DE3322814C1 - Verfahren und Radar zum Erfassen von Schiffen auf dem Meer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radar und betrifft insbesondere ein Bordradar, das zur Erfassung und zur Verfolgung von Schiffen auf dem Meer bestimmt ist. Sie kann an Bord von Flugzeugen oder Raketen benutzt werden.

Es ist bekannt, daß Meer-Meer-Raketen (und/oder Luft-Meer-Raketen), die für den Angriff auf Überwasserschiffe bestimmt sind, mit Radarselbstlenkeinrichtungen ausgerüstet sind, durch die sie sich automatisch auf das Ziel lenken können. Eine herkömmliche Gegenmaßnahme gegen solche Selbstlenkeinrichtungen besteht darin, Köder auszusenden, wie beispielsweise Düppel, d. h. kleine reflektierende Fäden, deren Länge gleich der Hälfte der Wellenlänge des Radars ist. Diese Düppel bilden ebensoviele kleine Dipole, die, wenn die Wellen des Radars auf sie auftreffen, eine Energie zurückstreuen, die von dem Radar aufgefangen werden kann. In der Praxis werden diese Düppel in großer Anzahl in die ein Schiff umgebende Atmosphäre geworfen. Sie bilden dann für ein gegnerisches Radar ebensoviele scheinbare Ziele, unter denen das Schiff, welches das Ziel darstellt, schwierig oder überhaupt nicht ausgemacht werden kann.

Durch die US-PS 3 049 703 ist ein System bekannt, um zwischen Nutzsignalen und Störsignalen eine Trennung herbeizuführen. Dazu werden die von einer einzigen Antenne empfangenen Signale in Vertikalpolarisationssignale und Horizontalpolarisationssignale aufgetrennt und nach einer Überlagerung und Verstärkung eine Subtraktion ausgeführt, um das gewünschte Ausgangssignal zu erhalten. Dabei wird unter anderem von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die Nutzechos einen Formfaktor haben, der im Prinzip deutlich kürzer als der der Störsignale ist. Da das gewünschte Ausgangssignal nur nach einer Mittelwertbildung zur Verfügung steht, ergeben sich sehr lange Analysierzeiten, die ausreichen, um dem Gegner die Möglichkeit zu bieten, Störsender rechtzeitig in Betrieb zu nehmen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu schaffen, mit denen die Identifizierung von Ködern ohne lange Analysierzeit, d. h., während der normalen und gewöhnlichen Abtastung der Antenne des Radars, möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Modifizierungen des Polarisationsdiagramms der durch das Radar aufgefangenen Echos gegenüber den ausgesandten Wellen Auflösungselement für Auflösungselement analysiert werden, um die durch Köder, wie beispielsweise Düppel, gesendeten Echos zu unterscheiden, wobei das Analysieren beinhaltet, in jedem Auflösungselement die Energie der in zwei Polarisationsrichtungen aufgefangenen Echos zu messen, um wenigstens statistisch ein Abweichungsverhältnis der Polarisation zwischen den ausgesandten Wellen und den empfangenen Echos zu bestimmen und diejenigen Echos, für die das Abweichungsverhältnis größer als ein vorbestimmter Schwellenwert (N₂) ist, als nicht einem Schiff entsprechend zurückzuweisen.

Durch die Maßnahmen der Erfindung ergibt sich eine besonders schnelle Möglichkeit, die gewünschte Unterscheidung zwischen Echos von Ködern oder von einem Schiff zu bekommen, bevor der Gegner die Möglichkeit hat, Störsender aufgrund einer langen Analysierzeit in Einsatz zu bringen.

Die Erfindung basiert auf der unvorhergesehenen Erkenntnis, die im Verlaufe von Messungen gewonnen worden ist, welche durch die Anmelderin durchgeführt worden sind, daß die durch Schiffe an der Meeresoberfläche auf polarisierte Radarsignale hin reflektierten Wellen sehr merklich weniger depolarisiert sind als die durch Düppel auf dieselben Signale hin zurückgesandten Echos. Es ist festgestellt worden, daß, wenn die Düppel beispielsweise mit Hilfe einer Welle, die in einer bestimmten Richtung linear polarisiert ist, bestrahlt werden, die durch diese Düppel zurückgestreuten Echos einen großen Anteil von in der orthogonalen Richtung polarisierter Energie enthalten. Wenn das Radar mit einer Bipolarisationsantenne ausgerüstet wird, lassen sich aufgrund dieser Düppel Echos erzielen, die ausreichen, um dem Radar zu gestatten, sie auf vollständig normale Weise zu erfassen, indem allein diejenigen Wellen ausgewertet werden, welche in der Polarisationsrichtung aufgefangen werden, die zu der Senderichtung orthogonal ist. Dagegen haben dieselben Versuche gezeigt, daß die Energie, die von Reflektoren reflektiert wird, wie beispielsweise Schiffen, die relativ ebene und glatte Platten mit einer relativ begrenzten Anzahl von Kanten oder Knickpunkten aufweisen, eine Polarisationskomponente in der zu der Senderichtung orthogonalen Richtung besitzt, die wesentlich kleiner ist als die, die bei denselben Reflektoren in der Sendepolarisationsrichtung gemessen wurde. Diese Feststellungen können ausgenutzt werden, indem mit Hilfe eines Radars Wellen gesendet werden, die in einer Richtung linear polarisiert sind, und indem das Radar mit einer Bipolarisationsantenne ausgerüstet wird. Die Energie der aufgefangenen Signale in den beiden Polarisationsrichtungen wird verglichen, wobei beispielsweise ein Signal erzeugt wird, das von dem Verhältnis dieser Energien abhängig ist. Es hat sich bestätigt, daß dieses Verhältnis, welches den Depolarisationsgrad der aufgefangenen Echos in bezug auf die gesendeten Wellen widerspiegelt, ein sehr wirksames Unterscheidungskriterium für die Echos, die von Überwasserschiffen zurückgesendet werden, und der Echos, die von Ködern stammen, liefert. Es ist insbesondere möglich, einen Schwellenwert für ein solches Verhältnis zu bestimmen, über welchem die Depolarisation so ist, daß die entsprechenden Echos nicht von einem Überwasserschiff stammen können. Es wird darüber hinaus bevorzugt, Schiffen nur solche Echos entsprechen zu lassen, für die das Verhältnis der aufgefangenen Energien in den beiden Polarisationsrichtungen in einer vorbestimmten Gabel liegt.

Die praktische Durchführung dieses Verfahrens wird erleichtert, wenn die Auswahl unter den Zielen auf der Basis nicht nur einer Depolarisationsmessung sondern auf der Basis von mehreren aufeinanderfolgenden Messungen getroffen wird. Wenn ein Impulsradar benutzt wird, ist es deshalb zweckmäßig, eines statistische Analyse der Depolarisation der Echos durchzuführen, die als Antwort auf aufeinanderfolgende Impulse empfangen werden, welche in einer Richtung oder in einem bestimmten Winkelsektor gesendet werden.

Es ist außerdem festgestellt worden, daß die Zuverlässigkeit und die Schnelligkeit der durch das vorstehend beschriebene Verfahren getroffenen Auswahl beträchtlich verbessert werden können, wenn ein Radar mit variabler Frequenz (à agilit´ de fr´quence) benutzt wird. Bekanntlich werden bei einem solchen Radar Züge von aufeinanderfolgenden Impulsen gesendet, deren Trägerfrequenz sich von einem Impuls zum anderen ändert. Es können dann auf statische Weise die Echos, die von einem Schiff stammen, sehr sicher von denjenigen, die durch Düppel hervorgerufen werden, in einem Impulszug, der aus einer relativ begrenzten Anzahl von Impulsen besteht, in einer bestimmten Untersuchungsrichtung unterschieden werden. Dieses Ergebnis erweist sich als besonders vorteilhaft bei einem Radargerät mit einer Antenne, mit der ein bestimmtes Winkelfeld abgetastet wird, um eine Radarkarte der sich in diesem Feld befindlichen Ziele im Verlauf jeder Abtastung der Antenne aufzustellen und sie danach zu kennzeichnen, ob sie einem Schiff oder einem Köder entsprechen. Bei einer Verwendung eines solchen Radars, beispielsweise auf einer Meer-Meer-Rakete, ist die Anzahl von Impulsen, die während der Zeit gesendet werden, welche die Antenne braucht, um einen Winkelsektor abzutasten, der gleich ihrem Öffnungswinkel ist, ausreichend, um durch eine geeignete statistische Analyse des Depolarisationsgrades der empfangenen Echos die Klassifizierung von letzteren in Echtzeit während der Abtastzeit dieses Winkelsektors zu gestatten.

Die Erfindung schafft außerdem ein Radar, das mit Antigegenmaßnahmeneinrichtungen für die Erfassung von Schiffen auf dem Meer unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ausgerüstet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch die Anwendung der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Radars nach der Erfindung und

Fig. 3 ein Schema einer Antenne, die zur Verwendung bei der Erfindung geeignet ist.

Eine Rakete (oder, allgemeiner, ein Lenkflugkörper) 10, die mit einer Radarantenne 12 ausgerüstet ist, welche schematisch in ihrer Nase 14 dargestellt ist, wird über der Meeresoberfläche 15 in Richtung einer Flotille abgeschossen, die zwei Überwasserschiffe 16 und 17 enthält. Die Radarantenne 12 hat einen Öffnungswinkel, der schematisch durch α dargestellt ist. Sie tastet einen Winkelsektor oder ein Untersuchungsfeld β während der Erfassungsphase kreisförmig und gegebenenfalls periodisch während des gesamten Fluges der Rakete 10 ab.

Das mit dieser Antenne versehene Radar ist Teil eines Selbstlenksystems, dank welchem die Bahn der Rakete 12 von einem Ziel, wie beispielsweise dem Schiff 16, abhängig ist. Zu diesem Zweck ist das Radar nicht nur mit herkömmlichen Erfassungsschaltungen ausgerüstet, sondern auch mit Geschwindigkeits- und Entfernungsfolgeregelschleifen, die nach bekannten Prinzipien arbeiten können.

Eine Gegenmaßnahme für Schiffe, wie den Schiffen 16 und 17, um sich gegen Raketen zu verteidigen, die mit Radarselbstlenkeinrichtungen ausgerüstet sind, wie die Rakete 10, besteht darin, Düppel auszusenden. Diese werden im allgemeinen in die Atmosphäre bis in eine Höhe geworfen, aus der sie als Regen langsam in einer relativ großen Zone um das Schiff, das sie ausgestoßen hat, zurückfallen. Jeder dieser Düppel, die in Fig. 1 um die Schiffe 16 und 17 herum schematisch dargestellt und mit der Bezugsszahl 20 bezeichnet sind, wirkt gegenüber den durch die Antenne 12 des Radars gesendeten Wellen wie ein kleiner Dipol, dessen Länge gleich der Hälfte der geschätzten Wellenlänge der elektromagnetischen Welle, die durch das gegnerische Radar benutzt wird, gewählt wird. Die Wellen, die von jedem dieser Düppel zurückgesendet werden, werden durch die Antenne 12 aufgefangen. Sie stellen ebensoviele Echos dar, die für das Radar schwierig von den Echos zu unterscheiden sind, die durch wirkliche Ziele, wie die Schiffe 16 und 17, geliefert werden.

Es ist jedoch festgestellt worden, daß, wenn die durch die Antenne 12 gesendete Welle linear polarisiert ist, die Ziele, die durch die Schiffe 16 und 17 an der Oberfläche des Meeres gebildet werden, Echos produzieren, deren Polarisation gegenüber der der gesendeten Wellen relativ wenig modifiziert ist.

Dagegen produziert jeder Düppel Echos, die gegenüber der Polarisation der einfallenden Wellen, die von der Antenne 12 gesendet werden, sehr stark depolarisiert sind.

Die relativ schwache Depolarisation der Echos durch die Ziele, wie beispielsweise Schiffe, ist eine Feststellung von statistischer Ordnung. Insbesondere kann der Depolarisationsgrad der Echos, die durch ein bestimmtes Ziel geliefert werden, zeitlich schwanken, und zwar in Perioden, die in der Größenordnung von einer Sekunde liegen können. Diese Feststellung gilt sowohl für Ziele, die stark depolarisierte Echos erzeugen, wie zum Beispiel die Düppel, als auch für Ziele, die Echos erzeugen, welche relativ wenig depolarisiert sind. Es ist festgestellt worden, daß es gelingt, die Auswirkung dieser Schwankungen zu verringern, wenn sich der Träger der einfallenden Wellen, die durch das Radar erzeugt werden, verändert. Insbesondere wenn das verwendete Radar ein Impulsradar ist, ist es vorteilhaft, diesem eine variable Frequenz zu geben, in deren Abhängigkeit sich die Trägerfrequenz der gesendeten Wellen von einem Impuls zum nächsten verändert. Es ist nämlich beobachtet worden, daß selbst dann, wenn aufgrund der oben erwähnten Schwankungen der Depolarisationsgrad des Echos, das von einem bestimmten Ziel auf einen Impuls der bestimmten Frequenz f₁ hin zurückgeschickt wird, nicht dem normalerweise erwarteten Resultat für ein Ziel entspricht, das oder die nächsten Echos, die auf Impulse hin aufgefangen werden, welche von der Frequenz f₁ verschieden sind, statistisch die normalen Depolarisationskennwerte dieses Ziels darstellen. Wenn die aufeinanderfolgenden Impulse, die mit unterschiedlichen Frequenzen durch einen Generator mit variabler Frequenz gesendet werden, in Form von Impulszügen einander folgen, liefert deshalb der Depolarisationsgrad, der sich nach jedem Impulszug zeigt, eine getreue Wiedergabe der Art des Ziels in einem begrenzten Zeitbereich, der dem Senden dieses Impulszuges entspricht.

Bei Verwendung eines Generators mit variabler Frequenz ist es infolgedessen nicht notwendig, zum Analysieren der Art der durch das Bündel 13 der Antenne 12 getroffenen Ziele mit ausreichender Gewißheit zu warten, bis diese ihr Untersuchungsfeld β während einer Periode, die der normalen Schwankungszeit der Echos entspricht, mehrmals abgetastet hat. Vielmehr gelingt es, indem in jedem Winkelsektor des Untersuchungsfeldes β ein Zug von Impulsen ausreichender Zahl mit der erforderlichen variablen Frequenz gesendet wird und die auf diese Impulse hin empfangenen Echos verarbeitet werden, die Düppel "im Fluge" zu erfassen. Das Nebeneinanderstellen der Resultate der Untersuchung jedes Winkelsektors der Öffnung im Verlauf der Gesamtabtastung der Antenne gestattet, eine entsprechende Radarkarte aufzustellen.

Ein Beispiel der Antenne 12 ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Sie enthält zwei Hohl- oder Wellenleiter 150 und 151 mit quadratischem Querschnitt, die nebeneinander und in einer Brennpunktzone eines parabolischen Reflektors 152 so angeordnet sind, daß ihre Vorder- oder Sende-Empfangsflächen diesem Reflektor zugewandt sind. Diese Wellenleiter bilden eine Primärquelle. Ihre Hinterseiten 154 und 155 sind kurzgeschlossen. Die Wellenleiter 150 und 151, die jeweils einen Hornstrahler bilden, sind jeweils mit einer Doppelerregung durch Kolbenwellenleiter V1 bzw. V2 für die Vertikalpolarisation der durch die Hornstrahler 150 und 151 gesendeten Wellen und H₁ bzw. H₂ für ihre Horizontalpolarisation versehen. An einem ihrer Enden dringen diese Kolben senkrecht in die Seitenflächen der jeweils einen quadratischen Querschnitt aufweisenden Hornstrahler 150 und 151 in vertikaler bzw. horizontaler Richtung in Abhängigkeit von der gewählten Polarisationsrichtung ein. Die entgegengesetzten Enden der Kolbenwellenleiter V1 und V2 sind auf bekannte Weise durch Wellenleiter 156 und 157 mit einem Koppler 158 verbunden. Ein Summenkanal V (ε) und ein Differenzkanal V (Δ) (Vertikalpolarisation) sind am Ausgang des Kopplers 158 verfügbar. Der Differenzkanal V (Δ) ist mit einem Wellenleiter 32 verbunden. Der Summenkanal V (ε) ist für den Empfang über einen Duplexer (Sende-Empfang-Schalter) 26 mit einem Wellenleiter 30 verbunden. Er kann beim Senden über den Duplexer 26 die Signale empfangen, die durch den Sender 24 über die Verbindung 22 zu dem Duplexer gesendet werden.

Die horizontalen Kolben H1 und H2 sind über Wellenleiter 161 und 162 mit einem Koppler 163 verbunden, an dessen Ausgang ein Summenkanal H (ε) (Horizontalpolarisation) vorhanden ist, der mit einem Wellenleiter 34 am Ausgang der eigentlichen Antenne verbunden ist. Der Summenkanal V (ε) arbeitet somit im Sende- und im Empfangsbetrieb, während die anderen Kanäle allein im Empfangsbetrieb arbeiten.

Wenn eine Winkelverfolgung nicht nur in einer Horizontalebene, sondern auch in einer dazu senkrechten Ebene erfolgen soll, ist es möglich, zusätzlich zu den beiden horizontal nebeneinander angeordneten Hornstrahlern 150 und 151 zwei weitere Hornstrahler zu benutzen, die über ihnen angeordnet sind.

Die auf den Kanälen 30, 32, 34 empfangenen Signale werden durch Mischer 40, 42 bzw. 44 überlagert, welche durch einen gemeinsamen Empfängeroszillator 45 gespeist werden und deren Ausgänge 41, 43 und 47 über Vorverstärker 46 mit logarithmischen Verstärkern 50, 52 bzw. 54, welche Ausgänge 51, 53 bzw. 55 haben, verbunden sind.

Die Ausgänge 51 und 55 sind mit zwei Eingängen 56 bzw. 58 eines Doppelkomparators 60 verbunden.

Wenn mit V und H die auf dem vertikalen Summenkanal 30 bzw. auf dem horizontalen Summenkanal 34 empfangenen Energien bezeichnet werden, können die Ausgangssignale der logarithmischen Verstärker 50 und 54 in der Form log V bzw. log H ausgedrückt werden.

Die Doppelkomparatorschaltung 60 enthält einen Differenzverstärker, der gestattet, ein Signal der Form k log zu bilden, und zwei Schwellenwertvergleicher mit den Schwellenwerten N₁ und N₂, so daß ein Binärsignal an dem Ausgang 61 der Schaltung 60 erzeugt wird, wenn folgende Bedingung erfüllt ist:

In diesem Fall wird ein Signal mit dem Signalwert 1 oder "VIDEO FREIGEGEBEN" erzeugt. Im gegenteiligen Fall ist ein Signal mit dem Signalwert 0 an dem Ausgang 61 vorhanden. Dieses Signal wird an einen Eingang 62 eines UND- Gatters 65 angelegt.

Das Signal log V an dem Ausgang 51 des logarithmischen Verstärkers 50 ist ein mit "VIDEO RADAR" bezeichnetes Signal, das an einen Eingang 64 eines Schwellenwertverstärkers 66 angelegt wird, der an seinem anderen Eingang 67 eine Schwellenspannung S_k empfängt. Er erzeugt an seinem Ausgang 68 ein Signal, wenn das "VIDEO RADAR"- Signal über dem Schwellenwert S_k liegt, um den Einfluß des Rauschens zu beseitigen. Der Ausgang 68 ist mit einem zweiten Eingang 69 des UND-Gatters 65 verbunden. Letzteres liefert an seinem Ausgang 70 ein Signal jedes Mal dann, wenn eine Energie in der Vertikalpolarisationsebene erfaßt wird, deren Größe ausreicht, um einem Echo zu entsprechen (Erregung des Ausgangs 68 des Schwellendetektors 66), und wenn die Depolarisation dieses Echos in bezug auf den Vertikalpolarisationsimpuls, welcher dessen Ursprung ist, in bestimmten Grenzen bleibt, die erfahrungsgemäß einem Schiff entsprechen.

Die Ausgangssignale des UND-Gatters 65 (Signalwert 0 oder 1) werden mit Hilfe einer Adressier- und Inkrementierschaltung 102 in den Positionen eines Zählspeichers 104 adressiert.

Eine Steuerschaltung 100, die den Betrieb des Radars steuert und über einen Verbindungsbus 105 mit dem frequenzvariablen Empfänger 24 verbunden ist, steuert den Adressiereingang 101 der Adressierschaltung 102. Letztere enthält einen nicht dargestellten Addierer zum Inkrementieren des in jeder adressierten Speicherposition 106 _i gespeicherten Inhalts um den Wert 0 oder 1, der an dem Ausgang 70 des UND-Gatters 65 vorhanden ist, und zum Wiedereinspeichern des neuen Resultats in dieser Speicherposition.

Es wird angenommen, daß, während die Antenne 12 einen Sektor abtastet, der gleich ihrem Öffnungshalbwinkel ist, ein Zug von N = 100 Impulsen gesendet wird. Im Überwachungsbetrieb wird das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen in m Entfernungsabschnitte (portes de distance), beispielsweise 1000, unterteilt. Der Speicher 104 enthält m Speicherpositionen 106 _i, die jeweils einem Entfernungsabschnitt entsprechen. Sie werden entsprechend der Serie von Zeitabschnitten gemäß dem Senden jedes Impulses unter der Steuerung der Steuerschaltung 100 adressiert. Bei jedem neuen Impuls j des Zuges von N Impulsen wird der Inhalt des Speichers 106 _i für den Entfernungsabschnitt mit dem Index i um eins inkrementiert oder nicht, je nach dem, ob ein Echo in diesem Entfernungsabschnitt nach dem Impuls j erfaßt worden ist und ob die Polarisation dieses Echos die durch den Komparator 60 überprüften Bedingungen erfüllt.

Am Ende des Zuges von N Impulsen veranlaßt die Steuerschaltung 100 die Untersuchung der Inhalte der Positionen des Speichers 104. Eine Schwellenwertschaltung 110 am Ausgang dieses Speichers erzeugt ein Signal an ihrem Ausgang 111 jedes Mal dann, wenn die Anzahl n von günstigen Fällen in der geprüften Speicherposition 106 _i (d. h. die Anzahl n von aufeinanderfolgenden Echos, die in dem Entfernungsabschnitt i empfangen werden und Kenndaten aufweisen, die einem gesuchten Ziel entsprechen, unter der Gesamtzahl N von Impulsen des Zuges) größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, beispielsweise < 300. Daher ist am Ende jedes Zuges von N Impulsen ein Signal an dem Ausgang 111 für jeden Entfernungsabschnitt vorhanden, in welchem ein Echo des gesuchten Typs erfaßt worden ist, d. h. ein Echo aufgrund des Vorhandenseins eines Schiffes. Der Ausgang 111 gibt dann das Einschreiben des Vorhandenseins eines Ziels in dem Entfernungsabschnitt mit dem Index i in einen Ortungswert- oder Radaranzeigespeicher 115 auf eine Entfernungsanzeige auf einer Verbindung 116 aus der Steuerschaltung 100 hin frei.

Am Ende eines Zuges von N Impulsen sammelt somit der Radaranzeigespeicher 115 die Angaben über das Vorhandensein von p Schiffen in dem überdeckten Winkelsektor während dieser 100 Impulse. Die Operation wird wiederholt, um das gesamte Untersuchungsfeld der Antenne im Überwachungsbetrieb abzudecken.

Selbstverständlich ist die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung für das Erfassen von Ortungswerten oder Radaranzeigen aus Erläuterungsgründen sehr schematisch. Insbesondere sind keine Pufferspeicher und anderen Schaltungen dargestellt worden, die in Datenverarbeitungseinrichtungen für die praktische Ausführung der Schaltungsanordnung üblich sind, deren Prinzip dargestellt und beschrieben worden ist.

Die Form der Verarbeitung der Echos aus der Zwischenfrequenzstufe kann im übrigen im Rahmen der Erfindung modifiziert werden. Insbesondere ist es möglich, die Werte der Echos mit Vertikalpolarisation und die Werte der Echos mit Horizontalpolarisation für jeden der Entfernungsabschnitte im Verlaufe des Zuges von 100 Impulsen zu erfassen und zu speichern. Es werden dann 2 m Signalintegratoren vorgesehen, um einen Mittelwert der Vertikalpolarisationsenergie nach N Impulsen und ebenso für die Echos, die den aufgefangenen Horizontalpolarisationsenergien entsprechen, zu erzeugen. Am Ende des Zuges von N Impulsen wird das Verhältnis dieser Mittelwerte gebildet. Wenn dieses Verhältnis in einer bestimmten Gabel liegt, erzeugt ein Schwellenwertdetektor ein Signal, welches das Vorhandensein eines Schiffes in dem betrachteten Entfernungsabschnitt anzeigt. Es kann außerdem das Verhältnis log Impuls für Impuls gebildet und daraus der Mittelwert über die N Impulse gebildet werden, um die Art der Ziele zu unterscheiden. Es ist vorteilhaft, insbesondere bei der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist (Fig. 2), logarithmische Verstärker 50, 52, 54 zu benutzen, die von Haus aus eine große Dynamik haben, im Gegensatz zu Verstärkerschaltungen mit automatischer Verstärkungssteuerung, um eine lineare Normierung der in der Vertikal- und in der Horizontalpolarisationsebene empfangenen Echos vorzunehmen. Diese Normierung der in der Vertikal- und in der Horizontalpolarisationsebene empfangenen Echos vorzunehmen. Diese Normierung erfolgt sehr einfach durch Differenzbildung der Ausgangssignale der logarithmischen Verstärker, um Impuls für Impuls ein "VIDEO FREIGEGEBEN"-Signal zu erzeugen. Das Vorhandensein eines solchen Signals in Kombination mit dem "VIDEO RADAR"-Signal gestattet, ein System zur statistischen Analyse der Echos zu benutzen, die in jedem Entfernungsabschnitt für einen Zug von N Impulsen empfangen werden, das sehr einfach realisierbar ist. Es läuft nämlich im wesentlichen auf eine Einrichtung zur Verbuchung von günstigen Fällen in jedem der Entfernungsabschnitte hinaus.

Die Ausgänge der logarithmischen Verstärker 51 und 53 sind außerdem mit den Eingängen 84 bzw. 85 einer Abstands- oder Abweichungsmessungsnormierschaltung 80 verbunden, die an ihrem Ausgang 81 ein Signal liefert, das von den Werten abhängig ist. Bekanntlich stellt ein solches Signal den Winkelabstand des in einem bestimmten Zeitpunkt empfangenen Echos von der Achse der Antenne in Kreiskoordinaten dar.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird im Überwachungsbetrieb das Signal an dem Ausgang 81 benutzt, um jedes Echo zu eliminieren, dessen Winkelabstand in bezug auf die Achse der Antenne größer als die Halböffnung dieser Antenne ist. Auf diese Weise wird jedes Echo eliminiert, das in den Sekundärkeulen der Antenne aufgefangen wird. Infolgedessen erstreckt sich die Verarbeitung zur Analyse der Depolarisation für jeden Zug von N Impulsen nur auf die Echos in der Hauptkeule der Bipolarisationsantenne 12.

Wenn die "VIDEO RADAR"-Signale (an dem Ausgang 51) und die Abstandsmessungssignale (an dem Ausgang 53) zur Verfolgung in geeigneten Schleifen gemäß bekannten Systemen benutzt werden, kann das "VIDEO FREIGEGEBEN"-Signal auch als Kriterium benutzt werden, das gestattet, gewisse Gegenmaßnahmesignale zu beseitigen, sei es wegen ihrer geringen Depolarisation oder vielmehr wegen ihrer starken Depolarisation. Eine statistische Analyse analog der vorstehend beschriebenen kann in dem Winkelsektor ausgeführt werden, auf den die Antenne gerichtet ist, um die Auswirkungen von Echos von Gegenmaßnahmen zu vereiteln, die die Entfernungs- oder Winkelverfolgungsschleifen in bezug auf das gesuchte Ziel stören können.

Claims (14)

1. Verfahren zum Erfassen von Schiffen auf dem Meer mit Hilfe eines Radars, das gemäß einem vorbestimmten Diagramm polarisierte Wellen aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungen des Polarisationsdiagramms der durch das Radar aufgefangenen Echos gegenüber den ausgesandten Wellen Auflösungselement für Auflösungselement analysiert werden, um die durch Köder, wie beispielsweise Düppel (20), gesendeten Echos zu unterscheiden, wobei das Analysieren beinhaltet, in jedem Auflösungselement die Energie der in zwei Polarisationsrichtungen aufgefangenen Echos zu messen, um wenigstens statistisch ein Abweichungsverhältnis der Polarisation zwischen den ausgesandten Wellen und den empfangenen Echos zu bestimmen und diejengen Echos, für die das Abweichungsverhältnis größer als ein vorbestimmter Schwellenwert (N₂) ist, als nicht einem Schiff entsprechend zurückzuweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Echos als einem Schiff (16) entsprechend ausgewertet werden, für die das Variationsverhältnis der Polarisation in einer Gabel (N₁, N₂) von vorbestimmten Werten liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Polarisation der ausgesandten Wellen linear ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abweichungsverhältnis bestimmt wird, indem das Verhältnis zwischen in der Polarisationsrichtung der ausgesandten Wellen (V) empfangenen Energie und der in einer orthogonalen Polarisationsrichtung (H) empfangenen Energie gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisation der ausgesandten Wellen vertikal ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Radar ein Impulsradar ist, dessen Trägerfrequenz von einem Impuls zum anderen verändert wird, und daß eine statistische Analyse der Polarisation der aufgefangenen Echos über einem Zug von mehreren aufeinanderfolgenden Impulsen in einem bestimmten Winkelsektor (α/2) durchgeführt wird, um eine Auswahl unter den Echos, die Schiffen (16) entsprechen, und den anderen zu treffen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Antenne (12) des Radars ein bestimmtes Feld (β) abgetastet wird, und daß wenigstens ein Zug von Impulsen in jedem Sektorelement dieses Feldes, das der Winkelöffnung der Antenne entspricht, gesendet wird, um im Verlauf jeder Abtastung der Antenne eine Radarkarte zu erzielen.

7. Radar zum Erfassen von Schiffen auf dem Meer, mit Einrichtungen für Antigegenmaßnahmen und mit Einrichtungen zum Aussenden von polarisierten Wellen, gekennzeichnet durch eine Antenne (12), durch Einrichtungen zum Auffangen der Energie der Echos, die durch diese Antenne empfangen werden, gemäß zwei orthogonalen Polarisationsdiagrammen (30, 34), durch Einrichtungen (60) zum Vergleichen der in diesen beiden Richtungen aufgefangenen Energien, um ein Signal zu erzeugen, das Auflösungselement für Auflösungselement den Depolarisationsgrad der Echos jedes Ziels in bezug auf die ausgesandten Wellen angibt, und durch Auswahleinrichtungen (65) zum Beseitigen von Echos als nicht Schiffen (16) entsprechend, deren Depolarisationsgrad größer als ein bestimmter Schwellenwert (N₂) ist.

8. Radar nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgesandten Wellen in einer der Richtungen (V) einer Bipolarisationsantenne (12) linear polarisiert sind und daß die Vergleichseinrichtungen (60) für jedes Ziel ein Signal erzeugen, das von dem Verhältnis der in der Sendepolarisationsrichtung aufgefangenen Energie und der in der orthogonalen Polarisationsrichtung aufgefangenen Energie abhängig ist.

9. Radar nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgesandten Wellen polarisiert sind.

10. Radar nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtungen einen Impulsgenerator (24) enthalten und daß die Vergleichseinrichtungen und/oder die Auswahleinrichtungen eine Einrichtung zur statistischen Analyse der Signale enthalten, die auf einen Zug von aufeinanderfolgenden Impulsen in einem bestimmten Winkelsektor hin aufgefangen worden sind.

11. Radar nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (24) mit variabler Frequenz arbeitet.

12. Radar nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtungen Einrichtungen (51, 54) zur logarithmischen Verstärkung der in den beiden orthogonalen Polarisationsebenen empfangenen Signalen enthalten.

13. Radar nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtungen in der Lage sind, die Energien zu verarbeiten, die in den beiden Polarisationsrichtungen aufgefangen worden sind, und zwar Impuls für Impuls, und daß die Auswahleinrichtungen eine Selektionsschwellenwertschaltung enthalten, um Impuls für Impuls eine Anzeige zu erezugen, die von dem Ausgangssignalwert der Vergleichseinrichtungen abhängig ist, und Einrichtungen zum Erkennen, ob die Anzahl von günstigen Anzeigen für jeden Zug von aufeinanderfolgenden Impulsen größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist oder nicht.

14. Radar nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtungen in der Lage sind, die Signale zu unterscheiden, deren Depolarisationsgrad in einer Gabel von vorbestimmten Werten liegt.