DE19703736C2 - Method for automating a radar with a synthetic aperture (SAR) and for guiding a carrier in flight, and device for carrying out the method - Google Patents

Method for automating a radar with a synthetic aperture (SAR) and for guiding a carrier in flight, and device for carrying out the method

Info

Publication number
DE19703736C2
DE19703736C2 DE19703736A DE19703736A DE19703736C2 DE 19703736 C2 DE19703736 C2 DE 19703736C2 DE 19703736 A DE19703736 A DE 19703736A DE 19703736 A DE19703736 A DE 19703736A DE 19703736 C2 DE19703736 C2 DE 19703736C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radar
flight
recording
sar
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19703736A
Other languages
German (de)
Other versions
DE19703736A1 (en
Inventor
Joao R Dr Ing Moreira
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DERKUM, RALPH, 82234 WESSLING, DE
Original Assignee
Joao R Dr Ing Moreira
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joao R Dr Ing Moreira filed Critical Joao R Dr Ing Moreira
Priority to DE19703736A priority Critical patent/DE19703736C2/en
Publication of DE19703736A1 publication Critical patent/DE19703736A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19703736C2 publication Critical patent/DE19703736C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/86Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Automatisierung eines Ra­ dars mit synthetischer Apertur (SAR) und der Flugführung eines bemannten oder unbemannten Trägers und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to methods for automating an Ra dars with synthetic aperture (SAR) and flight control of a manned or unmanned carrier and a facility for Execution of the procedure.

SAR ist ein aktives Mikrowellen-Abbildungssystem, das auf be­ wegten Plattformen, wie einem Flugzeug oder einem Satelli­ ten,betrieben wird. Überflogene Gebiete werden zweidimensional abgebildet, und zwar in Richtung der Entfernung und in Flug­ richtung, der sogenannten Azimutrichtung. Die erhaltenen Abbil­ dungen haben eine geometrische Auflösung, die in Entfernungs­ richtung durch die Bandbreite des Sendesignals und in Azimut­ richtung durch Länge der synthetisch aufgebauten Antennenaper­ tur bestimmt wird. Mittels der SAR-Interferometrie läßt sich neben der zweidimensionalen Abbildung ein sehr genaues Gelände­ modell des aufgenommenen Gebiets bestimmen. Damit ermöglicht das interferometrische SAR eine dreidimensionale Abbildung des überflogenen Gebiets.SAR is an active microwave imaging system that is based on be moved platforms like an airplane or a Satelli ten is operated. Areas flown over become two-dimensional mapped, in the direction of distance and in flight direction, the so-called azimuth direction. The preserved images Solutions have a geometric resolution that is in range direction through the bandwidth of the transmission signal and in azimuth direction by length of the synthetic antenna antenna is determined. Using SAR interferometry in addition to the two-dimensional image, a very precise terrain Determine the model of the recorded area. This enables the interferometric SAR is a three-dimensional image of the overflown area.

Hierbei basiert das interferometrische Verfahren auf der Aus­ wertung einer Phasendifferenz des Rückstreusignals von zwei durch die Basislinie getrennten Radarantennen. Das Radar mit synthetischer Apertur (SAR) ist ein komplexes Gerät und hat ei­ ne Vielzahl von Stellgliedern, welche einzeln für jede Fluggeo­ metrie eingestellt werden müssen.The interferometric method is based on the Aus evaluation of a phase difference of the backscatter signal of two  radar antennas separated by the baseline. The radar with synthetic aperture (SAR) is a complex device and has an egg ne variety of actuators, which are individually for each flight geo metry must be set.

Von Satelliten getragene SAR-Systeme werden mittels Telemetrie gesteuert, d. h. die Stellglieder des SAR-Systems werden von Operateuren in der Bodenstation während der Abbildung fernge­ steuert.SAR systems carried by satellites are used by telemetry controlled, d. H. the actuators of the SAR system are operated by Operators in the ground station during the fernge illustration controls.

Aus US 5,430,445 ist ein synthetisches Aperturradar (SAR) in Verbindung mit einem unbemannten Lenkflugkörper bekannt. Hier­ bei weist ein Trägerflugzeug ebenfalls ein SAR-System auf, das mit dem SAR-System des Lenkflugkörpers vollautomatisch zusam­ menarbeitet. Ferner ist in US 5,432,520 ein Verfahren zum ge­ nauen Bestimmen einer Entfernung zu einem Zielobjekt von einem sich bewegenden Luftfahrzeug bekannt, das unter anderem mit ei­ nem SAR-System ausgerüstet ist. Ferner ist in US 5,260,709 ein autonomes Waffensystem mit einem SAR-System beschrieben. Hier­ bei wird von beiden in den vorstehend angeführten Druckschrif­ ten beschriebenen Systemen jeweils ein GPS- und ein Trägheits- Navigationssystem benutzt.From US 5,430,445 is a synthetic aperture radar (SAR) in Known connection with an unmanned guided missile. Here at a carrier aircraft also has a SAR system that fully automatically with the SAR system of the guided missile men works. Furthermore, in US 5,432,520 a method for ge precisely determine a distance to a target object from a moving aircraft known, among other things with egg is equipped with a SAR system. Furthermore, US 5,260,709 autonomous weapon system described with a SAR system. Here is used by both in the above-mentioned publication systems described, a GPS and an inertial Navigation system used.

Schließlich ist aus US 5,021,789 ein flugzeuggetragenes SAR-System bekannt, das mittels eines programmierbaren Signalpro­ zessors (PSP) und eines GPC-(General-Purpose Computer)Rechner von einer Bodenstation aus über verschiedene Terminals durch Bedienungspersonen gesteuert werden kann.Finally, US 5,021,789 is an aircraft-borne one SAR system known that by means of a programmable Signalpro cessors (PSP) and a GPC (General-Purpose Computer) computer from one ground station through various terminals Operators can be controlled.

Operationelle, von pilotengesteuerten Flugzeugen getragene SAR-Systeme werden durchschnittlich von zwei bis drei, mindestens jedoch von einem mitfliegenden Operateur bedient. Grundsätzlich wird von dem (den) Operateur(en) das Radar für eine Aufnahme eingestellt und erst auf Anweisung des Piloten eine Radardaten-Aufzeichnung gestartet und gestoppt.Operational, carried by pilot-controlled aircraft SAR systems are averaged from two to three, at least but operated by a flying surgeon. Basically becomes the radar for an exposure by the surgeon (s)  set and only when instructed by the pilot Radar data recording started and stopped.

Sowohl für von Satelliten als auch von Flugzeugen getragene SAR-Systeme sind somit Operateure für die Bedienung des SAR-Sy­ stems während der Aufnahmezeit bisher unersetzlich gewesen. Bei flugzeuggetragenen SAR-Systemen führt dies wegen der Einsatzko­ sten sowohl zu erhöhten Betriebskosten des Radarsystems als auch wegen des Gewichts des/der Operateure gerade bei Klein­ flugzeugen zu einer Verkürzung der Flugzeit. Ferner birgt ein Betrieb von SAR-Systemen durch teilweise auf Anweisung des Pi­ loten tätig werdende Operateure die Gefahr von Bedienungsfeh­ lern des oder der Operateure in sich.Both for satellites and airplanes SAR systems are therefore operators for operating the SAR-Sy have been irreplaceable during the recording period. At aircraft-borne SAR systems do this because of the deployment cost most at increased operating costs of the radar system as well also because of the weight of the surgeon, especially with Klein planes to shorten the flight time. It also harbors Operation of SAR systems by partly on the instructions of the Pi Operators are becoming aware of the risk of operator errors learn the surgeon in himself.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Radarsystem zu schaf­ fen, das automatisch und selbständig, d. h. ohne Bedienungsper­ sonal in Gestalt von Operateuren, während eines Flugs arbeitet. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei Verfahren zur Automa­ tisierung eines Radars mit synthetischer Apertur (SAR) und der Flugführung eines bemannten oder unbemannten Trägers durch die Merkmale in Anspruch 1 bzw. 2 gelöst. Ferner sind gemäß der Er­ findung Einrichtungen zum Durchführen des Verfahrens geschaf­ fen. The object of the invention is therefore to create a radar system fen that automatically and independently, d. H. without operator in the form of surgeons, working during a flight. According to the invention, this object is in Automa processes of a radar with a synthetic aperture (SAR) and the Flight guidance of a manned or unmanned carrier through the Features solved in claim 1 or 2. Furthermore, according to the Er Invention facilities for performing the process fen.  

Gemäß bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ver­ fahren werden zuerst am Boden Flugführungs- und Radarparameter eingegeben und diese Parameter per Datenträger oder durch Funk zum Radar übermittelt. Hierauf wird das Radar über die Span­ nungsversorgung des Trägers eingeschaltet und führt einen Selbsttest durch. Anschließend liest das Radar den Parametre­ satz der nächsten zu überfliegenden Aufnahmestrecke und nimmt die Aufnahmeneinstellung vor.According to preferred embodiments of the Ver First, flight control and radar parameters are driven on the ground entered and these parameters by data carrier or by radio transmitted to the radar. Then the radar over the span power supply of the carrier switched on and leads one Self test through. The radar then reads the parameter set of the next recording route to be flown and takes the recording setting.

Unmittelbar nach dem Start eines bemannten Trägers oder mit dem Start eines unbemannten Trägers übernimmt das Radar die gesamte Flugführung bis zum Zielanflug eines bemannten Trägers oder bis zur Landung eines unbemannten Trägers. Nach Eintref­ fen am vorher Programmierten Kalibrierungspunkt wird einer­ seits das Radar automatisch kalibriert und andererseits werden ebenfalls automatisch die erforderlichen Nachjustierungen vor­ genommen. Am Programmierten Anfangspunkt der ersten Aufnahme­ strecke sendet das Radar automatisch, nimmt das entlang der ersten Aufnahmestrecke liegende Gebiet auf und führt eine Da­ tenverarbeitung durch.Immediately after the start of a manned vehicle or with the radar takes over the start of an unmanned vehicle entire flight guidance up to the target approach of a manned carrier or until an unmanned carrier lands. After arrival one at the previously programmed calibration point on the one hand the radar is calibrated automatically and on the other hand also make the necessary readjustments automatically taken. At the programmed starting point of the first recording automatically transmits the radar, takes that along the area on the first recording route and leads a da processing by.

Nach Erreichen des Endpunktes der ersten Aufnahmestrecke wird die Datenaufzeichnung gehalten und überprüft. Wenn die erhal­ tenen Aufnahmen in Ordnung sind, wird zum Anfangspunkt der zweiten Aufnahmestrecke geflogen und auf diese Weise werden nacheinander alle weiteren, zu befliegenden Aufnahmestrecken abgeflogen und mittels des Radars aufgenommen. Nachdem der Endpunkt der letzten Aufnahmestrecke erreicht ist, wird das Radar ausgeschaltet und der bemannte oder unbemannte Träger, im allgemeinen ein Flugzeug, wird zum Startpunkt zurückge­ führt.After reaching the end point of the first recording route the data recording is kept and checked. If you get If the recordings are OK, the starting point is the second shot and flown in this way one after the other all further recording routes to be flown flown and recorded using the radar. After the The end point of the last recording distance has been reached Radar turned off and the manned or unmanned carrier, generally an airplane, is returned to the starting point leads.

Der wesentliche Unterschied zu den bisher eingesetzten und vorstehend beschriebenen SAR-Aufnahmemethoden und der große Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahren bestehen darin, daß während des Flugs kein einziger Operateur zum Bedienen des Ra­ darsystems erforderlich ist. Ferner wird im Unterschied zu den bisherigen, von bemannten Trägern bzw. Flugzeugen durchgeführ­ ten Aufnahmen mittels SAR-Radar, bei welchen Sendebeginn und Sendeende des Radars bei Erreichen des Anfangspunktes bzw. Endpunktes jeder Aufnahmestrecke auf Anweisung des Piloten ein- bzw. ausgeschaltet werden mußten, wird gemäß der Erfin­ dung das SAR-System jeweils automatisch bei Erreichen eines vorprogrammierten und eingegebenen Anfangs- bzw. Endpunktes jeder Aufnahmestrecke automatisch, insbesondere ohne Anweisun­ gen von dem Piloten, ein- bzw. ausgeschaltet, da, wie vorste­ hend bereits ausgeführt, die gesamte, vorprogrammierte Flug­ führung und das Aufnehmen mittels des SAR-Systems vom Radarsy­ stem aus gesteuert, kontrolliert und überwacht wird, und nicht, wie bisher, beispielsweise vom Piloten eines Flugzeugs.The main difference to the previously used and SAR uptake methods described above and the large one Advantage of the method according to the invention is that  not a single operator to operate the Ra during the flight darsystems is required. Furthermore, in contrast to the previous, carried out by manned carriers or aircraft ten recordings using SAR radar, at which start of transmission and End of transmission of the radar on reaching the starting point or End point of each take-up section at the instruction of the pilot had to be turned on or off, according to the Erfin the SAR system automatically when a preprogrammed and entered start or end point every recording route automatically, especially without instructions from the pilot, switched on and off, because as before already running the entire, pre-programmed flight guidance and recording using the SAR system from Radarsy stem is controlled, controlled and monitored, and not, as before, for example by the pilot of an aircraft.

Wenn nach dem Befliegen einer Aufnahmestrecke bei der Kontrol­ le der aufgenommenen Daten festgestellt wird, daß die aufge­ nommenen Daten nicht einwandfrei sind und/oder den Anforderun­ gen nicht genügen, wird entsprechend der Programmierung der Flugführungen in Abhängigkeit von der Qualität der jeweils aufgenommenen Abbildungen oder aber auch auf "Anweisung" des Radarsystems wieder der Anfangspunkt der gerade beflogenen Strecke angesteuert und dieselbe Aufnahmestrecke nochmals ab­ geflogen. Erst nachdem auch von der letzten Aufnahmestrecke einwandfreie Aufnahmen gemacht worden sind, wird das Radarsy­ stem vorprogrammiert ausgeschaltet und im allgemeinen zu der Ausgangsposition, d. h. dem Flughafen zurückgeführt, von wel­ chem aus das Flugzeug gestartet ist.If, after flying over an admission route at the control le of the recorded data it is found that the above taken data are not correct and / or the requirements are not sufficient, the Flight tours depending on the quality of each recorded images or also on "instruction" of the Radar system again the starting point of the just flown Controlled route and the same recording route again flown. Only after that from the last shot the Radarsy becomes perfect recordings stem preprogrammed off and generally to the Starting position, d. H. returned to the airport by wel chem from which the plane took off.

Durch die Erfindung können somit SAR-Aufnahmen sehr kostengün­ stig und fehlerfrei erstellt werden, ohne daß ein Einsatz von Bedienungspersonal in Gestalt mindestens eines Operateurs und gegebenenfalls einer Flugzeugbesatzung notwendig ist. Der zu­ letzt erwähnte Fall setzt Autopilot-Ausrüstung voraus, damit ein Flugzeug mittels des erfindungsgemäßen Radarsystems ge­ führt werden kann, so daß sich alle Bedienungsaufgaben, näm­ lich Start, Flugführung und Landung des Flugzeugs, unbemannt durchführen lassen. Dadurch ist die Möglichkeit eröffnet, das erfindungsgemäße Verfahren für hochauflösende Abbildungen und Aufklärungen von Gebieten mit unbemannten Flugzeugen zu nut­ zen.With the invention, SAR recordings can thus be very cost-effective be created continuously and without errors, without the use of Operating personnel in the form of at least one surgeon and an aircraft crew may be necessary. The too the latter case requires autopilot equipment to do so  an aircraft using the radar system according to the invention can be performed so that all operating tasks, näm Starting, flight guidance and landing of the aircraft, unmanned have it carried out. This opens up the possibility that Method according to the invention for high-resolution images and Reconnaissance of areas with unmanned aerial vehicles Zen.

Durch die Erfindung ist auch eine genaue Echtzeiterfassung von Positions- und Lagedaten eines Flugzeugs und die gleichzeitige Steuerung des gesamten Radarsystems sowie die Flugführung er­ möglicht.The invention also enables accurate real-time detection of Position and position data of an aircraft and the simultaneous Control of the entire radar system and flight guidance possible.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen eines erfin­ dungsgemäßen Verfahrens und einer Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens anhand der Zeichnungen im einzelnen beschrie­ ben.Preferred embodiments of an invention are described below method according to the invention and a device for performing described in detail with reference to the drawings ben.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1A und 1B ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1A and 1B, a flowchart of a preferred exporting approximate shape of the inventive method and

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Fig. 2 shows a preferred embodiment of a device for performing the method.

Zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Verfahren weist in Fig. 2 ein Gesamtsystem ein im Flugzeug untergebrachtes Radar­ steuerungssystem 1000 und SAR-System 2000 und einen im allge­ meinen am Boden untergebrachten Flugplanungsrechner 3000 mit einem Eingaberechner 3010 auf.In order to implement the method according to the invention, an overall system in FIG. 2 has a radar control system 1000 and SAR system 2000 housed in the aircraft and a flight planning computer 3000, generally located on the ground, with an input computer 3010 .

Das Radarsteuerungssystem 1000 weist eine Steuereinheit 1060 auf, welche ein Flugprogramm über einen Datenträger 1050, bei­ spielsweise ein magnetisches Medium oder per Funk erhält. Die Steuereinheit 1060 speichert alle Parameter und Betriebsbe­ richte in einer ihr zugeordneten Aufzeichnungseinheit 1010′ wertet die Meßwerte eines Trägheitsnavigationssystems 1030 und eines Echtzeit-D-GPS-("Differential Global Positioning"-)Sy­ stems 1020 aus und gibt die Bewegungsdaten an das SAR-System 2000 ab. Mit der Steuereinheit 1060 ist ein Pilot-Bildschirm 1040 verbunden.The radar control system 1000 has a control unit 1060 , which receives a flight program via a data carrier 1050 , for example a magnetic medium or by radio. The control unit 1060 stores all parameters and operating reports in an associated recording unit 1010 ′ evaluates the measured values of an inertial navigation system 1030 and a real-time D-GPS (“Differential Global Positioning”) system 1020 and outputs the movement data to the SAR System 2000 onwards. A pilot screen 1040 is connected to the control unit 1060 .

Die Steuereinheit 1060 überprüft auch die Funktion des SAR-Sy­ stems 2000, stellt während des Fluges zur ersten, zweiten und weiteren Aufnahmestrecken die Radarparameter der jeweils zur Überfliegung anstehenden Aufnahmestrecke ein, führt den Pilo­ ten über den Piloten-Bildschirm 1040 zu dem Anfangspunkt der ersten Aufnahmestrecke, startet und stoppt anschließend recht­ zeitig eine Aufzeichnungseinheit 2060 zum Aufzeichnen von Roh­ daten und eine Aufzeichnungseinheit 2080 zum Aufzeichen von SAR-Produkten des SAR-Systems 2000 und wiederholt die vorste­ henden Schritte solange, bis alle einprogrammierten Aufnahme­ strecken beflogen sind.The control unit 1060 also checks the function of the SAR system 2000 , sets the radar parameters of the respective exposure route to be flown during the flight to the first, second and further exposure routes, guides the pilot via the pilot screen 1040 to the starting point of the first Recording route, then starts and stops in good time a recording unit 2060 for recording raw data and a recording unit 2080 for recording SAR products of the SAR system 2000 and repeats the above steps until all programmed recording routes are covered.

Falls eine direkte Steuerung zu einer Autopilot-Ausrüstung 1070 vorhanden ist, steuert die Steuereinheit 1060 ein Flug­ zeug direkt, so daß es unbemannt betrieben, d. h. gestartet, geflogen und gelandet wird.If there is direct control to an autopilot equipment 1070 , the control unit 1060 controls a plane directly, so that it is operated unmanned, that is, started, flown and landed.

Das SAR-System 2000 hat einen internen Bus 2090, über welchen die Steuereinheit 1060 direkten Zugriff auf alle Subsysteme des SAR-Systems 2000 hat. Das SAR-System 2000 erhält von der Radar-Steuereinheit 1060 sowohl Steuerungsbefehle als auch die Flugzeug-Bewegungsdaten. Über den Bus 2090 werden die Radar-Rohdaten in der Aufzeichnungseinheit 2060 und die SAR-Ergeb­ nisse bzw. -Produkte in der Aufzeichnungseinheit 2080 gespei­ chert.The SAR system 2000 has an internal bus 2090 , via which the control unit 1060 has direct access to all subsystems of the SAR system 2000 . The SAR system 2000 receives both control commands and the aircraft movement data from the radar control unit 1060 . Via the bus 2090 , the raw radar data are stored in the recording unit 2060 and the SAR results or products in the recording unit 2080 .

Ferner ist im SAR-System 2000 eine Sender/Empfänger-Einheit 2020 vorgesehen, der in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 zwei Antennen 2021 und 2022 zugeordnet sind. Bei dem SAR-System 2000 können jedoch auch beliebig viele Antennen eingesetzt werden. Im SAR-System 2000 ist ferner ein Puffer 2040 vorgese­ hen, dem von der Sender/Empfänger-Einheit 2020 über einen A/D-Wandler 2030 Daten zugeführt werden. Der Puffer 2040 ist mit einem Formatter 2050 und einem Echtzeit-Prozessor 2070 verbun­ den. Von dem Formatter 2050 aus werden Daten an die Rohdaten-Aufzeichnungseinheit 2060 und von dem Echtzeit-Prozessor 2070 werden Daten an die SAR-Produkte aufzeichnende Einheit 2080 geliefert.Furthermore, a transmitter / receiver unit 2020 is provided in the SAR system 2000 , to which two antennas 2021 and 2022 are assigned in the exemplary embodiment in FIG. 2. However, any number of antennas can be used with the SAR System 2000 . In the SAR system 2000 , a buffer 2040 is also provided, to which data is supplied from the transmitter / receiver unit 2020 via an A / D converter 2030 . The buffer 2040 is connected to a formatter 2050 and a real time processor 2070 . Data is supplied from the formatter 2050 to the raw data recording unit 2060 and from the real-time processor 2070 data to the unit 2080 recording SAR products.

Wie dem Ablaufdigramm in Fig. 1A zu entnehmen ist, werden beim Schritt S1 Parameter zur Radarsteuerung und zur Flugführung am Boden mit Hilfe des Eingaberechners 3010 des Flugplanungsrech­ ners 3000 eingegeben, welcher von einem Operateur interaktiv die Flug- und Radarparameter erhält.As can be seen from the flowchart in FIG. 1A, parameters for radar control and for flight guidance on the ground are entered in step S1 with the aid of input computer 3010 of flight planning computer 3000 , which receives the flight and radar parameters interactively from an operator.

Die Eingabeparameter werden beim Schritt S2 überprüft, und wenn sie in Ordnung sind, wird der nächste Schritt durchge­ führt. Falls sie nicht in Ordnung sind, wird der Fehler ange­ zeigt und der Schritt S1 wird ganz oder zum Teil wiederholt. Das aus den Eingabeparametern erstellte Flugprogramm und die Radarparameter werden auf das tragbare Speichermedium 1050, beispielsweise eine Diskette, gespeichert und beim Schritt S3 über das Speichermedium 1050 oder per Funk an die Steuerein­ heit 1060 im Flugzeug übermittelt.The input parameters are checked at step S2, and if they are OK, the next step is performed. If they are not in order, the error is displayed and step S1 is repeated in whole or in part. The flight program created from the input parameters and the radar parameters are stored on the portable storage medium 1050 , for example a floppy disk, and transmitted in step S3 via the storage medium 1050 or by radio to the control unit 1060 in the aircraft.

Die vorstehend angeführten Schritte 1 bis 3 werden sowohl im Fall eines bemannten als auch im Fall eines unbemannten Flug­ zeugs durchgeführt. In beiden Fällen ist jedoch der Einsatz eines Radar-Operateurs nicht erforderlich. Bei einer Daten­ übertragung per Funk läßt sich das Flugprogramm während eines Flugs ändern, beispielsweise können eine Aufnahmestrecke und/oder Radarparameter wiederholt, annulliert oder geändert werden.The above steps 1 to 3 are both in Case of a manned as well as in the case of an unmanned flight stuff done. In both cases, however, is the stake of a radar operator is not required. With a data The flight program can be transmitted by radio during a flight Change flight, for example, a shooting distance and / or radar parameters repeated, canceled or changed  will.

Für jede Flugmission sind folgende Flugführungsparameter er­ forderlich:The following flight control parameters are required for each flight mission conducive:

  • - eine Bezeichnung des Projektes, des Gebietes, der Meß- oder Aufnahmestrecke und des Befliegungsgebiets mit Namen und/oder Zahlen, damit jeweils eine eindeutige Zuordnung zu einer Flug­ mission vorhanden ist;- a designation of the project, the area, the measurement or Recording route and the area of the flight with names and / or Numbers, so that each one is clearly assigned to a flight mission exists;
  • - Anfangs- und Endposition jeder Aufnahmestrecke. Die beiden Angaben können jedoch auch aus anderen Angaben ermittelt wer­ den, wie beispielsweise aus Mittelpunkt, Länge und Richtung der Aufnahmestrecke.- Start and end position of each recording section. The two However, information can also be determined from other information such as from the center, length and direction the shooting range.
  • - Flughöhe und Fluggeschwindigkeit jeder Aufnahmestrecke;- flight altitude and speed of each shooting distance;
  • - mittlere Grundhöhe jeder Aufnahmestrecke sowie- Average basic height of each recording section as well
  • - Reihenfolge einer Befliegung von Aufnahmestrecken bzw. von Gebieten oder Projekten.- Sequence of an aerial survey of reception routes or of Areas or projects.

Aus den vorstehend angeführten Flugführungsparametern wird un­ ter Berücksichtigung von Sperrgebieten und Luftstraßen die ge­ samte Route des Flugzeugs optimal berechnet.From the flight control parameters listed above, un After taking restricted areas and airways into account, the ge entire route of the aircraft optimally calculated.

Die erforderlichen Parameterdaten für einen Radarkanal, wel­ chem der folgende Radar-Parametersatz zugeordnet wird, sind Sendefrequenz, Polarisation, geometrische Auflösung und Abbil­ dungsstreifenbreite.The required parameter data for a radar channel, wel chem the following radar parameter set is assigned Transmission frequency, polarization, geometric resolution and image strip width.

Aus den vorstehenden Parametern werden dann folgende interne Radarparameter berechnet:The above internal parameters then become the following Radar parameters calculated:

  • - Ein Depressionswinkel der Antennen 2021 und 2022 wird aus Flughöhe, mittlerer Grundhöhe, Abbildungsstreifenbreite S und Antennendiagramm in der Elevation berechnet.- A depression angle of the antennas 2021 and 2022 is calculated from the flight height, average basic height, image strip width S and antenna diagram in the elevation.
  • - Eine Sendepuls-Bandbreite Bs wird aus der geometrischen Auf­ lösung δ auf folgende Weise berechnet: Bs = c/2δ, wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist.- A transmission pulse bandwidth Bs is from the geometric up Solution δ calculated in the following way: Bs = c / 2δ, where c is the Speed of light is.
  • - Eine Sendepulsdauer Ds wird wie folgt berechnet: Ds = S/2c,- A transmission pulse duration Ds is calculated as follows: Ds = S / 2c,
  • - Eine Entfernungsverzögerung wird aus Flughöhe, mittlerer Grundhöhe, Abbildungsstreifenbreite und Antennen-Depressions­ winkel sowie Antennendiagramm in der Elevation und dem Abstand Flugweg-Streifenanfang berechnet.- A distance delay is made from flight altitude, medium  Basic height, image strip width and antenna depression angle and antenna diagram in elevation and distance Flight path strip start calculated.
  • - Die Pulswiederholfrequenz PRF wird aus der Fluggeschwindig­ keit, der Abbildungsstreifenbreite, dem Abstand Flugweg-Strei­ fenanfang, der Sendefrequenz und dem Antennendiagramm in Azi­ mut berechnet.- The pulse repetition frequency PRF becomes from the flight speed speed, the width of the image strip, the distance between flight path and strip start, the transmission frequency and the antenna diagram in Azi courage calculated.
  • - Eine Sendeleistung, eine Empfangsverstärkung AGC und eine Nahechodämpfungskurve STC werden aus der Sendefrequenz, der Polarisation, der geometrischen Auflösung, der Abbildungs­ streifenbreite, dem Antennen-Depressionswinkel, der Flughöhe, der mittleren Grundhöhe jeder Aufnahmestrecke, der Sendepuls­ bandbreite, der Sendepulsdauer, der Entfernungsverzögerung, dem Abstand Flugweg-Streifenanfang, der Pulswiederholfrequenz, aus dem Antennendiagramm im Azimut und aus Empfängerparametern berechnet.- One transmit power, one AGC receive gain and one Near choke attenuation curve STC are from the transmission frequency, the Polarization, geometric resolution, imaging strip width, the antenna depression angle, the flight height, the average basic height of each recording section, the transmission pulse bandwidth, the transmission pulse duration, the distance delay, the distance from the beginning of the flight path to the strip, the pulse repetition frequency, from the antenna diagram in azimuth and from receiver parameters calculated.
  • - Eine Abtastfrequenz CTC wird aus der geometrischen Auflösung berechnet.- A sampling frequency CTC is derived from the geometric resolution calculated.
  • - Zeitspannen zum Einschalten bzw. Ausschalten des Aufzeich­ nungssystems werden ebenso wie Zeitspannen zum Einschalten bzw. Ausschalten des SAR-Systems 2000 festgelegt.- Time periods for switching the recording system on and off are defined, as are time periods for switching the SAR system 2000 on and off.

Beim Schritt S4 werden das Radar-Steuerungssystem 1000 und das SAR-System 2000 über die Spannungsversorgung des Flugzeugs eingeschaltet, wobei insbesondere der interne Bus 2090 akti­ viert wird. Alle übrigen Einheiten 2020 bis 2080 des SAR-Sy­ stems 2000 werden erst nach einer vorgegebenen Zeitspanne über den internen Bus 2090 durch die Steuereinheit 1060 angeschal­ tet. Anschließend wird beim Schritt S5 ein Selbsttest des Ra­ dars durchgeführt.In step S4, the radar control system 1000 and the SAR system 2000 are switched on via the voltage supply of the aircraft, in particular the internal bus 2090 being activated. All other units 2020 to 2080 of the SAR system 2000 are switched on by the control unit 1060 only after a predetermined period of time via the internal bus 2090 . Then a self-test of the Ra dars is carried out in step S5.

Nach Durchführen eines Selbsttests berichtet das SAR-System 2000 der Steuereinheit 1060 über seinen Betriebszustand.After performing a self-test, the SAR system 2000 reports to the control unit 1060 of its operating state.

Falls das SAR-System 2000 nicht funktionsfähig ist, erhält der Pilot eine Fehleranzeige auf dem Pilotenbildschirm 1040 und muß zur Wartung landen. Im Falle eines unbemannten Flugzeugs wird der Träger zum Wartungsort zurückgeleitet. Falls das SAR-System 2000 funktionsfähig ist, erhält der Pilot eine Anzeige "System bereit" auf den Pilotenbildschirm 1040; im Falle eines unbemannten Flugzeugs wird der Flug fortgesetzt.If the SAR system 2000 is not functional, the pilot receives an error message on the pilot screen 1040 and must land for maintenance. In the case of an unmanned aircraft, the carrier is returned to the maintenance location. If the SAR system 2000 is operational, the pilot receives a "system ready" display on the pilot screen 1040 ; in the case of an unmanned aircraft, the flight continues.

Beim Schritt S6 erfolgt eine Programmierung des Radars mit den Parametern der ersten und aller weiteren zu befliegenden Auf­ nahmestrecken. Eine Flugführung des Piloten erfolgt über den Pilotenbildschirm 1040, auf welchem sowohl sämtliche Angaben eines Flugs als auch der Zustand des Radarsystems festgehalten sind. Der Pilotenbildschirm 1040 hat eine ähnliche Darstel­ lungsweise wie ein Bildschirm von existierenden Lande-Anflug­ systemen.In step S6, the radar is programmed with the parameters of the first and all further distances to be flown on. The pilot is guided via the pilot screen 1040 , on which both all information about a flight and the state of the radar system are recorded. The pilot screen 1040 has a representation similar to a screen of existing landing approaches.

Hierzu werden aus Trägheits-Navigations- und Echtzeit-D-GPS-Daten von dem Trägheits-Navigationssystem 1030 bzw. dem Echt­ zeit-D-GPS-System 1020 die Lage- und Positionsdaten des Flug­ zeugs mittels der Steuereinheit 1060 hochgenau ermittelt. Fer­ ner erfaßt das Trägheits-Navigationssystem 1030 die Lagedaten und die kurzzeitigen Positionsdaten des Flugzeugs. Das Echt­ zeit-D-GPS-System 1020 erfaßt die langzeitigen Positionsdaten des Flugzeugs. Durch ein bekanntes Kalman-Filter-Verfahren werden die Daten des Trägheits-Navigationssystems 1030 und des Echtzeit-D-GPS-Systems 1020 zusammengefaßt und die Bewegung des Flugzeugs wird so genau ermittelt, daß anschließend die SAR-Abbildung verzerrungsfrei berechnet und das Flugzeug genau geführt wird.For this purpose, the position and position data of the aircraft are determined with high precision by the control unit 1060 from inertial navigation and real-time D-GPS data from the inertial navigation system 1030 or the real-time D-GPS system 1020 . The inertial navigation system 1030 also detects the position data and the short-term position data of the aircraft. The real-time D-GPS system 1020 captures the long-term position data of the aircraft. The data of the inertial navigation system 1030 and the real-time D-GPS system 1020 are combined by a known Kalman filter method and the movement of the aircraft is determined so precisely that the SAR image is then calculated without distortion and the aircraft is guided precisely becomes.

Alle Bewegungsdaten des Trägheitsnavigationssystems 1030, des Echtzeit-D-GPS-Systems 1020, die Eingaben an den Pilotenbild­ schirm 1040 oder den Autopiloten 1070 (im Falle eines unbe­ mannten Flugzeugs), die Radarparameter und einige interne Pa­ rameter der Steuereinheit 1060 werden in dem Steuerungsdaten- Aufzeichnungssystem 1010 gespeichert. Dadurch sind dann sämt­ liche Vorgänge und Abläufe des aus dem Radarsteuerungssystem 1000, dem SAR-System 2000 und dem Eingabesystem 3000 gebilde­ ten Gesamtsystems protokolliert.All movement data of the inertial navigation system 1030 , the real-time D-GPS system 1020 , the inputs to the pilot screen 1040 or the autopilot 1070 (in the case of an unmanned aircraft), the radar parameters and some internal parameters of the control unit 1060 are in the control data - Recording system 1010 saved. As a result, all the processes and operations of the overall system formed from the radar control system 1000 , the SAR system 2000 and the input system 3000 are then logged.

Falls keine GPS-Bodenstation vorhanden ist, kann das GPS-Ver­ fahren nicht differentiell betrieben werden. Eine derartige Betriebsart ist möglich, jedoch wird dann die Genauigkeit von langzeitigen Positionsdaten schlechter.If there is no GPS ground station, the GPS ver do not operate differentially. Such Operating mode is possible, but then the accuracy of long-term position data worse.

Anschließend wird beim Schritt S7 (Fig. 1B) ein Eintreffen des bemannten oder unbemannten Trägers am sogenannten Kalibrie­ rungspunkt überprüft. Die Abfrage bzw. Überprüfung beim Schritt S7 ist nur symbolisch; das Radarsystem wartet, bis der bemannte oder unbemannte Träger den Kalibrierungspunkt er­ reicht; d. h. der Träger bleibt solange in einer Warteschleife, bis er über dem Kalibrierungspunkt ist; erst dann wird automa­ tisch mit der Kalibrierung begonnen.Then, in step S7 ( FIG. 1B), an arrival of the manned or unmanned carrier at the so-called calibration point is checked. The query or check in step S7 is only symbolic; the radar system waits until the manned or unmanned carrier reaches the calibration point; ie the carrier remains on hold until it is above the calibration point; only then will calibration begin automatically.

Wenn das Eintreffen am Kalibrierungspunkt vom Flugzeug bestä­ tigt wird, wird beim Schritt S8 das Radar automatisch kali­ briert und ebenso werden automatisch Nachjustierungen, wie beispielsweise der AGC- und StC-Werte vorgenommen.When the aircraft arrives at the calibration point is taken, the radar is automatically kali in step S8 calibrated and readjustments, such as for example the AGC and StC values.

Anschließend wird ein Eintreffen am Anfangspunkt der ersten Aufnahmestrecke erwartet. Sobald der Anfangspunkt der ersten Aufnahmestrecke erreicht wird, beginnt das SAR-System 2000 über die Sender/Empfangseinheit 2020 beim Schritt S9 zu sen­ den. Die Sender/Empfänger-Einheit 2020 sendet einen Radarim­ puls, welcher die Frequenz Fs, die Polarisation P, die Band­ breite Bs, die Dauer Ds, die Leistung W und die Pulswiederhol­ frequenz PRF hat, über die beiden Antennen 2021 und 2022 mit einem Depressionswinkel.Then an arrival at the starting point of the first recording route is expected. As soon as the starting point of the first recording section is reached, the SAR system 2000 begins to transmit via the transmitter / receiver unit 2020 in step S9. The transmitter / receiver unit 2020 transmits a radar pulse, which has the frequency Fs, the polarization P, the band-wide Bs, the duration Ds, the power W and the pulse repetition frequency PRF, via the two antennas 2021 and 2022 with a depression angle .

Das Radar-Rückstreusignal wird von der Sender/Empfänger-Ein­ heit 2020 unter Berücksichtigung des AGC-Wertes und der STC- Kurve verstärkt und wird nach einer Entfernungsverzögerung von dem A/D-Wandler 2030 mit der Abtastrate CTC und mit Bt Abta­ stungen digitalisiert und auf dem Puffer 2040 zwischengespei­ chert. Die Pufferdaten werden anschließend gelesen und zum Formatter 2050 und dem Echtzeit-Prozessor 2070 weitergeleitet.The radar backscatter signal is amplified by the transmitter / receiver unit 2020 , taking into account the AGC value and the STC curve, and after a distance delay is digitized by the A / D converter 2030 with the sampling rate CTC and with Bt sampling and cached on the buffer 2040 . The buffer data is then read and forwarded to formatter 2050 and real-time processor 2070 .

Der Formatter 2050 führt gegebenenfalls eine Datenreduktion durch und fügt die GPS-Zeit und das GPS-Datum, die Kanal- und die Radarzeilen-Nummer in den Radardatenstrom ein und leitet ihn zu der Rohdaten-Aufzeichnungseinheit 2060 weiter. Die Roh­ daten-Aufzeichnungseinheit 2060 wartet wiederum auf das Signal von der Steuereinheit 1060, das nach einer vorgegebenen Zeit­ spanne vor dem Start der Aufnahmestrecke eintrifft. Der Echt­ zeitprozessor 2060 verarbeitet den Rohdatenstrom und schafft dadurch beispielsweise folgende Ergebnisse bzw. Produkte:The formatter 2050 performs data reduction if necessary and inserts the GPS time and date, the channel and radar line number into the radar data stream and forwards it to the raw data recording unit 2060 . The raw data recording unit 2060 in turn waits for the signal from the control unit 1060 , which arrives after a predetermined period of time before the start of the recording route. The real-time processor 2060 processes the raw data stream and thereby creates, for example, the following results or products:

  • - ein SAR-Bild in Schrägentfernungsprojektion,- a SAR image in oblique distance projection,
  • - ein Geländemodell in Schrägentfernungsprojektion,- a terrain model in oblique distance projection,
  • - ein vollgeocodiertes und -kalibriertes SAR-Bild,- a fully geocoded and calibrated SAR image,
  • - ein vollgeocodiertes Geländemodell und aus dem SAR-Bild und einem Geländemodell abgeleitete thematische, topographische oder sonstige Karten.- a fully geocoded terrain model and from the SAR image and a thematic, topographical derived from a terrain model or other cards.

Die SAR-Ergebnisse werden zu der diese SAR-Ergebnisse bzw. - Produkte aufzeichnenden Einheit 2080 zusammen mit den Zusatz­ informationen, GPS-Zeit, GPS-Datum, Kanal- und Zeilenzahlnum­ mer, weitergeleitet. Die Aufzeichnungseinheit 2080 wartet wie­ derum auf ein Signal von der Steuereinheit 1060, das bereits vor dem Start der ersten Aufnahmestrecke eingetroffen ist. Die Einführung der GPS-Zeit, des GPS-Datums, der Kanal- und der Zeilenzahlnummer in die Aufzeichnungseinheiten 2060 und 2080 ermöglicht eine genaue Synchronisierung sowohl untereinander als auch bezüglich der Steuerungsdaten-Aufzeichnungseinheit 1010. Außerdem wird eine Lokalisierung des entsprechenden auf­ gezeichneten Datensatzes nach dem Meßflug sehr vereinfacht. The SAR results are forwarded to the unit 2080 recording these SAR results or products together with the additional information, GPS time, GPS date, channel and line number. The recording unit 2080 in turn waits for a signal from the control unit 1060 that has already arrived before the start of the first recording path. The introduction of the GPS time, GPS date, channel and line number into the recording units 2060 and 2080 enables precise synchronization both with one another and with respect to the control data recording unit 1010 . In addition, localization of the corresponding data record after the measurement flight is very simplified.

Eine interferometrische SAR-Aufnahme erfolgt dann über zwei Radarkanäle, wobei der eine Kanal beispielsweise der einen An­ tenne 2021 und der andere zweite Kanal der anderen Antenne 2022 zugeordnet ist. Falls mehrere Frequenzen und/oder Polari­ sationen erforderlich sind, müssen mehrere Kanäle eingerichtet werden. Um das Radarsystem einfach zu konzipieren′ werden Sen­ den und Empfangen der Kanäle in Zeitmultiplex durchgeführt. Hierdurch wird der Hardware-Aufwand geringer, da alle Kanäle nicht gleichzeitig betrieben werden; allerdings ist eine we­ sentlich höhere Pulswiederholfrequenz PRF notwendig.An interferometric SAR recording is then carried out via two radar channels, with one channel being assigned to one antenna 2021 and the other second channel to the other antenna 2022 , for example. If several frequencies and / or polarizations are required, several channels must be set up. In order to design the radar system easily 'Sen sen and receiving the channels are performed in time division multiplex. As a result, the hardware expenditure is reduced since all channels are not operated at the same time; however, a significantly higher pulse repetition frequency PRF is necessary.

Bei Erreichen des Endes der ersten Aufnahmestrecke werden die Aufzeichnungseinheiten 2060 und 2080 gestoppt und in den War­ tezustand gebracht. Die Rohdaten und die SAR-Produkte-Auf­ zeichnung in den Einheiten 2060 und 2080 werden dann beim Schritt 510 hinsichtlich ihrer Richtigkeit überprüft.When the end of the first recording path is reached, the recording units 2060 and 2080 are stopped and brought into the waiting state. The raw data and the SAR product record in the units 2060 and 2080 are then checked for their correctness in step 510.

Wenn die Radaraufnahme erfolgreich war ("ja" beim Schritt S11) , wird beim Schritt S12 geprüft, ob es sich um die letzte Aufnahmestrecke gehandelt hat oder nicht. Bei "nein" wird auf den Schritt S6 in Fig. 1A zurückgegangen. Falls ein Fehler auf­ getreten ist und damit die Radaraufnahme nicht erfolgreich war ("nein" beim Schritt S11), wird auf den Schritt S7 zurückge­ gangen.If the radar recording was successful ("yes" in step S11), it is checked in step S12 whether or not it was the last recording section. If "no", step S6 in FIG. 1A is returned to. If an error has occurred and the radar recording was therefore unsuccessful ("no" in step S11), the procedure goes back to step S7.

Wenn beim Schritt S11 "nein" entschieden worden ist, wird der Pilot angewiesen, die gerade beflogene Aufnahmestrecke wieder aufzunehmen, während der unbemannte Träger über die Programm­ führung wieder an den Anfang der nicht korrekt aufgenommenen Aufnahmestrecke zurückgeleitet wird.If "no" is decided at step S11, the Pilot instructed to take the flight route just flown again record while the unmanned vehicle is on the program guidance back to the beginning of the incorrectly recorded Recording route is returned.

Falls beim Schritt S12 festgestellt wird, daß die letzte Auf­ nahmestrecke mit Erfolg beflogen worden ist, d. h. die SAR-Ra­ darabbildungen nach Überprüfung als einwandfrei festgestellt worden sind, wird beim Schritt S13, während der Pilot über den Bildschirm 1040 bzw. im Falle eines unbemannten Flugzeugs mit­ tels des Autopiloten 1070 der Träger zum Zielflughafen zurück­ geführt wird, eine vorgegebene Zeitspanne vor der Landung das SAR-Radarsystem 2000 von der Steuereinheit 1060 ausgeschaltet.If it is determined in step S12 that the last recording route has been successfully flown, that is to say the SAR images have been found to be correct after checking, step S13 takes place while the pilot is on the screen 1040 or in the case of an unmanned vehicle Aircraft by means of the autopilot 1070 the carrier is returned to the destination airport, the SAR radar system 2000 is switched off by the control unit 1060 a predetermined time before the landing.

Außer der vorbeschriebenen Anwendung kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für LIDAR und Vorwärtssicht-Radarsysteme (FLAR) verwendet werden.In addition to the application described above, the inventive Procedure also for LIDAR and forward view radar systems (FLAR) be used.

Claims (3)

1. Verfahren zur Automatisierung eines Radars mit syntheti­ scher Apertur (SAR) und der Flugführung eines bemannten Trägers, bei welchem
  • a) Flugführungs- und Radarparameter am Boden eingegeben wer­ den sowie die eingegebenen Parameter per Datenträger oder durch Funk dem Radarsystem übergeben werden;
  • b) das Radar über die Spannungsversorgung des Trägers einge­ schaltet wird und anschließend einen Selbsttest durch­ führt;
  • c) das Radar den Parametersatz der nächsten zu befliegenden Aufnahmestrecke liest und die Aufnahmeneinstellung vor­ nimmt;
  • d) unmittelbar nach dem Start des bemannten Trägers das Radar die gesamte Flugführung bis zum Zielanflug übernimmt;
  • e) der bemannte Träger von dem Radar in Richtung zur ersten Aufnahmestrecke geführt wird;
  • f) nach Eintreffen an einem programmierten Kalibrierungspunkt einerseits das Radar automatisch kalibriert und anderer­ seits erforderliche Nachjustierungen automatisch vorgenom­ men werden;
  • g) nach Eintreffen am programmierten Anfangspunkt der ersten Aufnahmestrecke das SAR-Radar automatisch sendet, das ent­ lang der ersten Aufnahmestrecke liegende Gebiet aufnimmt und eine Datenverarbeitung durchführt;
  • h) nach Erreichen des Endpunktes der ersten und aller weite­ ren programmierten Aufnahmestrecken die jeweiligen Radar­ aufnahmen gehalten und überprüft werden, und
  • i) nach Erreichen des Endpunktes der letzten Aufnahmestrecke das Radar ausgeschaltet und der bemannte Träger zur Aus­ gangsposition zurückgeführt wird.
1. Method for the automation of a radar with synthetic aperture (SAR) and the flight control of a manned carrier, in which
  • a) Flight guidance and radar parameters entered on the ground and the entered parameters are transferred to the radar system by data carrier or by radio;
  • b) the radar is switched on via the voltage supply of the carrier and then carries out a self-test;
  • c) the radar reads the parameter set of the next recording route to be flown and makes the recording setting;
  • d) immediately after the start of the manned vehicle, the radar takes over the entire flight control up to the target approach;
  • e) the manned carrier is guided by the radar in the direction of the first receiving section;
  • f) upon arrival at a programmed calibration point, the radar is automatically calibrated on the one hand and other readjustments required on the other hand are carried out automatically;
  • g) automatically arrives on arrival at the programmed starting point of the first recording section, the SAR radar, which records the area lying along the first recording section and carries out data processing;
  • h) the respective radar recordings are held and checked after reaching the end point of the first and all further programmed recording distances, and
  • i) after reaching the end point of the last shooting range, the radar is switched off and the manned carrier is returned to the starting position.
2. Verfahren zur Automatisierung eines Radars mit syntheti­ scher Apertur (SAR) und der Flugführung eines unbemannten Trägers, bei welchem
  • a′) Flugführungs- und Radarparameter am Boden eingegeben wer­ den sowie die eingegebenen Parameter per Datenträger oder durch Funk dem Radarsystem übergeben werden;
  • b′) das Radar über die Spannungsversorgung des Trägers einge­ schaltet wird und anschließend einen Selbsttest durch­ führt;
  • c′) das Radar den Parametersatz der nächsten zu befliegenden Aufnahmestrecke liest und die Aufnahmeneinstellung vor­ nimmt;
  • d′) unmittelbar mit dem Start des unbemannten Trägers das Ra­ dar die gesamte Flugführung bis zur Landung übernimmt;
  • e′) der unbemannte Träger von dem Radar in Richtung zur ersten Aufnahmestrecke geführt wird;
  • f′) nach Eintreffen an einem programmierten Kalibrierungspunkt einerseits das Radar automatisch kalibriert und anderer­ seits erforderliche Nachjustierungen automatisch vorgenom­ men werden;
  • g′) nach Eintreffen am Programmierten Anfangspunkt der ersten Aufnahmestrecke das SAR-Radar automatisch sendet, das ent­ lang der ersten Aufnahmestrecke liegende Gebiet aufnimmt und eine Datenverarbeitung durchführt;
  • h′) nach Erreichen des Endpunktes der ersten und aller weite­ ren programmierten Aufnahmestrecken die jeweiligen Radar­ aufnahmen gehalten und überprüft werden, und
  • i′) nach Erreichen des Endpunktes der letzten Aufnahmestrecke das Radar ausgeschaltet wird und der unbemannte Träger landet.
2. Method for the automation of a radar with synthetic aperture (SAR) and the flight guidance of an unmanned carrier, in which
  • a ′) Flight guidance and radar parameters entered on the ground and the entered parameters are transferred to the radar system by data carrier or by radio;
  • b ') the radar is switched on via the voltage supply of the carrier and then carries out a self-test;
  • c ′) the radar reads the parameter set of the next recording route to be flown and takes the recording setting before;
  • d ′) immediately with the start of the unmanned vehicle, the Ra dar takes over the entire flight control until landing;
  • e ') the unmanned vehicle is guided by the radar towards the first receiving section;
  • f ') upon arrival at a programmed calibration point, the radar is automatically calibrated on the one hand and other readjustments required on the other hand are carried out automatically;
  • g ′) automatically transmits the SAR radar after arrival at the programmed starting point of the first recording section, which records the area lying along the first recording section and carries out data processing;
  • h ') after reaching the end point of the first and all further ren programmed recording distances, the respective radar recordings are held and checked, and
  • i ') after reaching the end point of the last shooting range, the radar is switched off and the unmanned carrier lands.
3. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit
einem Flugplanungsrechner (3000) mit Eingabe-Rechner (3010), in welchen die Parameter von Radar- und Flugbetrieb am Boden eingegeben werden und der nach Überprüfung und Verarbeitung der eingegebenen Parameter ein Flugprogramm erstellt;
mit einem im Träger untergebrachten Radar-Steuerungssystem (100) mit einer Steuereinheit (1060), an die das Flugprogramm mittels eines Speichermediums (1050) oder per Funk an die Steuereinheit (1060) übergeben wird, und von welcher aus an­ hand des Flugprogramms und von Daten aus einem Trägheits-Navi­ gationssystem (1030) und einem Echtzeit-D-GPS-System (1020) ein Flug über eine Folge von Aufnahmestrecken über einen Piloten­ bildschirm (1040) oder einen Autopiloten (1070) und ein Radar­ system (2000) gesteuert werden,
mit dem Radarsystem (2000), das einen internen Bus (2090) auf­ weist, über den durch einen Befehl von der Steuereinheit (1060)
  • - von einer Flugzeug-Versorgungseinheit (2010) Spannung an­ gelegt wird und das SAR-Radarsystem in Betrieb genommen wird;
  • - die Radar-Parameter von der Steuereinheit (1060) jeweils für die nächste Aufnahmestrecke an eine Sender/Empfänger-Einheit (2020) mit Antennen (2021, 2022) abgegeben werden, welche einen Radarimpuls sendet und ein Rücksteuersignal empfängt,
  • - das mittels eines A/D-Umsetzers (2030) digitalisiert, in einem Puffer (1020) zwischengespeichert und durch einen Formatter (1050) formatiert wird und in einer Rohdaten-Aufzeichnungseinheit (2060) Rohdaten gespeichert werden sowie
  • - mittels eines Echtzeitprozessors (2070) SAR-Produkte er­ stellt, und in einer Aufzeichnungseinheit (2080) die SAR-Produkte ge­ speichert werden.
3. Device for performing the method according to claim 1 or 2, with
a flight planning computer ( 3000 ) with an input computer ( 3010 ), in which the parameters of radar and flight operations are entered on the ground and which creates a flight program after checking and processing the entered parameters;
with a radar control system ( 100 ) housed in the carrier, with a control unit ( 1060 ) to which the flight program is transferred to the control unit ( 1060 ) by means of a storage medium ( 1050 ) or by radio, and from which the flight program and Data from an inertial navigation system ( 1030 ) and a real-time D-GPS system ( 1020 ) controlled a flight over a series of recording distances via a pilot screen ( 1040 ) or an autopilot ( 1070 ) and a radar system ( 2000 ) will,
with the radar system ( 2000 ), which has an internal bus ( 2090 ), via which a command from the control unit ( 1060 )
  • - Voltage is applied to an aircraft supply unit ( 2010 ) and the SAR radar system is put into operation;
  • - The radar parameters are given by the control unit ( 1060 ) for the next recording distance to a transmitter / receiver unit ( 2020 ) with antennas ( 2021 , 2022 ), which transmits a radar pulse and receives a reverse control signal,
  • - The digitized by means of an A / D converter ( 2030 ), buffered in a buffer ( 1020 ) and formatted by a formatter ( 1050 ) and raw data are stored in a raw data recording unit ( 2060 ) and
  • - By means of a real-time processor ( 2070 ) he creates SAR products, and the SAR products are stored in a recording unit ( 2080 ).
DE19703736A 1996-03-22 1997-02-01 Method for automating a radar with a synthetic aperture (SAR) and for guiding a carrier in flight, and device for carrying out the method Expired - Fee Related DE19703736C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19703736A DE19703736C2 (en) 1996-03-22 1997-02-01 Method for automating a radar with a synthetic aperture (SAR) and for guiding a carrier in flight, and device for carrying out the method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19611464 1996-03-22
DE19703736A DE19703736C2 (en) 1996-03-22 1997-02-01 Method for automating a radar with a synthetic aperture (SAR) and for guiding a carrier in flight, and device for carrying out the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19703736A1 DE19703736A1 (en) 1997-11-06
DE19703736C2 true DE19703736C2 (en) 1998-04-09

Family

ID=7789160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19703736A Expired - Fee Related DE19703736C2 (en) 1996-03-22 1997-02-01 Method for automating a radar with a synthetic aperture (SAR) and for guiding a carrier in flight, and device for carrying out the method

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19703736C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5021789A (en) * 1990-07-02 1991-06-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Real-time high resolution autofocus system in digital radar signal processors
US5260709A (en) * 1991-12-19 1993-11-09 Hughes Aircraft Company Autonomous precision weapon delivery using synthetic array radar
US5430445A (en) * 1992-12-31 1995-07-04 Raytheon Company Synthetic aperture radar guidance system and method of operating same
US5432520A (en) * 1993-10-18 1995-07-11 Hughes Aircraft Company SAR/GPS inertial method of range measurement

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5021789A (en) * 1990-07-02 1991-06-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Real-time high resolution autofocus system in digital radar signal processors
US5260709A (en) * 1991-12-19 1993-11-09 Hughes Aircraft Company Autonomous precision weapon delivery using synthetic array radar
US5430445A (en) * 1992-12-31 1995-07-04 Raytheon Company Synthetic aperture radar guidance system and method of operating same
US5432520A (en) * 1993-10-18 1995-07-11 Hughes Aircraft Company SAR/GPS inertial method of range measurement

Also Published As

Publication number Publication date
DE19703736A1 (en) 1997-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3152340C1 (en) Method and arrangement for determining the positions of vehicles using satellites
DE10120536C2 (en) Radar system for active obstacle warning and imaging of the earth's surface
DE3927851A1 (en) Moving object spatial position detector and guide - has electro=optical system detecting lights on aircraft steering, guidance computer and radio link for automatic landing
DE4002176A1 (en) GPS navigation arrangement for vehicle
DE602004002257T2 (en) Flight guidance procedure of an aircraft in landing approach phase and associated ground station
DE3152340T5 (en) Satellite-based vehicle position determining system
DE19501879A1 (en) Positioning in flight of aircraft by satellite GPS calibration
EP0634669A1 (en) Method for classifying an object and application thereof
DE4243395A1 (en) Coordinated position maintenance of geostationary satellite cluster - measuring satellites optically relative to master within group for accurate control
EP0755522B1 (en) Satellite navigation process
WO1997026552A2 (en) Device for monitoring the distance between two objects
DE3823814A1 (en) FLIGHT BODY GUIDE SYSTEM
DE19703736C2 (en) Method for automating a radar with a synthetic aperture (SAR) and for guiding a carrier in flight, and device for carrying out the method
EP1515159B1 (en) Method for reducing the doppler centroid for coherent pulsed radar system
EP0416318B1 (en) Device for recording the flight paths and the flight manoeuvres of aircrafts
DE10015164A1 (en) ROSAR communication method for obstacle detection in helicopter, involves merging heliradar laser-radar sensor data with registered data of on-board-intrinsic database for display of flight path and landing location
DE10220440C1 (en) Failed space rocket impact point estimation method uses data provided by onboard global satellite navigation system for calculating momentary position and velocity of rocket
DE1548415A1 (en) Location and guidance procedures for missiles
EP2133648A1 (en) Unmanned missile and method of flight control
DE19508208A1 (en) Satellite navigation procedures
DE102013013123B4 (en) Method and device for locating radio stations by means of Doppler effect on board flying platforms
DE102017112210A1 (en) Method for determining the position of a land mine located in a search area
DE2532479C3 (en) Method for combating earth targets by means of a remotely steerable aircraft equipped for air reconnaissance and another remotely steerable aircraft equipped with weapons as well as two stationary transmitting stations
DE102017117495A1 (en) System and method for determining the position of a transmitting unit and watercraft with a system for determining the position of a transmitting unit
DE102018112024A1 (en) navigation device

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: MOREIRA, JOAO R., DR.-ING., 82110 GERMERING, DE DE

8381 Inventor (new situation)

Free format text: MOREIRA, JOAO R. DR.-ING., 82110 GERMERING, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DERKUM, RALPH, 82234 WESSLING, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee