DE102005039002B4 - Method and apparatus for simulating a radar system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Simulation eines Radarsystems und dessen Umgebung unter Einbeziehung der Antennen des Radarsystems und den Sende- und Empfangseigenschafsowie Wellenausbreitungsmechanismen in der Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung von simulierten Dopplerechos der Radarantennen die Tracks von Zielen berechnet werden, wobei eine Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit und eine Trackinitialisierungsreichweite berechnet werden, wobei die Entfernung eines Ziels der Trackinitialisierungsreichweite entspricht, wenn die Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit einen vorgebbaren Wert überschreitet und wobei die Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit als Markov-Kette darstellbar ist, welche als Markov-Kette über M erfolgreichen Zielentdeckungen aus N sukzessiven Detektionsversuchen definiert ist und ein Track-Löschungskriterium aufweist, welches einen Track nach L sukzessiven erfolglosen Detektionsversuchen löscht.Method for simulating a radar system and its surroundings, including the antennas of the radar system and the transmission and reception properties, as well as wave propagation mechanisms in the surroundings, characterized in that, taking into account simulated Doppler echoes of the radar antennas, the tracks of targets are calculated, with a track initialization probability and a track initialization range being calculated the distance of a target corresponds to the track initialization range if the track initialization probability exceeds a predeterminable value and the track initialization probability can be represented as a Markov chain, which is defined as a Markov chain via M successful target discoveries from N successive detection attempts and has a track deletion criterion , which deletes a track after L successive unsuccessful detection attempts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Simulation eines Radarsystems gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 4.The invention relates to a method and a device for simulating a radar system according to the preambles of claims 1 and 4.

Mit dem System CARPET (Computer Aided Radar Performance Evaluation Tool) bekönnen bodengestützte Radare bewertet und entworfen werden. Mit diesem System und dem diesem System zugrunde liegenden Verfahren können gesamte Radarsysteme berechnet werden. Dabei wird insbesondere die Analyse des Verhältnisses zwischen Radarsystem und Umgebung sowie Ziel berücksichtigt. Das dem System CARPET zugrunde liegende Verfahren berücksichtigt bei der Bewertung die Eigenschaften des gesamten Radarsystems sowie dessen Umgebung, insbesondere Antennen und Sende- und Empfangseigenschaften des Radarsystems, sowie Clutter- und/oder Störerquellen und Wellenausbreitungsmechanismen in der Umgebung. Mit dem System können die Auswirkungen verschiedener Radarparameter und Umgebungsbedingungen als eine Funktion der Zielentfernung, -geschwindigkeit oder -höhe ermittelt werden. Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus Bar-Shalom, Y. u. a.: ”Performance Evaluation of a Cascaded Logic for track Formation in Clutter”, IEEE Transaction an Aerospace and Electronic Systems Vol. 25, No. 8, Nov. 1989, S. 873–878 bekannt.Ground-based radars can be evaluated and designed using the CARPET (Computer Aided Radar Performance Evaluation Tool) system. With this system and the method underlying this system, entire radar systems can be calculated. In particular, the analysis of the relationship between the radar system and the environment as well as the target is taken into account. The method underlying the CARPET system takes into account the characteristics of the entire radar system as well as its environment, in particular antennas and transmission and reception characteristics of the radar system, as well as clutter and / or interferer sources and wave propagation mechanisms in the environment. The system can be used to determine the effects of various radar parameters and environmental conditions as a function of target range, speed or altitude. A method according to the preamble of claim 1 is known from Bar-Shalom, Y. u. a .: "Performance Evaluation of a Cascaded Logic for Track Formation in Clutter", IEEE Transaction to Aerospace and Electronic Systems Vol. 8, Nov. 1989, pp. 873-878.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, bei welchem zusätzlich die Tracks der Ziele berücksichtigt werden. Eine weitere Aufgabe ist die Angabe eines Systems mit welchem die Gesamtsituation eines Radarsystems simuliert werden kann.The object of the invention is to provide an improved generic method in which additionally the tracks of the goals are taken into account. Another task is the specification of a system with which the overall situation of a radar system can be simulated.

Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 4 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.These objects are achieved by the features of claims 1 and 4. Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Gemäß der Erfindung werden unter Berücksichtigung von simulierten Dopplerechos der Radarantennen die Tracks von Zielen berechnet werden, wobei eine Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit und eine Trackinitialisierungsreichweite berechnet, wobei die Entfernung eines Ziels der Trackinitialisierungsreichweite entspricht, wenn die Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit einen vorgebbaren Wert überschreitet und wobei die Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit als Markov-Kette darstellbar ist, welche als Markov-Kette über M erfolgreichen Zielentdeckungen aus N sukzessiven Detektionsversuchen definiert ist und ein Track-Löschungskriterium aufweist, welches einen Track nach L sukzessiven erfolglosen Detektionsversuchen löscht.According to the invention, taking into account simulated Doppler echoes of the radar antennas, the tracks of targets are calculated, calculating a track initialization probability and a track initialization range, where the distance of a target corresponds to the track initialization range, if the track initialization probability exceeds a predeterminable value, and the track initialization probability is Markov chain is representable, which is defined as Markov chain over M successful target discoveries of N successive detection experiments and has a track deletion criterion, which deletes a track after L successive unsuccessful detection attempts.

Vorteilhaft werden zur Berechnung der Tracks der Rückstreuquerschnitt, ein Fluktuationsmodell, die Kinematik sowie die Position der Ziele berücksichtigt. Zur Simulation der Umgebung des Radarsystems werden Ausbreitungsverluste, Clutter, Temperaturstrahlung sowie Störmaßnahmen berücksichtigt. Ausbreitungsverluste von Radarwellen hängen insbesondere von Veränderungen der Sauerstoff- und Wasserdampfkonzentration in der Atmosphäre ab. Man spricht hierbei auch von Troposphärenstreuung (Irregularitäten in der Troposphäre), Ionosphärenstreuung, troposphärische Absorption, ionosphärische Absorption und Niederschlägen (Regen, Schnee, Hagel).For calculating the tracks, the backscatter cross section, a fluctuation model, the kinematics and the position of the targets are advantageously taken into account. To simulate the environment of the radar system, propagation losses, clutter, temperature radiation and disruptive measures are taken into account. Propagation losses of radar waves depend in particular on changes in the oxygen and water vapor concentration in the atmosphere. This is also referred to as tropospheric scattering (irregularities in the troposphere), ionospheric scattering, tropospheric absorption, ionospheric absorption and precipitation (rain, snow, hail).

Die Vorrichtung zur Gesamtsimulation eines Radarsystems und dessen Umgebung umfasst ein erstes Untersystem zur Simulation von Zielen, deren Tracks sowie der Umgebung des Radarsystems, ein zweites Untersystem zur Simulation von dynamischen Vorgängen innerhalb des Radarsystems und der Umgebung und ein drittes Untersystem zur Simulation von Hardware- und Softwarekomponenten des Radarsystems. Die Untersysteme sind vorteilhaft durch Schnittstellen zum Datenaustausch miteinander verbunden. Zweckmäßig umfasst das System Komponenten zur Darstellung von Zielreichweiten als Funktion der Elevation unter Berücksichtigung der Ausbreitungsbedingungen von Radarwellen, insbesondere in Verbindung mit Jammern und Clutter. In einer vorteilhaften Ausführung umfasst das System Komponenten zur Berechnung von Plotgenauigkeiten der Ziele in Entfernung, Azimut, Elevation und Doppler unter Einfluss von Rauschen, Clutter und Mehrwegausbreitung.The apparatus for overall simulation of a radar system and its environment comprises a first subsystem for simulating targets, their tracks and the surroundings of the radar system, a second subsystem for simulating dynamic processes within the radar system and the environment, and a third subsystem for simulating hardware and software Software components of the radar system. The subsystems are advantageously interconnected by interfaces for data exchange. The system expediently comprises components for representing target ranges as a function of the elevation, taking into account the propagation conditions of radar waves, in particular in conjunction with jamming and clutter. In an advantageous embodiment, the system includes components for calculating plot accuracies of the targets in range, azimuth, elevation and doppler under the influence of noise, clutter and multipath propagation.

Eine weitere vorteilhafte Komponente des Systems ist eine Komponente zur Berechnung von Trackgenauigkeiten in Abhängigkeit der Trackupdate-Rate und der Plotgenauigkeit sowie der Zieldynamik.Another advantageous component of the system is a component for calculating track accuracies as a function of the track update rate and the plot accuracy as well as the target dynamics.

Zur Simulation der Steuerung und Koordination der inneren Abläufe im Radarsystem, insbesondere Antennensteuerung, Auswahl und Kontrolle von Modes und Waveforms sowie Trackingkontrolle sind zweckmäßig weitere Komponenten vorhanden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst das System Komponenten zur Simulation der funktionalen Charakteristik der Signalerzeugung und -verstärkung. In einer weiteren zweckmäßigen Konfiguration umfasst das System Komponenten zur Simulation von Antennendiagrammen, insbesondere von omnidirektionalen Antennen, mechanisch schwenkbaren, zirkularen oder rechteckigen Antennen sowie phasen- oder frequenzgesteuerte Antennen. Weitere vorteilhafte Komponenten des Systems betreffen die Simulation systemrelevanter Eigenschaften des Radarempfängers als Einkanalsystem oder Mehrkanalsystem.To simulate the control and coordination of the internal processes in the radar system, in particular antenna control, selection and control of modes and waveforms, as well as tracking control, further components are expediently present. In a further advantageous embodiment, the system comprises components for simulating the functional characteristics of the signal generation and amplification. In another convenient configuration, the system includes components for simulating Antenna diagrams, in particular of omnidirectional antennas, mechanically pivotable, circular or rectangular antennas as well as phase- or frequency-controlled antennas. Further advantageous components of the system relate to the simulation of system-relevant properties of the radar receiver as a single-channel system or multi-channel system.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungen werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments will be explained in more detail with reference to drawings. Show it:

1 eine beispielhafte Darstellung einer Markov-Kette zur Berechnung der Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit 1 an exemplary representation of a Markov chain for calculating the Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit

2 eine beispielhafte Darstellung einer Markov-Kette zur Berechnung der Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit nach einem (2, 3, 3)-Verfahren, 2 an exemplary representation of a Markov chain for calculating the Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit after a (2, 3, 3) method,

3 eine beispielhafte Darstellung einer Markov-Kette zur Berechnung der Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit nach einem (3, 4, 3)-Verfahren, 3 an exemplary representation of a Markov chain for calculating the Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit according to a (3, 4, 3) method,

Unter Clutter wird üblicherweise Seeclutter, Landclutter und atmosphärischer Clutter, wie z. B. Regel, Schnee oder Hagel verstanden. Bei der Temperaturstrahlung werden zweckmäßig Einflüsse der Atmosphäre, der Sonne und der Höhenstrahlung berücksichtigt. Bei den Störmaßnahmen werden so genannte Self Screenning Jammer (Breit- und Schmalbandstörer), sowie Stand-off Jammer (Breitbandstörer) und Chaff (Erzeuger künstlicher Volumenstreuung) berücksichtigt.Under clutter is usually sea butter, Landclutter and atmospheric clutter, such. As rule, snow or hail understood. In the case of temperature radiation, influences of the atmosphere, the sun and the cosmic radiation are appropriately taken into account. The disruptive measures include so-called Self Screenning Jammer (broadband and narrow-band interferers), as well as stand-off jammers (broadband interferers) and Chaff (producers of artificial volume scattering).

Nach gängiger Definition ist die kumulative Detektionswahrscheinlichkeit Pcum(R) zu einer gegebenen Zeit (oder Zielentfernung) die Wahrscheinlichkeit, dass ein Ziel mindestens einmal, d. h. in einer von N Abtastungen (Scans), bis zu diesem Zeitpunkt detektiert wurde. Dieses wird als eine 1/N (1 aus N) kumulative Wahrscheinlichkeit bezeichnet. Einem beliebigen Wert dieser Wahrscheinlichkeit kann dann eine entsprechende Entfernung, also eine „kumulative” Detektionsreichweite, zugeordnet werden. Es wird allgemein vorausgesetzt, dass die Berechnung der kumulativen Wahrscheinlichkeit in einer großen Entfernung begonnen wird, in der die Detektionswahrscheinlichkeit sehr klein, d. h. nahezu Null, ist. Ein Ziel ist zweckmäßig über den fluktuierende Rückstreuquerschnitt (RCS), der Fluggeschwindigkeit vt, und der dem Radargerät sich nähernde Flugrichtung definiert.By popular definition, the cumulative detection probability P cum (R) at a given time (or target distance) is the probability that a target has been detected at least once, ie in one of N scans, up to that time. This is referred to as a 1 / N (1 out of N) cumulative probability. Any value of this probability can then be assigned a corresponding distance, ie a "cumulative" detection range. It is generally assumed that the computation of the cumulative probability is started at a long distance in which the probability of detection is very small, ie close to zero. A target is expediently defined via the fluctuating backscatter cross section (RCS), the airspeed v t , and the flight direction approaching the radar device.

Da das Ziel in bestimmten Zeitabständen, die von der Antennendrehzeit bzw. Scanerneuerunssrate abhängen, vom Radar beleuchtet wird, ergeben sich diskrete Entfernungen Rm, für welche die Wahrscheinlichkeiten ermittelt werden. Diese Entfernungen berechnen sich gemäß Rm = Rs + mvtTframe wobei m die Anzahl der Zielüberstreichungen ab einem Startpunkt Rs darstellt, vt die radiale Zielgeschwindigkeit und Tframe die Rahmenzeit des Radars (Zeit zwischen zwei sukzessiven Abtastungen).Since the target is illuminated by the radar at specific time intervals, which depend on the antenna rotation time or scan renewal rate, discrete distances R m for which the probabilities are determined result. These distances are calculated according to R m = R s + mv t T frame where m represents the number of target sweeps from a starting point R s , v t is the target radial velocity and T frame is the frame time of the radar (time between two successive samples).

Die Trackinitialisierungsreichweite setzt ein Track-Initialisierungsverfahren voraus, das über M aus N sukzessive Detektionsversuche definiert wird. Das Trackverfahren besitzt typischerweise ein Track-Löschungs-Kriterium, welches einen Track nach L sukzessiven erfolglosen Detektionsversuchen löscht. Dieses wird in dem verwendeten Simulationsverfahren berücksichtigt, weil es die Berechnung der Initialisierungswahrscheinlichkeit beeinflusst, da Tracks in einem Frühstadium (auch in größerer Entfernung, wenn die Detektionswahrscheinlichkeit noch sehr klein ist) mehrmals initialisiert und gelöscht werden können. Die Track-Initialisierungsreichweite ist die Reichweite, bei der die Initialisierungswahrscheinlichkeit einen gegebenen Wert für ein Ziel mit den oben angenommenen Merkmalen überschreitet. Genau wie bei der kumulativen Wahrscheinlichkeit wird vorausgesetzt, dass der Berechnungsprozess in einer sehr großen Entfernung startet, wo die Detektionswahrscheinlichkeit nahezu gleich Null ist. Es ist klar, dass die Trackinitialisierungsreichweite viel kleiner als die kumulative Detektionsreichweite (so wie sie hier definiert ist) sein wird.The track initialization range requires a track initialization procedure that is defined via M from N successive detection attempts. The track method typically has a track-deletion criterion which clears a track after L successive unsuccessful detection attempts. This is taken into account in the simulation method used because it influences the calculation of the initialization probability since tracks can be initialized and deleted several times at an early stage (even at a greater distance if the detection probability is still very small). The track initialization range is the range at which the initialization probability exceeds a given value for a target with the characteristics assumed above. As with the cumulative probability, it is assumed that the calculation process starts at a very large distance, where the probability of detection is almost zero. It will be understood that the track initialization range will be much smaller than the cumulative detection range (as defined herein).

Erfindungsgemäß wird die Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit als Markov-Kette dargestellt. Dadurch werden Zustandsänderungen bzw. Transitionen beschrieben. Zweckmäßig kann die kumulative Detektionswahrscheinlichkeit durch eine Markov-Kette beschreiben werden. 1 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Markov-Kette zur Ermittlung der Detektionswahrscheinlichkeit. Der Zustand 0 ist der 'nicht detektierte' Zustand und der Zustand 1 der 'detektierte' Zustand, und könnte auch als ein 1 aus 1 Initialisierungsprozess ohne Löschung verstanden werden. Die rekursiven Wahrscheinlichkeitsgleichungen für die 2 Zustände sind:

Figure 00060001
wobei: qi = 1 – pi According to the track initialization probability is represented as Markov chain. This describes state changes or transitions. Suitably, the cumulative probability of detection can be described by a Markov chain. 1 shows a diagram for illustrating a Markov chain for determining the detection probability. State 0 is the 'undetected' state and state 1 is the 'detected' state, and could also be referred to as 1 of 1 Initialization process without deletion to be understood. The recursive probability equations for the 2 states are:
Figure 00060001
where: q i = 1 - p i

pi ist die Detektionswahrscheinlichkeit zum Zeitpunkt (Entfernung) i. Die 2 vorhergehenden rekursiven Gleichungen können durch Rücksubstitution gelöst werden. Dies ergibt die folgenden wohl bekannten Gleichungen:

Figure 00060002
p i is the detection probability at the time (distance) i. The 2 previous recursive equations can be solved by back substitution. This yields the following well-known equations:
Figure 00060002

Figure 00060003
die kumulative Detektionswahrscheinlichkeit, wird zu jedem Zeitpunkt i berechnet, wobei die Detektionswahrscheinlichkeit pj als eine Funktion der Zielentfernung berechnet wird. Wenn diese kumulative Detektionswahrscheinlichkeit einen gegebenen Wert (z. B. 0,8) überschreitet, kann der Wert der Zielreichweite bei dieser Wahrscheinlichkeit durch Interpolation berechnet werden.
Figure 00060003
the cumulative detection probability is calculated at each time i, and the detection probability p j is calculated as a function of the target distance. If this cumulative detection probability exceeds a given value (eg, 0.8), the value of the target range at that probability can be calculated by interpolation.

Zur Bestätigung eines Tracks wird zweckmäßig eine so genannte Confirmed-Track Wahrscheinlichkeit berechnet. Das Verfahren zur Berechnung dieser Wahrscheinlichkeit wird im Folgenden und anhand von 2 näher erläutert. Ein beispielhaftes Verfahren verwendet ein 2 aus 3 Kriterium, wobei sich in diesem Fall ein Löschungswert von 3 ergibt, z. B. (M, N, L) = (2, 3, 3). 2 zeigt eine beispielhafte Markov-Kette für ein (2, 3, 3)-Berechnungsverfahren der Confirmed-Track Wahrscheinlichkeit.To confirm a track, a so-called confirmed-track probability is expediently calculated. The method for calculating this probability is described below and based on 2 explained in more detail. An example method uses a 2 out of 3 criterion, in which case an erasure value of 3 results, e.g. B. (M, N, L) = (2, 3, 3). 2 shows an exemplary Markov chain for a (2, 3, 3) calculation method of the confirmed-track probability.

Wie oben bereits erläutert, stellt die 0 den Leerzustand dar, wenn bis zum jetzigen Zeitpunkt keine einzige Zielentdeckung stattfand. Die Zustände 1 und 2 sind so genannte ”Tentative Track” Zustände des Initialisierungsprozesses. Die Zustände 3, 4 und 5 sind die ”Confirmed Track” Zustände. Die Zustände 4 und 5 stellen allerdings auch eine bevorstehende Track-Löschung dar, die in Zustand 5 geschehen könnte, wenn eine weitere verfehlte Zielentdeckung stattfände.As explained above, the 0 represents the empty state, if not a single target discovery took place at the present time. States 1 and 2 are so-called "tentative track" states of the initialization process. States 3, 4 and 5 are the "confirmed track" states. However, states 4 and 5 also represent an upcoming track deletion, which could happen in state 5 if another missed target discovery occurred.

Figure 00070001
Figure 00070001

Alle 3 Zustände, nämlich 3, 4 und 5, gehören zu einem Track, der konfirmiert wurde, so dass die erforderliche Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit sich aus der Summe der folgenden Wahrscheinlichkeiten ergibt.All 3 states, 3, 4 and 5, belong to a track that has been confirmed so that the required track initialization probability is the sum of the following probabilities.

Figure 00070002
Figure 00070002

Die Confirmed Track Reichweite wird somit in der gleichen Weise wie die kumulative Detektionsreichweite berechnet. The confirmed track range is thus calculated in the same way as the cumulative detection range.

Das allgemeine M aus N Initialisierungskriterium erfordert M erfolgreiche Zielentdeckungen aus N sukzessiven Möglichkeiten. Um den allgemeinen Fall verständlicher zu machen, wird hier ein weiteres Beispiel für (M, N, L) = (3, 5, 4) erläutert. Das entsprechende Diagramm mit einer beispielhaften Markov-Kette für ein (3, 5, 4)-Berechnungsverfahren der Confirmed-Track Wahrscheinlichkeit zeigt 3.The general M out of N initialization criterion requires M successful target discoveries of N successive possibilities. To make the general case more understandable, another example of (M, N, L) = (3, 5, 4) is explained here. The corresponding diagram with an exemplary Markov chain for a (3, 5, 4) calculation method of confirmed-track probability shows 3 ,

Die folgenden Beziehungen sind die Zustand-Übergangswahrscheinlichkeitsgleichungen von der Zeit i – 1 zu der Zeit i. Die Zustände 1, 2, 7, 8, 9 und 10 sind alle ”Tentative Track” Zustände, assoziiert mit dem Trackinitialisierungsprozess. Die Zustände 3 bis 6 sind konfirmierte Track-Zustände mit steigender Ordnung bis zur Löschung. Jede erfolgreiche einzelne Zielentdeckung führt den gegen die Löschung laufenden Prozess unmittelbar zum konfirmierten Zustand 3 zurück.The following relationships are the state transition probability equations from time i-1 to time i. States 1, 2, 7, 8, 9 and 10 are all tentative track states associated with the track initialization process. States 3 through 6 are confirmed track states with increasing order until erasure. Each successful single target discovery immediately returns the process running against the deletion to the confirmed state 3.

Figure 00080001
Figure 00080001

Diese Gleichungen können als Einzel-Vektor- bzw. Matrix-Gleichung geschrieben werden. P i = MiP i-1 wobei P i und P i-1 Spalten-Vektoren der Zustandswahrscheinlichkeiten P0, P1...P10 zu den Zeitpunkten i und i – 1 darstellen. Mi ist die aus pi und seinem Komplement qi = 1 – pi folgende Detektionswahrscheinlichkeits-Matrix.These equations can be written as a single vector or matrix equation. P i = Mi P i-1 where P i and P i-1 represent column vectors of the state probabilities P 0 , P 1 ... P 10 at times i and i-1. M i is the detection probability matrix following p i and its complement q i = 1 - p i .

Figure 00090001
Figure 00090001

In seiner allgemeinen Form hat das (M, N, L)-Berechnungsverfahren folgende Form:

Figure 00090002
mit PTi: ZieldetektionswahrscheinlichkeitenIn its general form, the (M, N, L) calculation method has the form:
Figure 00090002
with P Ti : target detection probabilities

Claims (12)

Verfahren zur Simulation eines Radarsystems und dessen Umgebung unter Einbeziehung der Antennen des Radarsystems und den Sende- und Empfangseigenschaften der Antennen, Clutter- und/oder Störerquellen sowie Wellenausbreitungsmechanismen in der Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung von simulierten Dopplerechos der Radarantennen die Tracks von Zielen berechnet werden, wobei eine Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit und eine Trackinitialisierungsreichweite berechnet werden, wobei die Entfernung eines Ziels der Trackinitialisierungsreichweite entspricht, wenn die Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit einen vorgebbaren Wert überschreitet und wobei die Trackinitialisierungswahrscheinlichkeit als Markov-Kette darstellbar ist, welche als Markov-Kette über M erfolgreichen Zielentdeckungen aus N sukzessiven Detektionsversuchen definiert ist und ein Track-Löschungskriterium aufweist, welches einen Track nach L sukzessiven erfolglosen Detektionsversuchen löscht.Method for simulating a radar system and its surroundings, including the antennas of the radar system and the transmission and reception characteristics of the antennas, clutter and / or interferer sources and wave propagation mechanisms in the environment, characterized in that taking into account simulated Dopplerechos of the radar antennas, the tracks of targets calculating a track initialization probability and a track initialization range, where the distance of a target corresponds to the track initialization range, if the track initialization probability exceeds a predeterminable value, and where the track initialization probability is representable as a Markov chain represented as a Markov chain over M successful destination discoveries from N is defined successive detection attempts and has a track deletion criterion, which deletes a track after L successive unsuccessful detection attempts. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Berechnung der Tracks der Rückstreuquerschnitt, das Fluktuationsmodell, die Kinematik sowie die Position der Ziele berücksichtigt werden.The method of claim 1, wherein for the calculation of the tracks of the backscatter cross section, the fluctuation model, the kinematics and the position of the targets are taken into account. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Simulation der Umgebung des Radarsystems Ausbreitungsverluste, Clutter, Temperaturstrahlung sowie Störmaßnahmen berücksichtigt werden.The method of claim 1 or 2, wherein propagation losses, clutter, temperature radiation and interference measures are taken into account for simulating the environment of the radar system. Vorrichtung ausgebildet zur Gesamtsimulation eines Radarsystems und dessen Umgebung gemäß Anspruch 1, umfassend ein erstes Untersystem zur Simulation von Zielen, deren Tracks sowie der Umgebung des Radarsystems, ein zweites Untersystem zur Simulation von inneren Abläufen des Radarsystems und der Umgebung und ein drittes Untersystem zur Simulation von Hardware- und Softwarekomponenten des Radarsystems.Apparatus designed for the overall simulation of a radar system and its environment according to claim 1, comprising a first subsystem for simulating targets, their tracks and the surroundings of the radar system, a second subsystem for simulating internal processes of the radar system and the Environment and a third subsystem for the simulation of hardware and software components of the radar system. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Untersysteme durch Schnittstellen zum Datenaustausch miteinander verbunden sindApparatus according to claim 4, wherein the subsystems are interconnected by interfaces for data exchange Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, umfassend Komponenten zur Darstellung von Zielreichweiten als Funktion der Elevation unter Berücksichtigung der Ausbreitungsbedingungen von Radarwellen, insbesondere in Verbindung mit Jammern und Clutter.Apparatus according to claim 4 or 5, comprising components for representing target ranges as a function of the elevation taking into account the propagation conditions of radar waves, in particular in conjunction with jamming and clutter. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4–6, umfassend Komponenten zur Berechnung von Plotgenauigkeiten der Ziele in Entfernung, Azimut, Elevation und Doppler unter Einfluss von Rauschen, Clutter und Mehrwegausbreitung.Apparatus according to any one of claims 4-6, comprising components for calculating plot accuracies of the targets in range, azimuth, elevation and doppler under the influence of noise, clutter and multipath propagation. Vorrichtung nach Anspruch 7, umfassend Komponenten zur Berechnung von Trackgenauigkeiten in Abhängigkeit der Trackupdate-Rate und der Plotgenauigkeit sowie der Zieldynamik.Apparatus according to claim 7, comprising components for calculating track accuracies as a function of the track update rate and the plot accuracy as well as the target dynamics. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4–8, umfassend Komponenten zur Simulation der Steuerung und Koordination der inneren Abläufe im Radarsystem, insbesondere Antennensteuerung, Auswahl und Kontrolle von Modes und Waveforms sowie Trackingkontrolle.Device according to one of claims 4-8, comprising components for simulating the control and coordination of the internal processes in the radar system, in particular antenna control, selection and control of modes and waveforms and tracking control. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4–9, umfassend Komponenten zur Simulation der funktionalen Charakteristik der Signalerzeugung und -verstärkung.Apparatus according to any one of claims 4-9, comprising components for simulating the functional characteristic of the signal generation and amplification. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4–10, umfassend Komponenten zur Simulation von Antennendiagrammen, insbesondere von omnidirektionalen Antennen, mechanisch schwenkbaren, zirkularen oder rechteckigen Antennen sowie phasen- oder frequenzgesteuerten Antennen.Device according to one of claims 4-10, comprising components for the simulation of antenna diagrams, in particular of omnidirectional antennas, mechanically pivotable, circular or rectangular antennas and phase- or frequency-controlled antennas. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4–11, umfassend Komponenten zur Simulation systemrelevanter Eigenschaften des Radarempfängers als Einkanalsystem oder Mehrkanalsystem.Device according to one of claims 4-11, comprising components for simulating system-relevant characteristics of the radar receiver as a single-channel system or multi-channel system.
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