SE524470C2 - Anordning för insamling av polarimetrisk data från markradar - Google Patents

Description

20 25 30 35 524 470 2 av olika sändar- mottagarpar måste separeras i tiden för att undvika interferens och därmed tillhörande problem. Dessutom orsakar närliggande antenner reflektion och interferens med de önskade signalerna. Olika antenner har också olika egenskaper och dessa problem har ett antal följdverkningar för utformningen av ett sådant system. Antennen måste tillverkas så Detta konstruktionskostnader. I praktiken kommer antennerna alltid att fungera lite olika vilket leder att den praktiskt taget är identisk. innebär högre produktions- och till att datainformationens vidarebehandling blir lite mer komplicerad och inte så effektiv som möjligt. För att använda separata sändar- mottagarpar krävs ett separat tidsstyrningssystem vilket, i jämförelse med ett ordinarie markradarsystem, därigenom både ökar komplexiteten och totalkostnaden för ett sådant system. Dessutom bidrar interferens från angränsande antennelement till att datainformationsbehandlingen blir mer komplicerad och resultatet mindre exakt och effektivt.

Vid kända markradaranordningar med roterbara antennpar är de i markradarn ingående enheterna för behandling av radarsignaler som exempelvis kraftkälla, styrenhet samt sändar- och samplerenheter belägna i markradarns körbara huvudkropp. Nackdelen är härvid uppenbar eftersom högfrekventa och därmed störningskänsliga signaler, via släpringsanordningar eller liknande signalöverförings-arrangemang, måste överföras från antennerna till den i huvudkroppen belägna samplingsenheten. Inte minst ställer ett sådant arrangemang mycket stora krav på signalöverföringskvaliteten hos de släpringsanordningar eller liknande organ som används för signalöverföring mellan antenn och sampler Syftet med den föreliggande uppfinningen är åstadkomma en lösning av problemen med den kända tekniken beträffande störningskänsligheten vid överförandet av signaler mellan antennerna till den i huvudkroppen belägna samplingsenheten.

Detta syfte med uppfinningen löses genom en anordning som uppvisar de särdrag och kännetecken som anges i patentkravet 1.

Närmare bestämt så utmärks uppfinningen av det roterbara antennparet både sändarenheten, samplerenheten och A/D omvandlaren samt utnyttjas en släpring för överförande av signaler mellan nämnda sändar- och mottagarenhet samt kraftkällan och styrenheten vilka är belägna i markradarns körbara huvudkropp. Genom detta utförande erhålls bland annat fördelen att de från sändarenheten avgivna analoga högfrekventa radarsignalerna kan mottas av samplerenheten och omvandlas till digitala signaler innan de via släpringsanordningen överförs till den i den i huvuddelen belägna styrningsenheten för vidare behandling.

Härvid minskar bland annat störningskänsligheten och tillåts också billigare och enklare släpringsanordningar att användas.

Som anges ovan så hänför sig den föreliggande uppfinningen en anordning för insamling av polarimetrisk data från markradar innefattande en huvudkropp uppvisande K2\Patent\1100-\11007\1100757OOSe\O40414teXt.d0C 10 15 20 25 30 35 524 470 3 organ för förflyttning av anordningen längs marken, ett antennpar av sändar- och mottagartyp som är rörligt monterade på huvudkroppen för insamling av data fràn markradarn och organ för rotation av antennparen relativt anordningens huvudkropp och marken.

Lämpligen är antennerna linjärt polariserade och kan antennparen i en utföringsform vara inbördes fast fixerade och rörliga som en enhet. l en annan utföringsform är antennerna rörliga var för sig.

Rotation av antennerna på ett kontrollerat sätt tillåter data att insamlas med olika antennriktningar. Rörelsemöjligheten undanröjer behovet av ett flertal antennpar och minskar sålunda tillverkningskostnaderna samt reducerar effekterna av interferens från angränsande antennpar.

Företrädesvis är organet för förflyttning av anordningen längs marken något fordon som kan förflytta anordningen över terrängen vilket innefattar både motoriserade och icke motoriserade fordon. Fordonet kan styras manuellt eller fjärrstyras.

Lämpligen är antennparen upptagna i ett hus. Huset innefattar skärmar och RF- dämpare för att minimera växelverkan mellan sändar- och mottagarantennerna.

Företrädesvis förbinder en släpringsanordning antennerna och en kraftkälla som är upptagen i huvudkroppen. Släpringsanordningen erbjuder en kontinuerlig elektrisk kontakt mellan kraftkällan och antennparen.

Företrädesvis överförs endast digitala styrsignaler och likströmsspänningar genom släpringsanordningen. Endast enkla signaler leds genom släpringanordningen och antalet signaler som leds genom släpringsanordningen minimeras.

Lämpligen är i huset monterad en analog HF-utrustning som står i förbindelse med sändar- och mottagarantennerna. Den extra vikt som detta innebär är i praktiken försummar i jämförelse med tyngden hos skärmar och RF-dämpare som används för bildande av antennhuset.

Företrädesvis bestäms antennernas geometriska läge av en vinkellägesgivare.

Lämpligen överför vinkellägesgivaren antennernas geometriska läge till en styrenhet.

Lämpligen kan antennernas rörelse åstadkommas mekaniskt, elektriskt, hydrauliskt eller pneumatiskt.

Vidare kontrollerar styrenheten antennparet av sändar- och mottagartyp.

Företrädesvis kan styrenheten programmeras för mätning av polarisationsinformation vid ett godtyckligt antal antennlägen. Ett stort antal antennlägen ökar den tid som krävs för dataregistrering, men den stora datamängden möjliggör en mer sofistikerad omvandling av insamlad mätdata. Balansen mellan antalet orienteringsriktningar och mäthastigheten beror på den specifika uppgiften.

KI\Patent\1100-\1 1007\110075700se\040414teXt.d0c 10 15 20 25 30 524 470 4 I en annan aspekt av uppfinningen àstadkommes en anordning för insamling av data från markradarn med polarisationsinformation innefattande en huvudkropp som uppvisar organ för förflyttning av anordningen längs marken, organ för mottagande av ett linjärpolariserande antennpar av sändar- mottagartyp, varvid mottagarorganen är rörligt monterade på huvudkroppen och ett organ för förflyttning av mottagarorganen relativt anordningens huvudkropp och marken.

Den föreliggande uppfinningen kommer i det följande att beskrivas med hänvisning till den bifogade ritningen vilken endast som exempel visar en utföringsform av en anordning för insamling av polarimetrisk markradardata enligt uppfinningen.

På ritningarna visar: Figur 1 visar schematiskt en ritning av anordningen.

Den allmänt med hänvisningssiffran 1 betecknade anordningen innefattar en huvudkropp 2 och en del 3 som är roterbart monterad på huvudkroppen 2. Anordningens 1 huvudkropp 2 innefattar styrenhet 4 och en kraftkälla 5. En släpringsanordning 6 och en vinkellägesgivare 13 är belägna mellan huvudkroppen 2 och delen 3. Delen 3 innefattar en sändare 7 och en mottagare 8. Sändarantennen 7 och mottagarantennen 8 är planparallella och är inneslutna i ett hölje 12. Sändarantennen 7 har en tillhörande pulsgenerator 9 och mottagarantennen 8 har en sampler 10 och en analog till digital A/D- omvandlare 11. En drívenhet (ej visad) används för rotation av antennhöljet 12 relativt huvudkroppen 2.

Vid drift rör sig anordningens 2 huvudkropp 2 längs marken och styrenheten 4 svarande mot ett styrprogram och sänder styrsignaler genom släpringsanordningen 6 till pulsgeneratorn 9. Pulsgeneratorn initierar sändarantennen 7 som sänder elektromagnetiska vågor ned i marken nedanför. Den återgivna strålningen tas emot av mottagarantennen 8 och omvandlas till digital form i samplern 10 och A/D omvandlaren. Den genererade digitala informationen överförs därefter genom släpringsanordningen 6 till styrenheten 4.

Informationen kan antingen lagras i styrenhetens 4 minne för senare behandling eller behandlas i realtid av en dator ombord (ej visad). Styrenheten 4 styr dessutom de i höljet 12 upptagna antennernas 7, 8 rotation eller rörelser. Vinkellägesgivaren 13 förser styrenheten 4 med information om antennernas 7, 8 geometriska läge.

Det bör givetvis inses att uppfinningen inte är begränsad till detaljerna hos den specifika utföringsform som härvid beskrivs enbart i syfte att tjäna som exempel och att en mängd förändringar och modifieringar är möjliga utan att göra avsteg från uppfinningsidén såsom den definieras i patentkraven.

K:\Patent\1100-\1 1007\110075700Se\040414teXt.d0C

Claims (5)

10 15 20 25 524 :~'.:"-= :":°"t t' å' "É*..'::"1"= -' ' o u I ' PATENTKRAV

1. Anordning för insamling av polarimetrisk data från markradar innefattande en huvudkropp (2) uppvisande organ för förflyttning av anordningen (1) längs marken, en relativt huvudkroppen roterbar del (3) uppbärande ett antennpar av sändar- mottagartyp (7, 8), en kraftkälla (5) med en till denna ansluten styrenhet (4) för kontroll och styrning av markradarn, en sändarenhet (9) som är elektriskt förbunden med den ena antennen (7) av antennparet för genererande och utsändande av radarpulser samt en samplerenhet (10) som är elektriskt förbunden med den andra antennen (8) av antennparet för mottagande av reflekterade radarpulser, k ä n n e t e c k n a d av att det roterande antennparet (7, 8) innefattar sändarenheten (9), samplerenheten (10) och en i nämnda samplerenhet ingående A/D- omvandlare (11), varvid kraftkällan (5) och styrenheten (4) är belägna i huvudkroppen (2) förbundna med sändarenheten och samplerenheten via en och är elektrisk släpringsanordning (6) i vilket radarsignaler i digital form överförs via släpringsanordningen.

2. Anordning enligt kravet 1, varvid den antenn (7) av antennparet (7, 8) som används som sändarantenn innefattar sändarenheten (9).

3. Anordning enligt kravet 1 eller 2, varvid den antenn (8) av antennparet (7, 8) som används som mottagningsantenn innefattar samplerenheten (10) och A/D-omvandlaren (11).

4. Anordning enligt något av kraven 1 - 3, varvid sändarenheten (9) innefattar en analog högfrekvensutrustning.

5. Anordning enligt något av de föregående kraven, varvid antennerna (7, 8) är inneslutna i ett hus (12). Kt\Patent\1 100-\1 1 O07\1 1007570OSe\040210(nya)krav.d0C