DE4302122C2 - Vorrichtung zur Ermittlung und Darstellung eines dreidimensionalen Wellenspektrums aus mittels einer Radaranlage erfaßter Wellenparameter - Google Patents
Vorrichtung zur Ermittlung und Darstellung eines dreidimensionalen Wellenspektrums aus mittels einer Radaranlage erfaßter WellenparameterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung
und Darstellung eines dreidimensionalen Wellenspektrums
mittels von einer eine Drehantenne aufweisenden Radar
anlage erfaßter Wellenparameter, wobei die Radaranlage
wenigstens ein Videosignal (Video), ein Synchronisati
onssignal (Sync) und ein der Synchronisation der Dreh
antenne dienendes Signal (Head) liefert.
Im Prinzip ist die Verwendung von Radaranlagen zur
Bestimmung der charakteristischen Parameter eines
Wellenfeldes (F. Ziemer, Directional Spectra from
Shipboard Navigation Radar during LEWEX, in "Directional
Ocean Wave Spectra (edited by R. C. Beal), The John
Hopkins University Press, Baltimore 1991, Seiten 80-84")
bekannt.
Der Seegang ist nicht nur eine augenfällige, sondern
auch eine gefahrenträchtige Erscheinung auf den Meeren.
Vom Seegang werden gewaltige Energiemengen transpor
tiert, die sich störend oder gar zerstörend auswirken
können. Die schnelle und genaue Erfassung der Wellenhöhe
und der Wellenlaufrichtung ist deshalb für die Schiff
fahrt, den Küstenschutz und die Bauten auf See von
großer Bedeutung. Der Seegang beeinflußt die Schiffsge
schwindigkeit und gefährdet eventuell die Ladung und
Menschen an Bord. Im Küstenschutz wird der Seegang bei
der Deichbemessung berücksichtigt und bei sogenannten
Off-shore-Installationen bestimmt er deren Konstrukti
onsparameter, die bei der Versorgung derartiger Instal
lationen eingeplant werden. Für die Küstenerosion ist
neben der Strömung, die den Sandtransport verursacht,
vor allem der Seegang entscheidend.
Grundsätzlich bietet eine Radaranlage die Möglichkeit,
Seegangsparameter wie beispielsweise Wellenhöhe, Wel
lenzahl, Seegangsrichtung und Seegangsenergie zu be
stimmen. Grundsätzlich eignen sich dazu auch Radaran
lagen, wie sie auf Schiffen eingesetzt werden. Gerade
aber die Parameter, die für die Wellen charakteristisch
sind, werden bei Bordradaranlagen von Schiffen, die zur
nautischen Navigation verwendet werden, als Störsignal
(sea clutter) ausgeblendet bzw. ausgefiltert.
Bisher wurden in der Regel zur Aufzeichnung von Wellen
bewegungen Meßbojen verwendet, die mit Hilfe von Be
schleunigungsaufnehmern die Wellenbewegung aufzeichnen.
Die daraus berechnete Kenngröße des Seegangs, das
eindimensionale Energiespektrum, gibt die Energiever
teilung auf die verschiedenen Frequenzbänder bzw.
Wellenlängenbänder an, die Richtungsverteilung ist
jedoch nur in großer Auflösung meßbar. Nachteilig sind
bei dieser bekannten Methode insbesondere die hohen
Kosten bei der Anschaffung, bei der Auslegung und auch
während des Betriebes. Auch kann die Erfassung mittels
einer ortsgebundenen Meßkurve nur einen einzigen Punkt
des Wellenfeldes repräsentieren.
Schließlich sind wiederholt Versuche unternommen worden,
das von einer Radaranlage gelieferte Radarbild zu
speichern, wobei beispielsweise der Bildschirm der
Radaranlage abfotografiert und der entwickelte fotogra
fische Film mit einer Videokamera digitalisiert wird und
somit als Serie von Grauwertmatrizen einem Rechner
zugänglich gemacht wird. Dieses Verfahren ist außeror
dentlich aufwendig und ist für den praktischen Betrieb
ungeeignet.
Ein bisher weiterhin ungelöstes Problem bei der Auswer
tung von raum-zeitlichen Radarrückstreufeldern zur
Bestimmung von Seegangsspektren ist die Abhängigkeit der
Bildübertragungsfunktion vom relativen Blickwinkel der
Radarantenne zur Richtung der Wellenkämme. Blickt
beispielsweise die Radarantenne parallel zu den Kämmen
und Tälern eines langen Wellenfeldes, so wird keine
Modulation des Radarsignals durch das abzubildende
Wellenfeld hervorgerufen. Durch diesen Umstand kann bei
ungünstiger Auswahl des Auswertefensters eine Auslö
schung der Seegangsinformation erfolgen. Weiterhin
werden eventuell querlaufende Wellen (Kreuzseen) durch
Analyse nur eines Ausschnittes (beispielsweise von 128 × 128
Bildpunkten) aufgrund unterschiedlicher Richtungs
übertragungsfunktionen falsch gewichtet. Bei der rein
wissenschaftlichen Anwendung des bekannten Verfahrens
wurden daher durch den Bediener gewählte Ausschnitte
gewählt. Eine Automatisierung des bekannten Verfahrens
ist ohne erheblichen Zusatzaufwand an Rechenzeit bisher
nicht realisierbar gewesen.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, die von einer
Radaranlage in jedem Falle gelieferten analogen Radar
signale derart aufzubereiten, daß eine Echtzeitver
arbeitung möglich ist und somit kurze Zeit nach Empfang
der Radarbilder diese in Echtzeit analysiert werden
können und die Analyseergebnisse sofort zur Verfügung
stehen.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß
das Videosignal in Polarkoordinaten vorliegt und mittels
einer Abtastrate von wenigstens 32 MHz gewonnen wird und
eine Quantisierung jedes Signals in wenigstens 256
Werten erfolgt, wobei die Signale Video, Sync und Head
auf einen Analog-Digital-Wandler gegeben werden, dessen
Digitalausgang mit einer digitalen Speichereinrichtung
verbunden ist, in der die Speicherung der Signale
erfolgt und wobei die Speichereinrichtung mit einer
Recheneinrichtung zur Analyse und Darstellung des
Wellenspektrums verbunden ist. Hierbei wird ein Anten
nenblickwinkelfenster von mindestens 180° gespeichert
und analysiert. Somit werden sämtliche möglichen Wel
lenlaufrichtungen abgetastet, da es ohne Einfluß ist, ob
die Welle auf die Antenne zu oder von ihr weg läuft.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht im
wesentlichen darin, daß nunmehr durch Erfassung, schnel
le Digitalwandlung, filmartige Speicherung der zeitli
chen Abfolge der Radar-Gesamtbildinformation und Berech
nung in Echtzeit eine Seegangsanalyse bzw. Darstellung
möglich ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der
erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß grund
sätzlich eine gewöhnliche Radaranlage mit der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung gekoppelt werden kann, so daß
es auch denkbar ist, daß die Vorrichtung als Zusatzein
richtung zu bestehenden Radaranlagen Verwendung findet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung
ist der Digitalausgang des Analog-Digital-Wandlers nicht
direkt mit der digitalen Speichereinrichtung verbunden,
sondern mit einem Eingang einer digitalen Zwischenspei
chereinrichtung, deren Ausgang mit der digitalen Spei
chereinrichtung verbunden ist. Eine derartige Ausge
staltung kann sinnvoll sein, wenn die Folgefrequenz, mit
der die digitalen Daten vom Analog-Digital-Wandler
geliefert werden, derart hoch ist, daß die Signale nicht
sofort in die einen Hauptspeicher darstellende digitale
Speichereinrichtung geschrieben werden können, d. h. wenn
die digitale Speichereinrichtung für längere Zugriffs
zeiten ausgelegt werden soll. Aus diesem Grunde ist es
vorteilhaft, die vom Analog-Digital-Wandler gelieferten
Signale zwischenzuspeichern.
Um die Vorrichtung räumlich von der Radaranlage bzw. dem
Sichtgerät der Radaranlage trennen zu können und eine
einwandfreie elektrische Entkopplung der von der Radar
anlage gelieferten Signale zu gewährleisten, ist es
vorteilhaft, die von der Radaranlage gelieferten Signale
vor Eintritt in den Analog-Digital-Wandler auf einen
Pufferverstärker zu geben. Diese Ausgestaltung hat
darüber hinaus noch den Vorteil, daß durch den hoch
ohmigen Abgriff der von der Radaranlage gelieferten
Signale die jeweiligen elektronischen Schaltkreise der
Radaranlage nur minimal belastet werden und Rückwir
kungen und Störungen ausgeschlossen werden.
Grundsätzlich gilt, daß der gesamte Transfer der Signale
bzw. Daten vom Analog-Digital-Wandler zum Rechner
automatisch, d. h. mittels einer geeignet gewählten bzw.
aufgebauten Prozeßsteuerung erfolgen kann. Dabei hat es
sich als vorteilhaft erwiesen, wenigstens die Steuerung
der Signalübertragung von der digitalen Zwischenspei
chereinrichtung zur digitalen Speichereinrichtung
rechnergestützt oder zur Verminderung des elektronischen
Schaltungsaufwandes und aus Gründen der höheren Ge
schwindigkeit mittels programmierbarer Logikbausteine
(PLD, PLA) erfolgen zu lassen.
Grundsätzlich können als Speichereinrichtungen beliebige
geeignete elektronische Speichereinrichtungen verwendet
werden, die für die hier beschriebenen Zwecke lediglich
ausreichend schnell sein müssen. Es hat sich aber als
vorteilhaft erwiesen, die digitale Zwischenspeicherein
richtung in Form eines first-in-first-out-Schiebe
registers auszubilden, d. h. einen Speicher vorzusehen,
der getrennte Datenleitungen zum Lesen und Schreiben der
Signale bzw. Daten hat, was insgesamt den Schaltungs
aufwand wesentlich vereinfachen kann.
Die digitale Speichereinrichtung, d. h. der eigentliche
Hauptspeicher, wird dabei vorteilhafterweise durch einen
statischen Halbleiterbaustein (SRAM) gebildet, der für
Zugriffszeiten von wenigstens 100 ns ausgelegt sein
soll. Die digitale Speichereinrichtung weist vorteil
hafterweise eine derart bemessene Speicherkapazität auf,
daß in diese wenigstens 32 Videosignalfolgen (Radar
bilder) in Polarkoordinaten einschreibbar sind. Mittels
dieser gespeicherten 32 Videosignalfolgen kann dann der
Analyserechner nachfolgend das dreidimensionale Wellen
spektrum und über geeignete Peripherieanordnungen
(Sichtgeräte, Drucker) in Echtzeit darstellen.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nach
folgenden schematischen Zeichnungen anhand eines Aus
führungsbeispieles eingehend beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 in Form eines Blockschaltbildes die Vorrichtung
unter gleichzeitiger Darstellung des Signal-
bzw. Datenflusses von der Radaranlage zum
Analyserechner,
Fig. 2 das Prinzip der Radarsignalrückstreuung an der
Oberfläche von Wasser und
Fig. 3 ein mit der Vorrichtung erfaßtes Wellenspek
trum, aufgetragen als Linien gleicher Seegangs
energie über Richtung und Wellenlänge.
Bevor auf den Aufbau der Vorrichtung 10 und die Ver
knüpfung der Vorrichtung 10 mit der Radaranlage 11
anhand der Darstellung von Fig. 1 im einzelnen einge
gangen wird, wird zunächst zum besseren Verständnis kurz
auf die Grundzüge der Abbildung des Seegangs mittels
einer Radaranlage eingegangen. Das sogenannte sea-
clutter-Phänomen, das zur Ermittlung und Darstellung
eines dreidimensionalen Wellenspektrums herangezogen
wird, ist eine Erscheinung bei Radaranlagen, die von der
Rückstreuung des Radarsignals auf der rauhen Wasser
oberfläche herrührt. Das Erscheinungsbild allein läßt
schon eine vage Abschätzung über die mittlere Wellen
laufrichtung und die mittlere Wellenlänge zu. Aufgrund
der geringen Höhe und daher kleinen Depressionswinkeln
von Schiffsradarantennen ist es auf den ersten Blick
nicht ersichtlich, warum überhaupt ein "sea-clutter"
entsteht. Allein durch die Annahme, daß die bei der
Radaranlage verwendeten Mikrowellen sich ähnlich wie
Licht bei der Reflektion verhalten, läßt sich die
Rückstreuung an den resultierenden, relativ kleinen
Reflektionswinkeln an den Wasserwellen nicht er
klären. Eine Totalreflektion des Radarstrahls ist als
tragender Effekt auszuschließen. Das vom Empfänger
aufgenommene Mikrowellensignal gelangt vielmehr durch
Rückstreuung in den Halbraum, der der senderseitigen
Ausbreitungsrichtung entgegensteht. Es gilt als ge
sichert, daß die Wechselwirkung der elektromagnetischen
Strahlung mit der kleinskaligen Rauhigkeit auf der
Wasseroberfläche, deren Längsskala mit der des Radar
signals korrespondiert, zur Rückstreuung führt. Dieser
Streumechanismus kann ähnlich wie der "Bragg-Effekt"
beschrieben werden. Die Stärke der Rückstreuung unter
liegt einer Vielzahl von Einflüssen. Somit überträgt
sich die räumliche Veränderlichkeit der Oberflächen
rauhigkeit und Oberflächenneigung auf die räumliche
Veränderlichkeit der Rückstreuung.
Gerade an langen Wellen, bei denen die Reflektionswinkel
sehr flach sind, kann es nicht zu totalen Reflektionen
des ausgesendeten Radarstrahls zurück zur Antenne
kommen. Auch durch Modulation des Mikrowellensystems
einer rauhen Oberfläche kommt es zu Signalen, die zum
Empfänger zurückgesendet werden und sich auf dem Schirm
abbilden.
Es sind also nicht die Wellen selbst, die sich auf dem
Radarbildschirm abbilden, sondern Effekte, die von den
oben genannten Modulationen herrühren. Diese Effekte
können jedoch zur Seegangserfassung genutzt werden, da
sie sich ähnlich wie die Meeresoberfläche verhalten.
Grundsätzlich wird für die Ermittlung und Darstellung
eines dreidimensionalen Wellenspektrums zunächst eine
Abbildung der das Radarsignal rückstreuenden
Wasseroberfläche erfaßt. Durch die zeitliche Abfolge
solcher Bilder werden zusätzliche Informationen über das
Zeitverhalten gewonnen. Bei der Analyse der erfaßten
Wellenparameter wird davon ausgegangen, daß innerhalb
des Beobachtungsgebietes und des Beobachtungszeitraumes
das Wellenfeld sich durch das lineare Superpositions
prinzip beschreiben läßt. Hierbei wird angenommen, daß
sich die bewegende Wasseroberfläche in Partialwellen mit
einer bestimmten Wellenlänge, Bewegungsrichtung und
Energie zerlegen läßt. Die erzielbare Auflösung ist in
erster Linie vom Informationsgehalt des Radarsignals
abhängig. Die hierfür notwendige Bedingung des Nicht
auftretens von nichtlinearen Zusammenhängen zwischen
einzelnen Partialwellen ist innerhalb des Beobachtungs
zeitraumes als gut angenähert erfüllt. Bei Einhaltung
dieser Bedingungen ist die Fouriertransformation ein
geeigneter Algorithmus zur Bestimmung der Partialwellen.
Es wird hier speziell die schnelle Fouriertransformation
über die drei Dimensionen (x, y und t) angewendet, bei
der sich jede Dimension als Potenz zur Basiszahl 2
ausdrücken läßt.
Ein Beobachtungsgebiet und ein Beobachtungszeitraum kann
beispielsweise dargestellt werden als:
x = 28 = 256 Bildpunkte als West-Ost-Koordina te,
y = 28 = 256 Bildpunkte als Nord-Süd-Koordinate und
t = 25 = 32 Bilder in zeitdiskreter Abfolge zur Bestimmung der Zeitvarianz.
x = 28 = 256 Bildpunkte als West-Ost-Koordina te,
y = 28 = 256 Bildpunkte als Nord-Süd-Koordinate und
t = 25 = 32 Bilder in zeitdiskreter Abfolge zur Bestimmung der Zeitvarianz.
Aus einer Zeitserie von Radarbildern erhält man dann ein
dreidimensionales Wellenspektrum, dessen Argumente die
Wellenzahlkomponenten kx, ky und die Frequenz Ω sind.
Durch Integration und Koordinatentransformation lassen
sich hieraus alle üblichen Darstellungen von Wellen
spektren ableiten.
Das von der Radaranlage 11 somit gelieferte Videosignal
12 sind Videobilder in Form von Polarkoordinaten, die
für die spätere Analyse in rechtwinklige Koordinaten
mittels einer mit dem Rechner durchgeführten Koordina
tentransformation umgewandelt werden.
Das Videosignal 12 wird an der Radaranlage 11 an geeig
neter Stelle abgenommen und zusammen mit dem ebenfalls
von der Radaranlage 11 gelieferten Synchronisationssi
gnal 13 und dem Head-Signal 14 auf den Eingang 16 des
Analog-Digital-Wandlers 15 gegeben. Das Videosignal 12
ist im Prinzip eine der Empfangsfeldstärke der Radaran
lage 11 proportionale Spannung. Das Head-Signal 14 wird
zur Synchronisation auf die Drehantenne der Radaranlage
11 benutzt, d. h. es wird einmal pro Umdrehung der
Drehantenne erzeugt. Im Sichtgerät der Radaranlage 11
wird mit dem Head-Signal 14 die Drehung der Ablenkein
heit auf die Antennendrehung synchronisiert. Im Analog-
Digital-Wandler 15 wird mit dem Head-Signal 14 die
Abtastung eines Videobildes eingeleitet.
Das Sync-Signal 13 wird zur Synchronisation der Ab
tastung auf den vom Radar 11 ausgesendeten Puls benutzt.
Die am Ausgang 17 des Analog-Digital-Wandlers 15 lie
genden digitalen Daten werden nacheinander auf den
Eingang 24 der digitalen Zwischenspeichereinrichtung 23
gegeben, die als schneller first-in-first-out-Speicher
aufgebaut ist. Die digitale Zwischenspeichereinrichtung
23 hat getrennte Datenleitungen zum Schreiben und Lesen,
was die Schaltung erheblich vereinfacht. Die digitalen
Signale bzw. Daten des Analog-Digital-Wandlers 15, die
an seinem Ausgang 17 anliegen, werden beispielsweise
mittels einer Folgefrequenz von 32 MHz ausgegeben, wobei
jedes erfaßte Radarsignal zu 256 Werten erfaßt werden
soll und die Quantisierung des Analog-Digital-Wandlers
soll beispielsweise 8 Bit betragen. In einer reali
sierten Form der Vorrichtung 10 wurde festgelegt, daß
nur jeder 4. Radarstrahl abgetastet werden soll, es ist
aber auch möglich, andere Tastraten festzulegen.
Unter der Annahme, daß 32 Radarbilder mit einer Abtast
rate von 32 MHz digitalisiert werden sollen, ergibt sich
bei einer Aufzeichnung jedes 4. empfangenen Radarsignals
eine Zahl von 1024 Wertesätzen pro Antennenumlauf.
Die in der schnellen digitalen Zwischenspeichereinrich
tung 23 gespeicherten Signale bzw. Daten werden dann auf
den Eingang der digitalen Speichereinrichtung 18 (Haupt
speicher) gegeben, aus dem sie von einer ausgangsseitig
mit der digitalen Speichereinrichtung 18 verbundenen
Recheneinrichtung 21 auslesbar sind, wobei die Rechen
einrichtung nach den eingangs genannten bekannten
Verfahren die charakteristischen Größen des erfaßten
Wellenfeldes berechnet.
Die Steuerung des jeweiligen Datentransfers vom Ana
log-Digital-Wandler 15 zur digitalen Speichereinrichtung
18 und ggf. von dort weiter zur Recheneinrichtung 21
kann durch eine Steuerung 29 erfolgen, die grundsätzlich
in beliebiger geeigneter Art ausgebildet sein kann,
beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, mittels
programmierbarer Halbleiterbaulogik oder
festverdrahteter Steuerungslogik oder aus beliebigen
geeigneten Kombinationen derartiger Steuerungseinrich
tungen.
Um sicherzustellen, daß die elektronischen Schaltkreise
der Radaranlage 10, an der die drei von der Radaranlage
11 gelieferten Signale 12, 13 und 14 abgenommen werden,
nicht belastet werden, ist es auch zur Vermeidung von
unerwünschten Rückwirkungen und Störungen sinnvoll,
zwischen dem Analogeingang 16 des Analog-Digital-Wand
lers 15 und der Radaranlage 11 einen Pufferverstärker 26
einzufügen, der zudem auch auf einfache Weise eine
räumliche Trennung der Vorrichtung 10 von der Radaran
lage 11 erlaubt.
Während des bestimmungsgemäßen Betriebes der Vorrichtung
10 wird beispielsweise eine Antennenumdrehung der
Radaranlage 11 in ca. 2 s ausgeführt. Dabei werden 32
Radarbilder gespeichert (60-90 s) und analysiert. Die
Wellenmessung wird beispielhaft für einen räumlichen
Bereich mit einem Radius von r = 1200 m angenommen.
Jeder Radarstrahl bzw. jedes Radarecho wird mit 256
Punkten bei einer Videoauflösung von 8 Bit abgetastet.
Jeder Bildpunkt kann 256 Helligkeitswerte annehmen. Es
ist dabei als ausreichend angesehen worden, jeden
4. Radarstrahl bzw. jedes 4. Radarecho abzutasten. Mit der
Aufzeichnung jedes 4. Radarechos ergibt sich eine Zahl
von 1024 Wertesätzen pro Antennenumlauf.
Es sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße
Vorrichtung 10 an sich von den vorangehend aufgeführten
Erfassungsbedingungen unabhängig ist, d. h. es sind
grundsätzlich mit der Vorrichtung 10 an sich beliebig
geeignete Größen festlegbar und einstellbar.
Das in Fig. 3 dargestellte Wellenspektrum zeigt eine
mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfaßte
Wellenkarte, die auf einer in der Nordsee positionierten
Forschungsplattform gemacht worden ist. Daraus ergab
sich eine Dünung mit einer mittleren Richtung von 310°
und einer Periode von 8,2 s sowie einer Windsee mit
einer mittleren Richtung von 325° und einer Periode von
6,5 s. Es wurde eine signifikante Wellenhöhe von 2,2 m
ermittelt. Das Wellenspektrum gemäß Fig. 3 ist aufge
tragen als Linien gleicher Wellenenergie (m4/rad) über
Richtung (geographisch) und Wellenlänge (Kreise). Der
Abstand der Niveaulinien in der Mitte ergibt die Länge
der Wellen. Am Kartenrand findet man die Energien der
kurzen Wellen, zum Kartenmittelpunkt hin sind die Wellen
länger.
10
Vorrichtung
11
Radaranlage
12
Videosignal (Video)
13
Synchronisationssignal (Sync)
14
Signal (Head)
15
Analog-Digital-Wandler
16
Eingang Analog-Digital-Wandler
17
Ausgang Analog-Digital-Wandler
18
digitale Speichereinrichtung
19
Eingang digitale Speichereinrichtung
20
Ausgang digitale Speichereinrichtung
21
Recheneinrichtung
22
Eingang Recheneinrichtung
23
digitale Zwischenspeichereinrichtung
24
Eingang digitale Zwischenspeichereinrichtung
25
Ausgang digitale Zwischenspeichereinrichtung
26
Pufferverstärker
27
Eingang Pufferverstärker
28
Ausgang Pufferverstärker
29
Steuerung
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Ermittlung und Darstellung eines
dreidimensionalen Wellenspektrums aus mittels von einer
eine Drehantenne aufweisenden Radaranlage erfaßter
Wellenparameter, wobei die Radaranlage wenigstens ein
Videosignal (Video), ein Synchronisationssignal (Sync)
und ein der Synchronisation der Drehantenne dienendes
Signal (Head) liefert, dadurch gekennzeichnet, daß das
Videosignal (12) in Polarkoordinaten vorliegt und
mittels einer Abtastrate von wenigstens 32 MHz gewonnen
wird und eine Quantisierung jedes Signals (12) in
wenigstens 256 Werten erfolgt, wobei die Signale Video
(12), Sync (13) und Head (14) auf einen Analog-Digital-
Wandler (15) gegeben werden, dessen Digitalausgang (17)
mit einer digitalen Speichereinrichtung (18) verbunden
ist, in der die Speicherung der Signale (12, 13, 14)
erfolgt, und wobei die Speichereinrichtung (18) mit
einer Recheneinrichtung (21) zur Analyse und Darstellung
des Wellenspektrums verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Digitalausgang (17) des Analog-Digital-Wandlers
(15) mit einer digitalen Zwischenspeichereinrichtung
(23) verbunden ist, deren Ausgang (25) mit der digitalen
Speichereinrichtung (18) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Radar
anlage (11) gelieferten Signale (12, 13, 14) vor Eintritt
in den Analog-Digital-Wandler (15) auf einen Pufferver
stärker (26) gegeben werden.
4. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die
Steuerung (29) der Signalübertragung von der digitalen
Zwischenspeichereinrichtung (23) zur digitalen Spei
chereinrichtung (18) rechnergestützt erfolgt.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die
Steuerung (29) der Signalübertragung von der digitalen
Zwischenspeichereinrichtung (23) zur digitalen Spei
chereinrichtung (18) mittels programmierbarer Logikbau
steine (PLD, PLA) erfolgt.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Zwi
schenspeichereinrichtung (23) in Form eines first-in-
first-out-Schieberegisters ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Spei
chereinrichtung (18) durch einen statischen Halbleiter
baustein (SRAM) gebildet wird.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Spei
chereinrichtung (18) eine derart bemessene Speicherka
pazität aufweist, daß in diesen wenigstens 32 Video
signalfolgen (Radarbilder) einschreibbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4302122A DE4302122C2 (de) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Vorrichtung zur Ermittlung und Darstellung eines dreidimensionalen Wellenspektrums aus mittels einer Radaranlage erfaßter Wellenparameter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4302122A DE4302122C2 (de) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Vorrichtung zur Ermittlung und Darstellung eines dreidimensionalen Wellenspektrums aus mittels einer Radaranlage erfaßter Wellenparameter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4302122A1 DE4302122A1 (de) | 1994-08-11 |
DE4302122C2 true DE4302122C2 (de) | 2000-12-07 |
Family
ID=6478980
Family Applications (1)
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DE4302122A Expired - Lifetime DE4302122C2 (de) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Vorrichtung zur Ermittlung und Darstellung eines dreidimensionalen Wellenspektrums aus mittels einer Radaranlage erfaßter Wellenparameter |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE4302122C2 (de) |
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Title |
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Baltimore: The John Hopkins University Press, 1991, S. 80-84 * |
Ziemer, F.: Directional Spectra from Shipboard Navigation Radar During LEWEX, in: BEAL, R.C. (Hrsg.): Directional Ocean Wave Spectra * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4302122A1 (de) | 1994-08-11 |
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