B.) zwischen SAR (3) und Standort des Transponders (6) erlaubt.9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Einsatz eines oder mehrerer Transponder (6) ein SAR (3) qualitativ und quantitativ getestet, überwacht und kalibriert wird.26.10.1982
Kr/S ζ
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823248879 DE3248879A1 (de) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung kuenstlicher zielmarken in der abbildung eines radars mit synthetischer apertur (sar) |
DE3222869A DE3222869C1 (de) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Vorrichtung zur Erzeugung kuenstlicher Zielmarken in der Abbildung eines Radars mit synthetischer Apertur |
GB08314642A GB2165413B (en) | 1982-06-18 | 1983-05-31 | Generating artificial target marks in an sar display |
FR8310063A FR2568019B1 (fr) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Procede et dispositif pour produire des reperes de cibles artificiels dans l'image d'un radar a ouverture synthetique (sar) |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823248879 DE3248879A1 (de) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung kuenstlicher zielmarken in der abbildung eines radars mit synthetischer apertur (sar) |
DE3222869A DE3222869C1 (de) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Vorrichtung zur Erzeugung kuenstlicher Zielmarken in der Abbildung eines Radars mit synthetischer Apertur |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3248879A1 true DE3248879A1 (de) | 1984-04-12 |
Family
ID=25802499
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823248879 Ceased DE3248879A1 (de) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung kuenstlicher zielmarken in der abbildung eines radars mit synthetischer apertur (sar) |
DE3222869A Expired DE3222869C1 (de) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Vorrichtung zur Erzeugung kuenstlicher Zielmarken in der Abbildung eines Radars mit synthetischer Apertur |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3222869A Expired DE3222869C1 (de) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Vorrichtung zur Erzeugung kuenstlicher Zielmarken in der Abbildung eines Radars mit synthetischer Apertur |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE3248879A1 (de) |
FR (1) | FR2568019B1 (de) |
GB (1) | GB2165413B (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3315499A1 (de) * | 1983-04-28 | 1987-02-05 | Dornier System Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines kuenstlichen rueckstreuzielmusters |
DE3644478A1 (de) * | 1986-12-24 | 1988-07-07 | Licentia Gmbh | System fuer landehilfe fuer flugzeuge mit eigenem bordradar |
US4786906A (en) * | 1985-06-17 | 1988-11-22 | Forsvarets Forskningstjeneste | Method of motion compensation in synthetic aperture radar target imaging and a system for performing the method |
EP0671636A1 (de) * | 1994-03-08 | 1995-09-13 | National Space Development Agency Of Japan | Verfahren zur Bewertung der Bildqualität bei einem Radar mit synthetischer Apertur |
DE19620682A1 (de) * | 1995-05-24 | 1996-11-28 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren zur Lokalisierung und Identifizierung von Objekten mittels eines codierten Transponders |
FR2878336A1 (fr) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Thales Sa | Procede et dispositif de localisation d'aeronefs, notamment pour leur guidage automatique en phase d'atterrissage |
WO2007131987A1 (de) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur ortung von objekten mittels eines abbildenden radarsystems und transponder für die ortung von objekten mittels derartiger radarsysteme |
WO2008041252A1 (en) | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Space Engineering S.P.A. | Active transponder, particularly for synthetic aperture radar, or sar, systems |
CN102721948A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-10 | 西安电子科技大学 | 一种大场景sar欺骗干扰实现方法 |
US8384582B2 (en) | 2005-06-03 | 2013-02-26 | Space Engineering S.P.A. | Active transponder, particularly for synthetic aperture radar, or SAR, systems |
CN114252855A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-03-29 | 南京雷电信息技术有限公司 | 一种同时sar/gmt回波模拟方法及其系统 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8836569B1 (en) * | 1994-07-11 | 2014-09-16 | Mcdonnell Douglas Corporation | Synthetic aperture radar smearing |
US5826819A (en) * | 1997-06-27 | 1998-10-27 | Raytheon Company | Weapon system employing a transponder bomb and guidance method thereof |
ES2310073B1 (es) * | 2006-01-03 | 2009-09-28 | Altamira Information, S.L. | Dispositivo activo de recepcion y emision de ondas electromagneticas. |
RU2486537C2 (ru) * | 2011-08-03 | 2013-06-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Устройство искажения радиолокационного изображения объекта |
RU2486538C2 (ru) * | 2011-08-08 | 2013-06-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Устройство искажения радиолокационного изображения объекта |
CN103675769B (zh) * | 2013-12-06 | 2015-11-25 | 西安电子科技大学 | 基于分布式接收机的斜视sar欺骗干扰方法 |
CN105699970B (zh) * | 2016-01-20 | 2018-04-10 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种用于合成孔径雷达大场景欺骗干扰的逆距离徙动方法 |
IT201600102764A1 (it) * | 2016-10-13 | 2018-04-13 | Univ Degli Studi Di Firenze | Radar terrestre interferometrico bistatico con transponder |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2612634A1 (de) * | 1975-03-27 | 1976-10-07 | Gen Electric | Automatischer antwortsender |
DE2813917A1 (de) * | 1978-03-31 | 1979-10-11 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur erzeugung simulierter radar-echosignale |
DE3000876A1 (de) * | 1979-01-12 | 1980-07-24 | Motorola Inc | Radar-transponder |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB598900A (en) * | 1940-04-05 | 1948-03-01 | Western Electric Co | Radio course marking apparatus |
FR2108814B1 (de) * | 1970-10-08 | 1976-09-03 | Labo Cent Telecommunicat | |
US4019179A (en) * | 1976-02-27 | 1977-04-19 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method of locating persons in distress |
NL180046C (nl) * | 1977-01-26 | 1986-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Radarbakeninrichting voor reddingsoperaties. |
FR2396310A1 (fr) * | 1977-06-30 | 1979-01-26 | Labo Cent Telecommunicat | Balise repondeuse pour la simulation de cibles radar |
NL186344C (nl) * | 1978-04-18 | 1990-11-01 | Mitsubishi Electric Corp | Radarbaken. |
GB2059709B (en) * | 1979-09-19 | 1983-05-18 | Marconi Co Ltd | Marine transponder system |
GB2070894B (en) * | 1980-01-19 | 1983-11-30 | Marconi Co Ltd | Secondary radar responders |
-
1982
- 1982-06-18 DE DE19823248879 patent/DE3248879A1/de not_active Ceased
- 1982-06-18 DE DE3222869A patent/DE3222869C1/de not_active Expired
-
1983
- 1983-05-31 GB GB08314642A patent/GB2165413B/en not_active Expired
- 1983-06-17 FR FR8310063A patent/FR2568019B1/fr not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2612634A1 (de) * | 1975-03-27 | 1976-10-07 | Gen Electric | Automatischer antwortsender |
DE2813917A1 (de) * | 1978-03-31 | 1979-10-11 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur erzeugung simulierter radar-echosignale |
DE3000876A1 (de) * | 1979-01-12 | 1980-07-24 | Motorola Inc | Radar-transponder |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Interavia (1979) 1, S.90 * |
JEEE Transactions.... Vol.AES-3 (1967) 1, S.148 * |
Sea Technology, 7 (1974), 16, S.24 * |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3315499A1 (de) * | 1983-04-28 | 1987-02-05 | Dornier System Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines kuenstlichen rueckstreuzielmusters |
US4786906A (en) * | 1985-06-17 | 1988-11-22 | Forsvarets Forskningstjeneste | Method of motion compensation in synthetic aperture radar target imaging and a system for performing the method |
DE3644478A1 (de) * | 1986-12-24 | 1988-07-07 | Licentia Gmbh | System fuer landehilfe fuer flugzeuge mit eigenem bordradar |
EP0671636A1 (de) * | 1994-03-08 | 1995-09-13 | National Space Development Agency Of Japan | Verfahren zur Bewertung der Bildqualität bei einem Radar mit synthetischer Apertur |
US5512899A (en) * | 1994-03-08 | 1996-04-30 | National Space Development Agency Of Japan | Method of evaluating the image quality of a synthetic aperture radar |
DE19620682A1 (de) * | 1995-05-24 | 1996-11-28 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren zur Lokalisierung und Identifizierung von Objekten mittels eines codierten Transponders |
US5821895A (en) * | 1995-05-24 | 1998-10-13 | Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft-Und Raumfahrt E. | Method and device for locating and identifying objects by means of an encoded transponder |
DE19620682C2 (de) * | 1995-05-24 | 2001-06-28 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Verfahren zur Lokalisierung und Identifizierung von Objekten mittels eines codierten Transponders |
FR2878336A1 (fr) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Thales Sa | Procede et dispositif de localisation d'aeronefs, notamment pour leur guidage automatique en phase d'atterrissage |
WO2006053868A1 (fr) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Thales | Procede et dispositif de localisation d'aeronefs, notamment pour leur guidage automatique en phase d'atterrissage |
US8384582B2 (en) | 2005-06-03 | 2013-02-26 | Space Engineering S.P.A. | Active transponder, particularly for synthetic aperture radar, or SAR, systems |
WO2007131987A1 (de) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur ortung von objekten mittels eines abbildenden radarsystems und transponder für die ortung von objekten mittels derartiger radarsysteme |
WO2008041252A1 (en) | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Space Engineering S.P.A. | Active transponder, particularly for synthetic aperture radar, or sar, systems |
CN102721948A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-10 | 西安电子科技大学 | 一种大场景sar欺骗干扰实现方法 |
CN114252855A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-03-29 | 南京雷电信息技术有限公司 | 一种同时sar/gmt回波模拟方法及其系统 |
CN114252855B (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-06 | 南京雷电信息技术有限公司 | 一种同时sar/gmt回波模拟方法及其系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2568019B1 (fr) | 1986-08-22 |
DE3222869C1 (de) | 1986-07-17 |
GB2165413A (en) | 1986-04-09 |
FR2568019A1 (fr) | 1986-01-24 |
GB2165413B (en) | 1986-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3248879A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung kuenstlicher zielmarken in der abbildung eines radars mit synthetischer apertur (sar) | |
DE3854795T2 (de) | Radarsystem mit einer Gruppe von untereinander verbundenen Elementar-Satelliten | |
DE69317195T2 (de) | Verfahren zur Antenneeichung im Nahfeld für aktive Antenne | |
DE19623196C1 (de) | Radarsensor für den Einsatz in Kraftfahrzeugen | |
EP1242829B1 (de) | Mobile anordnung und verfahren zur grossflächigen und genauen charakterisierung von strahlungsfeldern im aussenbereich | |
DE69713897T2 (de) | Impedanzmessgerät für resonanzstruktur | |
DE102009053446A1 (de) | Hochfrequenz-Messanlage und Verfahren zum Vermessen eines Hochfrequenz-Testobjekts, insbesondere einer Antenne | |
DE2319082A1 (de) | Laser-sende-empfangssystem mit kohaerenten impulsen hoher leistung | |
DE3334453C2 (de) | ||
DE1299783B (de) | Homodyne Detektoreinrichtung | |
DE60203320T2 (de) | Emulator eines fernfeldsenders zur antennenkalibrierung | |
EP0061559A2 (de) | Prüfvorrichtung für ein Radargerät mit synthetischer Apertur | |
EP0883253B1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Optimierung von optischen Intersatellitenverbindungen | |
DE1909205A1 (de) | Zylinderfoermiges Antennensystem mit elektronischer Rotation des Strahlungsdiagrammes | |
DE2304803A1 (de) | Funkortungsanlage | |
EP3345840A1 (de) | Erfassungssystem | |
DE3342057C2 (de) | ||
DE69105439T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Integrität einer Sendung. | |
DE2215745A1 (de) | Bahnverfolgungsantennengerät | |
WO1998045726A1 (de) | Verfahren zur überwachung der erdoberfläche | |
DE10112894B4 (de) | Verfahren und Anordnung zur Überprüfung der Sende- und Empfangseigenschaften eines Radarsensors | |
CH429850A (de) | Kurslinien-Leitbake | |
EP3529862B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur niederschlagsmessung | |
DE3315499C2 (de) | ||
DE3300937A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum ausrichten von satelliten-empfangsantennen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |