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Die vorliegende Erfindung betrifft die Erfassung und
Ortung von Hubschraubern, die stationär fliegen; diese
Erfassung muß von dem Augenblick an, ab dem der oder die
Hubschrauber aus einem Vegetationsschild heraustreten, in
kurzer Zeit geschehen.
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Es ist bekannt, daß man einen Hubschrauber anhand von
Echos von seinem Rotor, sogenannten von den Rotorblättern
hervorgerufenen Radarblitzen, identifizieren kann. Diese
Echos weisen gewisse spezifische Eigenheiten auf,
insbesonders ein weites Frequenzspektrum, das auf den Dopplereffekt
an den Rotorblättern beim Drehen des Rotors zurückgeht, und
eine Amplitudenmodulation, deren Ursache periodische
Durchgänge der Rotorblätter in der Ebene senkrecht zur Achse
Radargerät - Helikopter sind. Diese Eigenheiten kann man
verwerten, um die Hubschrauber von anderen Zielen zu
unterscheiden.
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Man kennt beispielsweise aufgrund des französischen
Patents FR-A-2.463.938 ein Radargerät, das bei niedriger
Frequenz im 160 MHz-Bereich arbeitet, in dem sich die von den
Rotorblättern hervorgerufenen Radarblitze überlagern. Bei
diesem Radartyp extrahiert man, für jedes
Entfernungsfenster, den Betrag des Echosignals nach einer
Synchrondemodulation, die sowohl in Phase als auch in Quadratur
vorgenommen wird, und einer Dopplerfilterung, die Bestandteile des
Echosignals eliminiert, deren Ursache feste Ziele oder
langsam bewegliche Ziele sind, und man unterzieht den Betrag des
Signals einer Hochpaßfilterung, um daraus die
Amplitudenmodulation zu gewinnen und eine Schwellwertschaltung
auszulösen.
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Der Nachteil dieses Radartyps ist, daß er aufgrund
seiner niedrigen Arbeitsfrequenz eine große Antenne besitzt und
deshalb relativ wenig beweglich ist.
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Man kennt auch aufgrund des amerikanischen Patents
US-4.275.395 ein im Flugzeug mitgeführtes
Impulsdopplerradar, das die Hubschrauber aufgrund der von den Rotorblättern
hervorgerufenen Radarblitze detektiert und das drei
Dopplerfilterprozessoren enthält, ein erster, der an das
Frequenzspektrum der Echos, die von den sich vorwärts bewegenden
Rotorblättern herrühren, angepaßt ist, ein zweiter, der für
das Freguenzspektrum der Echos von den sich rückwärts
bewegenden Rotorblättern ausgelegt ist, und ein dritter für das
Frequenzspektrum der Interferenzen. Jeder Filterprozessor
eliminiert mittels einer Kontrastschaltung Echos, die zu
lang sind, als daß sie von den Rotorblättern hervorgerufene
Radarblitze sein könnten, und der dritte Filterprozessor
eliminiert mittels Frequenzanalyse Störechos, die nicht von
durch Rotorblätter hervorgerufenen Radarblitzen herrühren
können.
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Der Nachteil eines solchen Radarsystems ist, daß es
kompliziert aufgebaut ist. Außerdem hat das Detektieren von
Störechos mittels Frequenzanalyse den Nachteil, daß es dazu
führt, daß das Radar in Gegenwart von Störechos in einem
langen Zeitfenster weniger empfindlich ist.
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Man kennt ebenfalls, aufgrund des europäischen Patents
EP-A-0096883 ein Dopplerimpulsradar, das mit einer
Vorrichtung zum Unterdrücken isolierter Störimpulse ausgerüstet und
nicht ausdrücklich zum Detektieren von Hubschraubern
bestimmt ist.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, gegen die
vorher erwähnten Nachteile anzukämpfen und, allgemeiner, die
Erfassung und Ortung von Hubschraubern mittels Radargeräten,
die in Frequenzbereichen von 300 MHz bis 20 GHz arbeiten und
die mit möglichst einfachen Signalverarbeitungsvorrichtungen
versehen sind, zu ermöglichen.
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Sie hat zum Gegenstand ein Dopplerradar zur Erfassung
und Ortung von Hubschraubern durch die von den Rotorblättern
hervorgerufenen Radarblitze, das während der Durchgangszeit
der Strahlungskeule der Sendeantenne in einer gegebenen
Richtung wenigstens zwei Abfrageimpulse für die Dauer eines
von den Rotorblättern hervorgerufenen Radarblitzes erzeugt.
Dieses Radarsystem beinhaltet zum Empfang:
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- Breitband-Doppler-Filtermittel, die an das breite
Frequenzspektrum der von den Rotorblättern hervorgerufenen
Radarblitze angepaßt sind und aus wenigstens einer Zelle
bestehen, die parallel zu den Inphasenkomponenten und den
Quadraturphasenkomponenten des momentanen Echosignals für ein
gegebenes Entfernungsfenster arbeitet und für jede der
Komponenten einen Subtrahierer enthält, der an seinen beiden
Eingängen die betrachtete Komponente empfängt, und zwar an
einem seiner Eingänge direkt und an seinem anderen Eingang
über eine Verzögerungsschaltung, wobei die
Verzögerungsschaltung eine Verzögerung um zwei Folgeperioden des
Abfrageimpulses herbeiführt, und
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- Mittel zur Auswahl der Echos in Abhängigkeit von
ihrer Dauer, die auf den Betrag des Signals einwirken, dessen
gleichphasige und dessen Quadratur-Phasenkomponenten von den
Doppler-Filtermitteln stammen, und Mittel zur Beseitigung
von zu langen Echos aufweisen, die die Echos beseitigen,
deren Dauer der Durchgangszeit der Strahlungskeule der
Sendeantenne in einer gegebenen Richtung entspricht, sowie
Mittel zum Beseitigen von zu kurzen Echos, welche die Echos
beseitigen, deren Dauer eine Folgeperiode des
Abfrageimpulses nicht überschreitet.
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In vorteilhafter Weise verfügt das Dopplerradar über
eine unbestimmte Geschwindigkeit der Größenordnung von 450
m/s und über Dopplerfiltermittel, die aus einer oder
mehreren Bausteinen in Reihe bestehen, die eine Nullstelle bei
der Frequenz 0 haben, um feste oder langsam bewegliche Echos
zu eliminieren, und eine Nullstelle bei der halben
Wiederholungsfrequenz der Abfrageimpulse haben.
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Andere Eigenheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus
der hier folgenden Beschreibung einer als Beispiel gegebenen
Ausführungsform hervor, worin
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- eine Figur 1 den Betrag des Signals nach Eliminierung
der fortlaufenden Komponente mit der typischen
Zeitcharakteristik eines Hubschraubers zeigt, der stationär fliegt;
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- eine Figur 2 die typische Frequenzcharakteristik des
Radarsignals eines Hubscbraubers darstellt, der stationär
fliegt;
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- eine Figur 3 die Strahlungsdiagramme der Sende- und
Empfangsantennen eines der Erfindung nach aufgebauten
Radargeräts zeigt;
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- eine Figur 4 ein Überblicksschema einer
Bearbeitungskette für das Empfangssignal des Radars gemäß der Erfindung
darstellt;
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- eine Figur 5 ein Überblicksschema eines
Dopplerfilters zeigt, das in der Signalverarbeitungskette für das
Empfangssignal in Figur 4 verwendet wird, und
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- eine Figur 6 die Signaldurchgangsfunktion des
Dopplerfilters zeigt, dessen Aufbau in Figur 5 illustriert ist.
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Im Frequenzbereich von 300 MHz bis 10 GHz ist die
elektromagnetische Signatur eines Hubschraubers eine
Überlagerung sehr unterschiedlicher charakteristischer Signale:
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- Das Echo vom Aufbau des Hubschraubers, das, für einen
Hubschrauber, der der stationär fliegt, identisch ist mit
mit einem festen Echo, das nicht dopplerverschoben ist. Weil
das Radargerät gegen Echos, die auf die Umgebung zurückgehen
(Reflexionen auf dem Boden, von Gebäuden, von Vögeln, von
Insekten), geschützt sein muß, wird diese Signaturkomponente
eliminiert;
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- die Reflexionen am Rotor, die eine sehr
charakteristische zeitliche Signatur, die aus von den Rotorblättern
hervorgerufenen Radarblitzen gebildet wird, verursachen.
Diese Radarblitze sind sehr intensitätsstark, aber von
kurzer Dauer, und entstehen jedesmal dann, wenn ein Rotorflügel
durch die zur Achse Radargerät - Hubschrauber senkrechte
Ebene hindurchgeht.
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Die Dauer eines von den Rotorblättern hervorgerufenen
Radarblitzes Δτ, bei 3 dB unter dem Maximum aufgenommen ist,
wird durch folgende Formel beschrieben:
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Δτ= 1,39/π λ/LΩ
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mit: Δτ : 3 dB-Länge des Radarblitzes in Sekunden
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λ : Sendewellenlänge des Radargeräts in Metern
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L : Länge des Rotorblatts in Metern
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Ω : Rotationsgeschwindigkeit des Rotors in Radian
pro Sekunde.
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Typischerweise beträgt im S-Bereich (λ = 10 cm) diese
Länge Δτ ungefähr 200 us.
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Die Frequenz für das Auftreten der von den
Rotorblättern hervorgerufenen Radarblitze hängt lediglich von den
Charakteristika des Rotors ab (Rotationsgeschwindigkeit der
Rotorblätter, Anzahl der Rotorblätter, Parität der Anzahl
der Rotorblätter). Diese Frequenz liegt typischerweise
zwischen 20 und 40 Hz und kann für einige seltene
Hubschraubertypen unter 10 Hz sinken. In dem sogar relativ günstigen
Fall, in dem die Frequenz der Radarblitze etwa 40 Hz
beträgt, ist die Periode zwischen zwei Radarblitzen mit 250 ms
beträchtlich größer als die Dauer des Blitzes (200 us im S-
Bereich).
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Zwischen den von den Rotorblättern hervorgerufenen
Radarblitzen gibt es auch ein andauerndes Signal, das
leistungsschwach ist, das man als diffus bezeichnet und
ebenfalls mit Reflexionen auf dem Rotor verknüpft ist.
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Die Figur 1 zeigt den zeitlichen Verlauf des
Signalbetrags, der von einem Hubschrauber zurückgestreut wird, der
stationär fliegt, als Antwort auf Abfrageimpulse eines
Radargeräts, das im S-Bereich (λ = 10cm) arbeitet, wobei man
die Gleichkomponente, die auf den Hubschrauberaufbau und
feste parasitäre Echos zurückgeht, eliminiert hat. Man sieht
hier eine Folge von Impulsen, die auf die von Rotorblättern
hervorgerufene Radarblitze zurückgehen, die sich aus einem
verrauschten Signal, was vom Untergrund verursacht wird,
hervorheben.
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Die Figur 2 stellt das Leistungsspektrum des Signals
als Funktion der Dopplerfrequenz des durch einen
Hubschrauber, der stationär fliegt, zurückgestreuten Signals so dar,
wie man es über einen kurzen Zeitraum messen kann. Man sieht
hier eine Spektrallinie bei der Frequenz 0, die ihre Ursache
in dem Hubschrauberaufbau hat, und ein breites Spektrum von
von den Rotorblättern hervorgerufenen Radarblitzen, die auf
den Rotor zurückgehen und in etwa die gleiche spektrale
Dichte haben: von 0 bis 200 m/s für ein sich vorwärts
bewegendes Rotorblatt und von -200 m/s bis 0 für ein sich
rückwärts bewegendes Rotorblatt, mit einem Anstieg bei niedrigen
Frequenzen, der vom mittleren Teil des Rotors herrührt. Für
einen Hubschrauber, der sich bewegt, ist dieses Spektrum um
die radiale Geschwindigkeit des Hubschraubers verschoben.
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Die Sendestufen des Radarsystems, das beschrieben
werden wird, wird nicht detailliert dargestellt werden, weil
sie konventionell sind, da ihre Bestandteile typisch für ein
Kohärentimpulsradar sind.
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Die Sendeantenne füllt die Zone, in der man erwartet,
einen Hubschrauber zu finden, mit Strahlung aus. Sie dreht
sich, um eine Überwachung über 360º zu gewährleisten,
ausreichend schnell in der Größenordnung von einer Umdrehung
pro Sekunde, um die Überwachungsdaten häufig zu erneuern und
um die Reaktionszeit zu begrenzen. Die Bedingung, daß man
das Ziel sicher erkennt, ist, daß die Durchgangszeit des
Sendestrahlungskegels der Antenne in eine vorgegebene
Richtung wenigstens größer ist als der Zeitraum, der zwei
aufeinanderfolgende Radarblitze voneinander trennt. Dies
erfordert einen relativ breiten Abstrahlungskegel der Antenne.
Anstelle einer sich drehenden Sendeantenne kann man auch
eine feste Sendeantenne ins Auge fassen, falls der Sektor, in
dem man das Ziel erwartet, richtungsmäßig begrenzt ist.
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Das Radargerät emittiert eine Folge von Abfrageimpulsen
gleicher Sendefrequenz mit einer Wiederholungsrate, die zum
einen ausreichend schnell ist, damit es wenigstens zwei
Abfragepulse während der Dauer eines von einem Rotorblatt
hervorgerufenen Radarbltzes gibt (was gleichbedeutend mit einer
mehrdeutigen Geschwindigkeit von mehr als 400 m/s ist), und
zum anderen langsam genug ist, um Mehrdeutigkeiten bei der
Entfernung zu vermeiden. Im hier beschriebenen Fall, einem
Radargerät, das im S-Bereich mit einer Wellenlänge von 10 cm
arbeitet, liegt die Wiederholungsrate in der Größenordnung
von 9 KHz, was bedeutet, daß es alle 110 us einen
Abfragepuls
gibt, wogegen ein von einem Rotorblatt hervorgerufener
3 dB-Radarblitz typischerweise etwa 200 us lang ist, wie man
dies oben gesehen hat. Ein jeder Abfrageimpuls kann mit
einem beliebigen Kompressionscode moduliert werden oder auch
nicht.
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Die Eingangsstufe des Empfängers des Radargeräts, der
das Videosignal liefert, ist ebenfalls konventionell. Das
von der Empfangsantenne gelieferte Signal wird mit der
Sendeträgerfrequenz demoduliert und dann, nach eventuellen
Transpositionen in einen Zwischenfrequenzbereich, mit einem
Filter, das den emittierten Impulsen angepaßt ist,
gefiltert. Anschließend wird das Signal in innerhalb der
Wiederholungsperiode gleich langen Abständen abgetastet, wobei
diese Abstände der Entfernungstiefe des Auflösungsfensters
des Radars entsprechen. Man erhält auf diese Weise für einen
gegebenen Empfangsweg in jedem Entfernungsfenster im
Basisbereich die Komponenten der Pulsechos in Phase und in
Quadratur.
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Um eine große Signalausbeute mit einem erweiterten
Überwachungsbereich zu verbinden, verwendet man eine
Empfangsantenne mit meheren Keulen im Strahlungsdiagramm. Diese
kann etwa, wie in Figur 3 illustriert, zwei Empfangskeulen 1
und 2 besitzen, deren Seitenwinkel verschoben sind, sich
teilweise überlappen und die Sendekeule 3 abdecken. Diese
verschobenen Empfangskeulen gestatten eine genaue Ortung
eines Zieles mittels eines Amplitudenmonopulses aber auch, und
das ist der Vorteil gegenüber den Phasenmonopulsen, eine
längere Abfragedauer, wobei man in Kauf nimmt, daß keine
Ablagemessung in den Flanken der Empfangskeulen der Antenne,
die mehere Keulen im Strahlungsdiagramm aufweist, erfolgt.
Auf diese Weise steigert man die Wahrscheinlichkeit, von den
Rotorblättern hervorgerufene Radarblitze mittels einer sich
drehenden Antenne zu erfassen, insbesondere bei niedriger
Rate für das Auftreten der Radarblitze.
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Figur 4 ist ein Überblicksschema einer
Signalverarbeitungsstufe für das Empfangssignal, die speziell zur
Identifizierung von Hubschraubern dient. Diese hier beinhaltet
zwei identische Signalverarbeitungswege, einen für jede
Empfangskeule,
und schließt mit einem Schaltkreis 100 zur
Seitenwinkelberechnung ab.
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Man unterscheidet am Anfang eines jeden
Signalverarbeitungsweges einen Amplituden-Phasen-Detektor 10 bzw. 10', der
die Komponenten in Phase und in Quadratur X1 und Y1 bzw. X2
und Y2 eines Signals zur Empfangskeule 1 bzw. 2 liefert,
nachdem dieses einer Transposition in den Basisbereich und
einer an die emittierte Pulsfolge angepaßten Filterung
unterzogen wurden. Diese Signalkomponenten werden synchron
abgetastet und entsprechen einem gleichen
Radar-Entfernungsfenster.
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Die gleichphasigen und die Quadratur-Signalkomponenten,
die vom Phasen-Amplituden-Detektor 10 bzw. 10' geliefert
werden, werden in ein Dopplerfilter eingespeist, das als
Bewegtziel-Sichtbarmachungsfilter VCM 20 bzw. 20' bezeichnet
wird, und Echos von unbewegten Objekten und parasitäre
Echos, die von langsam beweglichen Objekten herrühren,
unterdrückt, um lediglich Nutzechos mit großem
Frequenzspektrum passieren zu lassen. Dieses Filter VCX 20 bzw. 20' ist
dem Spektrum der von den Rotorblättern hervorgerufenen
Radarblitze angepaßt, das sich, wie man zuvor schon gesehen
hat, von -200 m/s bis 200 m/s erstreckt. Es hat eine
Nullstelle bei der Frequenz 0, um Bodenechos zu eliminieren, und
eine Nullstelle bei der halben Frequenz der
Wiederholungsrate der Abfrageimpulse, die, zieht man die mehrdeutige
Dopplergeschwindigkeit des beschriebenen Radars von etwa 450 m/s
in betracht, in einem Bereich oberhalb von 200 m/s und
unterhalb von -200 m/s dort, wo es kein Nutzsignal gibt,
angesiedelt ist. Eine einfache Methode ein solches Filter zu
realisieren, besteht darin, die Differenz zweier Abtastwerte
zu bilden, die um zwei Wiederholungsperioden TR der
Abfrageimpulse verschoben sind. Es besteht demnach aus einer
Einheit, die aus einer Verzögerungsschaltung gebildet ist, die
den Abtastwerten eine Verzögerung um zwei Perioden TR der
Wiederholungsrate der Abfrageimpulse gibt, und aus einem
Subtrahierer, dessen beide Eingänge mit dem Ausgang des
Amplituden-Phasen-Detektors verbunden sind. Dabei ist der
additive Eingang unter Zwischenschaltung der
Verzögerungsschaltung,
der subtraktive Eingang direkt verbunden. Um die
Unterdrückung der Festechos zu verbessern, kann man
wenigstens zwei Einheiten dieses Bautyps in Kaskade schalten, wie
dies bei dem Aufbau des Dopplerfilters VCM, dargestellt in
Figur 5, der Fall ist. Die Antwort eines solchen
Dopplerfilters VCM, das zwei Einheiten in Kaskade hat, auf ein zur
Verfügung stehendes Pulssignal mit der Abtastwertfolge
00100... ist also die folgende Abtastwertfolge: 0010
- 20100.... Seine Übertragungsfunktion ist in Figur 6
dargestellt.
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Um eine "quadratischere" Übertragungsfunktion zu
erhalten, kann man für das Dopplerfilter VCX 20, 20' eine
numerische Filterstruktur verwenden, die komplizierter ist und
weitere Wichtungskoeffizienten hat. Man kann dieses
Dopplerfilter auch durch eine Bank aus drei Dopplerfiltern
ersetzen: ein erstes, das eine Durchgangsfunktion im Bereich von
10 bis 200 m/s für die sich vorwärtsbewegenden Rotorblätter
hat, ein zweites, das eine Durchgangsfunktion im Bereich von
-200 m/s bis -10 m/s für die sich rückwärts bewegenden
Rotorflügel hat, und ein drittes, das eine Durchgangsfunktion
des zuvor beschriebenen Typs aufweist für Hubschrauber, die
gleichzeitig sich vorwärts- und rückwärtsdrehende
Rotorblätter haben. Die Übernahme einer solchen Bank aus drei Filtern
gestattet, das Signal/Rausch-Verhältnis für die von den
Rotorblättern hervorgerufenen Radarblitze zu verbessern.
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Die gleichphasigen und die Quadratur-Komponenten des
Dopplerfilters 20, 20' werden in einen Schaltkreis zur
Berechnung des Signalbetrags 30 bzw. 30' eingespeist, der die
Operation
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durchführt.
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Zur Berechnung des Signalbetrags kann man auch andere
Funktionen verwenden, die die lineare, quadratische oder
logarithmische Erfassung annähern.
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Der Rechenwert, der unmittelbar durch den Schaltkreis
zur Berechnung des Signalbetrags 30, 30' geliefert wird,
wird dann in den Kontrastschaltkreis 40 bzw. 40'
eingespeist, der die Echos, die zu lang sind als daß sie von
Rotorflügeln herrühren könnten, unterdrückt. Dieser
Kontrastschaltkreis 40, 40' eliminiert die Echos, die von anderen
beweglichen Zielen herrühren als Hubschraubern, deren
Signalbeträge sich so ändern wie die Keule der Sende-Empfangs-
Antenne, das heißt, deren Dauer der Durchgangszeit der
Charakteristik der Sende-Empfangs-Antenne durch eine feste
Richtung entspricht. Um dies zu erreichen, subtrahiert der
Kontrastschaltkreis vom Augenblicksbetrag, der vom
Rechenschaltkreis 30, 30' geliefert wird, einen geschätzten
Umgebungswert, der der mittlere Wert des Signalbetrags in einem
Zeitfenster ist, das den zu prüfenden Abtastwert über einen
Zeitraum umgibt, der in der Größenordnung der Durchgangszeit
der Keule der Sende-Antenne durch eine feste Richtung liegt.
Er beinhaltet zu diesem Zweck einen Schaltkreis 41, 41' zur
Nachintergration PI, der den Umgebungswert ausgehend von
Signalbetrag-Abtastwerten berechnet, die vom Schaltkreis zur
Berechnung des Signalbetrags 30, 30' geliefert werden, und
einen Subtrahierschaltkreis 42, 42', dessen Eingänge mit dem
Signalbetragberechnungsschaltkreis 30, 30' verbunden sind,
wobei der additive Eingang direkt verbunden und der
subtrahierende Eingang unter Zwischenschaltung des
Postintegrationskreises PI, 41, 41' verbunden ist.
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Das Signal, das vom Kontrastschaltkreis 40, 40'
ausgeht, wird in einen Schwellwertkomparator 50 bzw. 50'
eingespeist. Wenn die Schwelle überschritten wird, liegen Echos
vor.
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Dem Schwellwertschaltkreis 50, 50' folgt ein
Schaltkreis zur Reduzierung von Fehlalarm, RFA 60 bzw. 60', der
Echos eliminiert, die zu kurz sind, als daß sie von
Rotorblättern herrühren könnten. Dieser Schaltkreis zur
Reduzierung von Fehlalarm RFA 60, 60' wendet ein 2/2 Kriterium an.
Wenn es zwei aufeinanderfolgende Erkennungsmeldungen über
das Vorliegen von Echos durch den Schwellwertkomparator 50,
50' gibt, wird das Kriterium überprüft, und es liegt ein von
einem Rotorblatt hervorgerufener Radarblitz auf dem
betrachteten Signalverarbeitungsweg vor. Dieses Kriterium erlaubt
die Eliminierung von isolierten Störimpulsantworten, die
beispielsweise von Interferenzen herrühren, die von anderen
Radargeräten, die in dem selben Bereich arbeiten, erzeugt
werden. Die Form der Impulsantwort (..0010-20100..) des
Dopplerfilters VCM 20, 20' bewirkt nämlich, daß es die
isolierten Impulsantworten in Folgen von isolierten Impulsen
verwandelt, die das 2/2 Kriterium nicht erfüllen. Dagegen
dauert ein von einem Rotorflügel hervorgerufener Radarblitz
zwei bis drei aufeinanderfolgende Wiederholungen und erfüllt
das Kriterium.
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Die Informationen über das Vorliegen von von einem
Rotorblatt hervorgerufenen Radarblitzen, die am Ausgang der
Schaltkreise zur Unterdrückung von Fehlalarm 60, 60' zur
Verfügung stehen, und die gleichphasigen und die Quadratur-
Komponenten am Ausgang der Dopplerfilter VCM 20, 20' beider
Verarbeitungswege, werden in den Schaltkreis 100 zur
Seitenwinkelberechnung übertragen.
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Wenn eine Information über das Vorliegen von von
Rotorblättern hervorgerufenen Radarblitzen auf beiden
Signalverarbeitungswegen gleichzeitig vorliegt, werden die
Komponenten, die am Ausgang der Dopplerfilter VCM 20, 20' zur
Verfügung stehen, im Schaltkreis zur Seitenwinkelberechnung dazu
verwendet, ein Ablageverhältnis zu erstellen, das die
Position des Hubschraubers relativ zu der Richtung meldet, die
durch den Überlappungspunkt der beiden Empfangskeulen (1, 2,
Figur 3) im entsprechenden Augenblick gegeben ist. Der
Winkelabstand ist durch das Ablageverhältnis der beiden
Signalverarbeitungswege und die Kenntnis der inversen Funktion des
Verhältnisses der Einpfangssignalgewinne (z.B. tabelliert)
bestimmt.
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Wenn eine Information über das Vorliegen eines von
einem Rotorblatt hervorgerufenen Radarblitzes auf einem
Signalverarbeitungsweg vorliegt, bedeutet dies, daß der von
einem Rotorblatt hervorgerufene Radarblitz an einem äußeren
Rand der Mehrfach-Keule angekommen ist. Der Seitenwinkel des
Hubschraubers ist dann durch die Richtung der Empfangskeule,
die in diesem Augenblick die Erfassung verursacht hat,
festgelegt.
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Auf den Schaltkreis 100 zur Seitenwinkelberechnung
folgend gibt es eine Vorrichtung zur Verfolgung anhand der
diskontinuierlichen Information, die den für die
unterschiedlichen von Rotorblättern hervorgerufenen detektierten
Radarblitze berechneten Werten des Seitenwinkels eine
Qualitätsinformation und ein Winkelfenster zuordnet, das mit dieser
Qualitätsinformation verknüpft ist, wobei diese von der
Möglichkeit oder Unmöglichkeit einer Ablagemessung und vom Wert
des Signal-Rauschverhältnisses abhängen. Diese
Qualitätsinformationen und diese Winkelfenster erlauben es, unter den
verschiedenen von Rotorblättern hervorgerufenen Radarblitzen
Überschneidungen herzustellen, entweder von
Antennenumdrehung zu Antennenumdrehung, um die von einem Rotorblatt
hervorgerufenen Radarblitze, die vom selben Hubschrauber
kommen, zu unterscheiden, und um die Genauigkeit der Ortung
dieses Hubschraubers zu verfeinern, indem man den Ablagewert
mit der besten Qualitätsinformation und dem engsten
Winkelfenster auswählt, oder innerhalb einer Antennenumdrehung, um
gegebenenfalls zwei Hubschrauber, die sich im selben
Entfernungsbereich und in der Apertur des Strahls befinden, zu
unterscheiden.