DE2826473A1

DE2826473A1 - Anordnung zum schuetzen eines radargeraets gegen einen ablage-stoersender

Info

Publication number: DE2826473A1
Application number: DE19782826473
Authority: DE
Inventors: Jean Claude Charlot; Laurence Salvaudon
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1977-06-17
Filing date: 1978-06-16
Publication date: 1978-12-21
Also published as: IT1105016B; SE442248B; GB2014010A; JPH023148B2; US4190837A; FR2394815B1; NL7806510A; IT7849933A0; SE7806826L; JPS547287A; GB2014010B; DE2826473C2; FR2394815A1

Description

- 7 Patentanwälte

Dipl.-Ing. CHpl.-Chem.

E. Prinz - Dr. G. Hauser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

Unser Zeichen: T 3122 13.Juni 1978

THOMSON-CSF

173 Bd.Haussmann

75008 Paris, Frankreich

Anordnung zum Schützen eines Radargeräts gegen einen Ablage-Störsender

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Schützen eines Zielverfolgungsradargeräts gegen einen Ablage-Störsender.

Zielverfolgungsradargeräte, die insbesondere in Trägerraketen angewendet werden, ermöglichen ein Arbeiten dieser Raketen in aktiven Systemen zum selbsttätigen Lenken gegen ein bestimmtes Ziel. Die Anwesenheit eines Ablage-Störsenders, d.h. eines riicht vom Ziel selbst getragenen Störsenders soll verhindern, daß die Trägerrakete ihr Ziel erreicht. Diese Störsender sind besonders unangenehm, wenn sie im Fall von aktiven Störsendern ein sehr starkes kontinuierliches Signal aussenden, das mit einer Frequenz in dem allgemein von aktiven Selbstlenksystemen benutzten Frequenzbereich moduliert ist. Das vom Störsender ausgesendete Signal weist keine definierte Phasen- und Amplitudenbeziehung zu dem vom Radargerät des Selbstlenksystems erzeugten Signal auf. Die in den Selbstlenksystemen verwendeten Radargeräte sind üblicherweise Zielverfolgungsradargeräte mit einer Antenne, die in

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einer gegebenen Richtung, die als Antennenachse beseichnet wird, ein Signal liefert, dessen Amplitude oder dessen Phase den Wert 0 hat. Die Antenne eines solchen Radargeräts ist mit eifiem Empfänger verbunden, der einen Ablagekanal Δ aufweist, der für andere Richtungen als der Antennenachsrichtung ein Signal liefert, das der Amplituden- oder Phasendifferenz der erzeugten Signale proportional ist, und einen Summenkanal I aufweist, der eine sich auf die vom Störsender und vom Ziel empfangene Leistung beziehende Information liefert. Wegen der Anwesenheit der Signale des Störsenders schwanken die sich ergebenden Signale, und das Selbstlenksystem kann die von der leistungsschwächsten Quelle, im vorliegenden Fall vom Ziel, stammenden Informationen nicht auswerten.

Mit Hilfe der Erfindung kann das Selbstlenksystem gegen den Einfluß solcher Störsender geschützt werden, wobei die erfindungsgemäße Anordnung gestattet, die vom Ziel in Anwesenheit eines solchen Störsenders kommenden Informationen durch das Selbstlenksystem auszuwerten.

Nach der Erfindung ist eine Anordnung zum Schützen eines Radargeräts gegen einen Ablage-Störsender, mit einer Antenne, die mit einem Empfänger verbunden ist, der einen Ablagekanal und einen Summenkanal aufweist und für eine Richtung längs einer Achse der Antenne auf dem Äblagekanal ein Nullsignal liefert, gekennzeichnet durch Nachführungsvorrichtungen in dem Empfänger zum Nachführen der Orientierung der Antennenachsrichtung gegen den Störsender, wenn dieser ein Signal mit einem über dem Nutzsignalpegel liegenden Pegel liefert, und TEbrrichtungen in dem Empfänger zur Verarbeitung des sich auf dem Ablagekanal des Empfängers über die Orientierung ergebenden Nutzsignals.

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Solche Anordnungen können für den Schutz gegen Ablage-Störsender bei allen goniometrisehen Systemen oder Radargeräten mit einem Ablagekanal und einem Summenkanal und insbesondere bei "Amplituden- oder Phasen-Monopulssystemen arjgewendet werden. Sie eignen sich insbesondere zur Feststellung von Zielen auf dem Meer in Anwesenheit eines Ablage-Störsenders .

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1 ein Übersichtsschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung ,

Fig.2 ein Diagramm zur Angabe der verschiedenen Parameter, die bei der Orientierung der Antenne eines Radargeräts mit der erfindungsgemäßen Anordnung eine Rolle spielen,

Fig.3 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Radarempfängers, bei dem die Erfindung verwirklicht werden kann,

Fig.4 ein Diagramm zur Veranschaulichung des von einem Empfänger nach Fig.3 gelieferten Videofrequenzsignals,

Fig.5 ein Schaltbild eines Ausführungsdetails der Anordnung von Fig.1,

Fig.6 und Fig.7 jeweils ein Schaltbild eines Ausführungsdetails der Anordnung von Fig.1.

Die in Fig.1 dargestellte Anordnung ermöglicht es, ein Radargerät gegen einen Ablage -Störsender zu schützen, das eine Antenne 1 enthält, die mit einem einen Ablagekanal 2a und einen Summenkanal 2b aufweisenden Empfänger R verbunden

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ist. Das Radargerät liefert für eine Richtung längs der Z-Achse der Antenne auf dem Ablagekanal Δ ein stark gedämpftes Signal, das in Bezug auf das entsprechende Signal für die gleiche Richtung auf dem Summenkanal Σ als ein Signal mit dem Wert O angesehen werden kann. Die Anordnung enthält außerdem eine Orientierungsnachführrungsvorrichtung A, beispielsweise eine Azimutnachführungsvorrichtung, mit der die Richtung der Z-Achse der Antenne gegen den Störsender nachgeführt werden kann, wenn dieser ein Signal mit einem über dem Nutzsignalpegel liegenden Pegel liefert. Die Nachführungsvorrichtung A enthält einen Relativpegelkanparator 30 mit einem Eingang 301, der über eine Klemne A1 mit dem Ausgang des Summenkanals 2b des Empfängers verbunden ist, sowie einem ersten Ausgang 302, der im Betriebszus tand das Videofrequenzsignal des Summenkanals abgibt. Der Relativpegelkomparator 30 weist einen zweiten Ausgang 303 auf, der ein die Anwesenheit eines Störsenders anzeigendes Steuersignal abgibt. Die Nachführungsvorrichtung A enthält ferner eine Winkelverfolgungssteuerschaltung 31 mit einem ersten Eingang 311, der über eine Klemme A2 der Nachführungsvorrichtung A mit dem Ablagekanal 2a verbunden ist. Die Winkelverfolgungssteuerschaltung 31 weist außerdem einen zweiten, mit dem Ausgang 303 des Komparators 30 verbundenen Eingang 312 und einen Ausgang 313 auf. Die Nachführungsvorrichtung A enthält eine Positionsnachführungsschleife 32 mit einem Antriebsmotor 320, der die Antenne azimutal antreibt, wenn die Winkelverfolgung in azimutaler Richtung durchgeführt wird. Die strichpunktierte Verbindung zwischen der Achse des Motors 320 und dem Sockel der Antenne gibt in Fig.1 die mechanische Azimutantriebsverbindung der Antenne 1 an. Die Positionsnachführungsschleife 32 weist einen Eingang auf, an dem der Ausgang 313 der W$nkelverfolgungssteuerschaltung 31 angeschlossen ist.

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Die Anordnung enthält außerdem eine Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung B zur Verarbeitung des Nutzsignals, das sich über den Ablagekanal aus der Orientierung der Antennenachse gegen den Störsender ergibt. Die Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung B enthält eine Gleichrichtervorrichtung 33 mit einem Eingang 331 und einem Ausgang 332. Der Eingang 331 der Gleichrichtervorrichtung 33 ist über die Klemmen B2, A4 und A2 der Vorrichtung B und A mit dem Ausgang des Ablagekanals 2a verbunden. Die Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung B enthält außerdem eine Umschaltvorrichtung 34 mit einem ersten Umschalteingang 341, der über die Klemmen B1 und A3 mit dem Ausgang 302 des Relativpegelkomparators 30 verbunden ist, der das Videofrequenzsignal des Summenkanals abgibt, einem zweiten Umschalteingang 342, mit dem der Ausgang 332 der Gleichrichtervorrichtung 33 verbunden ist und einem Steuereingang 344, der über die Klemmen B3 und A5 der Vorrichtung B bzw. A mit dem Ausgang des Komparators 30 verbunden ist. Die Umschaltvorrichtung weist einen Ausgang 343 auf, am dem ein Ausgang B4 der Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung B angeschlossen ist, der das Nutzsignal in Anwesenheit oder in Abwesenheit des Ablage-Störsenders liefert. Der Ausgang B4 der Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung b ist mit den in Fig.1 nicht dargestellten EntfernungsmeßSchaltungen für die Entfernungssuche und die Entfernungsverfolgung verbunden. Diese Schaltungen sind die üblicherweise in den Signalverarbeitungsanordnungen des Radargeräts benutzten Schaltungen.

Unter Berücksichtigung des in Fig.2 angegebenen Diagramms zur Veranschaulichung der relativen Orientierung der Trägerrakete, des Ziels und des Störsenders arbeitet die in Fig.1 dargestellte Anordnung in der folgenden Weise: Vor der Feststellung des Ziels C ist die Trägerrakete in Richtung der G-Achse ausgerichtet, die einer Kreiselrichtung des Selbstlenksystems entspricht. Von der Feststellung des Ziels C

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durch das Selbstlenksystem an wird die Z-Achse der Antenne auf das Ziel C ausgerichtet.Diese Ausrichtung wird mit Hilfe von Schaltungseinheiten des Radargeräts bewirkt, die in der englischsprachigen Literatur beispielsweise als "homing"-Schaltunf£n(Zielansteuerungsschaltungen) bezeichnet werden; auch herkömmliche Entfernungsmeßschaltungen sind dabei beteiligt. Das Selbstlenksystem führt eine Entfernungs. suchfolge durch, wobei eine Anordnung zur Echofeststellung die in einem Zielfenster Fc und in einem Störsignalfenster Fc¹ empfangenen Signalstärken vergleicht, d.h. in dem Zielfenster Fc ein Signal mit einerstärke sucht, die beispielsweise um 9 dB über dem Pegel des Störsignals und des Rauschens im Störsignalfenster Fc' liegt. Die Anwesenheit eines Echosignals unterbricht den Entfernungssuchvorgang, und eine Entfernungsverfolgungsschleife für das Ziel C wird geschlossen. In diesem Zeitpunkt befindet sich die Umschaltvorrichtung 34 der Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung B in der Position I, in der die vom Summenkanal gelieferten Signale von der Klemme B4 der Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung B an die in Fig.1 nicht dargestellten Entfernungsmeßschaltungen des Radargeräts abgegeben werden.

Nach Fig.2 hat der Winkel, den die Zielrichtung mit der Kreiselrichtung bildet, den Wert ψ . Vom Auftreten eines Signals von einem Störsender an führt der Pegel des Störsendersignals, wenn dieser Über den Pegel des Zielsignals liegt, zur Aufhebung des Einrastens der Entfernungsverfolgungsschleife auf das Ziel sowie der Entfernungsmeßschaltungen. Das vom Summenkanal des Radargeräts übertragene Signal enthält das vom Ziel reflektierte Echosignal, dem das Signal des Störsenders überlagert ist, wenn dieser ein ein fortgesetztes Signal aussendender aktiver Störsender ist. Der Relativpegelkomparator 30, der am Ausgang des Summenkanals 2b angeschlossen ist, liefert an seinem Ausgang 303 ein die Anwesenheit des Störsenders repräsentierendes Signal an den zweiten Eingang 312 der Winkelverfolgungssteuerschaltung 31

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und an den Steuereingang 344 der Umschaltvorrichtung 34. Die Winkel verfolgungssteuerschaltung 31 gibt an ihrem Ausgang 313 ein Signal ab, das dem Integral des vom Ablagekanal 2a in Anwesenheit des Störsenders gelieferten Signals proportional ist. Dieses das vom Ablagekanal gelieferte Signal repräsentierende Signal wird an den Eingarg 321 der Positionsnachführungsschleife 32 angelegt, und es steuert mittels des Motors 320 die Orientierung der Z-Achse der Antenne 1 gegen den Störsender B. Bezüglich jedes Signals, das aus einer nicht mit der Z-Achse zusammenfallenden Azimutrichtung kommt, und insbesondere bezüglich des vom Ziel reflektierten Signals, das bezüglich der Z-Achse der Antenne und der Richtung des Störsenders B einen Winkel θ -ψ bildet, ist das Störsendersignal auf dem Ablagekanal 0 oder stark gedämpft. Das die Anwesenheit des Störsenders repräsentierende Signal bewirkt die Umschaltung der Umschaltvorrichtung 34 aus der Position I in die Position II und die Abgabe des das Ziel repräsentierenden Nutzsignals auf dem Ablagekanal am Ausgang B4 der NutzsignalVerarbeitungsvorrichtung B. Das vom Ausgang B4 gelieferte Videofrequenzsignal wird dem Eingang der in Fig.1 nicht dargestellten Entfernungsmeßschaltungen zugeführt. Das Selbstlenksystem ermöglicht auf diese Weise eine Entfernungsverfolgung bei dem gesuchten Ziel trotz der Anwesenheit des Störsenders und der von diesem ausgesendeten Signale. Im Verlauf der Annäherung der Trägerrakete an das Ziel wächst der Pegel des vom Ziel reflektierten und von der Trägerrakete empfangenen Signals in Abhängigkeit von der Entfernung de der Trägerrakete vom Ziel schneller als der Pegel des Stßrsendersignals. Die Pegeländerung des vom Ziel reflektierten Signals ist dem Ausdruck i/dc4 proportional,wenn de den Abstand zwischen der Trägerrakete und dem Ziel angibt, während die Änderung des Pegels des Störsendersignals dem Ausdruck i/db2 proportional ist, wenn db der Abstand der Trägerrakete vom Störsender ist. An einem gegebenen

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Punkt der Bahn der Trägerrakete wird auf Grund der Änderung des Pegels des vom Ziel reflektierten und von der Trägerrakete empfangenen Signals der Pegel des vom Ziel reflektierten Signals größer als der Pegel des Störsendersignals. Unter Berücksichtigung eines Voreingestellten SicherheitsSchwellenwerts wird das Selbstlenksystem nicht mehr gestört, und das Ablagesignal im Zielfenster Fc repräsentiert die Zielablage. Die Hinführung der Richtung der Z-Achse der Antenne gegen das Ziel wird vom Selbstlenksystem bewirkt, so daß die Trägerrakete das Ziel erreichen kann.

Die hier beschriebene Anordnung eignet sich besonders gut für ein Arbeiten mit einem Amplituden- oder Phasen-Monopuls-Radargerät. Em Falle eines Empfängers mit automatischer Verstärkungsregelung, also eines AVR-Empfängers, ist das Signal am Summenkanal der Summe des Störsendersignsls B* und des vom Ziel reflektierten Signals <!f, also S = K(B* + proportional. Das auf dem Ablagekanal erhaltene Signal hat die Form _

S = θ +Φ·*77+(θ+φ)?τ cos (H, C) ;

C und B repräsentieren dabei die Amplituden des Zielssignals und des Störsendersignals B, die vom Radargerät empfangen werden. Der Ausdruck θ + φ · C /B ist ein kontinuierlicher Ausdruck, während der Ausdruck (Q + φ) § cos (B, (?) ein sich ändernder Ausdruck mit dem Maximalwert (θ + Φ) C/B ist. Venn der Störsender B ein frequenzmoduliertes Signal aussendet, dann hat der Ausdruck cos Β*", (? die Form

cos [2n (f_b(t) - f_c)t +Φ·]οαβΓ J2TT (f_b(t) - f_c)t +φ}= γ

wobei der mit γ bezeichnete Ausdruck die momentane Phasenverschiebung des Zielsignals U und des Störsendersignals B* repräsentiert, während f_b(t) die Momentanfrequenz des Störsendersignals B*i«d F₀ die Frequenz des Zielsignals (? repräsentieren. Zur Entnahme des Zielechosignals muß die kontinuier-

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liehe Komponente θ + φ · C /B für den Fall der Verwendung

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eines AVR-Empfängers entfernt werden. In diesem Fall ist nach Fig.3 zum Empfänger R mit einem Summenkanal 2b und einem Differenzkanal 2a, die an die Eingänge 401 bzw. eines Amplituden-Phasen-Detektors 40 angeschlossen sind, eine Phasenschieberschaltung 50 in einem der zuvor genannten Kanäle hinzugefügt. In Fig.3 ist die Phasenschieberschaltung beispielsweise in den Differenzkanal eingeschaltet. Die auf der Stufe der Zwischenfrequenzsignale eingefügte Phasenschieberschaltung 50 ergibt am Amplituden-Phasen-Detektor eine Phasenverschiebung um π/2 in Bezug auf die Signale in dem Kanal, der die Phasenschieberschaltung nicht enthält. Der Ausgang 403 des Amplituden-Phasen-Detektors gibt das Videofrequenzsignal des Ablagekanals ab. Im Falle großer Entfernungen zwischen der Trägerrakete und dem Ziel, für den die Annahme eines weit über dem Zielsignalpegel liegenden Störsendersignalpegels zutrifft, hat das Ablage-Videofrequenzsignal in Anwesenheit einerPhasenschieberschaltung die Form

S^ = (Φ - θ) § sin γ ,

also bei einerAusrichtung der Z-Achse gegen den Störsender für θ = 0 die Form

S_A = § sin γ .

Das Ablage-Videofrequenzsignal enthält nur mehr einen von der kontinuierlichen Komponente freien veränderlichen Ausdruck, wobei die relative Phasenverschiebung von π /2 der Zwischenfrequenzsignale beim Amplituden-Phasen-Detektor die Bildung des Vektorprodukts der zwei Zwischenfrequenzsignale bewirkt, was die Eliminierung der kontinuierlichen Komponente ermöglicht. Das vom Ausgang 403 des Amplituden-Phasen-Detektors 40 abgegebene Videofrequenzsignal ist in Fig.4 dargestellt.

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Die beschriebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist nicht auf einen bestimmten Empfängertyp, beispielsweise einen oben erwähnten AVR-Empfänger beschränkt. Auch die Anwendung von Empfängern, mit deren Hilfe am Ablagekanal ein das Zielecho repräsentierendes Signal erhalten werden kann, ist möglich. Ein Momentanablageempfänger, der die Signale Σ + j & abgibt, ermöglicht es, am Ablagekanal ein Signal der Form

S = 2φ| cos γ .

zu erhalten. In diesem Fall wird die Amplitude des sich ändernden Signals S um 6dB angehoben, während bei der Anwendung eines solchen Empfängers alles übrige unverändert bleibt. Auf diese Weise wird eine Zielsignalerfassung bei größerer Entfernung erhalten.

In der in Fig.5 ^dargestellten Ausführungsform enthält die Nachführungsanordnung A zumNachführen der Orientierung der Antennenachsrichtung gegen den Störsender einen Relativpegelkomparator mit zwei Schaltern 305 und 306, deren Eingänge über dieKlemme 301 des Komparators 30 mit dem Summenkanal 2b verbunden sind, und deren Ausgänge jeweils an eine Integrationsschaltung 307» 308 angeschlossen sind. Der Ausgang der Integrationsschaltung 307 ist mit einem Eingang 3091 einer Vergleichsschaltung 309 verbunden, und der Ausgang der Integrationsschaltung 308 ist mit einem Eingang 3092 dieser Vergleichsschaltung 309 verbunden. Der Ausgang 3093 der Vergleichsschaltung 309 ist an den Ausgang 303 des Relativpegelkomparators 30 angeschlossen. Jeder der Schalter 305 und weist einen Steuereingang 3051 bzw. 3061 auf,/der an in Fig.5 nicht dargestellte Entfernungsmeßs.chaltungen des Radargeräts angeschlossen ist. Diese Entfernungsmeßschaltungen liefern an jeden Schalter ein rechteckförmiges Steuersignal entsprechend dem Zielfenster F„ und einem

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Störsenderfenster F^, wobei das Störsenderfenster F_b beispielsweise am Ende jeder Sendefolgeperiode des Radargeräts erzeugt wird. Diese Steuersignale versetzen einen Schalter während des Zielfensters F bzw. während des Störsenderfensters F^ in den leitenden Zustand.Die Integra tbnsschaltungen 307,308 liefern an Eingänge 391 bzw. 392 der Vergleichsschaltung 309 ein Signal, das den Mittelwert des in mehreren Folgeperioden gemessenen Zielsignals repräsentiert, bzw. ein Signal, das den Mittelwert des ebenfalls in mehreren Folgeperioden gemessenen Störsendersignals repräsentiert. Die Vergleichsschaltung 309 gibt an ihrem Ausgang 3093 ein Störsenderanwesenheitssignal ab. Die Vergleichsschaltung 309 weist vorzugsweise eine Einstellung des Vergleichsschwellenwerts auf, die die Berücksichtigung des Pegels des thermischen Rauschens gestattet. Die Schalter 305 und 306 sind beispielsweise von Feldeffekttransistoren gebildet. Die AusfUhrungsform des Relativpegelkomparators 30 ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführung beschränkt. Eine weitere Ausführung besteht darin, daß dem Empfänger ein Smpfangskanal zugeordnet wird,der als der Störsenderkanal bezeichnet wird und der auf ein Frequenzband abgestimmt ist, das größer als das Durchlaßband des eigentlichen Empfängers ist. Eine Analyse des Leistungspegels außerhalb des Durchlaßbandes des Empfängers ermöglicht dabei für Pegelwerte über einer gegebenen Schwelle die Feststellung der Anwesenheit eines mit Frequenzmodulation arbeitenden Störsenders.

Gemäß der AusfUhrungsform von Fig.5 enthalt die Winkelverfolgungssteuer schaltung 31 eine Schaltervorrichtung 314, die beispielsweise von einem Feldeffekttransistor gebildet ist. Die Schaltervorrichtung 314 enthält einen Steuereingang 3141, der mit dem Eingang 312 der Winke1-verfolgungssteuerschaltung 31 verbunden ist; ein Umschalteingang der Schaltervorrichtung ist Über die Klemme A2 der Nachführungsvorrichtung A mit dem Ausgang des Ablage-

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kanals 2a verbunden, und ein Umschaltausgang der Schaltervorrichtung ist über eine Integrationsschaltung 315 mit dem Ausgang 313 der Winkelverfolgungssteuerschaltung 331 verbunden. Das vom Ausgang 303 des Relativpegelkoaparators 30 gelieferte Störsenderanwesenheitssignal ergibt auf Grund des Schaltens der Schaltervorrichtung 314 eine Verbindung zwischen dem Eingang 321 der Nachführungsschleife 32 und dem Ausgang des Ablagekanals 2a. Der Ausgang des Ablagekanals 2a liefert also an den Eingang 321 der NachfUhrungsschleife 32 das Videofrequenzsignal des Ablagekanals, das für die Nachführungsschleife nach einer Integration über mehrere Folgeperioden unter Abgabe des Mittelwerts des Ablage-Videofrequenzsignals durch dieIntegrationsschaltung 315 als Steuersignal für die Nachführungsschleife benutzt wird. Nach Fig.5 enthält die Nachführungsschleife 32 einen Summierverstärker 323» der über eine Verstärkungs- und Filtervorrichtung 324 mit dem Antriebsmotor 320 verbunden ist.Die Regelkette der NachfUhrungsschleife 32 ist von einem Positionsdetektor 325 gebildet, der an einen Verstärker mit einstellbarer Verstärkung 326 angeschlossen ist. Der Ausgang des Verstärkers 326 ist mit einem invertierenden Eingang 3231 des Summierverstärkers 323 verbunden. Der Summierverstärker weist auch einen an eine Klemme 322 der Positionsnachführungsschleife 32 angeschlossenen Eingang auf.Die Klemme 322 ist an in Fig.5 nicht dargestellte Schaltungseinheiten des Selbstlenksystems angeschlossen, die ein die Kreiselrichtung repräsentierendes Signal abgeben. Die Nachführungsschleife 32 kann auch ein Teil der Zielansteuerungsschaltungen des Radargeräts sein.

Nach Fig.6 ist die Gleichrichtervorrichtung 33 eine Zweiweggleichrichtervorrichtung. Die Gleichrichtervorrichtung enthält zwei Operationsverstärker333 und 334 mit jeweils einem Ausgang, einem nichtnegierenden Eingang und einem negierenden Eingang.

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Der Ausgang des Verstärkers 333 ist unter Bildung eines Gegenkopplungszweiges über eine Diode 335 mit seinem negierenden Eingang und über eine Diode 336, die mit einem Widerstand 337 In Serie geschaltet ist, mit dem negierenden Eingang des Verstärkers 334 verbunden. Die Dioden 336 und sind mit der gleichen Durchlaßrichtung hintereinandergeschaltet, wobei die Hintereinanderschaltung der Dioden von einem Widerstand 331 versorgt wird. Der negierende Eingang des Verstärkers 334 ist über einen Widerstand 338 mit der Klemme 331 der GIeichrichter"vorrichtung 33 verbunden; ferner ist dieser negierende Eingang über eine von einem Widerstand 3341 und einem dazu parallel geschalteten Kondensator 3342 gebildete Gegenkopplungsschaltung mit seinem Ausgang verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 334 ist mit dem Ausgang 332 der Gleichrichtervorrichtung 33 verbunden. Der nichtnegierende Eingang des Verstärkers 333 ist über einen Widerstand 3333 an die Bezugsspannung gelegt, und der nichtnegierende Eingang des Verstärkers 334 ist über einen Widerstand 339 an die Bezugsspannung gelegt. Der negierende Eingang des Verstärkers 333 ist über einen Widerstand 3332 mit der Klemme 331 der Gleichrichtervorrichtung 33 verbunden. Die Widerstände 3333 und 337 haben beispielsweise den gleichen Wert. Das gleiche gilt für die Widerstände 3331, 3332, 338 und 334").

Nach einer in Fig.7 dargestellten bevorzugten Ausführungsform enthält die Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung B im Ablagekanal eine Schaltungseinheit 35 zur Feststellung der Anwesenheit eines Störsenders. Diese Schaltungseinheit weist einen ersten Eingang 351, einen zweiten Eingang 352 und zwei Ausgänge 358a und 358b auf. Die Schaltungseinheit enthält einen von einem Feldeffekttransistor 353 gebildeten

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Schalter, dessen Steuerelektrode mit dem zweiten Eingang der Schaltungseinheit 35 verbunden ist und dessen Umschalteingang mit dem ersten Eingang 351 verbunden ist. Der Umschaltausgang des Feldeffekttransistor 353 ist mit einer Spitzenwertabtastachaltung verbunden, die von einer Diode 354 gebildet ist, die mit einem Kondensator 355 verbunden ist.Diese Schaltung ist dabei so ausgebildet, daß der sich auf den Spitzenwert des gleichgerichteten Signals aufladende Kondensator 355 diesen Spitzenwert für ^ede Folgeperiode speichert. Dieser Kondensator 355 ist unter galvanischer Trennung an die Bezugsspannung der Anordnung angelegt, und der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 355 und der Diode 354 ist mit dem Eingang eines Operationsverstärkers 356 verbunden. Der Operationsverstärker 356 ist mit einer Komparator-Kippschaltung 357 verbunden, die zwei komplementäre Ausgänge aufweist; diese Ausgänge sind an die Ausgänge 358a bzw. 358b der Schaltungseinheit 35 zur Feststellung der Anwesenheit eines Störsenders angeschlossen. Die Komparatorkippschaltung 357 ist eine Kippschaltung mit einstellbarem Schwellenwert, was die Berücksichtigung von Störsignalen der Schaltung ermöglicht. Das gespeicherte Signal wird mit dem Schwellenwert verglichen, der den Pegel der Anwesenheit eines Störsendersignals repräsentiert, was für den Fall, daß der Pegel des gespeicherten Signals größer als der Schwellenwert ist, die Zustandsänderung der Komparatorkippschaltng357 und das Erscheinen eines digitalen Störsenderanwesenheitssignals an den Ausgängen 358a und 358b der Schaltungseinheit 35 zur Folge hat. Das Fehlen eines Störsenders entspricht einem komplementären Signal an federn der Ausgänge 358a und 358b.

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Die Anordnung arbeitet unter der Steuerung durch den Schalter 353, wobei die Klemme 352 der Schaltungseinheit 35 an die in Fig.6 nicht dargestellten Entfernungsmeßschaltungen des Radargeräts angeschlossen ist und ein Steuersignal liefert, das dem Zielfenster F_ entspricht. Nach Fig.7 besteht die Umschaltvorrichtung 34 aus zwei Schaltern 346 und 347, deren Eingänge mit den Eingängen 341 bzw. 342 der Umschaltvorrichtung 34 verbunden sind und deren Ausgänge mit dem Ausgang 343 der Umschaltvorrichtung 34 verbunden sind. Die Steuerelektrode des Schalters 346 ist mit einer ersten Steuerklemme 344a der Umschaltvorrichtung 34 verbunden, und die Steuerelektrode des Schalters 347 ist mit einer zweiten Steuerklemme 344b der Umschaltvorrichtung 34 verbunden. Der Ausgang 358a der Schaltungseinheit 35 ist mit der Steuerklemme 344a der Umschaltvorrichtung 34 verbunden, und der Ausgang 358b der Schaltungseinheit 35 ist mit der Steuerklemme 344b der Umschaltvorrichtung 34 verbunden. Im Betrieb führt die Zustandsänderung der Komparatorkippschaltung 357 zum abwechselnden Umschalten jedes der Schalter 346 und 347 und zur Abgabe der Videofrequenzsignale des Summenkanals in Abwesenheit des Störsendersignals oder der Videofrequenzsignale zum Ablagekanal nach einer Gleichrichtung in Anwesenheit des Störsender signals. Die Anwendung des Relativpegelkomparators 30 nach Fig.1 kann unterbleiben; dafür kann beispielsweise die Klemme 380b der Schaltungseinheit 35 mit der Klemme B3 der Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung verbunden werden, wobei das von der Klemme 358b der Schaltungseinheit 35 gelieferte Signal die Auslösung der Winkelverfolgungssteuer schaltung 39 bewirkt.

Mit Hilfe der oben beschriebenen Anordnung können unter Berücksichtigung der anschliessend angegebenen Versuchsparameter folgende Ergebnisse erzielt werden:

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Eigenschaften des Selbstlenksystems:

Sendeleistung: 65 kW,

Antennenverstärkung des Selbstlenksystems: 21 dB

Wellenlänge λ des vom Selbstlenksystem ausgesendeten Signals:3 cm;

Eigenschaften des Ziels:

2 Äquivalente Oberfläche des Ziels: 3OOO m ;

Eigenschaften des Störsenders:
Sendeleistung: 16OO W.

Für bestimmte Entfernungen zwischen dem Störsender und dem Selbstlenksystem von 1 km, 2 km, 3km und 4 km sind Zielfeststellungszonen angegeben worden, deren Form zwei Kreissektoren angenähert ist, die symmetrisch bezüglich der gegen den Störsender gerichteten Z-Achse der Antenne für eine gewählte Entfernung sind. Jeder Sektor ist näherungsweise azimutal von Richtungen begrenzt, die mit der Z-Achse einen Winkel in der Größenordnung von 1° und in der Grössenordnung von 9° bilden und er ist hinsichtlich der Entfernung von Kurven begrenzt, die von der gewählten Entfernung zwischen dem Störsender und der Trägerrakete und vom Winkel der Richtung bezüglich der Z-Achse abhängen. Die hier beschriebene Anordnung ist nicht auf eine azimutale Winkelverfolgung beschränkt; die Entnahme einer bipolaren Winkelinformation ist durch eine einzige Vervielfachung der Schaltungseinheiten möglich.

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Claims

Patentanwalt?

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing. Λ Q *) C / *7 *1

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser * « *· ^b ^ ' ⁴

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Patentansprüche

Anordnung zum Schützen eines Radargeräts gegen einen Ablage-Störsender, mit einer Antenne, die mit einem Empfänger verbunden ist, der einen Ablagekanal und einen Summenkanal aufweist und für eine Richtung längs einer Achse der Antenne auf dem Ablagekanal ein Nullsignal liefert, gekennzeichnet durch Nachführungsvorrichtungen in dem Empfänger zum Nachführen der Orientierung der Antennenachsrichtung gegen den Störsender, wenn dieser ein Signal mit einem über dem Nutzsignalpegel liegenden Pegel liefert, und Vorrichtungen in dem Empfänger zur Verarbeitung des sich auf dem Ablagekanal des Empfängers über die Orientierung ergebenden Nutzsignals.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger ein Momentanablageempfänger ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Empfänger ein Empfänger mit automatischer Verstärkungsregelung ist und einen Summenkanal sowie einen Ablagekanal aufweist, die an Eingänge eines Amplituden- und Phasendetektors angeschlossen sind, wobei der Summenkanal oder

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ORfQfNAL INSPECTED

der Ablagekanal eine Phasenschieberschaltung enthält, der in die von den Amplituden- und Phasendetektor gelieferten Signale eine relative PhaeenverSchiebung von π/2 einführt.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zur Nachführung der Orientierung der Antennenachsrichtung folgende* Baueinheiten enthalten:

- einen Relativpegelkomparator (30), der am Summen kanal (2b) des Empfängers angeschlossen ist, und einen ersten Ausgang (302) aufweist, der das Videofrequenzsignal des Summenkanals abgibt, sowie einen zweiten Ausgang (303) aufweist, der ein die Anwesenheit eines Störsenders anzeigendes Signal liefert,

- eine Winkelverfolgungs-Steuerschaltung (31) mit einem ersten Eingang (311), der an den Ablagekanal (2a) angeschlossen ist, einem zweiten Eingang (312), der mit dem zweiten Ausgang (303) des !Comparators (30) verbunden ist und das die Anwesenheit des Störsenders anzeigende Signal empfängt, und einem Ausgang (313), der ein Steuersignal liefert, das dem vom Ablagekanal gelieferten Signal proportional ist, und

- eine Lagenachführungsschleife (32) mit einem Antennenantriebsmotor (32.0) und einem Eingang (321), mit dem der Ausgang (313) der Winkelverfolgungs-Steuerschaltung (31) verbunden ist.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,daß die NutzsignaTverarbeitungsvorrichtungen auf dem Xblagekanal folgende Baueinheiten enthalten:

- eine Gleichrichtervorrichtung (33) mit einem am Ausgang des Ablagekanals (2a) angeschlossenen Eingang (331) und mit einem Ausgang (332) und

- eine Umschaltvorrichtung (34) mit einem ersten, am Ausgang des Summenkanals angeschlossenen Umschalteingang (341), einen

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zweiten, am Ausgang (332) der Gleichrichtervorrichtung angeschlossenen Umschalteingang (342), einem an den Ausgang (303) des Komparators (30), der das die Anwesenheit des Störsenders anzeigende Signal'liefert angeschlossenen Steuereingang (344) und mit einem Ausgang (343), der mit einem Ausgang (B4) der Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung verbunden ist und das Nutzsignal liefert.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Relativpegelkomparator (30) zwei Schalter (305, 306) enthält, die jeweils einen mit dem Summenkanal (2B) verbundenen Eingang und einen Jeweils mit einer Integrationsschaltung (3O7,¹ 308) verbundenen Ausgang aufweisen, daß der Komparator eine Vergleichsschaltung (309) enthält, die einen mit dem Ausgang (303) des Komparators (30) verbundenen Ausgang (3093) und zwei an jeweils eine der Integrationsschaltungen (307, 308) angeschlossene Eingänge (3091, 3092) aufweist, daß die Schalter (305, 306) jeweils einen Steuereingang (3051, 3052) aufweisen, die ein Steuersignal empfangen, das einem Zielfenster F_c einerseits und einem Störsenderfenster ^andrerseits entspricht und von den Entfernungsmeßschaltungen des Radargeräts abgenommen sind.
7· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelverfolgungssteuerschaltung (31) folgende Baueinheiten enthält:

- eine Schaltervorrichtung (314) mit einem am zweiten Eingang (312) der Winkelverfolgungs-Steuerschaltung (31) verbundenen Steuereingang (31, 41) und einem am ersten Eingang (311) der Winkelverfolgungs-Steuerschaltung (31) angeschlossenen Umschalteingang und

- eine Integrationsschaltung (315) mit einem am Umschaltausgang der Schaltervorrichtung (314) angeschlossenen Eingang

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und einem am Ausgang (313) der Winkelverfolgungs-Steuerschaltung (31) angeschlossenen Ausgang, der ein Steuersignal liefert, das dem vom Ablagekanal gelieferten Signal proportional ist.
8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichtervorrichtung (33) von einer Zweiweg-Gleichrichtervorrichtung gebildet ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweiweg-Gleichrichtervorrichtung zwei Operationsverstärker (333» 334) mit jeweils einem Ausgang, einem nichtinvertierenden Eingang und einem invertierenden Eingang, daß im Gegenkopplungszweig zwischen dem Ausgang des einen Operationsverstärkers (33) und dessen negierendem Eingang eine Diode (335) liegt, daß der Ausgang dieses einen Operationsverstärkers (33) über eine Serienschaltung aus einer Diode(336) und einem Widerstand (337) mit dem invertierenden Eingang des anderen Operationsverstärkers (334) verbunden ist, daß die Dioden (335, 336) in der gleichen Durchlaßrichtung hintereinandergeschaltet sind, wobei die Hintereinanderschaltung der Dioden von einem Widerstand (3331) versorgt wird, daß der invertierende Eingang des anderen Operationsverstärkers ( 334) über einen Widerstand (338) mit dem Eingang (331) der Zweiweg-Gleichrichtervorrichtung (33) und über eine Gegenkopplungsschaltung aus einem Widerstand (3341) und einem dazu parallelen Kondensator (3342) mit dem Ausgang dieses Operationsverstärkers (334) verbunden ist, daß der Ausgang dieses anderen Operationsverstärkers (334) mit dem Ausgang (332) der Zweiweg-Gleichrichtervorrichtung (33) verbunden ist, daß der nichtnegierende Eingang der beiden Operationsverstärker (333» 334) jeweils über einen Widerstand (3333bat339) an die Bezugsspannung gelegt ist, und daß der negierende Eingang des einen Operationsverstärkers (333)

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über einen Widerstand (3332) mit. dem Eingang (331) der Zweiweg-Gleichrichtervorrichtung verbunden ist.
10. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzsignalverarbeitungsvorrichtungen ausserdem folgende Baueinheiten enthalten:

- eine Schaltungseinheit (35) zur Feststellung der Anwesenheit eines Störsenders mit einem ersten Eingang (351), der mit dem Ausgang (332) der Gleichrichtervorrichtung (33) verbunden ist und das Nutzsignal empfängt, einem zweiten Eingang (352.), der mit dem Eingang B5 der Nutzsignalverarbeitungsvorrichtung verbunden ist und ein Steuersignal empfängt, das dem von den Entfernungsmeßschaltungen des Radargeräts gelieferten Zielfenster F_ entspricht, sowie mit zwei Ausgängen (358a, 358b)·, und

- eine Umschaltvorrichtung (34) mit einem am Ausgang des Summenkanals (2a) angeschlossenen ersten Umschalteingang (341), einem am Ausgang (332) der Gleichrichtervorrichtung angeschlossenen zweiten Umschalteingang (342), zwei Steuereingängen (344a, 344b), die an die Ausgänge (358a bzw. * 358b) der Schaltungseinheit (35) zur Feststellung der Anwesenheit des Störsenders angeschlossen sind und ein digitales Störsenderanwesenheitssignals empfangen, sowie mit einem mit dem Ausgang B4 der Nutzsignalverarbeitungsvorrichtungen verbundenen-Ausgang (343).
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinheit (35) zur Feststellung de»Anwesenheit eines Störsenders folgende Baueinheiten enthält:

- einen Schalter (353) mit einem Schalteingang, der mit dem ersten Eingang (351) der Schaltungseinheit (35) verbunden ist, einem Steuereingang, der mit dem zweiten Eingang (352) der Schaltungseinheit (35) verbunden ist, sowie einem Schaltausgang,

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- eine Spitzenwertabtastschaltung aus einer Diode (354), die über einen Entkopplungskondensator (355) mit der Bezugsspannung der Anordnung verbunden ist,."wobei am Verbindungspunkt "zwischen dem Kondensator(355) und der Diode(354) ein Verstärker (356) angeschlossen ist, und

- eine Komparatorkippschaltung (357) mit einem am Ausgang des Verstärkers (356) angeschlossenen Eingang und zwei komplementären Ausgängen, von denen Jeweils einer mit einem der Ausgänge (358a, 358b) der Schaltungseinheit (35) zur Feststellung der Anwesenheit eines Störsenders verbunden ist.
12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (34) zwei Schalter (346, 347) enthält, die jeweils einen Steuereingang, einen Schalteingang und einen Schaltausgang aufweisen, daß jeweils ein Schalteingang mit einem der Eingänge (341, 342) der Schaltvorrichtung (34) verbunden ist, daß jeweils ein Steuereingang der Schalter mit jeweils einem der Steuereingänge (344a, 344b) der Schaltvorrichtung (34) verbunden ist und daß die Schaltausgänge der Schalter mit dem Schaltausgang (343) der Schaltvorrichtung (34) verbunden sind.
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