DE977610C - Verfahren zur Luftraumueberwachung eines groesseren Gebietes mit Hilfe von mehreren Impuls-Rundsuch-Radargeraeten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Luftraumüberwachung eines größeren Gebietes mit Hilfe von mehreren Impuls -Rundsuch-Rad arge räten Zusatz zum Patent 977 609 Das Hauptpatent 977 609 betrifft ein Verfahren zur Luftraumüberwachung eines größeren Gebietes mit Hilfe von Impuls-Rundsuch-Radargeräten, bei dem durch eine Mehrzahl von über das Gebiet verteilten und sich mit ihren Erfassungsbereichen im wesentlichen aneinander anschließenden Impuls-Rundsuch-Radargeräten selbsttätig eine Unterscheidung der anfallenden Zielmeßwerte nach einer durch Azimut, Entfernung und Höhe unterschiedenen Vielzahl von Teilbereichen, in die der Erfassungsbereich eines Radargerätes unterteilt ist, vorgenommen wird und bei dem ein jedem Teilbereich zugeordnetes Schaltorgan selbsttätig eine Ja-Nein-Entscheidung über die Erfassung von Zielen in dem zugehörigen Teilbereich trifft und zur Betätigung eines lagemäßig dem Teilbereich entsprechenden Anzeigeelementes auf einer Sichtanzeigervorrichtung benutzt wird. Dabei können die Radargeräte eine Rundsuchbewegung mit einer in zwei zueinander senkrechten Ebenen scharf gebündelten Strahlungskeule unter ständiger Abtastbewegung im Elevationswinkel ausführen, und eine nach Höhenschichten gestaffelte Luftraumüberwachung kann durch Empfangslücken erzielt werden, deren Phasenlage und Breite in Abhängigkeit von der Elevationsbewegung der Strahlungskeule so gesteuert wird, daß unter jedem Elevationswinkel Höhenschichten gleicher vertikaler Ausdehnung erfaßt werden. Für die Erzeugung der nach Phasenlage und Breite in Abhängigkeit vom Elevationswinkel zu verändernden Empfangslücken wird zweckmäßig eine elektronische Torschaltung vorge- sehen, die durch Schaltimpulse in Abhängigkeit von der Antennenbewegung geöffnet und geschlossen wird.
• Die Erfindung bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Lösung der Teilaufgabe der Programmgabe für die Erzeugung der veränderlichen Empfangslücken, welche die Höhenschichten bilden.
• Es soll dabei von einer Schablone Gebrauch gemacht werden, die mit der Radarantenne bewegt wird, wobei die Schablone auf lichtelektrischem Wege abgetastet wird. Die bei der Abtastung gewonnenen Abtastsignale werden in Schaltspannungen umgeformt, die zur Erzeugung der Schaltimpulse für die Höhentore benutzt werden. Gegenüber induktiv, kapazitiv oder durch magnetische Aufzeichnungen gebildeten, aber unabhängig von der Antennenbewegung abgetasteten Schablonen besitzt eine solche Schablone den Vorteil, daß sie von der Drehgeschwindigkeit und der Drehrichtung unabhängig arbeitet. Es ist zwar bereits bekannt, eine fotoelektrisch abgetastete Schablone mit der Radarantenne zu bewegen, um zur Festzeichenunterdrükkung Steuerspannungen für Torschaltungen abzuleiten. Bei der Erfindung sollen jedoch solche Schablonen in anderer Bemessung und in anderem Zusammenhang gebraucht werden. Obwohl es möglich wäre, die bei der Erfindung gewünschten Höhenschichten durch die Schablone exakt und stufenlos nachzubilden, wird es in der Praxis von Vorteil sein, wenn gewisse Toleranzen in den Begrenzungen der Schichten zugelassen werden, die ein Arbeiten mit stufenweise nach Phase und Länge veränderlichen Empfangslücken ermöglichen. Diese stufen- oder schrittweise unter mehr oder weniger feiner Abstufung mit der Antennendrehung veränderten Empfangslücken besitzen den Vorteil, daß sie zu einer wesentlichen Vereinfachung der Pror grammgabe führen.
• Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe im einzelnen dadurch gelöst, daß zur Erzeugung der Schaltspannungen für die Bildung der Höhenschichten den Begrenzungen der Höhenschichten entsprechende Codezeichen unter kleinen, mit Rücksicht auf die einzuhaltende Höhentoleranz der Schichtbegrenzungen bemessenen Winkelschritten auf einer mit der Elevationsbewegung der Antenne bewegten Codierschablone festgehalten werden, von der durch fotoelektrische Abtastung Abtastsignale abgenommen werden, aus denen mittels einer Decodieranordnung Spannungswerte gewonnen werden, die in Schaltimpulse umgeformt werden, deren Anstiegs-und Endflanken eine Torschaltung zur Erzeugung der Empfangslücken steuern.
• Die Erfindung und Einzelheiten von Ausführungsformen werden an Hand von Zeichnungen näher erläutert, in denen Fig. I in Aufrißdarstellung die Begrenzung einer Höhenschicht zeigt, die unter verschiedenen Elevationswinkeln von dem eine Abtastbewegung von Horizont zu Horizont ausführenden Radarstrahl geschnitten wird; Fig. 2 a stellt einen Programmgeber mit Codierschablone in Ansicht in Achsrichtung und Fig. 2 b stellt diesen Programmgeber im Schnitt quer zur Achsrichtung dar.
• In Fig. I ist eine Höhenlinie H mit einer Höhentoleranz + AH gezeigt, die die untere oder obere Begrenzung einer Höhenschicht über dem Aufstellungsort A eines Radargerätes bilden kann. Die Länge L1 des Radarstrahles überstreicht den Höhenbereich H+ AH in einem Drehbereich bzw.
• Winkel schritt Aa1. Danach ändert sich L1 in L9 für den Winkelschritt d An2 usw. Die Größe der Winkelschritte A n wird mit geringer werdendem Neigungswinkel der Antenne immer kleiner. Nach jedem Winkelschritt d oc3, A dos,, d da, An wird jeweils eine Veränderung des Offnungs- bzw. Schließungszeitpunktes des zugehörigen Tores vorgenommen.
• Bei dem in Fig. 2a und 2b gezeigten Programmgeber für eine einzelne Höhenschicht sind die Schaltsignale in Winkelschritten An1, An2, d n3 des Elevationsdrehbereiches der Antenne in Form binärer Codewörter auf einer Schablone fixiert. Die Schablone I ist bei diesem Beispiel als Kreisscheibe ausgebildet, die auf der horizontalen Drehachse 2 der Antenne angebracht oder mit dieser gekuppelt ist. Die Kreisscheibe ist auf dem gesamten Umfang mit einer Anzahl von Schlitzen 3 versehen, die in mehreren in radialer Richtung nebeneinanderliegenden Spuren angeordnet sind. Die Schablone dreht sich an Fotoelementen 4 vorbei, die die beleuchteten Schlitze der einzelnen Spuren abtasten. Die Aufeinanderfolge der Schlitze in radialer Richtung stellt das Codewort d r Winkelelemente dar. Die für einen Bereich von wO° angedeutete Anordnung der Schlitze wiederholt sich in der gleichen Form über den gesamten Umfang der Schablone, und zwar jeweils spiegelbildlich in den anschließenden Quadranten.
• Für die Ableitung der Schaltspannungen für die Höhentore ist je ein Spannungsverlauf für die untere und obere Begrenzung einer Höhenschicht erforderlich. Die Codezeichen beider Spannungsverläufe werden zweckmäßig auf zwei um einen der Diagrammbreite des Radarstrahles entsprechenden Winkelbetrag gegeneinander versetzten Codierschablonen für die obere und untere Begrenzung einer Höhenschicht aufgezeichnet, wobei die Codierschablonen vorzugsweise mittels einer gemeinsamen Beleuchtungsquelle beleuchtet und durch getrennte Fotoelemente abgetastet werden.
• Fig. 2b zeigt die zweite, gegenüber der Schablone I versetzte Schablone I', die sich an zugeordneten Fotoelementen 4' vorbeidreht. Zwischen den Schablonen I und I' ist eine Lichtquelle 5 angeordnet. Die Schablonen I und I' sind mit gleichen Codezeichen versehen.
• Es ist vorteilhaft, nur für die oberste Höhenschicht einen Programmgeber der vorliegenden Art vorzusehen und die Schaltspannungen der weiteren Höhenschichten als Teilspannungen aus den Schaltspannungen der obersten Höhenschicht abzuleiten.
• In diesem Fall liefert der Programmgeber für die oberste Höhenschicht den Spannungsverlauf, aus dem die Anstiegsflanke und die Endflanke der Schaltspannungen für die zugehörigen Höhentore abgeleitet werden. Die Spannungswerte für die Schaltspannungen der darunterliegenden Höhenschichten werden mit Hilfe von Spannungsteilern aus den Spannungswerten der obersten Höhenschicht gewonnen.
• Für die Umsetzung der von den Fotoelementen gelieferten Codesignale in einen für die Torsteuerung geeigneten Spannungswert werden zweckmäßig Decodieranordnungen benutzt, wie sie als Demodulatoren bei der Pulscodemodulation bekannt sind. Beispielsweise eignet sich für den vorliegenden Zweck ein sogenannter Sbannon-Decoder. Die Decodieranordnung liefert als Ergebnis einen Spannungswert, der dem Wert der binär verschlüsselten Ziffer entspricht. Diese Spannungswerte können in an sich bekannter Weise in Torimpulse mit definierter Phasenlage der Anstiegsflanke und der Endflanke umgesetzt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Luftraumüberwachung eines größeren Gebietes mit Hilfe von mehreren Impuls-Rundsuch-Radargeräten nach Hauptpatent 977609, wobei die Radargeräte eine Azimut-Rundsuchbewegung mit einer in zwei zueinander senkrechten Ebenen scharf gebündelten Strahlungskeule unter ständiger Abtastbewegung im Elevationswinkel ausführen und eine nach Höhenschichten gestaffelte Luftraumüberwachung durch Empfangslücken erzielt wird, deren Phasenlage und Breite in Abhängigkeit von der Elevationsbewegung der Strahlungskeule so gesteuert wird, daß unter jedem Elevationswinkel Höhenschichten gleicher vertikaler Ausdehnung erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Schaltspannungen für die Bildung der Höhenschichten den Begrenzungen der Höhenschichten entsprechende Codezeichen unter kleinen, mit Rücksicht auf die einzuhaltende Höhentoleranz derSchichtbegrenzungen bemessenen Winkelschritten auf einer mit der Elevationsbewegung der Antenne bewegten Codierschablone festgehalten werden, von der durch fotoelektrische Abtastung Abtastsignale abgenommen werden, aus denen mittels einer Decodieranordnung Spannungswerte gewonnen werden, die in Schaltimpulse umgeformt werden, deren Anstiegs- und Endflanken eine Torschaltung zur Erzeugung der Empfangslücken steuern.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwei um einen der Diagrammbreite des Radarstrahles entsprechenden Winkelbetrag gegeneinander versetzte Codierschablonen für die obere und untere Begrenzung einer Höhenschicht mit der Antenne bewegt werden, wobei die Codierschablonen vorzugsweise mittels einer gemeinsamen B eleuchtungsquelfe durchleuchtet und durch getrennte Fotoelemente abgetastet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltspannungen weiterer Höbeuschichten als Teilspannungen aus den Schaltspannungen der obersten Höhenschicht abgeleitet werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 205 859.