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Blindgeschwindigkeit

PRT
fD1
fD2

Bild 1: Zusammenhang Dopplerfrequenz und Blindgeschwindigkeit

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Bild 1: Zusammenhang Dopplerfrequenz und Blindgeschwindigkeit

PRT
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Bild 1: Zusammenhang Dopplerfrequenz und Blindgeschwindigkeit

Blindgeschwindigkeit

Beim Vergleich zweier Auslenkperioden kann der Fall auftreten, dass das Ziel sich mit einer Radialgeschwindigkeit bewegt, die eine Phasenverschiebung von genau 360° bewirkt. Gemäß der Periodizität der Sinusfunktion kann dieser Fall sogar bei allen ganzzahligen Vielfachen (±n · 360°) von 360° auftreten. Da die Phasenverschiebung in diesen Fällen ebenfalls Null ist, wird das Ziel also nicht als bewegtes Ziel erkannt. Es fliegt mit einer Blindgeschwindigkeit und die MTI- Schaltung wird es wie ein Festziel nicht zur Anzeige bringen.

Im Bild 1 ist die untere rote Sinusschwingung eine Dopplerfrequenz mit einer Blindgeschwindigkeit. Alle Echoimpulse haben in aufeinanderfolgenden Impulsperioden (PRT) die gleiche Phase und Amplitude. Die obere blaue Sinusschwingung ist eine Dopplerfrequenz, bei der die Zielgeschwindigkeit sich von der Dopplerfrequenz unterscheidet. Das Zielzeichen pulsiert von Impulsperiode zu Impulsperiode und kann so mit Hilfe der Zwischenperiodenkompenstion von einem Festziel unterschieden werden.

Die Blindgeschwindigkeit ist abhängig von der Sendefrequenz des Radargerätes und von dessen Impulsfolgefrequenz.

vblind = λ mit: vblind = eine der Blindgeschwindigkeiten
λ = Wellenlänge der Sendefrequenz
Ts = Impulsfolgeperiode
(1)

2·Ts

Bild 1 zeigt den Zusammenhang: eine Phasenverschiebung kann nur dann gemessen werden, wenn die Impulsfolgefrequenz sich von der Dopplerfrequenz unterscheidet (oberes Beispiel). Wenn die Dopplerfrequenz gleich der Impulsfolgefrequenz ist, dann erscheint das sich mit dieser Geschwindigkeit fliegende Ziel als Festziel.

Beispiel:
Bei einem Radargerät mit der Sendefrequenz von 2,8 GHz und einer Impulsfolgeperiode von 1,5 ms beträgt eine Blindgeschwindigkeit:

vblind = λ = c0 = 3·108 = 35,72 m/s c0 = Lichtgeschwindigkeit (2)



2·Ts 2·f·Ts 2·2,8·109·1,5·10-3

Diese Geschwindigkeit von umgerechnet etwa 130 km/h und auch alle ganzzahligen Vielfachen davon bewirken also bei diesem Radargerät, dass das Zielzeichen im Bereich der Wirksamkeit der MTI- Schaltung nicht sichtbar ist, weil sie wie Festziele unterdrückt werden.

Die Blindgeschwindigkeit ist eine Radialgeschwindigkeit des Flugzeuges, bei der die Phasenverschiebung von PRT zu PRT 360° beträgt. Ziele, die sich mit Blindgeschwindigkeiten bewegen, werden von einer MTI- Schaltung wie Festziele unterdrückt.

Durch die Periodizität ist eine gemessene Dopplerfrequenz nur in der Periode von Null bis zum ersten Maximum der Dopplerfrequenz eindeutig einer Geschwindigkeit zuzuordnen. Die Dopplerfrequenz muss für eine Eindeutige Messung also kleiner als die Impulsfolgefrequenz sein. Die Mehrdeutigkeit ab dieser Geschwindigkeit wird auch als Doppler Dilemma bezeichnet.

Einfache Maßnahmen gegen das Auftreten von Blindgeschwindigkeiten sind:

Alle diese Maßnahmen gehören aber seit langem schon zum Standard von Aufklärungsradargeräten.

Digitale Radarempfänger haben jedoch ein Problem mit der Blindfrequenz: Die Vorteile der Staggered PRT können nur bei größeren Trefferzahlen genutzt werden. Bei voll-kohärenten Radargeräten mit Monopulsfunktion muss also ein viel größerer Aufwand betrieben werden.