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Dokumentenidentifikation DE3716857A1 15.12.1988
Titel Flugzeug-Radaranordnung
Anmelder Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH, 6000 Frankfurt, DE
Erfinder Jehle, Franz, Dipl.-Ing. (FH), 7900 Ulm, DE;
Drescher, Roland, Dipl.-Ing. (FH), 7917 Vöhringen, DE
DE-Anmeldedatum 20.05.1987
DE-Aktenzeichen 3716857
Offenlegungstag 15.12.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.1988
IPC-Hauptklasse G01S 13/86

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Flugzeug-Radaranordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Radaranordnungen finden vor allem in Kampfflugzeugen Einsatz. Das Suchradar dient zur Entdeckung von Radarzielen in einem bezüglich der Flugzeugachse vorgegebenen azimutalen und elevationalen Winkelbereich. Durch das scharf gebündelte Richtdiagramm ergibt sich eine große Reichweite bei gegebener Sendeleistung und eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung des Zielwinkels. Zum Absuchen des gesamten Winkelbereichs kann das Richtdiagramm mechanisch oder elektronisch geschwenkt werden. Das Radar-Warn-Empfangssystem ist zum Empfang von Signalen gegnerischer Suchradaranlagen vorgesehen, um möglichst frühzeitig die Gefahr des Entdecktwerdens durch solche gegnerischen Suchradars zu erkennen und Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Die Radarwarnsysteme enthalten hierzu neben dem Radar-Warn-Empfänger ein Antennensystem für azimutalen Rundumempfang. Das Antennensystem ist üblicherweise aufgebaut aus mehreren, nur schwach bündelnden Einzelstrahlen, die durch winkelversetzte Anordnung den gesamten Azimut überdecken.

Es ist offensichtlich, daß die Gegenmaßnahmen gegen die Entdeckung durch gegnerische Suchradars umso wirkungsvoller und die eigene Sicherheit damit umso größer ist, je frühzeitiger und genauer eine solche Bedrohungssituation erkannt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Flugzeug-Radaranordnung der eingangs genannten Art die Erkennung einer Bedrohungssituation durch gegnerische Suchradars zu verbessern.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

In der Abbildung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung skizziert.

Die scharf bündelnde Sende-Empfangs-Antenne AS des Flugzeug-Suchradar-Systems das für Monopulsbetrieb ausgelegt sei, erzeugt ein schmales, bleistiftförmiges Richtdiagramm DΣ und weist damit einen hohen Antennengewinn auf. Das Richtdiagramm ist innerhalb eines vorgegebenen (Raum-) Winkelbereichs schwenkbar. Für die Diagrammschwenkung ist eine Steuerung ST vorgesehen in welcher zu jedem Zeitpunkt die genaue Information über den momentanen Schwenkwinkel, d. h. die Ausrichtung des Richtdiagramms vorliegt. Aufbau der Antenne und Möglichkeiten der Diagrammschwenkung sind in verschiedener Form bekannt. So kann die Antenne AS beispielsweise eine mechanisch geschwenkte Schlitzstrahler-Gruppenantenne oder eine phasengesteuerte Gruppenantenne mit elektronischer Diagrammschwenkung sein. Der Sendesignalzweig ist für die Betrachtung der Erfindung ohne weitere Bedeutung und in der Skizze daher nicht enthalten. Die von der Antenne aufgenommenen Signale werden in für Monopulsbetrieb allgemein bekannter Weise zu zwei Differenzsignal ΔAZ und ΔEL und einem Summensignal Σ zusammengefaßt. Das Summensignal entspricht dem Empfang von Signalen über das eingezeichnete bleistiftförmig schmale Richtdiagramm. Die den Signalen ΔAZ und ΔEL entsprechenden Differenzdiagramme sind gleichfalls allgemein bekannt und der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet. Die Signale ΔAZ, ΔEL und Σ sind dem Empfänger des Flugzeug-Suchradars zur Zielentdeckung zugeführt.

Das Radarwarnsystem des Flugzeugs enthält ein den gesamten Azimutbereich abdeckendes Antennensystem AR, einen nicht im einzelnen eingezeichneten Empfangszweig ER und einen Radarwarnempfänger RWE. Das skizzierte Radar-Warn-Antennensystem AR besteht aus vier um jeweils 90° winkelversetzte Einzelstrahlern mit kaum gebündelten, sich gegenseitig überlappenden Diagrammen DR. Über diese (feststehenden) Diagramme können Signale aus dem gesamten Azimutwinkelbereich empfangen werden. Wie leicht zu erkennen ist, sind aber der Antennengewinn und die Winkelauflösung (z. B. durch Amplitudenmonopuls) nur gering.

Die über das Antennensystem AR empfangenen Signale sind nach Durchlaufen des Empfangszweiges ER dem Radarwarnempfänger zugeführt, der die Vielzahl der empfangenen Signale nach bekannten Verfahren sortiert und verarbeitet und erkannte Bedrohungen durch gegnerische Radarsysteme meldet.

Soweit entspricht die skizzierte Radaranordnung den bislang eingesetzten Anordnungen. Gemäß der Erfindung ist bei der skizzierten Anordnung nun ein zusätzlicher Empfangszweig ESR vorgesehen, dem die über das Summendiagramm DΣ der Sende-Empfangs-Antenne AS des Suchradars empfangenen Signale zuführbar sind und dessen Ausgang an den Radarwarnempfänger RWE angeschlossen ist.

Der zusätzliche Empfangszweig enthält im wesentlichen einen Signaldetektor (Diode) DET, einen Begrenzer LIM zum Schutz des Signaldetektors und einen Verstärker AMP. Uber einem Umschalter U ist das Summensignal Σ des Monopuls-Empfangssystems wahlweise bei Radarbetrieb dem Suchradarempfänger (Schalterstellung I) oder bei reinem Empfangsbetrieb dem zusätzlichen Empfangszweig ESR (Schalterstellung II) zugeführt. Prinzipiell ist auch die Auskopplung eines Signalanteils aus dem Σ-Signalzweig mittels eines Kopplers möglich, wodurch aber der Signalpegel sinkt. Bevorzugt ist aber die Ausführung mit dem Umschalter U. Im Radarwarnempfänger werden die über den zusätzlichen Empfangszweig ankommenden Signale mit der zusätzlichen Information von der Steuerung ST über den momentanen Schwenkwinkel auf eine eventuelle Bedrohungssituation hin überprüft und auch mit den Empfangssignalen des Radarwarnantennensystems AR verknüpft.

Die erfindungsgemäße Flugzeug-Radaranordnung weist einige bemerkenswerte Vorteile auf:

Die genaue Winkelerfassung ermöglicht eine detailiertere Erfassung der Bedrohungssituation. Mit der genauen Winkelinformation können auch Signale von verschiedenen Sendern leicht getrennt werden. Darüber hinaus kann der insbesondere bei hohen Pulsdichten aufwendige Sortierprozess des Radarwarnempfängers für die über die Antenne AR empfangenen Signale einfacher und effektiver durchgeführt werden, wenn die mit der Zusatzinformation des Schwenkwinkels vorliegenden Signale aus dem zusätzlichen Empfangszweig mit den Signalen von der Radar-Warn-Antenne AR verknüpft werden.

Durch den hohen Antennengewinn der Sende-Empfangs-Antenne ergibt sich eine erhebliche Reichweitensteigerung und damit eine frühere Erkennung von Bedrohungssituationen. Dabei ist von besonderer Bedeutung, daß der von der Sende-Empfangs- Antenne überwachte Winkelbereich in Flugrichtung liegt und damit genau den Bereich abdeckt, in dem eine genaue und frühzeitige Erkennung und Indentifizierung von Bedrohungen besonders wichtig ist, da sich der Abstand zu bedrohenden Radars in Flugrichtung schnell verringert und die Bedrohung damit schnell anwächst.

Der Empfang über die Sende-Empfangs-Antenne erweitert auch die Möglichkeit der Auffassung von Radarsignalen mit geringer Leistung, aber längerer Senderaktivität, wie beispielsweise CW-Radars, Pulsradars mit hoher Pulsfolgefrequenz oder mit Pulskompression.

Das Flugzeug-Suchradar ist zwar im allgemeinen nur für einen schmalen Frequenzbereich ausgelegt, die Antenne AS (einschließlich der Monpuls-Diagrammformung) zeigt aber über einen relativ breiten Frequenzbereich einen hohen Gewinn. Der einfach aufgebaute zusätzliche Empfangszweig ist gleichfalls breitbandig, so daß der Radarwarnbetrieb mit der Sende-Empfangs-Antenne und dem zusätzlichen Empfangszweig einen großen Teil der als Bedrohung in Frage kommenden Radarsysteme erfassen kann.

Der zusätzliche Schaltungsaufwand ist gering, so daß weder hinsichtlich Platzbedarf noch Gewicht noch Kosten nennenswerte Nachteile gegenüber den bekannten Anordnungen auftreten. Insbesondere können auch bestehende Radaranordnungen mit geringem Aufwand mit dem zusätzlichen Empfangszweig nachgerüstet werden. Durch die zusätzliche Information muß im wesentlichen lediglich das Auswerteprogramm im Radarwarnempfänger RWE modifiziert werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Flugzeug-Bord-Radaranordnung, enthaltend ein Suchradar mit einer scharf bündelnden Sende-Empfangsantenne mit schwenkbarem Richtdiagramm und ein Radar-Warn-Empfangssystem mit im Azimut nicht oder nur gering gerichteter Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Empfangszweig für die über die Sende-Empfangsantenne aufgenommenen Signale vorgesehen ist, dessen Ausgangssignale dem Radar-Warn-Empfänger zugeführt sind.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Umschalter wahlweise der Empfangszweig des Suchradars oder der zusätzliche Empfangskanal an die Sende-Empfangs-Antenne anschließbar sind.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-Empfangs-Antenne für Monopuls-Betrieb ausgelegt ist und der zusätzliche Empfangszweig für die Summensignale vorgesehen ist.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Empfangskanal im wesentlichen einen Begrenzer, einen Signaldetektor und einen Verstärker enthält.






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