DE102012016475A1 - Method for directional bearing according to the monopulse principle - Google Patents

Method for directional bearing according to the monopulse principle Download PDF

Info

Publication number
DE102012016475A1
DE102012016475A1 DE102012016475.0A DE102012016475A DE102012016475A1 DE 102012016475 A1 DE102012016475 A1 DE 102012016475A1 DE 102012016475 A DE102012016475 A DE 102012016475A DE 102012016475 A1 DE102012016475 A1 DE 102012016475A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antenna
monopulse
signals
lines
sum
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.)
Granted
Application number
DE102012016475.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102012016475B4 (en
Inventor
Michael Schikorr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hensoldt Sensors GmbH
Original Assignee
EADS Deutschland GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EADS Deutschland GmbH filed Critical EADS Deutschland GmbH
Priority to DE102012016475.0A priority Critical patent/DE102012016475B4/en
Priority to PCT/DE2013/000436 priority patent/WO2014026666A1/en
Publication of DE102012016475A1 publication Critical patent/DE102012016475A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102012016475B4 publication Critical patent/DE102012016475B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4445—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing amplitude comparisons monopulse, i.e. comparing the echo signals received by an antenna arrangement with overlapping squinted beams
    • 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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4463—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing using phased arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/02—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing sum and difference patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/36—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Richtungspeilung nach dem Monopulsprinzip mit einer Radar-Gruppenantenne aus einer Mehrzahl von Empfangselementen, deren Phasenlage individuell einstellbar ist, wobei die einzelnen Empfangselemente der Gruppenantenne in mehreren (N) horizontalen Zeilen (Z1, Z2, ... ZN) angeordnet sind, mit folgenden Verfahrensschritten: – Bildung von Summen- und Differenzkanälen (SΔ, SΣ) aus den Signalen der einzelnen Empfangselementen, – Bildung des Monopulsverhältnisses (r) aus den Summen- und Differenzkanälen (SΔ, SΣ), – Ermittlung der Winkelabweichung des Ziels von der Antennenhauptstrahlrichtung in horizontaler Richtung durch Vergleich des Monopulsverhältnisses (r) mit der aus der Antennencharakteristik der Gruppenantenne abgeleiteten Monopulskennlinie, wobei – die Phasenlagen der einzelnen Antennenelemente derart eingestellt werden, dass sich für jede Zeile alternierend eine gegenüber der Antennenhauptstrahlrichtung nach links bzw. nach rechts verschwenkte Empfangsrichtung ergibt, und dass für jede Zeile die Empfangssignale zusammengefasst werden, und dass – der Summenkanal (SΣ) der Monopulsverarbeitung durch die Zusammenfassung der Signale aller Zeilen der Gruppenantenne erzeugt wird, wobei die Signale der links bzw. rechts verschwenkten Zeilen mit gleichem Vorzeichen eingehen, und dass – der Differenzkanal (SΔ) der Monopulsverarbeitung durch die Zusammenfassung der Signale aller Zeilen der Gruppenantenne erzeugt wird, wobei die Signale der links bzw. rechts verschwenkten Zeilen mit entgegen gesetzten Vorzeichen eingehen.The invention relates to a method for directional bearing according to the monopulse principle with a radar array antenna of a plurality of receiving elements whose phase position is individually adjustable, wherein the individual receiving elements of the array in several (N) horizontal lines (Z1, Z2, ... ZN) are arranged, with the following method steps: formation of sum and difference channels (SΔ, SΣ) from the signals of the individual receiving elements, formation of the monopulse ratio (r) from the sum and difference channels (SΔ, SΣ), determination of the angular deviation of Aiming of the antenna main beam direction in the horizontal direction by comparing the monopulse ratio (r) with the monopulse characteristic derived from the antenna characteristic of the array antenna, wherein - the phase angles of the individual antenna elements are set such that for each line alternately one to the left or to the antenna main beam direction r results in exactly the direction of the received signal, and that for each line the received signals are combined, and that - the sum channel (SΣ) of the monopulse processing is generated by combining the signals of all lines of the array antenna, wherein the signals of the left and right pivoted lines with the same sign are received, and that - the difference channel (SΔ) of the monopulse processing is generated by the combination of the signals of all lines of the array antenna, wherein the signals of the left and right pivoted lines with opposite signs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Richtungspeilung nach dem Monopulsprinzip gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for directional bearing according to the monopulse principle according to the preamble of patent claim 1.

Das Monopulsprinzip ist ein in der Radartechnik häufig eingesetztes Prinzip zur Richtungspeilung. Grundlagen zu diesem Prinzip sind z. B. in Merill Skolnik: Radar Handbook, 2nd Edition; McGraw-Hill Book Company, Singapore 1980, Section 18.3 ”Monopulse (Simultaneous Lobing)” sowie der EP 2 458 400 A1 beschrieben.The monopulse principle is a principle used in radar technology for directional bearing. Bases for this principle are z. In Merill Skolnik: Radar Handbook, 2nd Edition; McGraw-Hill Book Company, Singapore 1980, Section 18.3 "Monopulse (Simultaneous Lobing)" and the EP 2 458 400 A1 described.

Für das Monopulsverfahren ist es erforderlich, einen Summen- und Differenzkanal durch einen entsprechenden Aufbau einer Antennenkonfiguration mit diesen beiden Kanälen aufzubauen und jeden Kanal mit einem Empfänger auszustatten. Bei einer Antenne bestehend aus N Zeilen wären hierfür 2 N Empfänger erforderlich, will man das Monopulsprinzip in horizontaler Richtung anwenden.For the monopulse method, it is necessary to construct a sum and difference channel by a corresponding structure of an antenna configuration with these two channels and to equip each channel with a receiver. For an antenna consisting of N lines, 2 N receivers would be required if one wanted to apply the monopulse principle in the horizontal direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Richtungspeilung auf der Basis des Monopulsverfahrens und unter Verwendung einer Gruppenantenne mit zeilenweise angeordneten Empfangselementen zu schaffen, mit der die Zahl der benötigten Empfänger reduziert werden kann, ohne die Monopulsfähigkeit der Antenne zu beschränken.The invention has for its object to provide a directional bearing on the basis of the monopulse process and using a group antenna with line-wise arranged receiving elements, with which the number of required receivers can be reduced without limiting the monopulse capability of the antenna.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach dem Patentanspruch gelöst.This object is achieved by the method according to the patent claim.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to figures. Show it:

1 eine Darstellung der Phasenbelegung der Empfangselemente der einzelnen Antennenzeilen; 1 a representation of the phase assignment of the receiving elements of the individual antenna lines;

2 die Darstellung einer Gruppenantenne mit nachgeschaltetem Beamforming, 2 the representation of a group antenna with downstream beamforming,

3 die Monopulskennlinie der betrachteten Antennenkonfiguration; 3 the monopulse characteristic of the considered antenna configuration;

4 die Antennencharakteristik der betrachteten Antenne (in Antennenhauptstrahlrichtung). 4 the antenna characteristic of the considered antenna (in antenna main beam direction).

Erfindungsgemäß wird für eine zeilenweise angeordnete Radarantenne ein Monopuls-Verfahren zur Richtungspeilung beschrieben. Die Messung eines horizontalen Zielwinkels wird durch geeignete Nutzung der Summenkanäle der Antennenzeilen ermöglicht. Hierbei wird ein nach dem Stand der Technik für die Monopuls-Fähigkeit erforderlicher Differenzkanal in den Antennenzeilen nicht benötigt.According to the invention, a monopulse method for directional bearing is described for a radar antenna arranged line by line. The measurement of a horizontal target angle is made possible by suitable use of the sum channels of the antenna lines. In this case, a required according to the prior art for the monopulse capability differential channel in the antenna lines is not needed.

Ausgegangen wird von einer Radar-Gruppenantenne mit zeilenweiser Anordnung (in horizontaler Richtung verlaufend) von Empfangselementen, deren Phasenlage mittels Phasenschieber individuell einstellbar ist. Die Empfangssignale werden pro Antennenzeile in einem Summiernetzwerk zusammengefasst, wobei eine Richtwirkung in der horizontalen Ebene ausgebildet wird. Zur Zusammenfassung der Ausgangssignale der Antennenzeilen steht bevorzugt ein Beamformer-Netzwerk zur Verfügung, das vorzugsweise als digitales Beamforming realisiert ist.It is based on a radar array antenna with line by line arrangement (extending in the horizontal direction) of receiving elements whose phase angle is adjustable individually by means of phase shifter. The received signals are combined per antenna line in a summing network, wherein a directivity is formed in the horizontal plane. To summarize the output signals of the antenna lines is preferably a beamformer network available, which is preferably implemented as a digital beamforming.

Grundprinzip der Erfindung ist die Ansteuerung der Empfangsantenne, bei der die Empfangsrichtung von Zeile zu Zeile abwechselnd nach links und rechts relativ zur Hauptstrahlrichtung geschwenkt wird. Dazu werden die Phase der Empfangselemente in den einzelnen Antennenzeilen entsprechend eingestellt. Jede Empfangszeile bildet für sich ein in horizontaler Richtung gebündeltes Diagramm aus, wobei sich die nach links und rechts verschwenkten Diagramme überlappen.The basic principle of the invention is the control of the receiving antenna, in which the receiving direction is alternately pivoted from line to line to the left and right relative to the main beam direction. For this purpose, the phase of the receiving elements in the individual antenna lines are set accordingly. Each receiving line forms a horizontally bundled diagram, with the diagrams pivoted to the left and to the right overlapping.

In 1 sind beispielhaft die Phasengänge der Strahlerelemente einer Gruppenantenne (mit N Zeilen, Ifd Nr. 1, 2, 3, ... N und M Spalten, Ifd. Nr. 1, 2, ... M) in den einzelnen Antennenzeilen illustriert. Die Phasengänge ungerader Zeilen (gestrichelte Linien) sind so eingestellt, dass sich eine Verkippung aus der Antennenhauptstrahlrichtung leicht nach links ergibt. Bei den geraden Zeilen (durchgezogene Linien) erfolgt symmetrisch hierzu eine Verkippung leicht nach rechts. In dem gezeigten Beispiel erfolgt die Phasenänderung linear entlang einer Zeile. Dies ist nicht zwingend. Möglich ist z. B. auch ein gekrümmter Verlauf der Phasen innerhalb einer Zeile, ohne das der gewünschte erfindungsgemäße Effekt verloren geht.In 1 By way of example, the phase responses of the radiating elements of a group antenna (with N rows, Ifd No. 1, 2, 3,... N and M columns, Ifd. No. 1, 2,... M) are illustrated in the individual antenna rows. The odd-line phase lines (dashed lines) are set so that tilting from the antenna main beam direction is slightly left. In the case of the straight lines (solid lines), tilting slightly symmetrically to the right takes place. In the example shown, the phase change is linear along a line. This is not mandatory. Possible is z. As well as a curved course of the phases within a row without the desired effect of the invention is lost.

Das Ausmaß der durch die Phasensteuerung eingestellten Verkippung der Empfangsrichtung kann vergleichsweise gering sein. Sie wird typischerweise kleiner als die Keulenbreite der Antenne gewählt.The extent of the tilting of the receiving direction set by the phase control can be comparatively small. It is typically chosen to be smaller than the beamwidth of the antenna.

Wie bei jeder elektronisch gesteuerten Gruppenantenne lassen sich durch entsprechende Phasensteuerung der Antennenelemente die Summen- und Differenz-Beams in beliebige Richtungen steuern. Die erfindungsgemäße Verkippung der Empfangsrichtung nach links bzw. rechts wird dem nominalen Steuerwinkel der Gruppenantenne überlagert.As with any electronically controlled array antenna can be controlled by appropriate phase control of the antenna elements, the sum and difference beams in any direction. The inventive tilting of the receive direction to the left or right is superimposed on the nominal control angle of the array antenna.

Mathematisch lässt sich die erfindungsgemäße Beamsteuerung innerhalb einer Zeile n einschließlich des nominalen Steuerwinkels (αsteer) wie folgt beschreiben: ϕm = 2π / λdxm·sin(αsteer + (–1)n· Δα / 2) Mathematically, the beam control according to the invention within a row n including the nominal control angle (α steer ) can be described as follows: φ m = 2π / λd x m · sin (α steer + (-1) n · Δα / 2)

Dabei ist ϕm die Phase des m-ten Empfangselements innerhalb der Zeile mit m = –(M – 1)/2, ..., (M – 1)/2, dx der Abstand zwischen zwei benachbarten Empfangselementen und Δα / 2 beschreibt die Verkippung der Empfangsrichtung aus der Antennenhauptstrahlrichtung. Here, φ m is the phase of the m th receiving element within the line with m = - (M - 1) / 2,..., (M - 1) / 2, d x is the distance between two adjacent receiving elements and Δα / 2 describes the tilt of the receive direction from the antenna main beam direction.

Die Verknüpfung der Empfangssignale der einzelnen Zeilen und Ausbildung der Empfangscharakteristik erfolgt in einem, bevorzugt digital ausgebildeten, Beamformer-Netzwerk. Addiert man die Signale aller Zeilen, erhält man einen Summen-Beam im Sinne des Monopulsprinzips.The combination of the received signals of the individual lines and the formation of the receiving characteristic takes place in a, preferably digital, beamformer network. If one adds the signals of all lines, one receives a sum beam in the sense of the Monopulsprinzips.

Addiert man die Empfangssignale der in einer ersten Richtung (z. B. nach links) verschwenkten Zeilen und subtrahiert die Empfangssignale der in die andere Richtung verschwenkten Zeilen, ergibt sich ein Differenz-Diagramm i. S. des Monopulsprinzips.If one adds the received signals of the lines which are swiveled in a first direction (eg to the left) and subtracts the received signals of the lines swiveled in the other direction, a difference diagram i results. S. of the monopulse principle.

Dieses Beamforming zur Gewinnung des Summensignal und des Differenzsignals wird beschrieben durch

Figure DE102012016475A1_0002
mit

SΣ:
Summensignal
SΔ:
Differenzsignal
Sn:
Summensignal der Zeile n
N:
Anzahl der Zeilen.
This beamforming for obtaining the sum signal and the difference signal is described by
Figure DE102012016475A1_0002
With
S Σ :
sum signal
S Δ :
difference signal
S n :
Sum signal of line n
N:
Number of lines.

Die Werte wn können für eine Fensterfunktion zur Absenkung von Nebenzipfeln in vertikaler Richtung und mit einem zusätzlichen Phasengang für eine Beamsteuerung in vertikaler Richtung genutzt werden.The values w n can be used for a window function for lowering side lobes in the vertical direction and with an additional phase path for a vertical beam control.

2 zeigt in schematischer Ansicht die Zeilen 1 und N der N Zeilen einer Gruppenantenne, eingerichtet zur Erzeugung von Summen- und Differenzsignal SΣ, SΔ. Die Antenne umfasst in jeder Zeile ein analoges Verteilernetzwerk mit zugehörigen Empfängern E1, EN. Nach der Digitalisierung in einem A/D-Wandler (nicht eingezeichnet) werden die Empfangssignale der einzelnen Zeilen mittels digitalem Beamforming weiterbearbeitet. Gemäß der oben angegebenen Formeln werden die Signale in den Signaladdierern A1, AN zusammengefasst, wobei die Multiplikatoren hΣ,1, hΣ,N, hΔ,1, hΔ,N die Signale mit den benötigten Vorzeichen versehen. Die Größen hΣ,1, hΣ,N, hΔ,1, hΔ,N sind dabei folgendermaßen definiert:

Figure DE102012016475A1_0003
2 shows a schematic view of the rows 1 and N of the N rows of a group antenna, adapted to generate sum and difference signal S Σ , S Δ . The antenna comprises in each line an analog distribution network with associated receivers E1, EN. After digitization in an A / D converter (not shown), the received signals of the individual lines are processed further by means of digital beamforming. According to the formulas given above, the signals are combined in the signal adders A1, AN, wherein the multipliers h Σ, 1 , h Σ, N , h Δ, 1 , h Δ, N provide the signals with the required signs. The quantities h Σ, 1 , h Σ, N , h Δ, 1 , h Δ, N are defined as follows:
Figure DE102012016475A1_0003

Mit den so ermittelten Summen- und Differenzsignale nach dem Beamforming lässt sich das so genannte Monopuls-Verhältnis r entsprechend dem allgemeinen Monopulsprinzip ermitteln.With the sum and difference signals thus determined after beamforming, the so-called monopulse ratio r can be determined in accordance with the general monopulse principle.

Figure DE102012016475A1_0004
Figure DE102012016475A1_0004

Vergleicht man dieses Verhältnis mit einer aus den Antennencharakteristiken vorberechneten Monopuls-Kennlinie (3), lässt sich nach dem allgemeinen Monopulsprinzip ein horizontaler Zielwinkel als Abweichung von der Hauptstrahlrichtung der Antenne bestimmen.Comparing this ratio with a monopulse characteristic precalculated from the antenna characteristics ( 3 ), a horizontal target angle can be determined as a deviation from the main beam direction of the antenna according to the general monopulse principle.

4 zeigt die Antennencharakteristiken des Summendiagramms SΣ und des Differenzdiagramms SΔ nach dem Beamforming. Die Darstellung gilt für einen Empfang in senkrechter Richtung zur Antennenfläche (Boresight). Zum Vergleich ist auch der konventionelle Pencil-Beam PB dargestellt, der sich bei gleicher Phasenansteuerung aller Empfangselemente ergibt. Das Summendiagramm besitzt einen leicht niedrigeren Antennengewinn gegenüber der normalen Pencil Beam-Charakteristik, da durch die erfindungsgemäß verkippten Empfangsrichtungen das Diagramm leicht defokussiert wird. 4 shows the antenna characteristics of the sum diagram S Σ and the difference diagram S Δ after beamforming. The illustration applies to a reception in the direction perpendicular to the antenna surface (boresight). For comparison, the conventional pencil beam PB is shown, resulting in the same phase control of all receiving elements. The sum diagram has a slightly lower antenna gain over the normal pencil beam characteristic, since the diagram is slightly defocused by the tilted directions of the invention.

Wie beschrieben, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer zeilenweise angeordneten Antenne eine Monopuls-Messung in der horizontalen Ebene realisiert werden. Die Antenne verfügt pro Zeile nur über einen Summenkanal. Die Monopulsfähigkeit wird ermöglicht, ohne dass die einzelne Antennenzeile mit einem Differenzkanal ausgestattet werden müsste.As described, with the method according to the invention with a line-wise arranged antenna, a monopulse measurement in the horizontal plane can be realized. The antenna has only one sum channel per line. The monopulse capability is made possible without the individual antenna line having to be equipped with a differential channel.

Auf der Basis der der Signale der einzelnen, übereinander liegenden Zeilen der Antenne ist es darüber hinaus auch möglich, die Ermittlung von Zielwinkeln in vertikaler Richtung durchzuführen. Dazu stehen dem Fachmann die an sich bekannten Verfahren des digitalen Array Processing zur Schätzung in vertikaler Richtung zur Verfügung. Zum Beispiel lassen sich durch entsprechend Steuerung der Beamforming-Koeffizienten simultan Empfangskeulen in mehreren vertikalen Blickrichtungen ausbilden. Durch Auswertung der Empfangssignale benachbarter Empfangskeulen kann eine Messung des Zielwinkels in vertikaler Richtung erfolgen.On the basis of the signals of the individual, superimposed lines of the antenna, it is also possible to carry out the determination of target angles in the vertical direction. For this purpose, the methods known per se of digital array processing are available to the person skilled in the art for estimation in the vertical direction. For example, by appropriately controlling the beamforming coefficients, reception lobes can be simultaneously formed in a plurality of vertical viewing directions. By evaluating the received signals of adjacent reception lobes, a measurement of the target angle in the vertical direction can take place.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2458400 A1 [0002] EP 2458400 A1 [0002]

Claims (1)

Verfahren zur Richtungspeilung nach dem Monopulsprinzip mit einer Radar-Gruppenantenne aus einer Mehrzahl von Empfangselementen, deren Phasenlage individuell einstellbar ist, wobei die einzelnen Empfangselemente der Gruppenantenne in mehreren (N) horizontalen Zeilen (Z1, Z2, .... ZN) angeordnet sind, mit folgenden Verfahrensschritten: – Bildung von Summen- und Differenzkanälen (SΔ, SΣ) aus den Signalen der einzelnen Empfangselementen, – Bildung des Monopulsverhältnisses (r) aus den Summen- und Differenzkanälen (SΔ, SΣ), – Ermittlung der Winkelabweichung des Ziels von der Antennenhauptstrahlrichtung in horizontaler Richtung durch Vergleich des Monopulsverhältnisses (r) mit der aus der Antennencharakteristik der Gruppenantenne abgeleiteten Monopulskennlinie, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenlagen der einzelnen Antennenelemente derart eingestellt werden, dass sich für jede Zeile alternierend eine gegenüber der Antennenhauptstrahlrichtung nach links bzw. nach rechts verschwenkte Empfangsrichtung ergibt, und dass für jede Zeile die Empfangssignale zusammengefasst werden, und dass der Summenkanal (SΣ) der Monopulsverarbeitung durch die Zusammenfassung der Signale aller Zeilen der Gruppenantenne erzeugt wird, wobei die Signale der links bzw. rechts verschwenkten Zeilen mit gleichem Vorzeichen eingehen, und dass der Differenzkanal (SΔ) der Monopulsverarbeitung durch die Zusammenfassung der Signale aller Zeilen der Gruppenantenne erzeugt wird, wobei die Signale der links bzw. rechts verschwenkten Zeilen mit entgegen gesetzten Vorzeichen eingehen.Method for directional bearing according to the monopulse principle with a radar array antenna of a plurality of receiving elements whose phase position is individually adjustable, wherein the individual receiving elements of the array are arranged in a plurality of (N) horizontal lines (Z1, Z2, .... ZN) with the following method steps: - formation of sum and difference channels (S Δ , S Σ ) from the signals of the individual receiving elements, - formation of the monopulse ratio (r) from the sum and difference channels (S Δ , S Σ ), - determination of the angular deviation of the target from the antenna main beam direction in the horizontal direction by comparing the monopulse ratio (r) with the monopulse characteristic derived from the antenna characteristic of the array antenna, characterized in that the phase angles of the individual antenna elements are adjusted such that one line is left alternately with respect to the main antenna beam direction for each line or after results in a right-tilted receive direction, and that the receive signals are combined for each line, and that the sum channel (S Σ ) of the monopulse processing is generated by combining the signals of all lines of the array antenna, the signals of the left and right pivoted lines with the same sign are received, and that the difference channel (S Δ ) of the monopulse processing is generated by the combination of the signals of all lines of the array antenna, wherein the signals of the left and right pivoted lines received with opposite signs.
DE102012016475.0A 2012-08-17 2012-08-17 Direction finding method based on the monopulse principle Active DE102012016475B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012016475.0A DE102012016475B4 (en) 2012-08-17 2012-08-17 Direction finding method based on the monopulse principle
PCT/DE2013/000436 WO2014026666A1 (en) 2012-08-17 2013-08-02 Method for determining direction according to the monopulse principle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012016475.0A DE102012016475B4 (en) 2012-08-17 2012-08-17 Direction finding method based on the monopulse principle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012016475A1 true DE102012016475A1 (en) 2014-02-20
DE102012016475B4 DE102012016475B4 (en) 2022-09-08

Family

ID=49165470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012016475.0A Active DE102012016475B4 (en) 2012-08-17 2012-08-17 Direction finding method based on the monopulse principle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012016475B4 (en)
WO (1) WO2014026666A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113625063A (en) * 2021-08-04 2021-11-09 上海无线电设备研究所 Antenna single pulse performance evaluation method under complete machine condition

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105445695B (en) * 2015-11-26 2018-09-11 四川九洲电器集团有限责任公司 A kind of method that Monopulse estimation is realized under small signal
CN111525285B (en) * 2020-05-20 2021-04-02 西安黄河机电有限公司 Thin-array antenna and design method thereof
CN112965028B (en) * 2021-02-10 2023-08-29 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） Multi-beam phased array difference and ratio angle estimation method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2458400A1 (en) 2010-11-27 2012-05-30 EADS Deutschland GmbH Method for determining direction by means of monopulse radar

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1388813A (en) 1963-12-12 1965-02-12 Csf Flat antenna with two phase centers
GB1270806A (en) * 1968-05-31 1972-04-19 Emi Ltd Improvements relating to aerial arrangements
FR2361757A1 (en) 1976-08-10 1978-03-10 Labo Cent Telecommunicat Monopulse aerial network - uses two interlaced networks giving good sum and difference diagrams and having wide pass band
US5371506A (en) * 1993-07-19 1994-12-06 General Electric Co. Simultaneous multibeam approach for cancelling multiple mainlobe jammers while preserving monopulse angle estimation accuracy on mainlobe targets
DK0809811T3 (en) * 1995-12-19 2001-10-22 Siemens Schweiz Ag Method and amplitude or phase monopulse radar apparatus for locating aircraft objects
JP3433417B2 (en) * 1998-04-02 2003-08-04 トヨタ自動車株式会社 Radar equipment
DE10012080C1 (en) 2000-03-14 2001-10-31 Daimler Chrysler Ag Antenna array and method for operating an antenna array
JP4447946B2 (en) * 2004-03-22 2010-04-07 富士通テン株式会社 Radar equipment
JP2010175471A (en) * 2009-01-30 2010-08-12 Hitachi Automotive Systems Ltd Radar apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2458400A1 (en) 2010-11-27 2012-05-30 EADS Deutschland GmbH Method for determining direction by means of monopulse radar

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113625063A (en) * 2021-08-04 2021-11-09 上海无线电设备研究所 Antenna single pulse performance evaluation method under complete machine condition
CN113625063B (en) * 2021-08-04 2024-01-02 上海无线电设备研究所 Method for evaluating single pulse performance of antenna under complete machine condition

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012016475B4 (en) 2022-09-08
WO2014026666A1 (en) 2014-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60302379T2 (en) Radar processing system and method for detecting and monitoring targets
DE102013105809B4 (en) Multifunctional radar arrangement
DE69812783T2 (en) Group antenna with interference protection
DE102012016475B4 (en) Direction finding method based on the monopulse principle
EP2965382B1 (en) Antenna arrangement with variable direction characteristic
DE3110532A1 (en) PHASE CONTROLLED ANTENNA
DE2945830C2 (en) Directional antenna system for friend-foe identification or direction finding
EP0959367A2 (en) Method for the spatial transformation of radiated beams in direction finder systems
EP1184680B1 (en) Method for repositioning of moving targets in SAR-images
WO2016116210A1 (en) Antenna module, method for determining an orientation and satellite navigation module
DE19844239C1 (en) Method for the exact determination of the angle of targets using a multiple antenna radar system
DE19627218B4 (en) radar device
WO2017207440A1 (en) Method for producing an earth observation image of a region by means of a radar having synthetic aperture
EP3082273B1 (en) Method and device for reduction of correlated interference in multichannel receiver systems correlated with digital beam forming
EP2472282B1 (en) Method for determining one or more relative directions as target bearing or target bearings and device for performing the method
DE3023561C2 (en) Conductor grid structure for converting the polarization of electromagnetic waves
DE102018214966A1 (en) Radar sensor with angular resolution
DE1248754B (en) Method for determining the inconvenience of N (N> 1) ms special coherent electromagnet! see waves
DE102016209803B3 (en) Method for creating an earth observation image of a region by means of a synthetic aperture radar
DE102016208899B3 (en) Synthetic aperture radar method and synthetic aperture radar apparatus
DE2346879A1 (en) Multichannel direction finder - reception channels are designed for greatest possible dynamic range
DE102018206670B3 (en) Synthetic aperture radar method for remote sensing of the earth's surface and synthetic aperture radar device
DE102019201005B4 (en) Method for determining main viewing directions of an underwater antenna and underwater antenna
DE102020108937A1 (en) DF system and method for bearing at least one signal
DE10323549B4 (en) Method for shaping the radiation characteristic of a group antenna

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: AIRBUS DEFENCE AND SPACE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: EADS DEUTSCHLAND GMBH, 85521 OTTOBRUNN, DE

Effective date: 20140916

Owner name: AIRBUS DS ELECTRONICS AND BORDER SECURITY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: EADS DEUTSCHLAND GMBH, 85521 OTTOBRUNN, DE

Effective date: 20140916

Owner name: HENSOLDT SENSORS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: EADS DEUTSCHLAND GMBH, 85521 OTTOBRUNN, DE

Effective date: 20140916

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: AIRBUS DS ELECTRONICS AND BORDER SECURITY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: AIRBUS DEFENCE AND SPACE GMBH, 85521 OTTOBRUNN, DE

Owner name: HENSOLDT SENSORS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: AIRBUS DEFENCE AND SPACE GMBH, 85521 OTTOBRUNN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: LIFETECH IP SPIES & BEHRNDT PATENTANWAELTE PAR, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HENSOLDT SENSORS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: AIRBUS DS ELECTRONICS AND BORDER SECURITY GMBH, 82024 TAUFKIRCHEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: LIFETECH IP SPIES & BEHRNDT PATENTANWAELTE PAR, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final