DE10143561B4 - Verfahren und System zur Lokalisierung von Emittern - Google Patents

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Abstract

Verfahren und System zur Lokalisierung von Emittern im Radar-Frequenzbereich auf Basis der Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit ittlung von geometrischen und elektronischen Emitterstrahl-Eigenschaften, wobei die fliegenden Plattformen untereinander Daten zur Beschreibung geometrischer und elektronischer Eigenschaften von Emitterstrahlen austauschen, wobei aus der Vielzahl der sich aus der Emitter-Vermessung ergebenden möglichen Schnittpunkte der Peilstahlen diejenigen Schnittpunkte zur Bestimmung der Emitter-Position verwendet werden, bei denen die elektronischen Eigenschisch sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Lokalisierung von Emittern im Radar-Frequenzbereich auf Basis der Kreuzpeilung mit Flugzeug-gestützten passiven Hochfrequenz(HF)-Sensoren.
  • Emitter im Radar-Frequenzbereich werden heute von einem Einzelflugzeug durch fortlaufende Peilung und nachfolgende Triangulation der Peilstrahlen vermessen und lokalisiert. Bei nur kurz aufschaltenden Emittern (Aufschaltdauer 15 Sekunden und kürzer) und Entfernungen zwischen dem Flugzeug und dem Emitter, die größer als etwa 25 km sind, ist dieses Verfahren nur noch mit unzureichender Genauigkeit anwendbar.
  • Es wurden deshalb Verfahren konzipiert, bei denen Peilstrahlen von zwei Flugzeugen verwendet werden, die gleichzeitig denselben Emitter auffassen. Dadurch kann die kurzzeitige Triangulationsbasis wesentlich vergrößert werden, so daß eine Lokalisierung selbst kurz aufschaltender Emitter möglich wird.
  • Dieses Prinzip der Kreuzpeilung wird u. a. zur Ortung von fliegenden Objekten mit am Boden stationierten, räumlich versetzten Sensoren verwendet. Hierzu sind Überlegungen und Modellrechnungen veröffentlicht worden, dieses Prinzip auf fliegende Plattformen zu übertragen, wobei sowohl fliegende Emitter als auch Boden-Emitter mit Hilfe der plattform-übergreifenden Triangulation von mehreren fliegenden Plattformen aus vermessen und lokalisiert werden. Dies ist beispielsweise in dem Vortrag „Sensorfusion for Modern Fighter Aircraft” von K. Taubenberger und J. Ziegler auf dem AGARD MSP Symposium „Advanced Architectures for Aerospace Mission Systems” in Istanbul, Turkey, 14–17 Oct. 1996 dargestellt, der in den AGARD Conference Proceedings AGARD CP-581 (erhältlich über Fachinformationszentrum Karlsruhe, Eggenstein-Leopoldshafen) veröffentlicht wurde.
  • Bei dem Auftreten von einem oder zwei Emittern ist diese Plattform-übergreifende Triangulation anwendbar. Bei dem Auftreten von vielen Emittern hat jedoch dieses Verfahren der Plattform-übergreifenden Triangulation den Nachteil, daß die Zahl der geometrischen Schnittpunkte wesentlich höher ist als die Zahl der realen Emitterpositionen.
  • Um die sehr große Zahl von „virtuellen„ Schnittpunkte zu eliminieren, wird in dem Vortrag „MIDS Triangulation and De-ghosting of Intersection Points” von J. Ziegler und H. Sachsenhauser auf dem RTO SCI Symposium an „Sensor Data Fusion and Integration of the Human Element”, Ottawa, Canada, 14–17 Sept. 1998, veröffentlicht in RTO MP-12 vorgeschlagen, alle Schnittpunkte über einen Zeitraum zu verfolgen, um dann bewerten zu können, ob sie sich in ihren geometrischen und kinematischen Charakteristika wie wirkliche Emitterziele verhalten. Zur Bewertung werden in dieser Veröffentlichung einige Glaubwürdigkeits-Kriterien beschrieben und in einer Modellrechnung verschiedene Szenarien untersucht.
  • Nachteilig ist bei der Anwendung dieser Methode. Daß bei dem Auftreten einer hohen Emitterzahl mit wachsender Emitter-/Target-Zahl n die Zahl der Schnittpunkte in der Größenordnung n2 anwächst und somit die Anforderungen an die Rechen-/Prozessorleistung sehr stark ansteigen. Zum andern ist bei nur kurzer zeitlicher Verfügbarkeit der „Emitter-Peilstrahlen” die Beobachtungszeit in vielen Szenarien zu kurz, um virtuelle Schnittpunkte zuverlässig von einem echtem Target differenzieren zu können. Deshalb sind die Positionen der Emitter mit diesem Verfahren in einem Szenario mit mehreren bzw. vielen Emittern, die nur kurz aufschalten, nicht eindeutig, d. h. nur mehrdeutig bestimmbar.
  • Aus der Veröffentlichung „Funkübertragung und Elektronische Kampfführung”, R. Grabau, 1986, Franck'sche Verlagshandlung, W. Keller & Co. Stuttgart, ISBN 3-440-05667-8, Seiten 337 bis 343, sind Methoden zur Signalverarbeitung und Signalerkennung offenbart. Dabei wird zur Klassifizierung von Radargeräten eine Korrelation gleicher oder ähnlicher Signale vorgenommen. Durch Signalverarbeitung werden die einzelnen erfassten Signalanteile/Parameter von möglicherweise frequenzgleichen oder typengleichen Strahlungen verschiedner Strahlungsquellen zugeordnet. In einem Suchvorgang sollen die erfassten Impulsfolgen der Impulsfolge eines oder mehrerer Radargeräte zu finden, wozu die Zeitfolge der erfassten Einzelimpulse in einem Speicher abgelegt werden, die Differenzen zwischen verschiedenen Impulsen gemessen und mit den gewonnenen Zeitfolgen die gesamte Impulsfolge untersucht werden. Ergeben sich eine oder mehrere gleichförmige Impulsfolgen, so werden diese Parameter einer weiteren Untersuchung unterzogen oder unmittelbar zur Klassifizierung verwendet. In einer anderen Methode werden mehrere Testfolgen von Impulsen generiert und mit jeder erfassten Impulsfolge korreliert, wobei die Zahl der Übereinstimmungen von Parameterwerten maßgeblich dafür ist, ob ein Parameterwert für eine Klassifizierung verwendet wird. Bei einer Musteranalyse werden Merkmale von Einzelelementen der erfassten Quellen signalzerlegt und strukturiert. Bei einer Signalerkennung erfolgt eine Segmentierung, um zusammengehörige Signale und Signalanteile zu erkennen.
  • Aus der US 4,393,382 ist ein Gerät zum passiven Lokalisieren einer entfernt gelegenen Strahlungsquelle mit Empfangsantennen, die in einem räumlichen Dreiecksanordnung positioniert sind, um aufgrund des Empfangs der Strahlungen elektrische Signale mit einer messbaren Zeitdifferenz abzuleiten, aus der ein Strahlungswinkel ermittelt wird. Daraus wird wiederum die Entfernung der Strahlungsquelle von den Empfangsantennen abgeleitet.
  • Aus der US 4,910,526 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Aufklärung für ein Aufklärungsflugzeug offenbart, um die Position und die Positionsänderung einer Mehrzahl von Zielflugzeugen als Teil eines Bedrohungsszenarios zu ermitteln. Es werden verschiedene Faktoren zur Bestimmung der Position des Zielflugzeugs, wie Flughöhen, Zeitdifferenzen von rückgestrahlten Signalen verwendet. Die Kalman-Filtertechnik wird angewendet, um auf der Basis früherer Messungen eine Fehlerschätzung für die Position des Zielflugzeugs zu ermitteln. Inkorrekte Werte werden dabei mitgeführt, bis sich aufgrund eines abweichenden Schätzwertes für einen Signalwert dieser als inkorrekt erkannt wird. Dadurch ergibt sich ein sehr komplexes und dadurch aufwendiges Verfahren.
  • Weitere Verfahren zur Lokalisierung von Emittern sind aus EP 0 843 179 A1 und US 5,999,130 A bekannt.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren auf der Basis der Plattform-übergreifenden Triangulation bereitzustellen, bei dem mit fliegenden Plattformen auch Radar-Emitter, die nur kurz, d. h. in Zeitspannen von 3 bis 15 Sekunden, aufschalten, eindeutig und mit hoher Genauigkeit lokalisiert werden können.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, dass ein solches Verfahren auch bei einer aufgefassten Emitterzahl größer als zwei pro Frequenzband der beteiligten Sensoren mit begrenztem Rechenaufwand und bei begrenzter Übertragungsrate in einem Flugzeug-System implementiert werden kann.
  • Die Datenübertragungsrate zwischen heutigen Flugzeugen ist – im Gegensatz zur Vernetzung von Boden-gestützten Sensoren – begrenzt; z. B. liegt sie bei einem Flugzeug-Flugzeug Datenlink im UHF-Bereich derzeitig bei etwa 0,2 bis 1 Kbit/s; derzeitig im ECR-TOR implementiertes ODIN erlaubt nur eine UHF-Daten-Transmission im Handbetrieb. Auch mittelfristig kann – bei Installation neuer UHF-Kommunikationsgeräte – nur mit einer effektiven Datenrate von 3 bis 10 Kbit/s gerechnet werden.
  • Erfindungsgemäß werden die geometrischen Emitterstrahldaten, wie Flugzeugposition zum Zeitpunkt der Emittervermessung, Azimuthwinkel, unter dem der Emitter vermessen wird, zwischen den beteiligten Plattformen zur Emitter-Lokalisierung ausgetauscht. Optional wird dabei auch der Elevations-Winkel, der Azimuth-Winkelmeßfehler und/oder der Zeitpunkt der Emitter-Vermessung.
  • Weiterhin können zusätzlich auch Eigenschaften, die die wesentlichen Charakteristika des aufgefaßten HF-Signals sowie ihr zeitliches Verhalten beschreiben, zwischen den Plattformen übertragen werden.
  • Im folgenden wird die Erfindung an Hand der beiliegenden Figuren beschrieben, die zeigen:
  • 1 beispielhaft eine Konstellation mit zwei fliegenden Plattformen zur Aufnahme des erfindungsgemäßen Systems als Bestandteil eines militärischen Einsatz-Verbandes und mit einem in Bezug auf diese feindlichen Emitter mit einer schematischen Darstellung der von diesem ausgesendeten Pulsfolgen, wobei die Plattformen das erfindungsgemäße Verfahren anwenden, um den Emitter im Radar-Frequenzbereich auf Basis der Kreuzpeilung mit in den Plattformen bzw. in den Fluggeräten integrierten passiven HF-Sensoren zu entdecken und zu lokalisieren,
  • 2 eine schematische und beispielhafte Darstellung von Pulsfolgen eines zu entdeckenden Emitter in ihrem zeitlichen Verlauf,
  • 3 beispielhaft die Komponenten der Avioniksysteme einer ersten und einer zweiten fliegenden Plattform mit jeweils einem erfindungsgemäßen Emitter-Lokalisierungssystem zur Auffassung von Emittersignalen und zur Kommunikation zwischen den Plattformen,
  • 4 eine Konstellation von zwei Plattformen und drei Emittern zur beispielhaften Darstellung der von den beteiligten Plattformen mittels passiver HF-Sensoren aus den Signalen ermittelten virtuellen und realen Schnittpunkten, die sich aus dem Schneiden der von den feindlichen Emittern ausgesandten Peilrichtungen/Emitterstrahlen ergeben,
  • 5 den zeitlichen Verlauf einer Zeitdifferenz zwischen zwei aufeinander folgenden Pulsen des feindlichen Emitters beispielhaft für den Fall, daß diese Zeitdifferenz periodisch zwischen drei Werten geschaltet wird,
  • 6 den zeitlichen Verlauf einer momentanen Emitterfrequenz beispielhaft für den Fall, daß die Frequenz periodisch zwischen 3 Werten geschaltet wird,
  • 7 die Peilstrahlen von drei fliegenden Plattformen beispielhaft für den Fall von drei Emittern im Gesichtsfeld der HF-Sensoren; wobei die Zahl der virtuellen Schnittpunkte deutlich größer ist als die Zahl der Emitterpositionen.
  • Die Anwendung der Erfindung ist bei einer Konstellation von zumindest zwei fliegenden Plattformen zur Aufnahme des erfindungsgemäßen Systems bzw. Verfahrens vorgesehen, wobei die fliegenden Plattformen bemannte oder unbemannte Fluggeräte sein können. Eine derartige Konstellation ist in der 1 mit einer ersten fliegenden Plattform oder einem ersten Fluggerät oder Flugzeug 1a und mit einer zweiten fliegenden Plattform oder einem zweiten Fluggerät oder Flugzeug 1b dargestellt. Die fliegenden Plattformen 1a, 1b (gegebenenfalls weitere 1c; siehe 7) sind Bestandteile eines militärischen Einsatz-Verbandes und haben die Aufgabe, feindliche Emitter im Radar-Frequenzbereich auf Basis der Kreuzpeilung mit in den Plattformen bzw. in den Fluggeräten integrierten passiven HF-Sensoren zu entdecken und zu lokalisieren. In der 1 ist beispielhaft ein derartiger feindlicher Emitter E dargestellt.
  • Der Emitter E sendet im Radar-Frequenzbereich Pulsfolgen aus, von denen in der 1 symbolisch zwei Pulsfolgen 11, 12 dargestellt sind. Eine erste Pulsfolge 11 wird von der Plattform 1a und eine zweite Pulsfolge 12 von der Plattform 1b empfangen. Zwei Beispiele 13, 14 derartiger Folgen von Pulsen 15 sind in der 2 in ihrem Verlauf auf einem Zeitstrahl 16 dargestellt. Die Pulsfolge 13 zeigt eine Pulsfolge mit konstanten Zeitabständen 17 zwischen den Pulsen 15. Damgegenüber weist die Pulsfolge 14 zwischen den einzelnen Pulsen 15 unterschiedliche Zeitabstände 17 auf. Generell können die gesendeten Folgen von Pulsen variabel sowohl hinsichtlich der zwischen den Pulsen 15 liegenden Zeitabschnitte 17 und auch hinsichtlich der Intensität der Pulse sein. Es ist davon auszugehen, daß die Plattformen 1a, 1b die von den Emittern E gesendeten Pulsfolgen nur abschnittsweise auffassen, da im Regelfall der HF-Sensor in mehreren Frequenzbändern sequentiell und nicht gleichzeitig mißt.
  • Die Plattformen 1a, 1b haben zumindest zeitweise miteinander Funkverbindung, die symbolisch in den 1 und 3 eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen 20 versehen ist. Bei dem Funkverkehr handelt es sich um einen automatisierten Datenverkehr. In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Datenverkehr bi-direktional, d. h. die Plattformen 1a, 1b sind kommunikations-technisch gleichberechtigt und arbeiten beide als Master. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann eine Plattform als Master und die andere als Sklave arbeiten, wobei dann die Datenübertragung nur unidirektional von der „Slave”- zur „Master”-Plattform erfolgt. Das erfindungsgemäße Emitter-Lokalisierungssystem, das die Übertragung von relevanten Daten zwischen mindestens zwei Plattformen beinhaltet, kann auch derart gestaltet sein, daß es von einer Kommunkation zwischen gleichberechtigten Plattformen und einer Master-Slave-Kommunikation auch während des Einsatzes umschaltbar ist. Der Vorteil einer Master-Slave-Kommunikation kann in einer Erhöhung der effektiven Datenrate der Übertragung gegenüber der Kommunikation zwischen gleichberechtigten Plattformen liegen.
  • Die Erfindung ist in einem Avionik-System 30 einer fliegenden Plattform implementiert. Die 3 zeigt beispielhaft relevante Komponenten eines Avioniksystems 30a einer ersten Plattform 1a und eines Avioniksystems 30b einer zweiten Plattform 1b. Die erste Plattform 1 weist ein Datenübertragungs-Modul 54a und die zweite Plattform 2 ein Datenübertragungs-Modul 54b auf, die jeweils zum Senden und/oder Empfangen von Daten im UHF-Bereich vorgesehen sind. Mit diesen sind beide Avionik-Systeme 54, 54a bzw. 54b in der Lage, miteinander zu kommunizieren. Weiterhin weist die erste Plattform 1a einen HF-Sensor 50a, einen Fusionsrechner 52a, einen Datenbus 55a sowie optional einen Hauptrechner 57a und die zweite Plattform 1b in entsprechender Weise einen HF-Sensor 50b, einen Fusionsrechner 52b, einen Datenbus 55b sowie einen Hauptrechner 57b auf. Der HF-Sensor 50a bzw. 50b bildet zusammen mit dem Fusionsrechner 52a bzw. 52b und dem Datenbus 55a bzw. 55b ein Emitter-Lokalisierungssystem 60, 60a bzw. 60b. Die beschriebenen Module könne Geräte-technisch in verschiedener Form realisiert sein und auf verschiedene Weise zusammenwirken. Der Haupt-Rechner 57, 57a bzw. 57b kann die funktion eines Bus-Controllers haben, um die mit den Datenbus 55a, 55b verbundenen Module funktional zu verbinden. Es kann zumindest ein weiterer interner Bus 58, 58a bzw. 58b zur Herstellung einer leistungsstarken Kommunikation insbesondere zwischen dem HF-Sensor und dem Fusionsrechner 52 vorgesehen sein.
  • Das Datenübertragungs-Modul 54, 54a, 54b liefert Daten, die für eine Plattform-übergreifende Korrelation geeignet sind, so daß diese über den Avionik-Bus 55 oder gegebenenfalls den weiteren internen Bus 58 an andere Komponenten des Avionik-Systems 30a bzw. 30b zur Verarbeitung durch diesselben zu senden. Bei der Plattform-übergreifenden Korrelation wirken zumindest zwei Avionik-Systeme 30a, 30b verschiedener Plattformen 1a, 1b zusammen, um die von den jeweils zugeordneten HF-Sensoren 50a bzw. 50b ermittelten Daten zumindest eines Emitters E zu korrelieren und damit den jeweiligen Emitter E eindeutig zu lokalisieren. Zu diesem Zweck weist das Datenübertragungs-Modul 54, 54a, 54b vorzugsweise eine Automatisierungsschaltung auf, die nach Eingang einer über den Avionik-Bus 55, 55a bzw. 55b empfangenen Nachricht ein automatisiertes Versenden der UHF-Nachricht auslöst, die dann vom Datenübertragungsmodul der kommunizierenden Plattformen empfangen wird.
  • Der Fusionsrechner 52 der miteinander kommunizierenden Plattformen 1a, 1b kann eine Kommunikations-Steuerung aufweisen, durch die die Art der Kommunikation, also z. B. eine gleichberechtigte oder eine Master-Slave-Kommunikation durchgeführt und gegebenenfalls konfiguriert oder angewählt wird.
  • Eine Konstellation von zwei Plattformen 1a, 1b mit den Flugrichtungen 2a bzw. 2b und drei realen Emittern E1, E2, E3 ist in der 4 dargestellt. Die Plattformen 1a und 1b empfangen von den Emittern E1, E2 und E3 Signale und bestimmen aus den empfangenen Signalen die Richtung des Emitters relativ zur messenden Plattform. In 4 sind entsprechend für die Plattform 1a die Strahlen S11, S12 und S13, die die Plattform 1a vermessen hat, und die Strahlen S21, S22 und S23, die die Plattform 1b vermessen hat, eingetragen. Die Schnittpunkte dieser Strahlen sind mögliche Positionen für die Emitter E1, E2, E3. Es ergeben sich insgesamt neun mögliche geometrische Schnittpunkte. Die Zahl der Schnittpunkte ist also wesentlich höher als die Zahl (drei) der tatsächlichen Emitterpositionen. Von der Plattform 1a gesehen ergeben sich als mögliche Positionen für den ersten Emitter E1 die Standorte E11, E12, E13, für den zweiten Emitter E2 die möglichen Positionen E21, E22 und E23, für den dritten Emitter 3 die möglichen Positionen E31, E32, E33. Es ist leicht erkennbar, daß nur auf Basis der Richtungs-Informationen, die zwischen den beiden Plattformen 1a, 1b ausgetauscht werden, keine eindeutige Zuordnung der Emitter-Standorte E1, E2 und E3 möglich ist.
  • Zur Bestimmung der Positionen der Emitter-Standorte E1, E2 und E3 wird erfindungsgemäß diese Mehrdeutigkeit dadurch eliminiert, daß zusätzlich zu den Richtungsinformationen elektronische Eigenschaften der aufgefaßten Signale, also der Pulsfolgen 11, 12, zwischen den Plattformen ausgetauscht werden. Aus der Vielzahl möglicher geometrischer Schnittpunkte werden durch Korrelation der verwendeten elektronischen Eigenschaften diejenigen als Emitter-relevant ausgewählt, bei denen die elektronischen Eigenschaften der sich schneidenden Strahlen gleich sind.
  • Im Beispiel der 4 haben gleiche elektronische Eigenschaften die Strahlen S11 und S21 und entsprechend ist der Schnittpunkt E11 die reale Position des Emitters E1. Analog ergeben sich die realen Positionen der Emitter E2 und E3 mit E22 bzw. E33. Durch den Austausch der elektronischen Eigenschaften lassen sich im Prinzip schon nach einer Peilung oder Vermessung aus der Vielzahl der geometrischen Schnittpunkte die virtuellen Schnittpunkte eliminieren und die realen Emitter-Positionen herausfiltern. Dies ist insbesondere relevant bei einer großen Anzahl von Emittern oder Plattformen und kann Mehrdeutigkeiten bei der Lokalisierung kurz aufschaltender Emitter, im Gegensatz zum heutigen Stand der Technik, effektiv reduzieren.
  • Vorteilhafterweise werden zwei bis drei Peilungen durch jede Plattform 1, 2 abgewartet, bevor die gefilterten, d. h. mittels eines Vergleichs der elektronischen Eigenschaften der Emitter-Strahlen ermittelten Emitter-Positionen als vermessene Emitterpositionen deklariert und, im Fall bemannter Plattformen, zur Anzeige gebracht werden. Dadurch können virtuelle Positionen, die durch Sekundärstrahlen, z. B. durch Gelände-Reflexe, erzeugt werden, eliminiert werden.
  • Erfindungsgemäß werden folgende elektronischen Eigenschaften der Emitter-Strahlen zur Bestimmung von Emitter-Positionen zwischen den Plattformen ermittelt und ausgetauscht:
    • – die gemessene Frequenz der empfangenen Emitter-Signale,
    • – die Zeitdifferenzen 17 zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Pulsen 15 der empfangenen Pulsfolge 13,
    • – ein zwischen den miteinander kommunizierenden Plattformen 1, 2 vereinbartes Kurzzeichen, das die Folge der Zeitdifferenzen der vermessenen Pulsfolge klassifiziert.
  • Um den Korrelationsprozess zur Lokalisierung von Emittern aufgrund des Vergleichs empfangener Emitter-Signal-Charakteristiken zu verbessern, können optional noch folgende elektronischen Eigenschaften der Emitter-Strahlen zwischen den Plattformen ermittelt und ausgetauscht werden:
    • – die Pulsdauer der empfangenen Pulsfolge 13.
    • – die gemessene Frequenzbreite oder der minimale und maximale Frequenzwert für den Fall frequenz-agiler Emitter,
    • – die Polarisation des empfangenen Signals, die insbesondere bei dichteren Szenarien vorteilhaft für die Signal-/Peil-Linienkorrelation heranzuziehen ist,
    • – die gemessene mittlere Intensität des aufgefaßten Emittersignals.
  • Erfindungsgemäß wird neben der gemessenen Frequenz, der Zeit-Differenzen zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Pulsen und einem Zeichen für die Folge der Zeitdifferenzen der vermessenen Pulsfolge optional zumindest eine der voranstehend genannten elektronischen Eigenschaften zur Bestimmung von Emitter-Positionen verwendet, wobei jedoch optional auch mehrere dieser zur Positions-Bestimmung herangezogen werden können.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung, die wesentlichen Eigenschaften der aufgefaßten Fragmente einer gesamten Emitter-Pulsfolge zu beschreiben und Kenndaten dieser Eigenschaften zwischen den Plattformen zu übertragen; ist eine direkte Zuordnung der aufgefaßten Signale zu einem bestimmten Emitter nicht erforderlich. Andernfalls wäre er zur Kennzeichnung eines Emitters mit einer Kodierung erforderlich, daß eine ausreichende Vorkenntnis über die zu vermessenden Pulsfolgenzüge und die damit verbundenen charakteristischen Emitterparameter zum Zeitpunkt des Einsatzes und damit der Erfassung der Emitter-Signaturen bekannt ist. Denn nur dann lassen sich die Eigenschaften der in einer Datenbank abgelegten Emitter-Signale weiteren empfangenen Signalen zuordnen. Demgegenüber ist jedoch bei üblichen Anwendungsfällen diese Vorkenntnis häufig nicht gegeben, da die Signalparameter mehrmals im Verlauf eines Tages verändert werden können, so daß die Kennzeichnung der Emitter mit einer vorher vereinbarten Kodierung nur eine begrenzte Anwendungsrelevanz hat. Außerdem wird eine eindeutige Identifizierung von Emitter-Signalen bei nur kurz aufschaltenden Emittern dadurch erschwert, daß die HF-Sensoren, die eine Vielzahl von Frequenzbändern abscannen, die Emitter nur noch mit Meßzeiten erfassen, die deutlich kürzer sind als die Strahlzeit dieser Emitter. Häufig stehen dann nur Fragmente einer gesamten Emitter-Pulsfolge am Sensor-Ausgang zur Verfügung, so daß erst die erfindungsgemäße Verwendung genannter elektronischer Kenndaten der Emitter-Signale eine Emitter-Identifizierung im Fall komplexerer Signalformen und kurzer Emitter-Aufschaltzeiten ermöglicht.
  • Zur Korrelation der elektronischen Eigenschaften der Emitter-Signale werden die von einer Plattform 1, 2 empfangenen Pulszüge nach Frequenz-Fenstern oder Frequenz-Bändern sortiert, wobei die Breite der Frequenz-Bänder vom Anwendungsfall und auch von Eigenschaften der beteiligten HF-Sensoren abhängt.
  • Bei einem Anwendungsfall der Erfindung, bei dem nur ein Emitter in dem betreffenden Frequenzfenster aufgefaßt wird, erübrigt sich die Übertragung weiterer Emitter-Eigenschaften. Im Regelfall werden aber mehrere Emitter in einem Frequenzband aufgefaßt, so daß erfindungsgemäß die weiteren optionalen Eigenschaften des Signals ausgetauscht werden, um Mehrdeutigkeiten zu eliminieren,.
  • Die zu übertragende Datenmenge wächst mit wachsender Zahl der Emitter, die sich im Gesichtsfeld der Sensoren 50, 50a, 50b der empfangenden Plattformen 1a, 1b befinden, und würde bei hoher Emitter-Dichte möglicherweise die maximale Datenrate der verwendeten Datenlinks übersteigen. Erfindungsgemäß kann die zu übertragende Datenmenge insbesondere bei hoher Emitterdichte weiter reduziert und den Begrenzungen heutiger Daten-Links angepaßt werden, indem die geometrischen Daten und elektronischen Kenndaten der empfangenen Emitter-Signale neu auftauchender Emitter mit höherer Priorität und die Daten schon vermessener Emitter mit nachgeordneter Priorität übertragen werden. Je nach der Priorität wird eine entsprechende Wiederholrate für die Übertragung der elekktronischen Kenndaten der Emitter-Signale vorgesehen.
  • Dabei werden die Emitter-Signale beziehungsweise Peil-Strahlen für die Übertragung folgendermaßen sortiert:
    • – Strahlen, die nicht durch schon bekannte Emitter-Positionen gehen, werden sofort mit den nächsten beiden HF-Datenpaketen zwischen den Plattformen übertragen, während
    • – Strahlen, die schon bekannten oder vermessenen Emitter-Positionen zuzuordnen sind, erst dann in nachfolgenden Datenpaketen übertragen werden, wenn die danach empfangenen Signale bzw. Strahlen in der Korrelation zu einer eindeutigen Lokalisierung der neu aufgetauchten Emitter geführt haben.
  • Mit diesem Vorgehen ist es bei begrenzter Datenübertragungsrate möglich, auch in einem Szenario mit höherer Emitterdichte zügig ein aktualisiertes Bild der Emitterlage durch „bord-überschreitende” Korrelation zu ermitteln und – im Fall von bemannten Flugzeugen – der Flugzeugbesatzung zur Anzeige zu bringen.
  • Zur weiteren Reduktion der zu übertragenden Datenmenge können die elektronischen Emitter-Parameter mit einer Kodierung gekennzeichnet werden, die die Emitter-Identifikation mit einem für den Einsatz-Verband bekannten, in einer Datenbank abgelegten Kurzzeichen beschreibt. Dabei wird nur diese Kodierung zusammen mit den genannten geometrischen Kenndaten übertragen.
  • Zur Anwendung des erfindungsgemäßen Emitter-Lokalisierungsverfahrens auf Emitter mit komplexen Signalen/Pulsfolgen:
    Erfindungsgemäß wird eine zeitliche Synchronisierung/Gleichtaktung der Frequenzmeßfenster der beteiligten Flugzeug-Sensoren 50a, 50b vorgesehen. Dadurch sind die Meßzeitpunkte t1 und t2 der HF-Sensoren der beteiligten Flugzeuge im Frequenzfenster des aufgefaßten Emitters nicht unterschiedlich. Mit dieser Maßnahme werden bei Emittern mit komplexen Pulsfolgen (vgl. 5) sowie bei frequenz-agilen Emittern (vgl. 6) Probleme vermieden, die entstehen, wenn die zeitlichen Pulsabstände und/oder die Frequenzagilität über ein Zeitintervall moduliert sind, das deutlich länger ist als die Meßzeit in einem Frequenzfenster.
  • Diese Probleme entstehen bei Verfahren nach dem Stand der Technik, wie im folgenden im Detail ausgeführt wird:
  • 5 zeigt, auf der vertikalen Achse, den Zeitabstand PRI zwischen 2 auf einander folgenden Emitter-Pulsen. Nach einer Zeit tint,, die beispielsweise 10 bis 50 Emitter-Pulse beinhalten kann, wird der PRI-Wert von PRI-a auf den höheren Wert PRI-b geschaltet und nach einem weiteren Zeitintervall auf den nächsten Wert PRI-c. Nach diesen drei Schaltintervallen kann sich die Modulation der PRI-Werte wiederholen, wie es in der 5 beispielhaft dargestellt ist. Da nach dem Stand der Technik die Frequenz-Bänder/-Meßfenster der beteiligten HF-Sensoren nicht synchronisiert bzw. gleichgetaktet sind, vermessen die HF-Sensoren der beteiligten Flugzeuge im Stand der Technik das Frequenzband bzw. die Frequenzbänder (bei frequenzagilen Emittern), in dem bzw. in denen der Emitter strahlt, zu unterschiedlichen Zeiten. In 5 sind entsprechend die Meßzeiten t1 und t2 der Plattformen 1 und 2 unterschiedlich eingetragen. In der bei komplexen Emittern häufig auftretenden Situation, bei der die Schaltintervalle tint für den zeitlichen Pulsabstand PRI länger ist als die Meßdauer Δtmeß (siehe 5), wird der Sensor 50a auf Plattform 1a zum Zeitpunkt t1 einen anderen PRI-Wert erfassen, nämlich PRI-a, als der Sensor 50b der Plattform 1b zum Zeitpunkt t2, der dann PRI-c mißt. Nach einer Wiederholzeit twi, die unter anderem abhängig ist vom Verhältnis der Frequenzbreite des momentanen Meßfensters zum gesamten Frequenzbereich, in dem der HF-Sensor die Emitterstrahlen erfassen kann, wiederholt der HF-Sensor die Emittermessung in dem entsprechenden Frequenzmeßfenster. Die Wiederholzeit twi kann bei den Verfahren nach Stand der Technik von Plattform zu Plattform variieren, d. h. von der funktionalen Auslegung des jeweiligen Avionilsystems abhängen. Bei sehr empfindlichen HF-Sensoren ist das Frequenzband des Meßfensters üblicherweise wesentlich kleiner oder schmäler als der gesamte Frequenzbereich des Sensors und entsprechend ist die Wiederholzeit twi wesentlich länger als die Meßdauer Δtmeß eines Frequenzbands. Dabei kann twi üblicherweise Werte im Bereich von etwa 1 bis 3 Sekunden haben. Es kann also bei Verfahren nach dem Stand der Technik bei Emittern mit einer Pulsfolge entsprechend dem in 5 skizzierten Beispiel der Fall eintreten, daß nicht nur die Plattform 1a und 1b unterschiedliche PRI-Werte messen, sondern daß auch auf Plattform 1a bei der zweiten Vermessung nicht mehr der Wert PRI-a, sondern der Wert PRI-b gemessen wird. Entsprechendes gilt für den Sensor auf Plattform 1b. Beim Stand der Technik kann also bei Emittern mit komplexeren Pulsfolgen entsprechend dem an Hand der 5 beschriebenen Beispiel der Fall eintreten, daß von ein und demselben Emitter unterschiedliche momentane elektronische Kenndaten, wie der Zeitabstand PRI zweier auf einander folgenden Pulse, von Plattform 1a und Plattform 1b vermessen werden. Aus diesem Grund ist für derartige komplexere Emitter eine schnelle Zuordnung der Peilstrahlen (von Plattform 1a und 1b) auf Basis der elektronischen Kenndaten (8) nach dem Stand der Technik sehr erschwert und meistens nicht möglich. Erst nach einer häufigeren Wiederholung der Messung in dem relevanten (im Fall von sehr frequenzagilen Emittern in mehreren) Frequenzband werden ausreichend viele Pulse erfaßt, so daß auch bei einer komplexen und längeren Pulsfolge eine eindeutige Klassifizierung des Signals bzw. der Pulsfolge ermöglicht wird. Mit der dann erfolgten „elektronischen” Klassifizierung können die einander entsprechenden Peilstrahlen zugeordnet werden. Mit diesem Vorgehen können auch bei mehreren ähnlichen Emittern Mehrdeutigkeiten bei der Lokalisierung schließlich eliminiert werden, allerdings auf Kosten einer längeren Meßzeit. Die Verfahren nach dem Stand der Technik liefern beim Auftreten von mehreren komplexen Emittern nur eindeutige Ergebnisse bei längeren Emitter-Strahlzeiten.
  • Die Lokalisierung komplexer Emitter mittels plattform-übergreifenden Triangulation (mit passiven HF-Sensoren) wird erfindungsgemäß dadurch beschleunigt, daß die HF-Sensoren der beteiligten Flugzeuge veranlaßt werden, gleichzeitig dasselbe Frequenzfenster zu ermessen. Diese Gleichzeitigkeit wird beispielsweise dadurch erreicht, daß beide Flugzeuge jeweils einen Zeitgeber mit derselben Zeit verfügbar haben. Für die Zwecke der erfindungsgemäßen Anwendung ist eine Genauigkeit in der Größenordnung von etwa 0,1 msec ausreichend. Diese Genauigkeit kann durch die Nutzung eines Satelliten-Navigationssystems und/oder mit Hilfe eines Datenlinks zu einem externen Zeitgeber erreicht werden. Es wird dann zwischen den beteiligten Flugzeugen verabredet, daß zu bestimmten Uhrzeiten, die sich periodisch wiederholen, sowie über eine vorbestimmte Zeitdauer ausgewählte Frequenzbänder vermessen werden.
  • Sind nun die Frequenz-Meßfenster zwischen den beteiligten Plattformen gleich getaktet und erfolgt die Vermessung von Emittern näherungsweise zeitgleich bei den beteiligten Flugzeugen, so können auch bei Emittern mit komplexeren Signalen bzw. Pulsfolgen die Peilstrahlen, die von den beteiligten Flugzeugen vermessen werden, „emittergerecht” zugeordnet werden. Auf diese Weise werden Zuordnungsprobleme bei der Erfassung von mehreren Emittern vermieden, die zum Beispiel in 7 beschrieben sind. Auch können fliegende Emitter, wenn diese nur kurz aufschalten, passiv getrackt werden, was mit dem heutigen Stand der Technik praktisch nicht möglich ist.
  • In der 6 ist die Zuordnungsproblematik nach dem heutigen Stand der Technik für frequenzagile Emitter veranschaulicht. 6 zeigt die momentane Emitterfrequenz beispielhaft für einen Emitter, bei dem die Frequenz von einem Wert f1 nach einem Zeitintervall tint auf den Wert f2 und nach einem weiteren Zeitintervall auf den Wert f3 geschaltet wird. Nach diesen drei Schaltintervallen kann sich die Frequenzfolge wiederholen. Nach dem Stand der Technik sind in der Regel die Zeiten t1 und t2, in denen die beteiligten Plattformen ECR1 und ECR2 für eine Zeitdauer Δtmeß messen, unterschiedlich. Es werden dann die momentanen Frequenzen f1 von Plattform ECR1 und f3 von Plattform ECR 2 gemessen, wie in 6 illustriert. Die Zuordnung der entsprechenden Peilstrahlen ist dann auf grund der vermessenen elektronischen Frequenz schwierig und kann bei mehreren aufgefaßten Emittern in einem Frequenzband zu Mehrdeutigkeiten bei der plattformübergreifenden Triangulation führen.
  • Demgegenüber werden die Frequenz-Meßfenster der beiden Flugzeuge erfindungsgemäß gleichgetaktet, so daß die Messung in einem Frequenzband auf beiden Plattformen zur gleichen Zeit tgt erfolgt. Dadurch wird in beiden Plattformen 1a, 1b die gleiche „momentane” Frequenz f2 gemessen.
  • Auf diese Weise können die Peilstrahlen auf Basis der „momentanen” elektronischen Frequenz im vermessenen Zeitintervall zugeordnet werden, auch wenn eine eindeutige elektronische Identifizierung der Emitter – aufgrund der begrenzten Pulszahl pro Frequenzmeßfenster – bei komplexeren Pulsfolgen noch nicht oder nur mit Mehrdeutigkeiten möglich ist. Die zeitliche Gleich-Taktung der Frequenz-Meßfenster ist besonders hilfreich bei der Lokalisierung von neueren Emittern, wenn diese PRI- und frequenzagil sind und dabei nur kurz aufschalten, da dann von beiden Plattformen die gleiche „momentane” elektronische Signatur gesehen wird.
  • Sind mehrere gleichartige Emitter (z. B. zwei Bedrohungs-Radare vom gleichen Typ und ein Köder-Radar, die näherungsweise gleiche Frequenz oder vom HF-Sensor nicht auflösbare Frequenzunterschiede haben) im Gesichtsfeld der HF-Sensoren, so kann nach heutigem Stand der Technik folgender Fall auftreten: Selbst nach zwei Peilungen können auf Basis der vermessenen elektronischen Parameter die Peilstrahlen noch nicht oder nur mehrdeutig zugeordnet werden.
  • Sind in dem Szenario mehr als zwei Plattformen präsent, die die strahlenden Emitter auffassen und vermessen, so kann das bei der kooperativen Peilung vorteilhaft zu schnelleren Elimination von virtuellen Schnittpunkten genutzt werden.
  • In 7 ist die erfindungsgemäße Lösung schematisch veranschaulicht für den Fall von drei aufgefaßten Emittern im Gesichtsfeld von drei Plattformen P1, P2 und P3. Jeder dieser drei Plattformen liefert zumindest drei Peilstrahlen entsprechend den drei aufgefaßten Emittern. Dadurch ergeben sich beim Schneiden der insgesamt neun Peilstrahlen wesentlich mehr geometrische Schnittpunkte als wahre Emitter-Positionen. In 7 sind die virtuellen Schnittpunkte mit offenen Kreisen, die wahren Emitter-Positionen mit gefüllten Kreisen dargestellt. Die realen Emitterpositionen fallen nun im Regelfall mit den Tripel-Schnittpunkten zusammen, während die virtuellen Schnittpunkte sich dadurch auszeichnen, daß sich hier nur zwei Peilstrahlen schneiden. Durch Aussondern der „Zweier-Schnittpunkte” lassen sich die virtuellen Schnittpunkte eliminieren, ohne daß – wie es bei nur zwei beteiligten Plattformen erforderlich wäre – die elektronischen Signal-Eigenschaften im Detail, wie oben diskutiert, bekannt sein müssen. Es werden also die virtuellen Schnittpunkte von echten Emitter-Positionen dadurch unterschieden, daß den Tripl-Schnittpunkten höchste Priorität und den paarweisen Schnittpunkten eine nachgeordnete Priorität zugeordnet wird.
  • Dieses Verfahren zur Elimination von virtuellen Schnittpunkten läßt sich vorteilhaft bei stationären Emittern und vor allem dann anwenden, wenn die HF-Sensoren ausreichend empfindlich sind, um auch Nebenkeulen der Emitter zu erfassen. Dies ist wichtig bei der Auffassung von Tracking-Radaren, die meistens die Hauptkeule nur in einem kleineren Raumwinkelbereich abstrahlen. Bei fliegenden Emittern wird dieses erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafterweise bei drei oder mehrern Plattformen angewendet, und insbesondere wenn (wie voranstehend beschrieben) zwischen den beteiligten Plattformen verabredet ist, daß die auffassenden HF-Sensoren gleichzeitig im selben Frequenzband messen.
  • Zusammenfassend ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Lokalisierung von Emittern im Radar-Frequenzbereich auf Basis der Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor zur Ermittlung von Emitterstrahl-Eigenschaften vorgesehen, wobei die fliegenden Plattformen untereinander zur Bestimmung von geometrischen Eigenschaften der Emitterstrahlen die Flugzeug-Position zum Zeitpunkt der Emitter-Vermessung und den Azimuth-Winkel, unter dem der Emitter vermessen wird, miteinander austauschen, wobei zusätzlich die gemessene Frequenz der empfangenen Emitter-Signale, die Zeitdifferenzen 17 zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Pulsen 15 der empfangenen Pulsfolge 13, ein Zeichen zur Klassifizierung der Folge der Zeitdifferenzen der vermessenen Pulsfolge ausgetauscht werden, und wobei aus der Vielzahl der sich aus der Emitter-Vermessung ergebenden möglichen Schnittpunkte der Peilstahlen diejenigen Schnittpunkte zur Bestimmung der Emitter-Position verwendet werden, bei denen die elektronischen Eigenschaften der sich schneidenden Emitter-Strahlen identisch sind. Zusätzlich kann die Pulsdauer der empfangenen Pulsfolge 13 des Emitters und/oder die gemessene Frequenzbreite oder der minimale und maximale Frequenzwert der empfangenen Pulsfolge 13 des Emitters und/oder die Polarisation des empfangenen Signals der empfangenen Pulsfolge 13 des Emitters und/oder die gemessene mittlere Intensität der empfangenen Pulsfolge (13) des Emitters zwischen den Plattformen 1a, 1b ausgetauscht werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Lokalisierung von Emittern können die elektronischen Emitter-Parameter mit einer Kodierung verschlüsselt werden, die die Emitter-Identifikation mit einem für den Einsatz-Verband bekannten, in einer Datenbank abgelegten Kurzzeichen beschreibt. Weiterhin können die von den Plattformen 1a, 1b verwendeten Frequenz-Meßfenster zwischen den Plattformen gleich getaktet sein und die Vermessung der Emitter zeitgleich bei den beteiligten Flugzeugen erfolgen. IN einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Frequenz-Meßfenster der beiden Plattformen 1a, 1b gleichgetaktet sein, so daß die Messung in einem Frequenzband auf beiden Plattformen zur gleichen Zeit tgt erfolgt, um in den Plattformen 1a, 1b die gleiche momentane Frequenz f2 zu messen.
  • Erfindungsgemäß kann das Verfahren in einem Emitter-Lokalisierungssystem einer fliegenden Plattform 1a zur Lokalisierung von Emittern durch Kreuzpeilung mittels einem HF-Sensor 50a implementiert sein, das über ein Datenübertragungs-Modul 54a Daten eines HF-Sensors 50b einer weiteren fliegenden Plattform 1b zur Beschreibung der Eigenschaften von Emitter-Strahlen ampfangen kann, um ein Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche auszuführen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Lokalisierung von Emittern im Radar-Frequenzbereich auf Basis der Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor, welcher basierend auf detektierten pulsierenden Emitterstrahlen Emittereigenschaften ermittelt, wobei die fliegenden Plattformen untereinander zur Bestimmung von geometrischen Eigenschaften der Emitterstrahlen die Flugzeug-Position zum Zeitpunkt der Emitter-Vermessung und den Azimuth-Winkel, unter dem der Emitter vermessen wird, miteinander austauschen, wobei zusätzlich folgende elektronischen Eigenschaften der empfangenen Emitter-Strahlen ausgetauscht werden: – die gemessene Frequenz der empfangenen Emitter-Signale, – die Zeitdifferenzen (17) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Pulsen (15) der empfangenen Pulsfolge (13), – ein Zeichen zur Klassifizierung der Folge der Zeitdifferenzen der vermessenen Pulsfolge, wobei aus der Vielzahl der sich aus der Emitter-Vermessung ergebenden möglichen Schnittpunkte der Peilstahlen diejenigen Schnittpunkte zur Bestimmung der Emitter-Position verwendet werden, bei denen die elektronischen Eigenschaften der sich schneidenden Emitter-Strahlen identisch sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Emitter-Parameter mit einer Kodierung verschlüsselt werden, die die Emitter-Identifikation mit einem für den Einsatz-Verband bekannten, in einer Datenbank abgelegten Kurzzeichen beschreibt.
  2. Verfahren zur Lokalisierung von Emittern durch Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Pulsdauer der empfangenen Pulsfolge (13) des Emitters zwischen den Plattformen (1a, 1b) ausgetauscht werden.
  3. Verfahren zur Lokalisierung von Emittern durch Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die gemessene Frequenzbreite oder der minimale und maximale Frequenzwert der empfangenen Pulsfolge (13) des Emitters zwischen den Plattformen (1a, 1b) ausgetauscht werden.
  4. Verfahren zur Lokalisierung von Emittern durch Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Polarisation des empfangenen Signals der empfangenen Pulsfolge (13) des Emitters zwischen den Plattformen (1a, 1b) ausgetauscht werden.
  5. Verfahren zur Lokalisierung von Emittern durch Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die gemessene mittlere Intensität der empfangenen Pulsfolge (13) des Emitters zwischen den Plattformen (1a, 1b) ausgetauscht werden.
  6. Verfahren zur Lokalisierung von Emittern durch Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der Elevations-Winkel der empfangen Emitterstrahlen, der Azimuth-Winkelmeßfehler Winkel der empfangen Emitterstrahlen und/oder der Zeitpunkt der Emitter-Vermessung zwischen den Plattformen (1a, 1b) ausgetauscht werden.
  7. Verfahren zur Lokalisierung von Emittern durch Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Daten und elektronischen Kenndaten der empfangen Emitter-Signale neu auftauchender Emitter mit höherer Priorität und die Daten schon vermessener Emitter mit nachgeordneter Priorität übertragen werden und beim Austausch zwischen den Plattformen (1a, 1b) in Abhängigkeit der Priorität eine entsprechende Widerholrate für die Übertragung der elektronischen Kenndaten der Emitter-Signale vorgesehen ist.
  8. Verfahren zur Lokalisierung von Emittern durch Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Plattformen (1a, 1b) verwendeten Frequenz-Meßfenster zwischen den Plattformen gleich getaktet sind und die Vermessung der Emitter zeitgleich bei den beteiligten Flugzeugen erfolgt.
  9. Verfahren zur Lokalisierung von Emittern durch Kreuzpeilung von zumindest zwei fliegenden Plattformen mit jeweils zumindest einem passiven HF-Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz-Meßfenster der beiden Plattformen (1a, 1b) gleichgetaktet sind, so daß die Messung in einem Frequenzband auf beiden Plattformen zur gleichen Zeit (tgt) erfolgt, um in den Plattformen (1a, 1b) die gleiche momentane Frequenz (fz) zu messen.
  10. Emitter-Lokalisierungssystem einer fliegenden Plattform (1a) zur Lokalisierung von Emitter-Pulsfolgen durch Kreuzpeilung mittels eines HF-Sensors (50a), das dafür vorgesehen ist, über ein Datenübertragungs-Modul (54a) folgende Daten eines HF-Sensors (50b) einer weiteren fliegenden Plattform (1b) zu empfangen: – die gemessene Frequenz der empfangenen Emitter-Signale, – die Zeitdifferenzen (17) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Pulsen (15) der empfangenen Pulsfolge (13), – ein Zeichen zur Klassifizierung der Folge der Zeitdifferenzen der vermessenen Pulsfolge, wobei ein Fusionrechner (52a) vorgesehen ist, mit dem aus der Vielzahl der sich aus der Emitter-Vermessung ergebenden möglichen Schnittpunkte der Peilstahlen beider Plattformen diejenigen Schnittpunkte zur Bestimmung der Emitter-Position ermittelt werden, bei denen die elektronischen Eigenschaften der sich schneidenden Emitter-Strahlen identisch sind.
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200533657A (en) * 2004-02-17 2005-10-16 Esteve Labor Dr Substituted pyrazoline compounds, their preparation and use as medicaments
WO2005116681A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A method for processing signals in a direction-finding system
US7916085B2 (en) * 2004-10-25 2011-03-29 Wisterium Development Llc Method and apparatus for locating the source of radio frequency emissions
FR2884929B1 (fr) * 2005-04-26 2007-06-29 Thales Sa Dispositif et procede de localisation passive de cibles rayonnantes
US7395156B2 (en) * 2005-06-23 2008-07-01 Raytheon Company System and method for geo-registration with global positioning and inertial navigation
US7764217B2 (en) * 2005-10-13 2010-07-27 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Surface RF emitter passive ranging accuracy confirmation algorithm
US8436762B2 (en) * 2008-01-31 2013-05-07 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Determining at least one coordinate of an object using intersecting surfaces
US8164510B2 (en) * 2008-01-31 2012-04-24 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Quantity smoother
US8081106B2 (en) * 2008-01-31 2011-12-20 Bae Systems Information And Electric Systems Integration Inc. Target ranging using information from two objects
US9341705B2 (en) 2008-01-31 2016-05-17 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Passive ranging of a target
AU2010332531B2 (en) 2009-12-17 2014-02-13 Bae Systems Plc Producing data describing states of a plurality of targets
JP5601314B2 (ja) * 2011-12-13 2014-10-08 株式会社デンソー レーダ装置
US9658314B2 (en) * 2012-03-02 2017-05-23 Nokomis, Inc. System and method for geo-locating and detecting source of electromagnetic emissions
US9651648B1 (en) * 2012-06-19 2017-05-16 Sandia Corporation Phase difference of arrival geolocation
WO2014007686A1 (en) 2012-07-03 2014-01-09 Saab Ab A method for determining a direction to a signal-emitting object
KR20140036706A (ko) * 2012-09-18 2014-03-26 한국전자통신연구원 다중 전파원의 위치를 탐지하는 방법 및 그 장치
IL226600A (en) * 2013-05-28 2015-06-30 Elbit Systems Ew And Sigint Elisra Ltd Radiation detection system, method and network
US10438476B2 (en) 2013-06-26 2019-10-08 Vypin, LLC Wireless hand hygiene tracking system and related techniques
US10572700B2 (en) 2013-06-26 2020-02-25 Vypin, LLC Wireless asset location tracking system and related techniques
US9904885B2 (en) 2014-04-06 2018-02-27 Vypin, LLC Wireless medication compliance sensing device, system, and related methods
US10121028B2 (en) 2013-06-26 2018-11-06 Vypin, LLC Asset tag apparatus and related methods
FR3016445B1 (fr) * 2014-01-15 2017-07-21 Dassault Aviat Procede de traitement d'un signal electromagnetique emis par une source et ensemble de traitement associe
EP3120164A1 (de) 2014-03-17 2017-01-25 BAE Systems PLC Erzeugung von daten zur beschreibung von zielmessungen
US9917657B1 (en) * 2014-06-12 2018-03-13 Rockwell Collins, Inc. Verification of aircraft emitter
RU2565067C1 (ru) * 2014-06-23 2015-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "АВИАКОМ" Способ определения пеленга и устройство для его осуществления
US9661604B1 (en) 2016-06-30 2017-05-23 HawkEye 360, Inc. Determining emitter locations
EP3385745B1 (de) * 2017-04-06 2021-03-03 Volvo Car Corporation Verfahren und system zur bestimmung der position einer benutzervorrichtung in bezug auf ein fahrzeug
EP3646647B1 (de) 2017-06-30 2022-10-05 Hawkeye 360, Inc. Detektion von funksignalemitterstellen
IL255512B (en) * 2017-11-07 2019-06-30 Elbit Systems Ltd Transmission detection using line of sight
FR3080461B1 (fr) * 2018-04-19 2020-05-15 Thales Procede de geolocalisation d'un emetteur, systeme de geolocalisation et produit programme d'ordinateur associes
US11237277B2 (en) 2019-02-15 2022-02-01 Horizon Technologies Consultants, Ltd. Techniques for determining geolocations

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4393382A (en) * 1980-04-25 1983-07-12 The Boeing Company Direction finding and ranging system for locating scanning emitters
US4910526A (en) * 1987-05-18 1990-03-20 Avion Systems, Inc. Airborne surveillance method and system
EP0843179A1 (de) * 1996-11-15 1998-05-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Verfahren und System zur Datenreduktion von Radarsignalankunftszeiten
US5999130A (en) * 1998-04-07 1999-12-07 Trimble Navigation Limited Determination of radar threat location from an airborne vehicle

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3161870A (en) * 1963-05-06 1964-12-15 Peter H Pincoffs System for increasing the detection range of a group of search radars
US4040054A (en) * 1975-08-27 1977-08-02 Westinghouse Electric Corporation Tracking of radar signals
US4621267A (en) * 1984-09-28 1986-11-04 The Boeing Company Bearing intersection deghosting by altitude comparison system and methods
US4806936A (en) * 1986-06-20 1989-02-21 Hughes Aircraft Company Method of determining the position of multiple targets using bearing-only sensors
US4728959A (en) * 1986-08-08 1988-03-01 Ventana Sciences Inc. Direction finding localization system
US4805015A (en) * 1986-09-04 1989-02-14 Copeland J William Airborne stereoscopic imaging system
GB2244620A (en) * 1990-06-01 1991-12-04 Philips Electronic Associated Error analysis in direction and position finding
US5343212A (en) * 1992-12-11 1994-08-30 Litton Industries, Inc. (AOA/LBI) emitter ranging method and apparatus
WO1994023404A1 (en) * 1993-04-01 1994-10-13 Bruno Robert System for selectively positioning and tracking a movable object or individual
EP0700269B1 (de) * 1993-04-22 2002-12-11 Image Guided Technologies, Inc. Anordnung zur bestimmung der gegenseitigen lage von körpern
US5570099A (en) * 1993-10-15 1996-10-29 Loral Federal Systems Company TDOA/FDOA technique for locating a transmitter
SE515621C2 (sv) * 1995-05-08 2001-09-10 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande vid lägesbestämning
US5708443A (en) * 1996-08-07 1998-01-13 Litton Systems Inc. Method and apparatus for using signal doppler change to resolve long baseline interferometer ambiguous phase change measurements for locating a radar emitter
EP0864880B1 (de) * 1997-01-17 2005-04-20 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Verfahren und System zur Steuerung einer Anzahl von Radargeräten
US6100845A (en) * 1997-12-23 2000-08-08 Litton Systems Inc. Emitter location using RF carrier or PRF measurement ratios
CA2322020A1 (en) * 1998-02-18 1999-08-26 Gmd - Forschungszentrum Informationstechnik Gmbh Camera tracking system for a virtual television or video studio
US6061018A (en) * 1998-05-05 2000-05-09 Snaptrack, Inc. Method and system for using altitude information in a satellite positioning system
US5999129A (en) * 1998-06-01 1999-12-07 Litton Systems, Inc. Multiplatform ambiguous phase circle and TDOA protection emitter location
US5914687A (en) * 1998-06-01 1999-06-22 Litton Systems, Inc. Combined phase-circle and multiplatform TDOA precision emitter location
US6285319B1 (en) * 2000-01-27 2001-09-04 Litton Systems, Inc. Method for reducing geometrical dilution of precision in geolocation of emitters using phase circles
US6489922B1 (en) * 2000-04-22 2002-12-03 American Gnc Corporation Passive/ranging/tracking processing method for collision avoidance guidance and control
US6362774B1 (en) * 2000-05-31 2002-03-26 Raytheon Company Cooperative radar system
CN1592919A (zh) * 2000-07-10 2005-03-09 美国联合包裹服务公司 确定活动飞行器之间的碰撞路径的方法和相关系统及计算机软件程序产品
US6407703B1 (en) * 2000-08-07 2002-06-18 Lockheed Martin Corporation Multi-platform geolocation method and system
GB0203621D0 (en) * 2002-02-15 2002-04-03 Bae Systems Defence Sysytems L Emitter location system
US6646602B2 (en) * 2002-03-05 2003-11-11 Raytheon Company Technique for robust characterization of weak RF emitters and accurate time difference of arrival estimation for passive ranging of RF emitters
US6734824B2 (en) * 2002-08-06 2004-05-11 Lockheed Martin Corporation System and method for locating emitters
US7068209B2 (en) * 2002-11-18 2006-06-27 Lockheed Martin Corporation System and method for detecting and jamming emitter signals
US7408509B2 (en) * 2003-02-24 2008-08-05 Agilent Technologies, Inc Direction finding method and system using probabilistic mapping
US6801152B1 (en) * 2003-04-21 2004-10-05 Northrop Grumman Corporation Method for determining the optimum observer heading change in bearings-only passive emitter tracking
US6714155B1 (en) * 2003-04-21 2004-03-30 Northrop Grumman Corporation Method of passively estimating an emitter's position and velocity using bearings-only without requiring observer acceleration
US6933888B1 (en) * 2004-06-14 2005-08-23 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Multi-ship coherent geolocation system
US7286085B2 (en) * 2004-08-11 2007-10-23 Sierra Nevada Corporation Precision geolocation system and method using a long baseline interferometer antenna system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4393382A (en) * 1980-04-25 1983-07-12 The Boeing Company Direction finding and ranging system for locating scanning emitters
US4910526A (en) * 1987-05-18 1990-03-20 Avion Systems, Inc. Airborne surveillance method and system
EP0843179A1 (de) * 1996-11-15 1998-05-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Verfahren und System zur Datenreduktion von Radarsignalankunftszeiten
US5999130A (en) * 1998-04-07 1999-12-07 Trimble Navigation Limited Determination of radar threat location from an airborne vehicle

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GRABAU,R.: Funküberwachung und Elektronische Kampfführung, 1986, Franckh'sche Verlagshandlung, W.Keller und Co. Stuttgart, ISBN 3- 440-05667-8, S. 337-343; *
Taubenberger, K.; Ziegler, J.: Sensor Fusion for Modern Fighter Aircraft. In: AGARD Conference Proceedings, AGARD CP-581, 1996, 14-17 October, 28-1 - 28-7. [AGARD MSP Symposium] *
Ziegler, R.; Sachsenhauser, H.: MIDS Triangulation and De-ghosting of Intersection Points. RTO SCI Symposium on Sensor Data Fusion and Intergration of the Human Element. RTO MP-12. Ottawa, CA : RTO, 1998, 14-17 September. 11-1 - 11-18. - ISBN nicht vorhanden *

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