Die R&S®Pulse Sequencer Software bietet eine einfache Möglichkeit, bewegte Radaremitter und einen bewegten Empfänger für Tests von Frühwarnempfängern zu simulieren. Die Software bildet zusammen mit dem R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator einen leistungsstarken Radarsimulator. Mit diesem können Ingenieure hochdynamische 3D-Szenarien im Labor erzeugen.
Angefangen bei sich langsam bewegenden Wasserfahrzeugen bis hin zu schnell manövrierenden Flugzeugen ist die Simulation bewegter Radaremitter für viele Testfälle relevant. Die Änderungen des HF-Pegels am Antenneneingang von Frühwarnempfängern aufgrund von herannahenden oder sich entfernenden Emittern folgen dem 1/R2-Gesetz. Die dynamische Lageveränderung der Emitter- oder Empfängerplattform verursacht oftmals eine Änderung des Hauptkeulen-Abstrahlwinkels von installierten Antennen. Dies führt zu zusätzlichen Pegelschwankungen. Das Testen von Frühwarnempfängern mit realistischen Szenarien spielt für deren zuverlässige Performance im Feld eine entscheidende Rolle. Allerdings ist es kostspielig und zeitaufwendig, Empfänger in deren realer Betriebsumgebung zu testen. Darüber hinaus könnte es für größere Änderungen am System bereits zu spät sein, wenn sich die Dinge nicht wie erwartet entwickeln. Deshalb benötigen Ingenieure ein einfacheres und schnelleres Verfahren, um die Leistungsfähigkeit eines Empfängers zu beurteilen.
Die Option R&S®SMW-K304 Moving Emitter macht aus dem R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator in Verbindung mit der R&S®Pulse Sequencer Software einen leistungsstarken Radarszenario-Simulator. Radaringenieure können komplexe Szenarien mit bewegten Emittern und ultralanger Laufzeit rasch modellieren. Zudem können sie:
Szenarien auf der Karte definieren
Das Beispielszenario unten zeigt ein Radarsignale aussendendes Aufklärungsflugzeug (blau), das sich auf einer Geraden Richtung Osten bewegt. Am Kartenursprung dreht ein größeres, sich langsam bewegendes Flugzeug mit einem Radarempfänger (rot) nach links ab und nimmt letztendlich Kurs Richtung Nordost.
Dynamisches Szenario auf der Karte
Simulation eines realistischen Flugszenarios
Der Flugweg des Empfängers (sich langsam bewegendes, rotes Flugzeug) wurde aus einem Trajektoriensimulator importiert. Der Flugweg ist als Wegpunkt-Datei (proprietäres *.xtd-Format) definiert, die Informationen zu Standort und Fluglage mit Zeitstempeln beinhaltet. Der Flugweg des Emitters (blaues Flugzeug) basiert auf einer vordefinierten Trajektorie, die von der R&S®Pulse Sequencer Software bereitgestellt wurde. In diesem Szenario wird davon ausgegangen, dass der Radar des blauen Emitter-Flugzeugs im X-Band arbeitet und einen Pencil Beam zusammen mit einem Rasterscan nutzt. Der hellblau schattierte Bereich zeigt den Sektor an, der vom Rasterscan abgedeckt wird. Die Scanrate beträgt 30°/s (Rasterbreite 90°). Das rote Flugzeug verfügt über Radarwarngeräte mit einer azimutalen Abdeckung von 360° als Teil seines Systems elektronischer Unterstützungsmaßnahmen (EloUM). Es nutzt vier Sektorantennen mit Nieren-Antennendiagrammen.
Simulation des Empfangsleistungspegels
Die Abbildung zeigt die Pegeländerungen aufgrund des zuvor beschriebenen Flugszenarios. Zu sehen ist nur die HF-Leistungspegel-Messkurve einer der vier Sektorantennen des Empfängers. Das Szenario umfasst drei Zeitintervalle (roter, grüner und blauer Balken). Am Beginn des Szenarios (rotes Intervall) befindet sich der Empfänger in 1-Uhr-Position relativ zum Emitter-Kurs (blaues Flugzeug). Später treten während des grünen Intervalls zwei Gruppen mit zwei Peaks auf. Diese Peaks resultieren aus dem Rasterscan des Emitter-Pencil-Beams (1). Während Scan 2 beträgt der Abstand zwischen den beiden Peaks ca. 4,7 s. Das bedeutet, dass sich der Empfänger außerhalb der Mitte der Rasterbreite befindet. Zum Zeitpunkt, als das Empfängerflugzeug nach links rollt, um zu drehen, hat die zweite Gruppe von Peaks im grünen Intervall geringere Peaks (ΔP1). Aufgrund dieses Flugwegs ist das Nieren-Antennendiagramm abwärts geneigt. Diese Schräge reduziert den Antennengewinn gegenüber dem herannahenden Emitter, sodass sich der empfangene Leistungspegel verringert. Während des blauen Intervalls hat sich das rote Flugzeug ca. bei Sekunde 17 der Simulation durch Rollen wieder in die ursprüngliche Fluglage Richtung Nordost gebracht. Dies führt zu einem signifikanten Anstieg der empfangenen Leistung von ca. ΔP2 =14 dB (2). Während des blauen Intervalls nähert sich der Emitter kontinuierlich dem Empfänger. Die empfangene Leistung steigt im Vergleich zum ursprünglichen Wert am Beginn des Szenarios sogar um zusätzlich ΔP3 =12 dB (4). Das rote Flugzeug befindet sich nun fast auf 12-Uhr-Position relativ zum Flugweg des blauen Flugzeugs. Deshalb haben die empfangenen Peaks des Emitter-Sendesignals während Scan 5 nun einen Abstand von 3,2 s (3). Das rote Flugzeug befindet sich fast in der Mitte des Rasterscans.
Vorschau auf den HF-Leistungspegel am gewählten Antennenausgang des Empfängers im roten Flugzeug
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