SE439551B - Hastighetsavkennare for farkost - Google Patents
Hastighetsavkennare for farkostInfo
- Publication number
- SE439551B SE439551B SE7803727A SE7803727A SE439551B SE 439551 B SE439551 B SE 439551B SE 7803727 A SE7803727 A SE 7803727A SE 7803727 A SE7803727 A SE 7803727A SE 439551 B SE439551 B SE 439551B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- speed sensor
- signals
- course
- axis
- speed
- Prior art date
Links
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
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/60—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
- G01S13/605—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track using a pattern, backscattered from the ground, to determine speed or drift by measuring the time required to cover a fixed distance
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)
Description
15 20 25 30 35 7803727-2 möjligheten till minskade kalibreringsskiftningar över vatten inneboende i MIPS-förfarandet. Detta förbättrade arbete över vatten är en verklig för- del som MIPS medför i förhållande till vanliga dopplerradarnavigationsanordningar.
I de amerikanska patentskrifterna 3 838 424 ' och 3 974 soo har beskrivits »tips-hastighetsavkännings- förfaranden som använder den spräckliga eller fläckiga beskaffenheten av den effekt som sprids tillbaka från marken, när denna belyses av ett monokromatiskt radar- strålknippe. En förflyttning av radarstrålknippets källa, d.v.s. sändningsantennen, orsakar att hela det spräckliga mönstret förflyttas som ett helt i den motsatta riktningen med samma hastighet. Ett par mottagningshornantenner, som ligger i huvudsak längs rörelselinjen, kommer att avkänna i huvudsak samma effektvariationer med undantag för en för- dröjning. Vid ett fixerat avstånd mellan hornen kommer varje mätning av fördröjning att även utgöra en mätning av farkosthastighet.
Såsom angivits i de nyssnämnda patenten har en tidigarr tvåaxlig MIPS-anläggning använt ett enda stort sändningshorn och tre små mottag- uningshorn. Densammas fläckar var i medeltal cirkulära och hade icke någon föredragen orien- tering. För detta fläckmönsterarrangemang utgör den verkliga sträckan mellan två godtyckliga mot- tagningshorn den verkliga avståndsskillnaden projicerad på hastighetsvektorn. Såsom ett resul- tat erfordrades en jämförelsevis skrymmande dator för att alstra två mot varandra vinkelräta hastighetskomposanter, och en avsevärt mindrè avdriftvinkel kunde tolereras för ett specifikt pararrangemang bland de tre mottagnings- hornen. 10 15 20 25 30 35 7803727-2 Redogörelse för uppfinningen Ett syfte med den föreliggande uppfin- ' ningen att åstadkomma en tvådimensionell hastighetsavkännare där datorn är förenklad på grund av förfarandet att inrikta de tvâ anten- nerna i förhållande till kursaxeln. Detta upp- nås med de medel som anges i den kännetecknande' delen av det efterföljande patentkravet 1.
Föredragen utförinqsform Dessa och andra syften, särdrag och fördelar hos den föreliggande uppfinningen kommer att framgå av den efterföljande be- skrivningen tagen i samband med de bifogade ritningarna, där fig. 1 visar placeringen av sändnings- och mottagningshornen i förhållande till gång- riktningen för den flygfarkost som de är an- bragta på, fig. 2 visar de geometriska förhållan- dena i fråga om den fläckaxellinje som fram- bringas av ett av de två sändninqshornen, fig. 3a visar den medelfläckform som frambringas av avkännare enligt tek- nikens tidigare stångpunkt, fig. 3b visar den medelfläckform som frambringas enligt den föreliggande upp- finningen och fig. 4 visar ett funktionsblockschema som visar den föreliggande uppfinningens kom- ponenter.
I fig. 1 visas sättet att inrikta sänd- ningshornen i förhållande till mottagningshornen och till flygfarkostens kursaxel. Enligt MIPS-för- farandet alstras en frekvens som är proportionell mot fördröjningens reciproka värde. Vid ett en- axligt MIPS-förfarande begränsas rörelseriktningen till att ligga längs den linje som förbinder de två hornens centra och utgångsfrekvensen m 15 '- 20 25 30 35 40 7803727-2 är direkt proportionell mot hastigheten. För en tvåaxlig version av MIPS-förfarandet är det nödvändigt att mäta två komposanter av horisontalhastighet, och det skulle vara mest önskvärt att de två komposanterna är vinkelräta mot varandra. Det sätt på vilket detta 'ernâs-enligt uppfinningen är genom användning av ett par sändnings- horn T1 och T2, som.vartdera har en lång smal öppning inriktad i linje med kursaxeln H, såsom visas, för att beskriva en vinkel 6 över tvärkursaxeln CH för T1 och en vinkel 6 under tvärkursaxeln, varvid är att lägga märke till att kursens H och tvärkursens CH axlar är vinkelräta mot varandra. En ytterligare fordran är att de två mottagningshornen R1 och R2 har sina centra förbundna medelst en linje som är parallell med kursaxeln H. Det värde på 6 som i belysande syfte har använts i fig. 1 är 22,50 men det exakta värdet är icke kritiskt. _ 7 När endera sändningshornet T1 eller T2 matas, kommer långa smala fläckar att frambringas och medelfläckens långa axel kommer att ligga längs den långa axeln hos det horn som fram- bragt densamma. En analys visar att medelfläckens dimension (dvs. dimensionerna hos 50 %-konturen hos den tvådimensionella funktionen för det tillbakaspridda fläckmönstret) är jämförbar med sändnings- öppningens dimensioner.
' Såsom anges i fig. 1 är antennanordningen instal- lerad i en flygfarkost med den linje som förbinder mottagningshor- nen parallell med kursen. För varje avdriftvinkel som icke är noll kommer fläckarna att förflyttas i sidled (i förhållande till flyg- planskroppen) liksom longitudinellt. Så länge som medelfläcken icke skiftas med mera än halva sin långa dimension vid rörelsen från ett mottagningshorn till det nästa, kommer förlusten av korrelation mellan de två mottagarnas videosignaler att vara godtagbart små.
I samband med de dimensioner som visas i fig. 1 betyder detta att avariftvinkiar upp till s2° kan hanteras.
Inom den sistnämnda begränsningarna, som icke skulle medföra några svårigheter för flygplan med fasta vingar, kan fläck- arna approximativt anges genom räta linjer med obestämd längd. De geometriska förhållandena för sändningshornet T2 anges i fig. 2.
Såsom där angivits är det effektiva avståndet, d, mellan mottag- ningshornen R1 och R2 projektionen av den verkliga sträckan, S, på en linje som är vinkelrät till fläckens linje (d.v.s. riktningen av densammas långa dimension). Följaktligen kommer MIPS-utsignalen för detta sändningshorn att utgöra den komposant av hastigheten 10 15 20 25 30 35 H0 7803727-2 som ligger utefter en linje som är vinkelrät mot hornöppningens långa dimension.
I fig. 2 representerar vinkeln 6 vinkeln mellan sändningshornets korta axel och den linje som förbinder de två mottagningshornens centra, och 8 representerar avdriftvinkeln i förhållande till flygkroppen. Det projicierade avståndet, d, mellan mottagningshornen R1 och R2 anges genom: _ a: s cos e, e = 22,5° Fördröjningen I mellan de signaler som mottagas av R1 och R2 an- ges'av: ZV cos (6 + 6) d l: 1 och avkännarens utsignalfrekvens anges av uttrycket: fx = K/I där K är en konstant och V är hastighetens värde.
I fig. Sa och 3b anges den medelfläckform som mottagits av mottagare enligt teknikens tidigare ståndpunkt och den som mottages av mottagare enligt den föreliggande uppfinningen.
Särskilt har enligt fig. 3a sändningsöppningarna hos T1 och T? enligt teknikens tidigare ståndpunkt varit orienterade och konstruerade att alstra cirkulära tillbakaspridda fläckar för mottagare R1 och RQ.
I fig. 3b visas det tillbakaspridda mönster som alstras av sänd- ningsöppningen enligt den föreliggande uppfinningen att utgöras av elliptiska fläckar. Användningen av långsträckta sändníngsöppningar frambringar fläckar med samma orientering och jämförbar storlek.
Genom dylika fläckar är det endast den hastighetskomposant som är vinkelrät mot fläckens axel som kan avkännas. Enligt teknikens tidigare ståndpunkt hade det cirkulära mönstret ingen föredragen orientering.
Det verksamma avståndet mellan två godtyckliga mottagningshorn var därför den verkliga skillnaden projicierad på hastighetvektorn. På grund av detta förhållande erfordrades en skrymmande dator för att åstadkomma två mot varandra vinkelräta hastighetskomposanter¿ och en avsevärt mindre avdriftvinkel kunde tolereras för ett särskilt arrangemang av två horn bland tre mottagningshorn. Vid den före- liggande uppfinningen erfordras en dator som är mycket mindre skrymmande. Datorn är konstruerad att mottaga summan och skillnaden av de två mottagarnas utsignalfrekvenser och pålägga de ifrågakommande skalfaktorerna för att åstadkomma hastigheten längs kursen genom summan av frekvenserna och att åstadkomma avdrifthastigheten genom skillnaden mellan frekvenserna. 10 _15 20 25 30 ss* no. - ovsosvzvéz I fig. H visas ett funktionsblockschema för den föreligg- ande uppfinningen. De i fig. 4 visade blockens funktioner är de vanliga, och ifråga om detaljerna för deras verksamhet hänvisas *till de tidigare angivna patentskrifterna.
De två antennerna T1 och T2 utsänder en radarutsignal i form av kontinuerliga vågor och denna alstras i en Gunn-oscillator is30 och pålägges på T1 och T2 medelst en riktningskopplare 32 och en »antennomkopplare 33. I stort sett är ändamålet med riktningskopp- laren 32 att leda radarenergin till antennerna T1 och T2 och att dämpa en liten del av energin till enkelsidbandgeneratorn 34 för slutgiltigt arbete i avkännarens mottagningssektion. Antennomkopp- laren 33, som styres av omkopplingsgeneratorn 35, har till verk- samhet att omväxlande koppla om från antennen T1 till antennen T2, så att marken belyses med radarenergi från T1 och T2 i en förutbe- stämd följd. En signal från omkopplingsgeneratirn 35 pålägges även på den med tidsuppdelning arbetande behandlingsenheten 41 för att följa vilken antenn som övervakas under en given mottagningsperiod.
Mottagningshornen R1 och R2 korsar den tillbakaspridda återgångssignalen, såsom.visas i fig. Bb; Såsom redan angivits förefinns, trots att den mottagna signalens effekt är lika i mottag- ningshornen, en fördröjning mellan mottagandet av signalerna på grund av rumsskillnaden mellan mottagningshornen. Återgångssignalerna blandas i blandare 37 och 38 med en signal från blocket BH, som i själva verket är en lokaloscillator. En förskjutningsoscillator 36 åstadkommer en utsignal till blocket SH och den med tidsuppdel- _ ning arbetande behandlingsenheten H1 för att undvika antennläck- frekvenser i avkännarens mottagningssektion. Från blandarna 37 och 38 påläggas signalerna på mellanfrekvensförstärkare 39 och H0 för ytterligare påläggande på den med tidsuppdelning arbetande be- handlingsenheten H1. ï blocket 41 alstras övergångsfrekvenser fX1 och fX2 på det sätt som beskrivits i de inledningsvis angivna patentskrifterna. De två frekvenssignalerna fX1 och fxz föras där- efter till datorn 42, vilken i sin tur beräknar hastigheten VH längs kursen och hastigheten VCH tvärs mot kursen. Formlerna för beräkningen av de nämnda hastigheterna är för hastigheten längs kursen: 7 _ VH = 1<11 och för hastigheten tvärs mot kursen: (f + f ) = K V sin 6 VcH = Kn X1 X2 2 där K är en konstant, V är hastigheten, fX1 och fxz är övergångs- 7803727-2 frekvenserna för de signaler som mottagas från mottargníngshonnren R1 resp. RQ. _ I det föregående har beskrivits en 1:v=.'1dirnensionøll hastíghetsavkännare. Ehuru en särskild utföríngsform av uppfin- ningen har beskrivits och visats, kan modifikationer fske och av- sikten är att de bifogade patentkraven skall täcka de utför-inge- former som faller inom uppfinningens verkliga idé och omfång.
Claims (6)
1. _ Hastighetsavkännare omfattande dels ett par sänd- ningsantenner (Ti, T2) anbragta i förutbestämt läge i förhållande till kursaxeln för den farkost, ombord på vilken hastighetsavkännaren är anbragt, för att belysa ett område på marken medelst en källa för radarenergi, så att de spridda återgående retursignalerna har elliptiskt for- made fläckar, varvid sändningsantennerna är anordnade så ,att_deras lângsträckta sändningsöppning för vardera sänd- ningsantennen bildar samma vinkel över och under farkostens tvär- kursaxel, samt dels organ (33) för att omväxlande aktivera vardera sändningsantennen (Ti, TQL k ä n n e t e c k n a.d av ett par mottagningsantenner (R1, R2) med sina centra in- riktade så att en förbindelselinje mellan dem är parallell med farkostens kursaxel för att motta nämnda spridda återgå- ende retursignaler, varvid mottagningsantennerna är orien- terade så att enbart den hastighetskomposant som ligger vin- kelrätt mot nämnda_sändningsfläckars långa axel avkännes, samt av organ som är påverkbara av de mottagna retursigna- lerna för att härleda signaler med första (fxl) och andra (fxz) frekvenser som anger hastighet, och organ pâverkbara genom nämnda signaler med första och andra frekvenser för att beräkna kurshastigheten.
2. _ Hastighetsavkännare enligt patentkravet 1, k ä n -- en e t e c k n a d -av organ (34, 36, H1) för att eliminera läcksignaler mellan antennsignalen och mottagarsignalerna.
3. , Hastighetsavkännare enligt patentkravet 1, k ä n - n e t e c k n a d av att förbindelselinjen mellan mottag- níngsantennernas (R1, R2) centra är så orienterad att den halverar den trubbiga vinkel som bildas med den längsgående axeln för sändningsantennparet (T1, T2).
4. 14. _ Hastighetsavkännare enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att de av retur- signalerna påverkbara organen omfattar blandarorgan (37, 38) för att blanda retursignalerna med en signal som avleds frân_ sändningsantennerna (T1,'T2).
5. _ Hastighetsavkännare enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att de av signa- v: 7803727-2 9 , lerna med första Cfxl) och andra Gxç) frekvenser påverkbara organen är anordnade att beräkna såväl kurshastigheten som tvärkurshastigheten.
6.> Haàtighetsavkännare enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d av öppningsorgan i sändnings- antennerna (T1, T2) för att åstadkomma en utsignal där hastig- hetskomposanten ligger längs en linje som är vínkelrät mot den nämnda öppningens längdaxel. a..
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/811,109 US4121210A (en) | 1977-06-29 | 1977-06-29 | Two dimensional MIPS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7803727L SE7803727L (sv) | 1978-12-30 |
SE439551B true SE439551B (sv) | 1985-06-17 |
Family
ID=25205587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7803727A SE439551B (sv) | 1977-06-29 | 1978-04-03 | Hastighetsavkennare for farkost |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4121210A (sv) |
JP (1) | JPS5412289A (sv) |
CA (1) | CA1099003A (sv) |
DE (1) | DE2828648C2 (sv) |
FR (1) | FR2396314A1 (sv) |
GB (1) | GB1557023A (sv) |
IL (1) | IL53928A (sv) |
NO (1) | NO145965C (sv) |
SE (1) | SE439551B (sv) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216473A (en) * | 1978-11-16 | 1980-08-05 | The Singer Company | MIPS Hover attachment |
JPH0246444U (sv) * | 1988-09-24 | 1990-03-29 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1067246B (sv) * | 1957-12-26 | |||
US3095563A (en) * | 1960-04-28 | 1963-06-25 | Gen Precision Inc | Mixer circuit for radar systems |
US3247511A (en) * | 1963-11-05 | 1966-04-19 | Lab For Electronics Inc | Doppler radar system |
US3423752A (en) * | 1966-12-08 | 1969-01-21 | Gen Precision Systems Inc | Triangular linear array configuration |
JPS4859791A (sv) * | 1971-11-24 | 1973-08-22 | ||
US3833906A (en) * | 1972-02-14 | 1974-09-03 | Midwest Microwave Inc | Doppler radar for land vehicles |
US3838424A (en) * | 1973-02-20 | 1974-09-24 | Singer Co | Microwave interference pattern sensor |
SE371020B (sv) * | 1973-06-01 | 1974-11-04 | Jungner Instrument Ab | |
SE388057B (sv) * | 1974-09-25 | 1976-09-20 | Jungner Instrument Ab | Forfarande och anordning for uppmetning av ett objekts hastighet relativt en referens |
US3974500A (en) * | 1975-01-13 | 1976-08-10 | The Singer Company | Velocity sensing apparatus |
US4023171A (en) * | 1975-11-12 | 1977-05-10 | The Singer Company | Microwave velocity sensor using altimeter echo |
-
1977
- 1977-06-29 US US05/811,109 patent/US4121210A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-01-25 GB GB3019/78A patent/GB1557023A/en not_active Expired
- 1978-01-30 IL IL53928A patent/IL53928A/xx unknown
- 1978-02-01 CA CA296,007A patent/CA1099003A/en not_active Expired
- 1978-02-24 NO NO780643A patent/NO145965C/no unknown
- 1978-04-03 SE SE7803727A patent/SE439551B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-04-13 FR FR7810972A patent/FR2396314A1/fr active Granted
- 1978-05-10 JP JP5541978A patent/JPS5412289A/ja active Granted
- 1978-06-29 DE DE2828648A patent/DE2828648C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO145965C (no) | 1982-06-30 |
NO145965B (no) | 1982-03-22 |
IL53928A (en) | 1980-12-31 |
SE7803727L (sv) | 1978-12-30 |
DE2828648A1 (de) | 1979-01-11 |
JPS5412289A (en) | 1979-01-29 |
CA1099003A (en) | 1981-04-07 |
FR2396314A1 (fr) | 1979-01-26 |
FR2396314B1 (sv) | 1984-02-24 |
GB1557023A (en) | 1979-12-05 |
NO780643L (no) | 1979-01-02 |
DE2828648C2 (de) | 1986-01-16 |
US4121210A (en) | 1978-10-17 |
JPS6346384B2 (sv) | 1988-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5483499A (en) | Broadband acoustic Doppler current profiler | |
Cantalloube et al. | Multiscale local map-drift-driven multilateration SAR autofocus using fast polar format image synthesis | |
US20160131742A1 (en) | Angle-resolving fmcw radar sensor | |
WO1998000719A3 (en) | Apparatus and method for determining movements and velocities of moving objects | |
EP0573431B1 (en) | Acoustic doppler current profiler | |
Farina | Tracking function in bistatic and multistatic radar systems | |
US3852749A (en) | Radiolocation system | |
US4104912A (en) | System for taking current-metering measurements | |
US3838424A (en) | Microwave interference pattern sensor | |
US4659982A (en) | Microwave apparatus and method of operation to determine position and/or speed of a movable body or discontinuity or change in a material | |
SE439551B (sv) | Hastighetsavkennare for farkost | |
Doisy | General motion estimation from correlation sonar | |
Ma et al. | Interferometric ISAR imaging on squint model | |
RU2759199C1 (ru) | Способ измерения параметров движения объекта активным локатором | |
Yamaguchi et al. | Using a van-mounted FM-CW radar to detect corner-reflector road-boundary markers | |
Giroux et al. | Frequency domain algorithm for bistatic SAR | |
JPH05256941A (ja) | Fmレーダ装置 | |
Jull | The estimation of aerial radiation patterns from limited near-field measurements | |
ELsaadouny et al. | Millimeter wave short range SAR imaging using cross-polarized radar system | |
RU2273034C1 (ru) | Способ измерения скорости относительно движения источника и приемника волн и устройство для его реализации | |
GB684313A (en) | Improvements in systems for guiding dirigible craft | |
Gasparini et al. | Introducing passive matched field acoustic tomography | |
SU607462A1 (ru) | Способ измерени вихревой компоненты | |
SU1569759A1 (ru) | Радиолокационный способ определени характеристик скорости ветра | |
JPH0715484B2 (ja) | 潮流測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7803727-2 Effective date: 19910117 Format of ref document f/p: F |