DE1058580B - Verfahren zur Kennzeichnung eines beweglichen Objektes aus einer Mehrzahl gleichartiger Objekte mittels eines Radarsystems - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 058

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTS CHRIFT:

KL.21a4 48/63

INTERNAT. KL. H 04 ρ 16. A U G U S T 1956

4. JUNI 19 5 9

19. NOVEMBER 1959

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT 1 058 580 (P 1«835 VIII a / 21 a ⁴)

Identifizierungsanordnungen zur Kennzeichnung eines beweglichen Objektes aus einer Mehrzahl gleichartiger Objekte bei Radaranlagen sind bekannt. Sie bedienen sich entweder einer besonderen Sender-Empfangs-Anlage für die Kennzeichenhnpulse oder eines besonderen Frequenzkanals für Wiederholungsimpulse, der beispielsweise bei Schiffslotsenanlagen gleichzeitig der Sprechkanal zwischen dem tragbaren Lotsengerät und der festen Station sein kann. Dadurch ist die- feste Station in der Lage, Anweisungen zu geben und den .Standpunkt des Objektes gegenüber anderen Objekten jederzeit zu überwachen. Der Geräteaufwand bei dieser Art Kennzeichnungsanordnungen ist jedoch nicht gering.

Es ist ferner bekanntgeworden, bei Kursfinderanlagen, bei denen sic'h ein Schiff standortmäßig auf feste Fitnkbaken bezieht, zur Unterscheidung der einzelnen Funkbaken modulierte Hornstrahlerantennen zu verwenden, die in einer fest vorgesehenen Richtung angeordnet sind. Eine derartige Einrichtung kann jedoch bei einem Radarpanoramagerät zur Erfassung beweglicher Objekte nicht benutzt werden, da eine Richtungsunabhängigkeit zwischen Radarstation und den zu identifizierenden beweglichen Objekten gewährleistet sein muß, was mit Hornstrahlern nicht zu erreichen ist.

Es ist außerdem bekannt, bei Rückstrahl-Entfernungsmeßanordnungen durch Schältrelais oder Impedanzänderungen von Antennen oder mittels Quarz-Resonanzkreisen, die von den empfangenen Impulsen angestoßen werden, modulierte Reflexionsimpulse zu . erhalten. Mechanische Schallgeschwindigkeiten wären jedoch bei den üblichen Radarantennen - Rotationsgeschwindigkeiten und der Beschaffenheit der hochgetasteten Radarpulse zu langsam, um erkennbare Modulationen bei dem Reflexionsimpuls zu bewirken, und für die bei den Panorama-Radaranlagen bev nutzten Frequenzen sind stabile Quarzresonanzkreise hoher Güte nicht mehr mit einfachen Mitteln herstellbar. Bei reinen Entfernungs-Funkmeßanlagen ist es außerdem bekanntgeworden, eine unterschiedliche Polarisation der elektromagnetischen Strahlung für die Kenntlichmachung eines Objektes auszunutzen. Dies ist jedoch bei einem Panorama-Radargerät nur mit größtem Aufwand auf der Reflexions- und Empfangsseite zu verwirklichen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein. Verfahren zur Kennzeichnung eines beweglichen Objektes aus einer Mehrzahl gleichartiger Objekte mittels eines Radarsystems, das ein Panoramabild eines die Objekte enthaltenden Umgebungsteiles mit Hilfe von Pulsreflexionen abgibt und bei dem die Radarpulse an dem zu kennzeichnenden Objekt durch eine Reflexionsantenne moduliierbar sind. Sie ist dadurch gekenn- Verfahren zur Kennzeichnung

eines beweglichen Objektes

aus einer Mehrzahl gleichartiger Objekte

mittels eines Radarsystems

Patentiert für:

Philips Patentverwaltüng G.m.b.H.,.
Hamburg

Otto Rusy, Hamburg,
ist als Erfinder genannt worden

zeichnet, daß als modulierende Reflexionsantenne in ihrer Reflexionsfähigkeit mit wesentlich größerer Frequenz als der Impulsfolgefrequenz steuerbare Ferritelemente mit Kumdstraihlcharaktaristik verwendet sind und das Demodulationsprodukt dieser modulierten Impulse im Empfänger des Radarsystems zur Kennzeichnung des dem zu identifizierenden Objekt entsprechenden Sichtrohranzeigewertes, beispielsweise durch Helligkeitsanhebung, ausgenutzt ist.

Der Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Genauigkeit der Identifizierung gleich der des Radarsystems ist, was bei den vorher genannten Verfahren nur mit sehr großem Aufwand

zu realisieren ist. -

Dadurch, daß die Kennung auf Wunsch einstellbar ist, ist es natürlich für die feste Station erheblich erleichtert, sich in erster linie mit 'dem zu lotsenden Objekt abzugeben, insbesondere bei schwierigen Passagen, bei denen beispielsweise nur ein Schiff nach dem anderen gelotst werden kann. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Schiffe beschränkt, sondern kann ebenso vorteilhaft auch bei fliegenden Objekten Anwendung finden. Hierbei kommt der weitere Vorzug hinzu, daß infolge der verhältnismäßig großen abgegebenen Pulsleistungen der Radargeräte wesentlich größere Entfernungen zwischen der festen Station und dem zu identifizierenden Objekt überbrückbar sind. .

Die Erfindung zeichnet sich gegenüber den bekannten Verfahren dadurch aus, daß keine insbesondere bei rauhem Betrieb leicht zum Ausfall neigenden mechanischen Schaltteile und keine ,witterungsempfindlichen Abstimmelemente notwendig sand und ein

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Panorama-Radargerät nahezu in seinem bisherigen Zustand benutzbar ist.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schema der neuen Anlage und Fig. 2 a und 2b Formen der Reflexionsimpulse.

Die vom Sender 1 der Radaranlage 2 abgestrahlten Radarpulse haben etwa die Form, wie sie in Fig. 2 a durch den Wellenzug s angedeutet ist, d. h., sie bestehen aus einer Reihe von Hochfrequenzschwingungszügen, die mit einer bestimmten Folgefrequenz getastet werden. Die Linie 3 der Fig. 1 versinnbildlicht das etwa. Mittels einer auf einem beweglichen Objekt befindlichen Antenne 4 werden die ankommenden Radarpulse moduliert. Dies erfolgt dadurch, daß die Reflexionsfähigkeit der aus Ferritelementen mit Rundstrahlcharakteristik, beispielsweise in Form von Doppelpyramiden, bestehenden Antenne 4 mit einer in 5 erzeugten Hochfrequenzschwingung derart gesteuert wird, daß dem Radarpuls eine Modulation m aufgedrückt wird, wie sie in Fig. 2 b schematisch angegeben ist.

Beispielsweise kann die Reflexionsfähigkeit der Antennenelemente zwischen 0 und lOO°/o im Takte der Hochfrequenzschwingungen geändert und somit eine eindeutige Kennzeichnung derjenigen Reflexionspulse erreicht werden, die von der Antenne 4 zurückgegeben werden. Diese Antenne kann auf einem zu lotsenden Schliff fest angebracht sein oder im Bedarfsfall an einem Mast od. dgl hoohgezogen werden. Die letztgenannte Methode hat den Vorteil einer Verbesserung des Reflexionsfaktors gegenüber den unmodulierten Reflexionspulsen. Es können aber auch mehrere Antennenelemente auf dem Schiff verteilt angeordnet sein. Wesentlich ist nur, daß die Reflexionsfläche der Antennenelemente etwa 10°/o der effektiven Reflexionsfläche des zu identifizierenden Objektes ausmacht.

Der Empfänger 6 des Radargerätes für die rückgestrahlten Pulse, durch 3' angedeutet, ist in üblicher Weise mit einer Mischstufe 7, einem Oszillator 8 und einer Zwischenfrequenzstufe 9 aufgebaut. Ferner sind noch die notwendigen Ablenkvorrichtungen 10 für das Sichtrohr 11 vorgesehen. Zur Demodulation der modulierten Pulse ist außerdem eine Einrichtung vorhanden, die z. B. aus einem auf die Seitenbänder der modulierten Impulse abgestimmten Resonanzfilter 13 besteht, so daß mittels der Dioden 12 und 14 beispielsweise ein Gleichspannungswert abgeleitet werden kann, der zur Aufhellung des entsprechenden Objektanzeigepunktes auf dem Sichtrohr 11 dient.

Die Kennzeichnung des Anzeigepunktes könnte jedoch auch dadurch erfolgen, daß die Modulationsfrequenz des empfangenen fteflexionspulses im Einseitenbandbetrieb von der Mischstufe mittels Filter abgenommen wird und aus dem hieraus abgeleiteten Demodulationsprodukt eine entsprechende Steuerung des Sichtrohres gewonnen wird.

Bei beweglichen Objekten in Form von Schiffen genügt eine in größerer Höhe über Deck angebrachte Reflexionsantenne, die vom Lotsen z. B. am Mast ■hochgezogen werden kann, um ausreichende Verhält-

zur Diskriminierung der modulierten

unmodulierten Pulse zu erzielen. Bei Flugzeugen kann die modulierende Antenne mit ihren Elementen über das ganze Flugzeug verteilt sein, so daß eine relativ große Rückstrahlfläche für die modulierten Pulse zur Verfügung steht.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kennzeichnung eines beweglichen Objektes aus einer Mehrzahl gleichartiger Objekte mittels eines Radarsystems, das ein Panoramabild eines die, Objekte enthaltenden Umgebungsteiles mit Hilfe von Pulsreflexionen abgibt und bei dem die Radarpulse an dem zu kennzeichnenden Objekt durch eine Reflexionsantenne modulierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß als modulierende Reflexionsantenne in ihrer Reflexionsfähigkeit mit wesentlich größerer Frequenz als der Impulsfolgefrequenz steuerbare Ferritelemente mit Rundstrahlcharakteristik verwendet sind und das Demodulationsprodukt dieser modulierten Impulse im Empfänger des Radarsystems zur Kennzeichnung des dem zu identifizierenden Objekt entsprechenden Sichtrohranzeigewertes, beispielsweise durch Helligkeitsanhebung, ausgenutzt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation aus den Seitenbändern, vorzugsweise im Einseitenbandbeitrieb, empfängerseitig abgenommen und das hierbei abgeleitete Demodulationsprodukt zur Kennzeichnung des entsprechenden Schirmbildpunktes auf dem Sichtrohr verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Radarempfänger ein auf die Modelfrequenz abgestimmtes Resonanzfilter hinter dem Demodulator verwendet und aus dem Demodulationsprodukt . ein Spannungswert zur Aufhellung des entsprechenden Sichtrohrschirmbildpunktes gewonnen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die modulierende Reflexionisantenne auf dem Objekt in die Höhe gezogen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 989 206;
britische Patentschrift Nr. 723 815;
»Beiträge zur Flugfunkortung«, H. 1 der Sonderbücherreihe der Funkortung, Vorträge der Jahre 1952/53, S. 71 bis 93.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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