NO161763B - Fremgangsmaate for aa bestemme asimutvinkel for et bevegelig maal, samt tilsvarende apparat. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører radarstyrte våpensystem-

er og mer presist en fremgangsmåte for å bestemme asimutvinkelen for et bevegelig mål, som oppviser en radial hastighetskomponent i forhold til den elektriske sikteakse for en interferometerantenne i et AMTI-system med syntet-

isk apertur-radar med en fremviser for avstand sammenlign-

et med asimutvinkel, idet fremgangsmåten omfatter

a) å opptegne de data som er fremskaffet fra interferometriske målinger på de mottatte signaler fra de stasjo-

nære clutter og de faste mål som Doppler-frekvens sammenlignet med interferometer-vinkelen, idet målingene er sammennestet med de målinger av data som er nødvendig for avstands-asimut-fremvisningen.

Oppfinnelsen vedrører også et apparat for å bestemme asimutvinkel for et bevegelig mål.

Det er velkjent at det reflekterte radarsignal fra et bevegelig mål på bakken kan vise en dopplerfrekvens som er merkbart forskjellig fra den fra spredningsobjekter på

bakken i målets umiddelbare nærhet, på grunn av den ek-

stra dopplerfrekvensforskyvning som forårsakes av målhastighetens komponent langs siktelinje-retningen. Et-

tersom syntetisk apertur radarfremvisning kartlegger hvert spredningsobjekt med en intensitet som er pro-

porsjonal med dets signalstyrke i en avstand/asimutvinkel-koordinatramme, hvor asimutvinkelen er gradert etter dopplerfrekvensen, kan et bevegelig mål som har en ekstra dopplerfrekvens-komponent som følge av målets radiale bevegelse, bli ukorrekt plassert i asimut på radarskjermen. Hvis den resulterende dopplerforskyv-

ning er stor nok, f.eks. ut over frekvensområdet for bakkeclutteret som kartlegges, kan målet komme helt utenfor bildet.

Eksisterende Airborne Moving Target Indication (AMTI) radar systemer tar hensyn til forekomsten av bevegelsesinduserte asimutfeil og søker å korrigere dem ved bruk av antenne-registrerte asimutvinkelmålinger sammenholdt med dopplerfrekvens, og man er klar over at dette forhold blir- plottet i det vesentlige i en rett linje for faste mål og clutter. En diskontinuitet i denne lineære plotting som følge av at vis-se terskeldannende krav skal tilfredsstilles, blir identifisert som et mål i bevegelse og blir projisert i dopplerfrekvens i samme antenne-registrerte asimutvinkel på den rette linjen. Den dopplerforskyvning sem krysses av denne projeksjon blir brukt for relokering av det identifiserte, bevegelige mål i asimut på bildet, slik at det kommer frem i kontekst av dets oppfattede omgivelser. Den antenneregistrerte asimutvinkel brukes som et mål på asimutlokalisering for våpenledninq.

Slike teknikker er imidlertid fortsatt befengt med betydelige feil i bildelokalisering likesom asimutvinkelmåling som kreves for våpenledning. I praksis kan det bevegede målets netto dopplerfrekvens falle innenfor hovedstrålens clutter-frekvensspektrum. Ved slike tilfelle inneholder dopplerfiltret som inneholder det bevegede målets signal også et signal fra stasjonært clutter fra en fullstendig avvikende asimutvinkel i hovedstrålen. Det er nærværet av dette cluttersignal i målets dopplerfilter som skaper alvorlige feil i asi-mutvinkelmålingen av et bevegelig mål. Det kan videre ses at feil i den antenneregistrerte asimutvinkelmåling vil skape tilsvarende feil i bilderelokeringen.

Faktisk er disse kjente teknikker ikke i stand til å ta hensyn til reduksjonen av asimutvinkelmålingens nøyaktighet som forårsakes av den ubestemte hovedstråle-clutterflekk, hvis signal opptrer i måldopplerfiltret. I praktiske tilfelle kan denne feil være mange ganger den tillatte for nøyaktig ra-darstyrt våpenfremføring, og den kan i tillegg være uaksep-tabel for fremvisningsformål.

Det er følgelig et generelt formål med foreliggende oppfinnelse å overvinne de ovennevnte begrensninger og ulemper som belaster de eksisterende systemer.

En spesiell hensikt med foreliggende oppfinnelse er å til-veiebringe en fremgangsmåte og et apparat for å bedre effektene av ubestemt hovedstråleelutter på antenneregistrerte asimutvinkelmålinger.

En annen hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en fremgangsmåte og et apparat for samtidig opprettelse av syntetisk apertur-radarfremviste bilder av faste mål, clutter og bevegelige mål for å muliggjøre nøyaktig, ordre-styrt våpenfremføring ved bruk av relativ avstand og asimutvinkel-teknikker.

Ytterligere et formål ved foreliggende oppfinnelse er å til-veiebringe en fremgangsmåte og et apparat for å dempe virkningene av potensielt signifikante fasefeil av annen <q>rad på fremviste relokerings og asimutvinkelnøyaktigheter, hvor nevnte feil skyldes lokalisering utenfor sikteaksen av det bevegelige mål og en falsk clutterflekk.

Ifølge foreliggende oppfinnekse realiserer men disse formål ved en fremgangsmåte av den innledningsvis angitte art, som er karakterisert ved at

b) den radiale hastighetskomponent Vm for det bevegelige mål måles, f.eks. basert på en standard-beregningsmetode, c) at den fastlagte netto-doppler-frekvens for det bevegelige mål med størrelsen -2Vm/Xblir forskjøvet, idet X er radarsystemets driftsbølgelengde, slik at det bevegelige mål ligger i en doppler-celle hvis frekvens svarer til den for clutter i den umiddelbare nærhet av det bevegelige mål, og d) at på grunnlag av opptegningen av doppler-frekvensen i forhold til interferometer-asimutvinkelen for de stasjonære clutter og det faste mål fremskaffes asimutvinkelen for clutter i den umiddelbare nærhet av det bevegelige mål relatert til den elektriske sikteakse for antennen .

Hvordan apparatet ifølge oppfinnelsen er realisert,

fremgår av de vedføyde krav 7-12.

Således representerer den foreliggende oppfinnelse et tek-nisk fremskritt, også i forhold til US-patentskrift 4.217.583 og EP-publikasjon 31443, spesielt slik det er angitt i det foreliggende krav 1, nemlig at skiftingen av den observerte netto dopplerfrekvens av det bevegelige mål finner sted ved størrelsen - 2 Vm , slik at det bevegelige mål blir liggende i en dopplercelle, hvis frekvens svarer til frekvensen av clutter i det bevegelige måls umiddelbare nærhet. At skifting av målet til en celle svarende til clutter i nærheten av målet, er ikke kjent fra disse publikasjoner. Det er en slik skifting som i høy grad øker nøyaktigheten ved oppfinnelsen, sammenlignet med tidligere kjente systemer, f.eks. dem som er omtalt i motholdene.

Det system som er omtalt i US-patentskrift 4.217.583 skaffer bare grunnleggende clutter-korrigering. Den erkjenner i det hele tatt ikke problemet og feilene som kan resultere fra clutter i nærheten av målet. Det målsignal som detekteres ved hjelp av teknikken ifølge nevnte US-patentskrift, vil ikke være nøyaktig fordi det vil inneholde uønskede komponenter fra forskjellige store clutter-spredninger som fremskaffer dopplersignaler som faller inn i den samme område-innhengning som målsignalet. Å bare subtrahere slike clutter-signaler,

slik det gjøres ifølge US-patentskrift 4.217.583, gir et resultat som ikke er bedre enn det som forøvrig er omtalt i den foreliggende beskrivelse, fordi i virkelig-heten innbefatter målsignalet uønskede komponenter fra clutter som er forskjøvet i forhold til sikteaksen.

Den kjente teknikk ifølge ovenfor omtalte US-patent-skrif t utfører ingen korrigeringer for slike feil.

På samme måte blir der ved teknikken ifølge EPO 31443 ikke utført noen korreksjon av clutter som er forskjøvet i forhold til sikteaksen. Denne kjente teknikk subtra-herer ett bildeplan fra et annet bildeplan for å frem-skaffe en brutto indikasjon av et bevegelig mål. Imidlertid vil systemet i henhold til EPO 31443 ikke be-handle eller løse problemet i forbindelse med clutter som er forskutt i forhold til sikteaksen, og foreslår heller ikke noen forholdsregler for skifting av målet til sin tilsvarende stasjonære celle, for kompensering av clutter i nærheten av målet.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til de vedføyde tegningsfigurer som viser utførelsesformer for oppfinnelsen.

I tegningen er

fig. 1 et diagram som bidrar til å illustrere mål-feillokali-seringsproblemet som foreliggende oppfinnelse søker å løse,

fig. 2 er et blokk-skjema som representerer et relativ avstand og vinkelbehandlings-radarsystem ifølge kjente teknikker ,

fig. 3A illustrerer et syntetisk apertur radarbilde av avstand sammenholdt med asimutvinkel for et bevegelig mål, hvor en mållokaliseringsfeil er antydet,

fig. 3B er en plotting av antenne-målt asimutvinkel, sammenholdt med dopplerfrekvens,

fig. 4 illustrerer flersignal transmisjons- og mottagelses-punkter med henblikk må antenne-siktlinjens retning i tre posisjoner i innbyrdes avstand langs plattformens flybane,

fig. 5 er et vektordiagram av mål- og cluttersignaler, plassert langs antennens siktlinje,

fig. 6A, B og C illustrerer flersignal-transmisjons- og mot-tagelsespunkter med henblikk på antennens sikteakseretning i et flertall posisjoner i innbyrdes avstand langs plattformens flybane,

fig. 6D illustrerer signalgangen gjennom de (2) radar-mottagere,

fig. 7 er et vektordiagram av signaler som reflekteres fra et mål og clutter beliggende i posisjoner med siktlinjeav-vik,

fig. 8 illustrerer banelengdeforskjellen for et spredningsobjekt med siktlinje-avvik i forhold til den siktlinje-bevegelseskompenserte banelengde og

fig. 9 er et blokk-skjema som illustrerer de fysiske utfø-relsesformer av oppfinnelsen.

I et typisk scenarium for luft-til bakke-våpen, blir et mis-sil eller en glidebombe manøvrert til starten av nesten ver-tikal sluttbane ved hjelp av inertial eller radio lokalise-rings midt-kurs styreteknikker. I den avsluttende styrings-fase, blir et interferometerantennesystem brukt i forbindelse med en syntetisk apertur radar og signalbehandlingsenhet for gjennomføring av målinger av den relative avstand og asimutvinkel mellom våpnet og et bakke-mål, som er utpekt av operatøren på et syntetisk apertur bakke-bilde med høy opp-løsning og sann tid.

Når våpensystemet nærmer seg et målområde, kreves nøyaktig informasjon om målets posisjon for at nøyaktig våpenfremfø-ring skal muliggjøres. Fig. 1 bidrar til å illustrere mål-feilposisjoneringsproblemet ved bruk av konvensjonelle teknikker. Som vist her, vil et mål i den faktiske posisjon 11, som beveges med en radial hastighet V"m langs radarens siktlinje, innføre ytterligere en dopplerfrekvenskomponent i det mottatte radarsignal som følge av dets bevegelse. I diagram-met representerer V flyets horisontale, hastighet og 6 asimutvinkelen mellom flyets hastighetsvektor og antenne-siktlinjeretning. (Virkningene av depresjonsvinkelen er ig-norerbart små ved vanlig syntetisk apertur bakkebiiae og er derfor ikke omtalt her.) Uten bistand av foreliggende oppfinnelse, kunne midlene for relokering av den fremviste posisjon av det bevegelige mål ved bruk av antenneregistrerte asimutvinkelmålinger vise grove feil i forhold til den sanne posisjon 11 som følge av nærvær av det reflekterte cluttersignal fra sted 13 i målvinkelmålingen. Denne interfero-metrisk bestemte asimutvinkel kan også være generelt uaksep-tabel for nøyaktig våpenfremføring som følge av denne feil-kilde.

Fig. 2 viser et grunnleggende blokk-skjema som avbilder be-handlingen av relativ avstand og asimutvinkel ved bruk av kjente syntetisk apertur radar/interferometerteknikker. En fjérnstyrekanal fra fly til våpen sørger for den nødvendige informasjon til våpnet for fjernstyring av våpenbanen på en slik måte at den relative avstands og asimutadskillelse dri-ves til null og våpnet slår i målet. I tillegg til dekoding av fjernstyretransmisjoner, bærer våpnet også en transponder for opprettelse av sterke signaler på flyradaren som respons på spørresignaler fra den med den hensikt å muliggjøre nøyak-tige målinger av våpnets relative avstand og asimutvinkel i forhold til et utpekt bakkemål.

Som vist i fig. 2, blir de reflekterte radarsignaler mottatt av interferometerantenne 14, som har separat eksiterbare høyre og venstre partier. Mottagerne 15 og 17 er utformet for regulering etter det mottatte signal når det gjelder amp-litudevariasjoner og faseforskyvninger forårsaket av flyets bevegelse, slik denne oppfattes av bevegelseskompenserings-enheten 19. Senderen 18 er tilpasset for å generere radar-sendesignaler som sendes via interferometerantennen 14. De kompenserte signaler blir demodulert, avstandssamplet og digitalisert, og blir deretter sendt videre til hoved- og hjelpe-dopplerprosessorene 21 hhv 23, hvor to identiske dopplerf iltersett blir generert ved digitale signalbehandlings-teknikker. Ett eksempel på en anordning som er i stand til å utføre disse teknikker er en Vector Array Processor, Modell No. FPS 120B, produsert av Floating Point Systems, Inc. En eller annen avstands/doppler-målcelle sem blir utformet på skjermen av operatøren, blir isolert i hoved- og hjelpe-dopplerprosessorene 21, 23, og signalene derfra blir ledet til fasedetektoren 25 for interferornetrisk fasesammenligning for bestemmelse av målets asimutvinkel i forhold til antennens sikteakse. På lignende måte blir våpentransponder-retursignaler,sammenflettet med bakkeretursignaler med samme pulsrepetisjonsfrekvens, ledet fra mottakerne 15 og 17 gjennom transponderreturprosessorene 27 og 29. Fasesammenligning av disse utganger ved fasedetektor 31 gir våpnets interferometriske asimutvinkel. Fasedeteksjonsfunksjoner kunne også utføres av Vector Array Processor, Modell No. FPS 120B. Sammenligning av fasedetektor-utgangene fra 25 og 31 ved komparatoren 33, muliggjør bestemmelse av den relative mål-til-våpen asimutvinkel som skal brukes for våpenstyring. På lignende måte gir sammenligning av målavstand-utgangen fra hoved-dopplerprosessoren 21 og transponderreturprosessoren 27 ved komparatoren 3 5 den relative avstandsmåling som er nødvendig for våpenstyring. Transponder-returbehandlings- og sammenlig-ningsteknikkene kan gjennomføres med en universal-datamaskin, som Modell PDP11-34M, fremstilt av Norden/DEC.

Når det gjelder foreliggende oppfinnelse er det bemerket at det mottatte signal fra et bakkemål som er i bevegelse kan ha en dopplerfrekvens som er merkbart forskjellig fra doppler-frekvensen av bakkespredningsobjekter i målets umiddelbare nærhet, som følge av det ekstra dopplerfrekvensskift som forårsakes av målhastighetens komponent langs siktlinjen til flyet. Ettersom syntetisk aperturradarbildet kartlegger hvert spredningsobjekt med en intensitet som er proporsjonal med dets signalstyrke i en avstand/asimutvinkel-koor-dinatramme, hvor asimutvinkelen er gradert ifølge dopplerfrekvensen, kan et bevegelig mål blir uriktig lokalisert i asimut på bildet. Hvis dets dopplerskift er stort nok, dvs. ut over frekvensområdet av det bakkeclutter som kartlegges, kan det komme helt utenfor bildet. For at våpenstyring skal kunne gjennomføres mot et slikt bevegelig mål, er det avgjørende at det kan relokaliseres på bildet, slik at det kan ses i forbindelse med sine omgivelser. Dette krever først at dets avstand og antenneregistrerte asimutvinkel blir bestemt. Teknikker for å gjøre dette, kan best illustreres ved bruk av fig. 3A og 3B for et fly, hvis radarstråle belyser bakken mot høyre, som illustrert i fig. 1. Fig. 3A avbilder et bilde av hastighet kontra asimutvinkel og angir også retningen av økende dopplerskift av bakke-spredningsobjekter. Et mål som beveges med en positiv radial hastighet mot flyet vil ha et større dopplerskift enn bakkeclutterets i målets umiddelbare nærhet. Følgelig vil dets avbildede posisjon i avstand være riktig, men dets observerte asimutvinkel vil være forskutt mot venstre (punkt Y) fra det sted hvor det rettelig skulle ha vært (punkt X). Midler for identifisering av et bevegelig mål består av undersøkelse av hver avstandspakke etter tur og for hver av dem bestemmelse av den rette linje som best forbinder verdiene av den antenneregistrerte asimutvinkel kontra dopplercelletallet (frekvens). Avstandspakkesampling kan skje med 20 nanosekunders intervaller eller andre ønskede intervaller som lar seg fastsette. Målinger av bakkeclutter eller stasjonære diskrete størrelser vil følge denne linje mens et bevegelig mål, hvis dopplerfrekvens avviker fra clutterets i de umiddelbare omgivelser, vil falle utenfor linjen. Et slikt punkt er avbildet som punkt A' i fig. 3B, som svarer til punkt Y i bildegjengivelsen i fig. 3A.

Ved undersøkelse av hver dopplercelle, kan et punkt som på denne måte faller fra den rette linje (innenfor de foreskrev-ne krav til amplitude og frekvensterskel) identifiseres som et mål i bevegelse. Terskelkravene kan omfatte en hastighets-toleranse i størrelsesorden 0,3-0,6 m/sek. for eliminasjon av falske indikasjoner fra fenomener som bevegelse av trær på grunn av vind. Det kan også opprettes amplitudeterskier, gjerne i størrelsesorden 10 db, med henblikk på cellens gjennomsnittlige clutternivå, igjen for å hindre falske indikasjoner som følge av støy og lignende. Midlene for mål-relokering vil da bestå av tilordning av verdien (Af)^ -

(Ad)2 som den frekvens med hvilken det bevegede mål feilaktig ble forskutt på bildet, på grunn av dets ekstra dopplerfrekvens som følge av radial bevegelse, og dermed relokering av det indikerte punkt Y på bildet med /(Af)^ - (Af)2/ til

punkt Z. I tillegg ville asimutvinkelen som er tildelt målets sted for våpenledning være (A©) , den tilsynelatende asimutvinkel av det bevegelige mål, målt av interferometerantennen. På denne måte kan ett eller flere bevegelige mål relokeres for bildehensyn og følges i avstand og asimutvinkel over suk-sessive genererte felter.

Slike teknikker er imidlertid utsatt for betydelige feil når det gjelder bildelokalisering og asimutvinkelmåling for våpenledning, når det bevegelige målets netto dopplerfrekvens faller innenfor hovedstrålens clutterfrekvens-spektrum. I slike tilfelle vil dopplercellen som inneholder det bevegede målets signal også inneholde signal fra stasjonært clutter, men fra en helt annen asimutvinkel innenfor hovedstrålen. Dette er illustrert som punkt C i fig. 3B, beliggende i asimutvinkel (A6)2 i forhold til strålens sikteakse. Effekten av det kunstige cluttersignal i dopplerfiltret på det bevegelige mål fører til en ukorrekt måling av asimutvinkelen av det bevegelige mål (betegnet som (AQ)i fig 3B, i stedet for (AB)^, den antatt riktige asimutvinkel. Feil av denne type kan bli mange ganger så store som tillatt for nøyaktig radar-styrt våpenfremføring, og kan i tillegg være uakseptable for bildeformål. Ett enestående trekk ved foreliggende oppfinnelse er at den tillater nøyaktig bestemmelse av asimutvinkelen av et beveget mål i forhold til antennens elektriske sikteakse, som relative asimutvinkelmålinger av våpen og mål blir referert til for nøyaktig våpenledning. Foreliggende oppfinnelse kan finne anvendelse i forbindelse med elektronisk ak-tive eller passive våpensystemer og kan utvides av mange ty-per av standard radarledningssystemer for å tillate nøyaktig fremføring av forskjellige våpentyper til bevegede og/eller stasjonære mål. Denne teknikk oppnås ved nøyaktig bestemmelse av den dopplercelle hvor målet ville ligge, dersom det ikke var i bevegelse i det hele tatt og for hvilken nøyaktige interferometriske asimutvinkeldata er oppnådd. Det utstyr som kreves for implementering av denne teknikk kan omfatte en valgfri universalprosessor av et antall slike prosessorer som er i stand til å utføre raske fourier-transformasjoner eller diskrete fourier-transformasjoner. Som fagfolk vil forstå,

er dette utstyr lett tilgjengelig fra en mangfoldighet av produsenter. I tillegg til å oppnå en nøyaktig asimutvinkel for det bevegede mål, vil disse anordninger også sørge for presis relokering av avbildede mål i bevegelse. Disse resul-

tater oppnås ved at det gjøres en nøyaktig måling av målets radiale hastighet ved bruk av clutter-kanselleringsteknikker,

som er forklart nedenfor. Når man har oppnådd et nøyaktig mål på målets radialhastighet Vm, trekkes størrelsen ^ AVm fra den observerte netto dopplerfrekvens av det bevegelige mål, (Af)^), for oppnåelse av målets frekvens (Af)^, der-

som det ikke var i bevegelse. (Se fig. 3B) Fra den rette lin j eplotting av dopplerf rekvens sammenholdt med interfercmeter-asimutvinkel for stasjonært clutter, oppnås asimutvinkelen (AQ)j for det bevegede mål, svarende til målets dopplerfre-

kvens uten bevegelse. I tillegg identifiserer den utledede frekvens (Af)^ den dopplercelle i hvilken signalet for det bevegelige mål må relokeres for bildeformål, slik at det bevegede mål opptrer i presis overensstemmelse med dets omgivelser .

Midlene for clutterkansellering og nøyaktig måling av målets radiale hastighet er illustrert i fig. 4, som viser et antennesystem i tre etter hverandre følgende posisjoner, idet flyet parallellforskyves med hastigheten V, som vist. Meka-

nisk kardansk opphengte antennesystemer, som en modell AN/ APQ-156, produsert av Norden Company og ført i Navy/Grumman Corporation A-6E, som er et tungt angrepsfly, kan tilpasses ( til bruk i forbindelse med oppfinnelsen. Elektronisk styrte antennesystemer, som RARF antennen, produsert av Emerson Electric Company, kan også benyttes. Signalmottagelse kan

skje i tre fasesentre med lik innbyrdes avstand (atskilt med avstanden d), betegnet med L, M og R (med godt tilpasse-

de antennemønstre), og sending kan skje fra et fasesentrum som faller sammen med M. Ved den viste implementering, skjer signalmottagelse ved ikke mer enn to fasesentra av gangen,

slik at to-kanals mottager og behandlingssystemet ifølge fig. 2 passer. I fig. 4 er antennens elektriske sikteakse-retning vist perpendikulært på den linje som passerer gjen-

nom fasesentrene L, M og R på samme linje. Disse punkter kan

være faktiske fasesentra for et antennesystem som er meka-nisk stabilisert på den faktiske sikteakseretning, eller L, M og R kan likeverdig være projeksjonene av de faktiske fasesentra av et skråsikt-antennesystem på et plan perpendikulært på sikteaksens retning. Sending fra M og mottagelse ved L (eller R) svarer til et likeverdig enkelt to-veis fasesentrum midtveis mellom de to punkter for alle returer rundt sikteaksen. Når antennen beveges forover med flyet, vil etter hverandre følgende mottagelser ved L, M og R for de tre antenneposisjoner som er vist gi opphav til tre to-veis fasesentra (vist som "+"), som alle er på linje med sikteakseretningen. Pulsrepetisjonsfrekvensen (prf) er variabel som respons på flyhastigheten og sikteaksevinkelen for å svare til 2Vsin 9/d, hvor V er flyets hastighet, for at denne presise linjeoppretting skal finne sted. (Dette fremgår av fig. 4.) Følgelig vil de tre signaler som mottas fra et stasjonært spredningsobjekt langs sikteaksen ha samme amplituder og fase etter bevegelseskompensasjon, ettersom bevegelses-kompensasjonen korrigerer den radielle fasesenterfremskyvning som følge av flybevegelse. En typisk enhet for montering om bord på fly for bevegelseskompensasjon er ASN 92 enheten, som produserer av Litton Industries. På lignende måte vil signalene som mottas ved de tre etter hverandre følgende fasesentra (etter bevegelseskompensasjon) fra et mål langs sikteaksen, som beveges med en radial nær-mehastighet Vm, avansere i fase mellom pulsene (atskilt i tid av AT = 1/PRF) med en verdi

hvor A = radarens operasjonsbølgelengde.

Et nøyaktig mål på 4> vil derfor tillate bestemmelse av Vm for kjente Vsin6, A og d. Vektordiagrammet er vist i fig. 5, hvor A og B er mål- hhv clutteramplituder og Al, A2 og A3 er tre sammensatte vektorer av målet pluss clutter.som svarer til signalene som mottas ved de tre antenneposisjoner.

En direkte fasevinkelmåling mellom Al og A2 (eller A2 og A3) ville føre til et høyst feilaktig mål på <X> på grunn av nærværet av clutter. Men ved dannelse av vektorsubtraksjonene Al = A2-A1 og A2 = A3-A2, annuleres clutteramplitudene og fasevinkelen. 6 mellom Al og A2 ses å være identisk med <I> , faseavanseringen av bevegkrafteh mellom pulsene ved fravær av clutter. Denne operasjon kan også gjennomføres i proses-sorutstyret.

Når det bevegede måls hastighet Vm er oppnådd, vil størrel-sen - ^ m ifølge oppfinnelsen representere den frekvens med hvilken det fremviste bevegede målsignal må skiftes, slik at det blir beliggende i en celle hvis frekvens representerer clutterets i den faktiske umiddelbare omgivelse av det bevegede mål.

Med henblikk på fig. 3B, blir det bevegede mål etter bestemmelse av frekvensskiftet - —r- — relokert den korrekte verdi fra (Af)^ til (Af)^ og tildelt asimutvinkelen (AØ)^, den riktige asimutvinkel av clutter i det bevegede målets umiddelbare nærhet. På denne måte er effekten av den falske clutterflekk omgått ved at den er kansellert.

De tre vektorene Al, A2 og A3 i fig. 5 må ikke i denne oppfinnelses kontekst begrenses til tre pulsreturer, men representerer i realiteten vektorsummene av tre koherente inte-grasjonsprosesser. Dette er illustrert i fig. 6C, som viser antennen i etter hverandre følgende fremføringsposisjoner. Fig. 6A viser f.eks. sending av 17 pulser fra sendefase-senterposisjonene Ml til M17. Fig. 6B viser de tilgjengeli-ge siktlinjer L0S1, L0S3, L0S5 m.v. ved hvilke brukbare pulstripletter resulterer (dvs LI, M2, R3; L3,M4,R5; L5,M6, R7; m.v.). Det er innlysende at avstands/doppler kartene som dannes fra de koherente integrasjoner og dopplerbehandling av signalene i de tre kolonner i fig. 6B kan brukes for detektering av et bevegelig mål og nøyaktig asimutvinkelmåling av bevegede mål, hvor antallet punkter i de tre rekker bestemmes av dopplerfiltrets båndbreddekrav, som fremkommer av-

hengig av den ønskede oppløsningsgrad.

Vektorsubtraksjon av første kart fra det andre på celle for celle basis vil indikere alle ukansellerte rester over en foreskrevet terskel som bevegelige mål, mens subtraksjonen av det andre fra det tredje vil gi den nødvendige ytterligere informasjon for å bestemme alle bevegede hastigheter og dermed deres tilsvarende sanne asimutvinkler ved hjelp av teknikkene ifølge foreliggende oppfinnelse som fremlagt i de foregående avsnitt. Det fremgår også fra fig.6C at det ved mottagelse fra Ri samtidig med Li; R3 og L3 m.v. kan gjennom-føres sammenflettede interferometriske målinger på stasjonært bakkeclutter og faste mål, slik at de nødvendige data oppnås for plotting av interferometer-asimutvinkelen kontra doppler-frekvens (rette linjer), som tidligere ble vist å være avgjø-rende for implementering av teknikkene ifølge foreliggende oppfinnelse. Samme interferometriske data kan behandles med henblikk på fremviste bilder som også kan være avgjørende for å utføre fjernstyrt våpenledning. På grunnlag av det ovenstående kan kartlegging, interferometri av faste mål og clutter og clutterundertrykt detektering av bevegelig mål samt asimutvinkelmåling gjennomføres på basis av sammenløpende da-ta. Det ska-1 bemerkes at det er enestående ved foreliggende oppfinnelse at det bevegede målets asimutvinkel, bestemt på denne måte, ligger innenfor den interferometriske referanse-ramme for antennen og dermed er undergitt relativ asimutvinkelmåling med henblikk på styrte våpen, uavhengig av noen av de vinkelfeilkilder som følger ved et absolutt asimutvinkel-målesystem.

Oppnåelse av den endelige nøyaktighet ved denne oppfinnelse krever svært nøyaktige beregninger av VsinØ og VcosØ, flyets hastighetskomponenter perpendikulært på og parallelt med antennens elektriske sikteakse. Uten førstnevnte vil asimut-relokeringsfeil oppstå, og uten sistnevnte vil mangelfull bevegelseskompensasjon påtrykkes de innkommende signaler, hvilket resulterer i tilsvarende feil i beregningen av det bevegede målets hastighet, som ville forsterkes ytterligere ved

ufullstendig clutter-kansellering. Den eneste kilde for dis-

se hastighetskomponenter om bord på flyet med tilstrekkelig nøyaktighet er selve radardatabasen. Bestemmelsen av disse komponenter representerer et annet enestående trekk ved foreliggende oppfinnelse. Følgelig oppnås Vsin9 fra hellingen av den rette linje for clutterasimutvinkel sammenstilt med doppler-frekvens, ettersom dø/df = -A/2VsinØ (se fig. 3B). For oppnåelse av det beste skjønn for dø/df, blir hellingene av al-

le plottinger av asimutvinkler sammenstilt med dopplerfrekvens for alle avstandspakker gjennomsnittsberegnet. Den således oppnådde verdi av VsinØ kan også benyttes for prf kontroll og for beregning av det bevegede målets hastighet. For oppnåelse av et nøyaktig skjønn av VcosØ, kan systemet star-

te med den best anslåtte verdi av VcosØ, oppnådd fra tilgjen-gelige inertisensorer om bord. Hvis denne verdi var feil med en fast verdi -AV, normalt forventet å være konstant over integrasjonstiden for det genererte felt, vil gjennomsnitts-verdien av frekvensaksemeldingene tatt over alle avstandspakker, resultere i en ukompensert sikteakse-dopplerfrekvens (Af) . Omvendt kan frekvensforspenningen brukes for kontinuer-lig korrigering av den anslåtte flyhastighetskomponent langs antennens sikteakse, slik at en perfekt bevegelseskompensasjon opprettholdes i sikteakseretningen. Når VcosØ således er bestemt via dette følgetrekk, er den observerte baneleng-deendring som skal påtrykkes som en bevegelseskompensasjons-fasekorrigering på hvert av de mottagende elementer etter et pulsrepetisjonsintervall

som ses å være nøyaktig banelengdeendringen langs sikt-linje-retningen (se fig. 4), slik at det sørges for perfekt fase-kompensasjon av flybevegelsen.

Midlene for bevegelseskompensasjon kan omfatte forskjellige systemtyper som kompenserer fasevariasjoner av det mottatte signal som følge av effektene av plattformbevegelsen. For-sterkningskontrollsystemer kan også anordnes, som kompenserer endringer i avstand, måltverrsnitt, transmisjonstap og værforhold. Strålestabilisering kan også tilføyes for tilpas-ning av enten et kardansk opphengt eller elektronisk avsøkt antennesystem.

Generelt kan asimutstedene for et mål i bevegelse og falsk clutterflekk ligge hvor som helst i forhold til den elektriske sikteakse innenfor radarens effektive strålebredde. (Det ovenstående var utelukkende beskrivende for sikteaksens ad-ferd.) Ettersom bevegelseskompensasjon av alle mottatte signaler refererer seg til et fokuspunkt langs sikteaksen, blir små fasefeil tildelt slike mål- og cluttersignaler som er forskutt fra sikteaksen, slik at det genereres ukorrekte clutterkansellasjoner og feil i <£, som begge bidrar til be-regningsfeil når det gjelder det bevegede målets hastighet. Skjønt mangelfull clutterkansellasjon kan ha ignorerbare virkninger når det gjelder clutter som skyldes naturlig terreng eller bladverk, kan virkningen bli svært avgjørende for stør-re atskilte reflektorer som faller innenfor den uklare clutterflekk. Fig. 8 viser at for et spredningsobjekt som er beliggende i en vinkel på A9 med henblikk på en elektrisk sikteakse, er fasefeilen som følge av lengdeforskjellen av den to-veis bane mellom antatt og faktisk transmisjonsbane:

hvor E beskriver målets eller den falske clutterflekks fasefeil fra sikteaksen. Dersom både det bevegede mål og den falske clutterflekk er beliggende ved siden av sikteaksen, er denne feil av en slik art at den forårsaker en rotasjon i urviserens retning (negativ) av mål- og cluttervektorene i fig. 5 i forhold til dem som kom umiddelbart foran. Dette er illustrert i fig. 7, hvor Em og Ec er fasefeilene av det bevegede mål og clutteret, betegnet ved ligning (3) som følge av deres beliggenhet utenfor sikteaksen, og <<>P er en tilfeldia clutterstartfase.

Et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse er at de potensielt skadelige virkninger av fasefeilene som oppstår på grunn av at mål og clutterflekker er lokalisert utenfor sikteaksen, praktisk talt kan elimineres, slik at den egentli-ge nøyaktighetsevne av foreliggende oppfinnelse bevares. Av fig. 3B ses at den siktelinje-forskutte beliggenhet av den falske clutterflekk er (AØ^, interf er ometer-asimutvinkelen av stasjonært clutter, hvis dopplerfrekvens er den samme som det bevegede måls. Ligning (3) tillater derfor beregning av Ec i fig. 7. Rotasjon av vektorene A2 og A3 i fig. 7, med exp(jEc) hhv exp(2jEc), slik at A'2 = A2 exp(jEc) og A13' = A3 exp(2jEc), produserer igjen parallelle cluttervektorer. Etterfølgende vektordannelse av A'l = A'2-Al og A<1>2 = A'3-A'2 tillater kansellering av clutter for produksjon av en beveget målfase O' = <£- Em + Ec. For å oppnå den ønskede verdi av 0> til bruk i ligning (1) for å finne Vm, må Em beregnes, ettersom Ec er kjent. Denne beregning av Em oppnås fra ligning (3), hvor det bevegede målets asimutvinkel som er forskutt fra sikteaksen, A8m, oppnås fra de sammenflettede interferometermålinger. For interferometeret

hvor Bm er det målte interferometer-faseskift mellom venstre og høyre antennesegmenter og 2d er tilsvarende fasesenterav-stand.

Det er viktig å merke seg distinksjonen mellom bruken av interf erometret i forbindelse med denne oppfinnelse og dets bruk under konvensjonelle måter å måle asimutvinkelen på. Ved sistnevnte bruk, kan falske clutterflekk-signalreturer komme inn i vinkelmålingen i usvekket form og fremkalle betydelige asimutvinkel-målingsfeil, som generelt betraktes som uakseptable for presisjonsvåpenfremføring. Når det benyttes i foreliggende oppfinnelses kontekst, hvor de skadelige virkninger av clutter praktisk talt blir fullstendig kansellert, blir den unøyaktige interferometermåling brukt til å redusere en liten feil av andre viktighetsorden til ubetydelighet for et beveget mål, beliggende forskutt fra sikteaksen, som oppstår på grunn av nødvendigheten av å sør-ge for en enkelt bevegelseskompensasjon langs antennens sikteakseretning.

Ved målhastigheter for hvilke den målte $> er nær null, mo-dul - 2ti, kan vektorene Al og A2 som dannes ved subtraksjon i fig. 5 bli så små at systemets termiske støyfeil blir overskyggende og de er derfor ikke praktiske i bruk. Hvis man setter -10 db som en praktisk grense for forholdet av Al og A2 med henblikk på målsignalamplituden, vil disse såkalte "blindhastigheter" oppta ca. 10% av has-tighetsspektret. Denne karakteristikk er vanligvis typisk for clutter-kanselleringsopplegg og bør heller ikke begren-se nytten ,av foreliggende oppfinnelse, især når det er klart at målhastighetens komponent i radial retning er en stadig skiftende komponent som følge av endringen i flyets posisjon idet det beveger seg, slik at det potensiale tap i måledata for kjøretøyhastighet som følge av en "blindhastighet" bare vil være et øyeblikks tap.

Operasjonen av systemet som er et utførelseseksempel av oppfinnelsen er illustrert ved bruk av blokk-skjemaet i fig. 9. Pulser av elektromagnetisk energi som genereres i den koherente sender 41 ledes gjennom en mikrobølge-omvekslings- og dupleksingsenhet 42 og stråles ut fra midtfasesentret av en tre-fase senterantenne 40. Romdiagrammet i fig. 4 avbilder utviklingen av tre-fase senterantennen idet flyet transle-rerer med horisontal hastighet V. Antennen er styrt, slik at dens elektriske sikteakse blir stabilisert på et fast fokuspunkt på bakken. Signaler som reflekteres fra både faste og bevegede mål kan mottas av alle tre-fase senterantenner. Når pulsene blir sendt etter tur ved den nødvendige pulsrepetisjonsfrekvens (f r= 2Vsin6/d), leder mikrobølge omvekslings-og dupleksingsenheten 42 mottatte signaler ved de mottagende fasesentra til mottagerne 44 og 45 i overensstemmelse med det format som er beskrevet i fig. 6D. Etter puls 1 blir føl-gelig signaler betegnet LI og RI ledet til mottagerne 44 hhv 45; etter puls 2, blir signalet betegnet M2 ledet til mottager 44, etter puls 3 blir signaler betegnet L3 og R3 igjen ledet til mottagerne 44 hhv 45; etter puls 4 blir signalet som er betegnet M4 ledet til mottager 4 4 osv. Referansesig-naler fra eksiterer/frekvenssyntetisator 43, koherent med sendesignalet, blir påtrykt mottagerne 44 og 45 for å demo-dulere alle målsignaler til kvadraturrelaterte I og Q dopplerskiftede komponenter som representerer de re-elle og imaginære komponenter av de momentane analoge sig-nalvektorer fra mottagerne. Disse analogsignalkomponenter blir digitalisert i A/D omformerne 46 og 48 ved en samp-lingshastighet som bestemmes av systemets krav til avstands-oppløsning. Den presise tidsinnstilling for start av A/D sampling etter hver pulsretur, slik at tilsvarende sampler fra puls-til-puls over den koherente integrasjonsperiode representerer samme avstandsinkrement på bakken, utledes fra universal-datamaskinen 4 9 på basis av navigasjonsinnganger til den fra gyronavigasjonssystemet 50. Disse digitaliserte sampler lagres i masseminnet 47 på en puls-til-puls basis. Samtidig blir bevegelses-kompenseringskorrigeringer for an-tennefasesentrerts translatoriske og rotasjonsbevegelser beregnet og lagret i bevegelsess-kompenseringsenheten 51 i en tidssekvensert orden på basis av beregninger utført i universaldatamaskinen 49 av den to-veis siktlinjeforskyvnings-endring mellom antennefasesentra og foreskrevet bakkefokus-punkt uttrykt i systemets best anslåtte siktlinjehastighet som blir fulgt i universaldatamaskinen 49. På slutten av de forskjellige tidssekvenser for hvilke data blir samlet, blir korrigeringer lagret i bevegelses-kompenseringsenheten 51 påtrykt tidssekvensene som er lagret i masseminnet 47 i form av vektorrotasjoner som reflekterer to-veis bevegelseskom-pensas jons-fasekorrigeringen av hver avstandssample av hver puls for de forskjellige tidssekvenser. Etter bevegelses-kompenser ingskorr iger ing , blir data lest ut av masseminnet 47 (etter hvert som nye data blir innført) for fourier-transformerings-digital signalfiltrering som kreves for asi-mutoppløsning i hver avstandspakke. Som en illustrasjon, representerer fig. 6B tre 8-punkt sekvenser, som hver er i stand til - etter signalbehandling - å produsere et avstands-og doppler-oppløst kart, ut fra hvilket detektering og relokering av et mål i bevegelse kan gjennomføres på basis av de analytiske metoder som er avbildet i fig. 5, for h<y>er eneste oppløsningscelle som blir behandlet. (Generelt benyttes lengre sekvenser avhengig av oppløsningskravene.) Følge-lig blir de bevegelses-kompenserte sekvenser lest ut av masseminnet 47 og innført i FFT prosessorene 52, 53 og 54, som gjennomfører rask fourier-transformerings-digitalbehandling, for dannelse av asimutoppløste koherent integrerte vektorsummer i hver avstandspakke og hver hver av de tre sekvenser. Samtidig (og fortsettende med illustrasjonen i fig. 6D) blir en fjerde sekvens, dvs RI, R3, R5 ... R15 lest ut av masseminnet 47 og innført i FFT prosessor 55 for digital signalbehandling, analogt med den behandling som utføres på de tre øvrige sekvenser. Avstands/doppler-kartene som genereres i første og fjerde prosessor, FFT prosessor 52 og 55, blir in-tegrert i clutterkart/interferometervinkelgeneratoren 56 og lagret i avsøkningsomformeren 64 for summering med viser ("cursor")-videosignaler generert i avsøkningsomformeren 64, og for bildeintensitetsgradering før innmating i bilderør-fremviser 65 for bildefremvisning av målfeltet. Ettersom avstand s/dopplerkartene som er behandlet av FFT prosessorene 52 og 55 representerer pulssekvenser som er sammenfallende i tid, vil sammenligning av den elektriske fase av de respektive vektorer i hver avstands/dopplercelle også produsere asimutvinkelen for hver oppløsningscelle i overensstemmelse med velkjente interferometriske prinsipper (se ligning (4)). De således oppnådde asimut-data blir matet inn i SL og tverr-SL hastighetsdatamaskin 59, som produserer nøyaktige beregninger av siktlinje- (Vcos©) og tverr-siktlinje- (VsinØ) has-tighetene ved bruk av minste kvadrat regresjonsteknikker, hvilke kreves for presis bevegelseskompensering hhv prf kontroll. De avstands/dopplerceller som inneholder bevegede mål blir også identifisert (detektert) i SL- og tverr-SL hastighets-datamaskinen 59, som beskrevet tidligere i forbindelse med omtale av fig. 3B. De oppløste avstands- og dopplerkart som genereres av FFT prosessorene 52, 53 og 54 har nå en form for- oppnåelse av clutter-kansellering ifølge implementeringene av foreliggende oppfinnelse og som repre-sentert vektorialt for ett enkelt beveget mål i fig. 5, og for bestemmelse av hastighets- og asimutvinkel-lokalisering hensiktsmessig korrigert for de sikteakse-avvikende lokali-seringer av det bevegede mål og den forstyrrende clutterflekk. Hver avstands/doppler-oppløsningscelle som inneholder et beveget mål, bestemt av Sl- og tverr-SL datamaskinen (59) blir identifisert for clutter sikteakse-avvik fase-korrekto-rene 57 og 58, likesom asimutvinkel-lokaliseringen som avviker fra sikteaksen (A9)2 (se fig. 3B) av den falske clutterflekk som ligger i samme dopplerfilter (Af) ^ som det identifiserte bevegede mål. For hver slik identifisert clut-tercelle, blir sikteakse-avvik fasekorreksjonen Ec beregnet ved hjelp av ligning (3) i clutter sikteakse-avvik fase-kor-rektorene 57 og 58 på basis av interferometer-sikteaksens peilevinkel 9 og konstantene A og d, utledet fra universal-datamaskinen 49. Utgangene fra FFT prosessorene 53 og 54, som inneholder vekotrene A2 og A3, illustrert i fig. 7, for alle identifiserte oppløsningsceller med bevegelig mål, blir hensiktsmessig rotert i overensstemmelse med de bestemte faseskiftverdier Ec i clutter stikteakse-avvik fase-korrekto-rene 57 og 58 i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, slik at clutter-vektorene B (fig. 7) blir brakt i pa-rallellisme.

Utgangen fra clutter sikteakse-avvik fase-detektor 57, som inneholder alle oppløste avstands/doppler-vektorer A<1>2 = A2 exp(jEc) (som representerer de celler som inneholder bevegede mål) blir matet inn i vektorsubtraktor 60 i forbindelse med tilsvarende utganger fra FFT prosessor 52, som representerer vektorene Al (fig. 7), for utførelse av vektorsubtraksjon for hvert beveget mål, A'l = A'2 -Al. På lignende måte blir utgangene fra clutter sikteakse-avvik fase-korrek-torene 57 og 58 matet inn i vektorsubtraktor 61 for dannelse av vektoren A'2 = A'3 - A'2, hvor A'3 = A3 exp(2jEc), for hver oppløsningscelle med et identifisert beveget mål. Utgangene fra vektorsubtraktorene 60 og 61 blir i sin tur matet til fase-detektor 62, som for hver celle med et beveget mål produserer en beveget mål-fase 4' = S> - Em + Ec, hvor G> er det ønskede mål på det bevegede måls hastighet, som betegnet med ligning (1) . Løsningen av S> krever derfor kjenn-skap til Em, bevegelseskompenserings-fasekorrigeringen som skyldes lokaliseringen avvikende fra sikteaksen av det bevegede mål. Et adekvat mål på sistnevnte oppnås fra SL og tverr-SL hastighets-datamaskinen 59 og er det interferometriske mål betegnet med (AØ)^ i fig. 3B. Løsningen av ligning (3) er derfor implementert i asimutiokalisatoren for bevegelig mål 63 for AØ = (AØ)-^, d,0 og A., oppnådd fra universal-datamaskinen 49. Det bevegelige måls fasevinkel 3> blir derfor bestemt i asimut-lokalisatoren for bevegelig mål 63 på basis av den innmatede verdi av $<1> fra fase-detektoren 62,

og bestemte sikteakse-avvik fase-korrigeringer Em og Ec,

hvor sistnevnte blir overført fra clutter sikteakse-avvik fase-korrektor 57 via Sl og tverr-SL hastighets-datamaskin 59 til asimut-lokalisatoren for bevegelig mål 63. Det bevegede måls hastighet Vm for hvert identifisert beveget mål blir bestemt ved bruk av ligning (1) i lokalisatoren for bevegelig mål 63, og hvor flyets tverr-siktlinje-hastighet VsinØ blir innført fra SL- og tverr-SL datamaskin 59. Ifølge foreliggende oppfinnelse tillater størrelsen -a-^™-, som er

A

beregnet i lokalisatoren 63 for bevegelig mål, bestemmelse av (Af)^ (se fig. 3B) og (AØ)^ på basis av data overført fra SL- og tverr-SL hastighets-datamaskinen 59 for hvert bevegelig mål som respektive representerer mål-dopplerfrekvens dersom det ikke var i bevegelse, slik at det kunne lokalise-res nøyaktig på et avstands/dopplerbilde i konteksten av sin fremviste stasjonære omgivelse, og den interferometriske asimutvinkel uten forvrengning som følge av clutter-effekter. Den bestemte dopplerfrekvens (Af)^ blir matet til avsøknings-omf ormeren 64, for riktig relokering av det bevegelige mål på billedrørfremviseren 65. For hvert bevegelig mål representerer verdien (AØ)^ også det bevegelige måls asimutvinkel som skal brukes for våpenledning. Det er viktig å bemerke at denne bestemte verdi av asimutvinkelen på en måte som er enestående for foreliggende oppfinnelse, representerer målets asimutvinkel med referanse til antennens elektriske sikteakse, med hvilken interferometriske asimutvinkelmålinger (ved bruk av de to ytre fasesentra) av en våpenført trans-ponderlokalisering blir sammenlignet for relativ avstands-

og relativ asimutvinkel-våpenledning, uansett store vinkel-

målefeil som opphengssvikt ("qimbal readout"), antennesikteakse-og flynavigasjonsfeil / som vanligvis ledsager målesystemer med absolutt vinkel.

De ovennevnte måleprosesser er kontinuerlige, idet det når data leses ut av masseminnet 47, blir matet inn nye data, som deretter blir behandlet på slutten av passende tidssekvenser som dikteres av oppløsningskravene osv. I tillegg oppnås styresignaler for retting av antenne 40, for prf sty-ring av den koherente sender 41,og antenne-fasesenter-om-veksling ved mikrobølge-omvekslings- og dupleksingsenhet 42 oppnås fra universal-datamaskinen 49. All oppgavestyring, som datatransmisjon og igangsetting av underrutinesekvenser utføres av radardata-prosessoren 66.

Alle sender- mottager- og behandlingsenheter som er skissert i fig. 9 kan enten produseres eller kjøpes som separate, handelsførte enheter og innlemmes i utførelseseksemplene av foreliggende oppfinnelse av fagfolk på området. Mange av de funksjonelle enheter, som er vist hver for seg i fig. 9 kan også kombineres for oppnåelse av en økonomisk konstruk-sjon.

Skjønt oppfinnelsen er beskrevet og illustrert i detalj, skal det bemerkes at dette er ment som en illustrasjon uten begrensende, virkning. Oppfinnelsens ramme begrenses utelukkende av de etterfølgende krav.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for å bestemme asimutvinkelen for et bevegelig mål, som oppviser en radial hastighetskomponent i forhold til den elektriske sikteakse for en interferometer-antenne i et AMTI-system med syntetisk apertur-radar med en fremviser for avstand sammenlignet med asimutvinkel, idet fremgangsmåten omfatter a) å opptegne de data som er fremskaffet fra interferometriske målinger på de mottatte signaler fra de stasjonære clutter og de faste mål som doppler-frekvens sammenlignet med interferometer-vinkelen, idet målingene er sammennestet med de målinger av data som er nødvendig for avstands-asimut-fremvisningen, karakterisert vedb) at den radiale hastighetskomponent Vm for det bevegelige mål måles, f.eks. basert på en standard-beregningsmetode, c) at den fastlagte netto-doppler-frekvens for det bevegelige mål med størrelsen -2Vm/ blir forskjøvet, idet 3_ er radarsystemets driftsbølgelengde, slik at det bevegelige mål ligger i en Doppler-celle hvis frekvens svarer til den for clutter i den umiddelbare nærhet av det bevegelige mål, og d) at på grunnlag av opptegningen av doppler-frekvensen i forhold til interferometer-asimutvinkelen for de stasjonære clutter og det faste mål fremskaffes asimutvinkelen for clutter i den umiddelbare nærhet av det bevegelige mål relatert til den elektriske sikteakse for antennen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at et ytterligere trinn går ut på å po-sisjonere det bevegelige mål på avstandsfremviseren relatert til asimutvinkelen i overensstemmelse med den skiftede doppler-frekvens og den oppnådde asimutvinkel-informasjon.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at der ytterligere utføres det skritt å kompensere for faseendringer i de mottatte signaler som følge av bevegelsen av det luftfartøy som bærer AMTI-radaren.

4. Fremgangsmåte som angitt i kra\^ 3, karakterisert ved at det trinn som innebærer å kompensere for luftfartøy-bevegelsen innbefatter nøyaktig å bestemme komponenten for luftfartøy-hastighet parallelt med retningen for antennens sikteakse Vcos6 for å bevegelseskom-pensere de mottatte signaler på en puls-til-puls-basis, idet 6 er asimutvinkelen mellom luftfartøy-hastighets-vektoren og retningen for antennens sikteakse.

5. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at trinnet som går ut på målingen av radialkomponenten av hastigheten Vm for det bevegelige mål omfatter: a) å beregne komponenten for luftfartøy-hastigheten vinkelrett i forhold til antennens sikteakseretning v.sin-6 fra en sammensatt plotting som er fremskaffet ved gjennom-snittsdannelse av helningene av de individuelle plottinger av doppler-frekvensen sammenlignet med interferometer-asimutvinkelen for hver av de behandlede avstandspakker, idet 6 er asimutvinkelen mellom luftfartøy-hastighets-vektoren og antennens sikteakseretning, b) å bestemme faseforskyvningen ø utifrå en flerhet av vektorsubtraksjoner A'1=a'2-A1 og A2=a'3-a'2, hvor Al, A'2 og A3 er koherente integrasjons-vektorsummer og instil-lingen ø = & , idet £ er den målte fasevinkel mellom A* 1 og A'2, og c) å beregne verdien av Vm utifrå uttrykket hvor d er avstanden mellom sentrene for interferometer-antennen.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, innbefattende det ytterligere trinn å redusere til neglisjerbare nivåer de annenordens fasefeil som skyldes i forhold tii sikteaksen forskutte lokasjoner av det bevegelige mål og stasjonære clutter som ligger i samme doppler-filter som det bevegelige mål, utifrå uttrykket: hvor Aøc er interferometer-asimutvinkelen av den stasjonære klutter, hvis doppler-frekvens er den for det bevegelige mål og 6 er asimutvinkelen mellom fartøy-hastighets-vektoren og antennens sikteakse, b) å beregne fasekorrigeringen Em for sikteakse-awik-et for det bevegelige mål, i henhold til uttrykket: hvor A 6m blir bestemt utfra de sammennestede interferometer-målinger, og uttrykket hvor Bm er det målte interferometer-faseskift mellom venstre og høyre antennesegmenter, og d er avstanden mellom fasesentrene for interferometer-antennen, c) å bestemme faseforskyvningen ø' fra en flerhet av vektorsubtraksjoner A'1 = A'2-Al og A'2 = A'3-A'2 hvor Al, A'2 og A'3 er koherente integrasjons-vektorsummer og innstillingen ø<1> = V/ idet ^ ' er den målte fasevinkel mellom A'l og A'2, d) å beregne verdien av ø" fra uttrykket ø-' = ø - Em + Ec og e) å bruke den beregnede verdi av ø for bestemmelse av verdien av Vm fra uttrykkket

7. Apparat for bestemmelse av asimutvinkel for et bevegelig mål, omfattende et AMTI-radarsystem med syntetisk apertur med en interferometer-antenne (40), en avstands-asimutvinkel-fremviser (65), en signalbehandlingsanordning (44-66) for bestemmelse av asimutvinkelen for et bevegelig mål, som oppviser en radial hastighetskomponent i forhold til den elektriske sikteakse for interferometer-antennen, og a) en anordning (56) for opptegning av de data som fremskaffes ved interferometer-målingene på de mottatte signaler fra faste clutter og faste mål som doppler-frekvens i avhengighet av interferometer-asimutvinkelen, idet målingene er sammennestet med de målinger av data som er nødvendig for avstands-asimut-fremvisningen, karakterisert vedb) at der foreligger organer (63) for måling av den radiale komponent av hastigheten Vm for det bevegelige mål, c) at der foreligger organer (63) for skifting av den observerte netto-doppler-frekvens for det bevegelige mål med størrelsen -2 Vm/X, idet X er driftsbølgelengden for radarsystemet, slik at det bevegelige mål befinner seg i en doppler-celle hvis frekvens svarer til den for c lutter i den umiddelbare nærhet av det bevegelige mål, d) og at der foreligger organer (56) som på grunnlag av opptegningen av doppler-frekvensen i forhold til interferometer-asimutvinkelen for de stasjonære clutter og de faste mål fremskaffer asimutvinkelen for clutter i umiddelbar nærhet av det bevegelige mål i forhold til antennens elektriske sikteaksel. '

8. Apparat som angitt i krav 7, karakterisert ved at signalbehandlings-organene ytterligere innbefatter organer (51) for kompensasjon av faseva- riasjoner i de mottatte signaler på grunn av bevegelsen av luftfartøyet som bærer AMTI-radaren.

9 . Apparat som angitt i krav 8, hvor AMTI-radarsystemet med syntetisk apertur innbefatter en interferometer-antenne med tre fasesentre, som er driftsmessig forbundet med inngangen til en to-kanals-mottager (44, 47) og et behandlingssystem, samt en fremviser (65) i reell tid av avstand sammenlignet med asimutvinkel, driftsmessig forbundet med utgangen fra nevnte to-kanals-mottager og behandlingsssystem, idet bevegelseskompenserings-organene innbefatter organer (59) for nøyaktig bestemmelse av komponenten for luftfartøy-hastigheten parallelt med antennens siktelinjeretning VcosØ for å bevegelseskompens-ere de mottatte signaler på en puls-til-puls-basis, idet 6 er asimutvinkelen mellom luftfartøy-hastighetsvektoren og antennens siktelinjeretning, og idet organene for å beregne radialkomponenten for hastigheten Vm for det bevegelige mål, omfatter

1) organer (59) for å beregne den komponent av luftfar-tøyhastigheten som er vinkelrett i forhold til antennens sikteakse-retning VsinØ fra en sammensatt plotting fremskaffet ved gjennomsnittstagning av helningene av de individuelle plottinger av doppler-frekvens sammenlignet med interferometer-asimutvinkel for hver av de behandlede avstandspakker,

2) organer (60,61,62,63) for å bestemme faseforskyvningen ø" fra en flerhet av vektorsubtraksjoner, A'l= Æ2-A1 og A'2=Æ3-A'2, hvor Al, A'2 og Å3 er koherente inte-grasjonsvektorsummer og innstillingen ø = i , idet ^ er den målte vinkel mellom A'l og A 2, og

3) organer (63) for å bestemme verdien av Vm fra uttrykket idet d utgjør avstanden mellom interferometer-antennens fasesentre.

10. Apparat som angitt i krav 7, 8 eller 9 , karakterisert ved at signalbehandlings-organene ytterligere innbefatter organer (57 - 63) som er innret-tet til å redusere til neglisjerbare nivåer de annenordens fasefeil som skriver seg fra sikteakse-avvikende lokasjoner hos det bevegelige mål og stasjonær klutter.

1 1. Apparat som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at signalbehandlings-organene ytterligere omfatter organer for å redusere til neglisjerbare nivåer de annenordens fasefeil som skriver seg fra sikteakse-avvikende lokasjon hos det bevegelige mål og stasjonær clutter, omfattende: a) organer (57, 58, 63) for å beregne, for den stasjonære klutter som ligger i samme doppler-filter som det bevegelige mål, den i forhold til sikteaksen avvikende fasekorreksjon Ec fra uttrykket: hvor A 9C er interferometer-asimutvinkelen for den stasjonære klutter, hvis doppler-frekvens er den for det bevegelige mål, og 0 er asimutvinkelen mellom luftfartøy-hastig-hetsvektoren og antennens sikteakse-retning, b) organer (59, 63) for å beregne, for det bevegelige mål, den i forhold til sikteaksen forskutte fasekorreksjon Em fra uttrykket: hvor /\ 0 mblir bestemt utifrå de sammennestede interferometer-målinger, og uttrykket hvor Bm er det målte interferometer-faseskift mellom venstre og høyre antennesegmenter og d er avstanden mellom interf erometer-antennens fasesentre, c) organer (60, 61, 62) for å bestemme faseforskyvningen ø<1> mellom de mottatte signaler fra det i forhold til sikteaksen avvikende bevegelige mål, d) organer (63) for å beregne verdien av ø utifrå uttrykket 0"'= ø-Em + Ec, og e) organer (63) for å bestemme, under bruken av den be-, regnede verdi av ø, verdien av Vm utifrå uttrykket

12. Apparat som angitt i et av kravene 7 - 11, karakterisert ved at signalbehandlings-organene ytterligere innbefatter organer for å plassere det bevegelige mål på fremviseren for avstand sammenlignet med asimutvinkel, i henhold med den skiftede Doppler-frekvens og den fremskaffede asimutvinkel-informasjon.