DE102012006784B4

DE102012006784B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Ortung von Funksignalen mittels Doppler-Effekt an Bord von fliegenden Plattformen

Info

Publication number: DE102012006784B4
Application number: DE102012006784.4A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Henkel
Original assignee: Henkel Sematronic Ug (haftungsbeschrankt); HENKEL SEMATRONIC UG HAFTUNGSBESCHRANKT
Current assignee: Henkel Sematronic Ug (haftungsbeschrankt); HENKEL SEMATRONIC UG HAFTUNGSBESCHRANKT
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2015-10-15
Anticipated expiration: 2032-04-04
Also published as: DE102012006784A1

Abstract

Verfahren zur Ortung einer oder mehrerer Funkstationen an Bord einer fliegenden Plattform, umfassend: – Vorgeben einer Flugroute; – Empfangen von Funksignalen der einen oder mehreren Funkstationen mittels einer Antenneneinrichtung an Bord der fliegenden Plattform, wobei jeweils die Frequenz der empfangenen Funksignale eine Dopplerfrequenz in Folge der Bewegung der Antenneneinrichtung relativ zu der einen oder mehreren Funkstationen beinhaltet, wobei die Dopplerfrequenz durch die momentane Position auf der Flugroute bestimmt ist; – Ermitteln der Dopplerfrequenz an verschiedenen Positionen der Flugroute für jedes der empfangenen Funksignale aus der Geschwindigkeit der sich in Flugrichtung bewegten Antenneneinrichtung; – Sortieren und Kennzeichnen der Dopplerfrequenzen nach Funkstationen; – Berechnen eines zweideutigen Peilungswinkels für jedes der empfangenen Funksignale aus der entsprechenden ermittelten Dopplerfrequenz; – eindeutiges Orten der einen oder mehreren Funkstationen aus dem zweideutigen Peilungswinkel und der gewählten Flugroute und der damit verbundenen Streubreite von durch Versegelungspeilung entstehenden Ortungspunkten.

Description

2.1 Stand der Technik:
Fliegende Plattformen können zur Peilung von Funkstationen mit Peileinrichtungen ausgerüstet werden, die ein entsprechendes Peilantennensystem mit Auswertung an Bord erfordern. Diese Peilantennensysteme haben die Eigenschaften, dass die räumliche Anordnung der Einzelantennen so erfolgen muss, dass keine Mehrdeutigkeiten in der Peilung auftreten; durch die zulässigen räumlichen Abstände der Einzelantennen untereinander wird die maximale Empfangsfrequenz u. a. festgelegt.
Flugversuche mit solchen Peilantennen haben gezeigt, dass insbesondere Signale mit Einfallsrichtungen, die seitlich zur Flugrichtung empfangen werden mit beachtlichen Peilfehlern behaftet sein können. Die Ursachen hierfür sind die komplexen Empfangsbedingungen an Bord von größeren fliegenden Plattformen. Es werden inhomogene/unterschiedliche Empfangssignale an den Einzelantennen der Peilantenne empfangen, die dann bei der Auswertung zu Phasen-/Amplituden-Fehlern führen. Der Idealzustand, dass sich eine Peilantenne, bestehend aus mehreren Einzelantennen, in einem homogenen Empfangsfeld befindet, ist an einer fliegenden Plattform in der Regel nicht gegeben. Die bisher eingesetzten unterschiedlichen Peilverfahren an Bord von fliegenden Plattformen zeigen im wesentlichen die oben genannten Peilfehler. Mit Hilfe einer aufwendigen Kalibrierung lassen sich zwar Verbesserungen in der Genauigkeit erreichen; dies gilt aber nur für einen bestimmten Elevations- bzw. Vertikalwinkel einer einfallenden Welle. In der Praxis ist der einfallende Elevationswinkel aber nicht hinreichend bekannt und damit hilft die Kalibrierung nur mit Einschränkungen.
Die Bestimmung des Elevationswinkels von einfallenden Empfangssignalen ist insbesondere bei Peilern auf fliegenden Plattformen zur Zeit noch nicht zufriedenstellend gelöst, da der Streubereich für die zu ermittelnde Elevation noch viel zu hoch ist, um sie für eine Unterstützung zur Ortung heranzuziehen.
Die seitlich einfallenden Empfangssignale, bezogen auf die Flugrichtung, haben aus technischer und operationeller Sicht eine wichtige Bedeutung, da mit diesen Empfangssignalen insbesondere dann zu rechnen ist, wenn ein Vorbeiflug an einem Interessengebiet erfolgt.
Die bisher bekannten Ortungsverfahren benötigen einen beachtlichen Aufwand, um sog. „Geisterortungen”, die aus den Schnittpunkten von nicht relevanten Peilungen, insbesondere in der Umgebung der tatsächlichen Standorte, entstehen, zu beseitigen.
Der Aufbau von bislang erprobten Peileinrichtungen an Bord von fliegenden Plattformen zeigt ein beachtliches Gewicht für die Peilantenne und für die nachfolgenden Geräte zur Auswertung. Für Anwendungen, die eine Überwachung des Funkgeschehens einschließlich der Richtungsbestimmung und Ortung aufweisen sollen, sind bisher nur größere fliegende Plattformen im Einsatz, die einen entsprechend hohen Anschaffungspreis erfordern, einen hohen Unterhaltungsaufwand benötigen und eine geeignete Infrastruktur erfordern, um den Betrieb überhaupt zu ermöglichen.
Ferner ist in der Druckschrift US 4 613 867 A ein Verfahren beschrieben, das ein „passive ranging” von Emittern auf fliegenden Plattformen mittels eines stationären oder bewegten Sensors ermöglicht.
Außerdem ist von Baghdady, E. J. „Theory of frequency modulation by synthetic antenna motion”, Communications, IEEE Transactions on, Vol. 39, No. 2, S. 235–248, February 1991, doi: 10.1109/26.76461 (ieeexplore), bekannt. Ein Antennenarray wird durch einen Kommutator zyklisch geschaltet, um ein Empfangssignal mit einer Frequenzmodulation zu versehen.
2.2 Aufgabe und Zielsetzung
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf einer einzelnen, kleinen, fliegenden, unbemannten Plattform mit einer zulässigen Nutzlast von z. B. 5 bis max. 10 kg eine funktechnische Signal-Überwachung einschließlich einer Richtungsbestimmung von Empfangssignalen zu ermöglichen. Der Anschaffungspreis und die Unterhaltungskosten sollen signifikant niedriger sein im Vergleich zu größeren Plattformen. Die Infrastruktur zum Start und zur Landung der fliegenden Plattform soll keine konventionelle Start- bzw. Landebahn erfordern; die kleine fliegende Plattform soll z. B. auch an Bord eines Schiffes oder mit einer einfachen Vorrichtung an Land starten und auch landen können.
Die Vorrichtung und das Verfahren ist für den Einsatz von fliegenden Plattformen gedacht, die mit unterschiedlichen Flughöhen entsprechende funktechnische Reichweiten erzielen sollen. Es sollen Funksignale überwacht und die Standorte der Funkstationen ermittelt werden.
Die Vorrichtung und das Verfahren sind darauf ausgerichtet, die Einfallsrichtung der empfangenen Funkstation und deren Standort mit einem einfachen Antennensystem und einer nachfolgenden Auswertung zu ermitteln.
Die Ermittlung des Standortes zu den betreffenden Funkstationen soll den operationellen und technischen Anforderungen derart angepasst werden, dass insbesondere die seitlichen Einfallsrichtungen bevorzugt erfasst und bestimmt werden.
Die grundsätzliche Mehrdeutigkeit des Doppler-Effektes, die beim Empfang von Funkwellen mit überlagerten Doppler-Frequenzen auftritt, soll durch eine wählbare Flugroute mit einem geeigneten Bewertungsalgorithmus beseitigt werden.
Eine weitere Zielsetzung für die Vorrichtung und das Verfahren besteht darin, dass bei der Ortung der Funkstationen die oben genannten „Geisterortungen” durch besondere Maßnahmen beseitigt werden.
Zusätzlich soll die Vorrichtung und das Verfahren die Eigenschaft erhalten, dass Reflexionen, die von der Seite einfallen, nur einen geringen Einfluss auf das Ergebnis verursachen.
Ferner sollen die Vorrichtung und das Verfahren keinen typischen Polarisationsfehler verursachen.
Weiterhin sollen die Vorrichtung und das Verfahren eine Güte zur Richtungsbestimmung/Ortung liefern, die abgeleitet werden soll aus den Eigenschaften der Vorrichtung und des Verfahrens.
Die individuelle Offset-Frequenz, verursacht durch jede Funkstation, muss von den Dopplerfrequenzen getrennt werden, um eine sinnvolle Auswertung der Dopplerfrequenzen zu ermöglichen. Dies tritt insbesondere dann in Erscheinung, wenn es sich um ein Funknetz handelt; in diesem Fall weist jede Funkstation in der Praxis eine unterschiedliche Offset-Frequenz auf.
2.3 Detaillierte Beschreibung anhand von Zeichnungen
2.3.1 Vorbemerkung
Der Empfang eines Funksignals an Bord der fliegenden Plattform wird durch die Geschwindigkeit der Antenneneinrichtung mit dem Doppler-Effekt überlagert. Die Richtungsbestimmung für ein Funksignal an Bord einer fliegenden Plattform wird durch eine Auswertung dieser Dopplerfrequenz ermittelt. Der Standort der gesuchten Funkstation wird anhand von mehreren Peilungen, die während der Flugroute ermittelt wurden, durch Kreuzpeilungen/Versegelung ermittelt.
Hinweis:
Die Auswertung der an Bord vorliegenden Dopplerfrequenz zur Richtungsbestimmung des empfangenen Signals verläuft völlig anders als beim bekannten Dopplerpeiler. Der Dopplerpeiler erzeugt seine Dopplerfrequenz selbst, indem er ein Antennenarray mechanisch oder elektronisch abtastet und durch die Geschwindigkeit des abgetasteten Antennenarrays zu einer konstanten Dopplerfrequenz gelangt, die im Vergleich zu einem Bezugssignal mit der gleichen Frequenz so ausgewertet wird, dass bei Einfall eines Empfangssignals aus der Phasendifferenz zwischen dem Dopplersignal und dem Bezugssignal dann die Einfallsrichtung dieses Empfangssignals bestimmt werden kann; es handelt sich also um eine Phasenauswertung.
Bei der erfindungsgemäßen Auswertung der Dopplerfrequenz an Bord handelt es sich dagegen um eine Dopplerfrequenz, deren Wert von der momentanen Position der fliegenden Plattform und damit von der sich ändernden Relativgeschwindigkeit zur Funkstation abhängt. Der momentane Wert der Dopplerfrequenz an verschiedenen Positionen des Flugweges ermöglicht die Auswertung der Einfallsrichtung der Funksignale in Bezug zur Längsachse der fliegenden Plattform; es handelt sich also um eine Frequenzauswertung.
2.3.2 Übergreifende Erläuterung zur Ortung von Funksignalen an Bord einer fliegenden Plattform
Die Zeichnung 1 stellt schematisch die Peilung/Ortung von Funksignalen an Bord einer fliegenden Plattform für z. B. ein Interessengebiet 1 mit der Funkstation A dar. Die Funkstation A sendet zu unterschiedlichen Zeiten beispielhaft Funksprüche aus, die jeweils an den Positionen A1, A2 und A3 der wählbaren Flugrouten – geradlinig 2, scherenförmig 3 oder kreisförmig 4 – empfangen werden. Es kann beispielhaft eine aus den drei dargestellten Flugrouten gewählt werden. Die Funkstationen B und C sind die Partnerstationen von A in einem Funknetz; zur grundsätzlichen Erläuterung soll nur die Funkstation A mit ihrem Standort betrachtet werden. Die Verbindungslinien von A nach B und von A nach C sollen die Funkverbindungen zwischen diesen Stationen andeuten. Die drei beispielhaften Flugrouten enthalten jeweils drei Positionen A1, A2 und A3 auf ihrem Flugweg, bei denen die Plattform die Funksprüche von Funkstation A empfängt. Die Art der Flugroute mit ihren Daten wird nach den örtlichen Verhältnissen festgelegt. Für das skizzierte Interessengebiet 1 kann beispielweise eine „scherenförmige” Flugroute 3 in Betracht kommen; sie ermöglicht geeignete Schnittwinkel für die Ortung bei geeignetem Abstand zum Interessengebiet. Die „scherenförmige” Flugroute 3 wird durch einen Öffnungswinkel 5 und eine wählbare Segmentlänge 6 festgelegt. Zeichnung 2 zeigt die reellen Ortungen mit Streubereich 7 von Funkstation A, entsprechend den Toleranzen der Peilungen. Die reellen Funkstationen können zu beiden Seiten der scherenförmigen Flugroute eindeutig identifiziert werden durch den Vergleich der Streubereiche. Die falschen Ortungen weisen einen signifikant größeren Streubereich 8 auf, und können dadurch als solche erkannt und eliminiert werden. Der Öffnungswinkel 5 (Zeichnung 1) bei der „scherenförmigen” Flugroute beeinflusst die Streubreite für die „Geisterortungen”, dargestellt in Zeichnung 2. „Geisterortungen” sind scheinbare, nicht existierende Standorte von Funkstationen; sie entstehen aus Schnittpunkten von Peillinien aus zweideutigen Peilungen oder aus Peillinien von nicht zusammengehörigen Peilungen. Die kreisförmige Flugroute 4 ist mit der konkaven Seite dem Interessengebiet zugewandt. Gemäß Zeichnung 1 kann der Mittelpunkt der kreisförmigen Flugroute beispielhaft in seiner Lage hinter dem Interessengebiet liegen mit einem Radius, der z. B. die doppelte Tiefe des Interessengebietes aufweist. Bei geeignetem Abstand der kreisförmigen Flugroute zum Interessengebiet werden ausreichend günstige Schnittwinkel für alle Ortungspunkte innerhalb des Interessengebietes erreicht, da dann annähernd ein seitlicher Empfang für den gesamten Flugweg entsteht. Diese Flugroute kann als vorteilhaft gelten, da sie zusätzlich eine kontinuierliche Änderung in der Flugrichtung darstellt; dies ist von Vorteil, wenn wenige Aussendungen empfangen werden und diese in relativ kurzer Zeitfolge aufeinander folgen.
Die Eindeutigkeit der Ortungen wird dadurch sichergestellt, dass für die reellen Ortungen, d. h. für die tatsächlich existierenden Funkstationen ein kleiner Streubereich, entsprechend den Toleranzen der Peilungen, auftreten wird. Die falschen Ortungen, also die „Geisterortungen”, weisen einen signifikant größeren Streubereich auf, und können dadurch als solche erkannt und eliminiert werden.
Die geradlinige Flugroute 2 kann dann gewählt werden, wenn zweifelsfrei feststeht, dass die gesuchten Funkstationen sich nur im skizzierten Interessengebiet befinden. Aufgrund dieser Plausibilität sind dann nur die Ortungen innerhalb des Interessengebietes relevant.
2.3.3 Bevorzugte Peilung bei seitlichen Einfallswinkeln
Die Ortung von Funksignalen soll nur mit einer fliegenden Plattform durch „Versegelung” erfolgen; d. h. die Peilwinkel werden an verschiedenen Positionen auf dem Flugweg und damit zu verschiedenen Zeiten bestimmt. Der Flugweg stellt gewissermaßen die Peilbasis für das Interessengebiet dar; aus der Sicht der Geometrie ist es deshalb naheliegend, dass nur geeignete Einfallswinkel zu günstigen Schnittwinkeln für die Ortung führen. Dies wird durch die seitlichen Einfallswinkel zwischen 20° und 160° bzw. 200° und 340° wesentlich besser erfüllt im Gegensatz zu jenen Einfallswinkeln, die außerhalb dieser Bereiche liegen (schleifende Winkel). Die Plattformlängsachse ist der Bezug für die Einfallswinkel.
2.3.4 Erläuterung zur eindeutigen Ortung aus zweideutigen Peilungen
Eine eindeutige Ortung aus zweideutigen Peilungen wird an Bord von fliegenden Plattformen dadurch erreicht, dass ausgewählte Flugrouten hierfür vorgesehen werden. Zeichnung 2 zeigt beispielhaft eine Art „scherenförmige” Flugroute 3 zur Überwachung des Interessengebietes 1. Der Standort für die Funkstation A wird berechnet aus den gekennzeichneten Peilungen A10, A20, A30 und A40 mittels Versegelung/Kreuzpeilung. Der Streubereich 7 kennzeichnet die Ortung für die Funkstation A. Die zweideutigen Peilungen A11, A21, A31, und A41 liegen spiegelbildlich zu den oben genannten Peilungen, bezogen auf die momentane Flugrichtung beim Empfang des Signals von der Funkstation A. Die Ortungspunkte aus den zweideutigen Peilungen mittels Versegelung/Kreuzpeilung bilden einen Streubereich 8, der signifikant größer ist als der Streubereich 7 um Funkstation A. Die reellen Ortungen, d. h. die Ortungen für die tatsächlich existierenden Funkstationen, werden durch einen Vergleich der Streubereiche ermittelt; der signifikant geringere Streubereich stellt den Standort für die existierende Funkstation A dar.
Gemäß Zeichnung 1 können folgende Flugrouten beispielhaft vorgesehen werden:

• Flugroute kreisförmig für einen Sektor um ein Interessengebiet; die reellen Ortungen werden vorzugsweise auf der konkaven Seite ermittelt; die reellen Ortungen können mit Einschränkungen auch auf der konvexen Seite ermittelt werden.
• Flugroute scherenförmig entlang einer vorgegebenen Strecke neben einem Interessengebiet; die reellen Ortungen können zu beiden Seiten der Flugroute ermittelt werden.
• Flugroute entlang einer geraden Linie neben dem Interessengebiet.

2.3.5 Die Verknüpfung der Empfangsfrequenz an Bord
Die Empfangs- bzw. Ist-Frequenz an Bord setzt sich aus folgenden Frequenz-Anteilen zusammen:

• Sollfrequenz des Empfangssignals
• Offset-Frequenz (f_offset) der Funkstation mit ca. 10^–7 bis 10^–6 mal Sollfrequenz
• Kurzzeit-Frequenzdrift des Sendesignals, verursacht durch die Bauart der Funkstation und durch die Umgebungsbedingungen, ca. 10^–8 bis 10^–7 mal Sollfrequenz
• Frequenzdrift des Empfängers an Bord ca. 10^–7 mal Sollfrequenz
• Zugehörige Dopplerfrequenz, bezogen auf eine Funkstation, an der jeweiligen Position der Flugroute, an der das Empfangssignal gerade empfangen wird
• Modulation der Empfangsfrequenz

2.3.6 Konsequenzen aus der Verknüpfung der Empfangsfrequenzen
Um die exakte Dopplerfrequenz aus den Empfangssignalen an Bord zu ermitteln, muss jede Art von Frequenzdrift sowohl von den Funkstationen als auch auf der Empfangsseite der fliegenden Plattform unwirksam gemacht werden. Gleiches gilt für den Einfluss der Modulation auf die Sollfrequenz. Das Systemkonzept ist so zu gestalten, dass diese Forderung erfüllt wird.
2.3.7 Einzelheiten zur Peilung und Ortung
Zeichnung 3 oben zeigt die Entstehung einer Doppler-Flugweg-Charakteristik, die eine Kennzeichnung/Unterscheidung von Funkstationen in einem Funknetz ermöglicht. Die Unterscheidung und Kennzeichnung der Funkstationen erfolgt anhand der unterschiedlichen Doppler Flugweg-Charakteristik entlang des Flugweges aus den jeweiligen Funksprüchen der zugehörigen Funkstationen. Zeichnung 3 unten zeigt das Interessengebiet 1 mit den Funkstationen 9 und 10 und einem kreisförmigen Flugweg 4, der die Flugwegpunkte X1 bis X5 enthält, an denen die Sendungen der Funkstationen 9 und 10 empfangen werden. Zur Vereinfachung sind die Flugwegpunkte X1 bis X5 so zu verstehen, dass die Funkstationen 9 und 10 jeweils nacheinander senden (Halbduplex). Weiterhin sollen die Sendungen in beiden Flugrichtungen zur Vereinfachung an den gleichen Flugwegpunkten erfolgen; auch bei normalerweise unregelmäßig auftretenden Funksprüchen an verschiedenen Flugwegpunkten ergibt sich die gleiche Doppler-Flugweg-Charakteristik. Die Kurven 11 und 12 zeigen den Verlauf der Dopplerfrequenzen von den Funkstationen 9 und 10 in Flugrichtung „clock wise” (cw); die Kurven 13 und 14 zeigen den Verlauf der Dopplerfrequenzen ebenfalls von den Funkstationen 9 und 10 aber in Flugrichtung „counter clock wise” (ccw). Die Kurven 11 und 13 (Flugrichtung cw und ccw zur Funkstation 9) bzw. die Kurven 12 und 14 (Flugrichtung cw und ccw zur Funkstation 10) verlaufen achsensymmetrisch zur Flugwegachse.
Die Kennzeichnung von Dopplerfrequenzen aus der Doppler Flugweg-Charakteristik dient dazu, diese nur den zugehörigen Funkstationen zuzuordnen. Die Ortung von Funkstation 9 wird beispielhaft nur aus Peilungen, die aus den Dopplerfrequenzen aus der Kurve 11 (cw) und/oder 13 (ccw) hervorgehen, durchgeführt. Die Identifizierung der Funkstation 9 in einem Funknetz ergibt sich beispielhaft durch eine erzeugte Kennung, die aus den Kurven 11 (cw) und 13 (ccw) abgeleitet wird. Für die Ortung der Funkstation 9 kommen deshalb keine Peilungen von der Funkstation 10 in Betracht; dadurch wird eine Vielzahl von Geisterortungen ferngehalten.
Die Einfallsrichtung an den Flugwegpunkten X1 bis X5 wird bestimmt aus der Beziehung: cosα = (f_D·λ)/v;
Die Dopplerfrequenzen f_D werden ermittelt aus den Empfangsfrequenzen an den Flugwegpunkten X1 bis X5 gemäß Abschnitt 2.3.9.
Die Wellenlänge λ ist bekannt aus der Empfangsfrequenz.
Die Geschwindigkeit v ist bekannt aus der elektronischen Bewegung der Antenneneinrichtung; siehe hierzu auch die Abschnitte 2.3.8 und 2.3.9.
Die Ermittlung der Dopplerfrequenz aus der Empfangsfrequenz an Bord erfolgt auf der Basis von verschiedenen Hardware Einheiten, die keiner Kalibrierung oder Initialisierungsphase unterliegen; die anschließende Berechnung des Einfallswinkels kann sehr schnell erfolgen, sodass die Peilung praktisch verzögerungsfrei mit dem Eintreffen des Funkspruches erfolgt. Die Ortungen für die Funkstationen werden durch Versegelung mit den ermittelten Einfallswinkeln, den Flugpositionen und den Wegstrecken des Flugweges nach den bekannten Gesetzen der Geometrie bestimmt. Die Ermittlung der Ortungen ist abhängig von der Anzahl der Sendungen pro Funkstation, die auf dem Flugweg empfangen werden. Die eindeutige Ortung erfolgt über die Beurteilung der Streubereiche zu den ermittelten Ortungspunkten. Das Verfahren benötigt keine absolute und keine hochauflösende Zeitinformation; eine Einsekundenauflösung ist ausreichend.
2.3.8 Dopplerfrequenz unabhängig von der Fluggeschwindigkeit
Zeichnung 4 zeigt die Empfangsantennen 16 und 17 an Bord, die elektronisch für die Energieaufnahme des Empfangssignals so gesteuert werden, dass eine einfallende Welle eine entsprechende Geschwindigkeit einer elektronisch bewegten Antenne vorfindet. Dies wird dadurch erreicht, dass zwei steuerbare Verstärkerstufen oder steuerbare Dämpfungsglieder, gespeist von zwei aktiven oder passiven Empfangsantennen 16 und 17, so gesteuert werden, dass ein Übergang in der Energieaufnahme zwischen den Empfangsantennen 16 und 17 erfolgt. Der Übergang zwischen den beiden Empfangsantennen 16 und 17 wird so gesteuert, dass z. B. der RF Pegel von Empfangsantenne 16 innerhalb einer Zeitperiode kontinuierlich abnimmt, während der RF Pegel von Empfangsantenne 17 während dieser Zeitperiode kontinuierlich ansteigt; das Diagramm unten auf Zeichnung 4 zeigt die Einzelheiten.
Die gegensinnig verlaufende Anstiegs- bzw. Abfallgeschwindigkeit zur Steuerung der Energieaufnahme an den Empfangsantennen 16 und 17 bestimmen die Geschwindigkeit mit der die Antenneneinrichtung an Bord der fliegenden Plattform elektronisch bewegt wird. Nach dem Ablauf von einer Periodendauer setzen die Steuersignale die Verstärkerstufen oder Dämpfungsglieder wieder auf ihre Anfangswerte zurück und der Vorgang wiederholt sich periodisch. Diese Periodendauer ist wählbar für die gewünschte Geschwindigkeit der Antenneneinrichtung. Die Ausgangssignale von Empfangsantenne 16 und 17 werden in der RF-Addierstufe 20 zu einem resultierenden RF-Signal zusammengefasst und der Empfangseinrichtung 21 zugeführt. Die Geschwindigkeit der Antenneneinrichtung 15 an Bord der fliegenden Plattform setzt sich aus der Fluggeschwindigkeit der Plattform und der elektronischen Bewegung der Antenneneinrichtung in Flugrichtung zusammen. Dies hat zur Folge, dass sich die Dopplerfrequenz an Bord aus der Fluggeschwindigkeit und der elektronischen Bewegung der Antenneneinrichtung zusammensetzt. Durch eine besondere Signalaufbereitung erfolgt eine Trennung der Dopplerfrequenzanteile derart, dass die auszuwertende Dopplerfrequenz nur noch von der elektronischen Bewegung der Antenneneinrichtung abhängt.
2.3.9 Aufbereitung der Dopplerfrequenz an Bord einer fliegenden Plattform
Das erfindungsgemäße Konzept stellt sicher, dass die auszuwertende Dopplerfrequenz unabhängig von der Fluggeschwindigkeit ist und nach einer Signalaufbereitung zur Verfügung steht. Um dies zu erreichen, ist folgende Vorgehensweise vorgesehen.

• Die Empfangseinrichtung 21 in Zeichnung 5 ist so konzipiert, dass die Empfangssignale mit der Dopplerfrequenz aus der elektronischen Bewegung der Antenneneinrichtung mit den Empfangssignalen der Dopplerfrequenz aus der Fluggeschwindigkeit in zwei Empfangszügen so miteinander aufbereitet werden, dass mit Hilfe von zwei Empfängern, zwei Mischstufen und einem Oszillator eine neue ZF erscheint, die in ihrer Frequenz gleich der Oszillator-Frequenz ist und auch die Dopplerfrequenz von der elektronisch bewegten Antenneneinrichtung enthält. Diese neue ZF enthält zu beiden Seiten von seiner Mittenfrequenz nur noch die entsprechende Dopplerfrequenz von der elektronisch bewegten Antenneneinrichtung.

Die Aufbereitung der Dopplerfrequenz stellt sich wie folgt dar, gemäß Zeichnung 5.
Der Empfänger 28 wird gespeist mit der RF vom Ausgang der RF Addiereinheit 20.
Der Empfänger 29 wird gespeist mit der RF von einem gesonderten Ausgang der Empfangsantenne 17, der unabhängig von der Antennensteuerung ist und das unveränderte Empfangssignal aufweist.
Der Mischer 30 erhält an seinen beiden Eingängen folgende Signalanteile:

• Der erste Eingang des Mischers 30 wird gespeist mit der ZF des Empfängers 28, die überlagert ist mit folgenden Frequenzanteilen:
– Frequenz-Offset_Gesamt = Frequenz-(Offset_Funkstation + Offset_Empfänger)
– Dopplerfrequenz f_DE, von der elektronisch bewegten Antenne
– Dopplerfrequenz f_DF, hervorgerufen nur durch die Fluggeschwindigkeit
• Der zweite Eingang des Mischers 30 wird mit dem Oszillator 32 gespeist.

Das Mischprodukt des Mischers 30 wird gebildet aus der Differenz der ZF des Empfängers 28 mit deren oben genannten Überlagerungen und dem Oszillator 32. Dieses Mischprodukt zeigt folgende Form: (ZF + Frequenz-Offset_Gesamt + f_DE + f_DF) – Oszillator (32);
Der Mischer 31 erhält an seinen beiden Eingängen folgende Signalanteile:

• Der erste Eingang des Mischers 31 wird gespeist mit der ZF des Empfängers 29, die überlagert ist mit folgenden Frequenzanteilen:
– Frequenz-Offset_Gesamt = Frequenz-(Offset_Funkstation + Offset_Empfänger)
– Dopplerfrequenz f_DF, hervorgerufen nur durch die Fluggeschwindigkeit;
• Der zweite Eingang des Mischers 31 wird mit dem Ausgangssignal des Mischers 30 gespeist.

Das Mischprodukt des Mischers 31 wird gebildet aus der Differenz der ZF des Empfängers 29 und dem Ausgangssignal des Mischers 30. Dieses Mischprodukt zeigt nach Bereinigung die Form: Oszillator (32) – f_DE;
Das obige Mischprodukt liefert also die Oszillatorfrequenz (32), die jeweils abweicht um die zugehörige Dopplerfrequenz f_DE, entsprechend dem Einfallswinkel. Die Frequenzen „Oszillator + f_DE” entsprechen dem Winkelbereich 0° bis 90° bzw. 0° bis 270°, die Frequenzen „Oszillator – f_DE” entsprechen dem Winkelbereich 90° bis 180° bzw. 180° bis 270°. Wenn das Ausgangssignal des Mischers 31 die Oszillatorfrequenz ohne Abweichung zeigt, ist die Dopplerfrequenz null und der Einfallswinkel beträgt dann 90° oder 270°.
Kennzeichnend für das Ausgangssignal des Mischers 31 ist der Umstand, dass die positionsabhängige Dopplerfrequenz f_DE unabhängig von der Fluggeschwindigkeit ist; zusätzlich ist sie befreit von sämtlichen Offsetfrequenzen einschließlich von Kurzzeit-Frequenzdriften auf der Sende- und Empfangsseite und von der Modulation des Empfangssignals. Die Dopplerfrequenz f_DE wird also gebildet aus der Differenz des Mischproduktes am Ausgang des Mischers 31 und der Oszillatorfrequenz 32. (Oszillator (32) –/+ f_DE) – Oszillator (32) = –/+ f_DE;
2.3.10 Einfluss von Reflexionssignalen
Empfangssignale, die zusätzlich von Reflexionen begleitet werden und an der Antenneneinrichtung einfallen, können zu Fehlern führen, da das Dopplersignal dadurch verzerrt wird. Andererseits ist aber zu beachten, dass ein reflektiertes Signal, das jedoch unter 90° oder 270° zur Flugrichtung an der Plattform einfällt, keinen Peilfehler verursacht, da unter 90°/270° keine Dopplerfrequenz aus dem reflektierten Signal auftritt. In der Umgebung des 90°/270° Einfallswinkels sind die Reflexionssignale praktisch zu vernachlässigen. Der Einfluss von Reflexionen im bevorzugten Azimutbereich zwischen 20° und 160° bzw. 340° und 200°, bezogen auf die Flugrichtung, macht sich entsprechend dem Cosinus-Verlauf bemerkbar und ist von den Amplituden der Reflexionen abhängig. Vorteilhafterweise kann der Effekt genutzt werden, um aus der Verzerrung des Dopplersignals die Güte der Peilung/Einfallsrichtung abzuleiten.
2.3.11 Beschreibung zu den Funktionen der Vorrichtung mittels Blockdiagramm
Siehe hierzu Zeichnung 5. Die Vorrichtung wird mit der Antenneneinrichtung 15 wie folgt betrieben:
Die Empfangsantennen 16 und 17 enthalten jeweils eine aktive oder passive Empfangsantenne mit einer gesteuerten Verstärkerstufe. Anstelle der Verstärkerstufe kann auch ein gesteuertes Dämpfungsglied verwendet werden.
Die Steuerelektronik 18 erzeugt die Steuersignale für die Verstärkerstufen oder für die Dämpfungsglieder in den Empfangsantennen 16 und 17. In der RF Addiereinheit 20 werden die gegensinnig gesteuerten Empfangssignale von 16 und 17 zu einem resultierenden RF Signal zusammengeführt, das mit der „elektronischen” Dopplerfrequenz, der Dopplerfrequenz von der Fluggeschwindigkeit, der Offset-Frequenz und der Kurzzeit-Frequenzdrift von der Funkstation überlagert ist. Dieses Signal wird dem Empfänger 28 zugeführt.
Die Empfangsantenne 17 enthält zusätzlich einen RF-Ausgang, der nicht der Steuerung zur Energieaufnahme unterworfen ist. Dieses Empfangssignal enthält nur die Dopplerfrequenz, entsprechend der Fluggeschwindigkeit, die Offset-Frequenz und die Kurzzeit-Frequenzdrift von der Funkstation. Dieses Empfangssignal wird dem Empfänger 29 zugeführt.
Der Mischer 30 erzeugt das auszuwertende Mischprodukt aus der Differenz zwischen der ZF des Empfängers 28 und dem Oszillator 32. Dieses Mischprodukt wird gefiltert und speist den Mischer 31. Im Mischer 31 wird das Mischprodukt aus der Differenz zwischen der ZF des Empfängers 29 und dem Mischprodukt aus dem Mischer 30 gebildet und gefiltert. Das gefilterte Ausgangssignal des Mischers 31 enthält nur noch die Oszillatorfrequenz überlagert von der Dopplerfrequenz von der elektronisch bewegten Antenne.
Der Oszillator 32 enthält ein Frequenznormal, um diese Oszillatorfrequenz sehr stabil zu erzeugen. Der Oszillator 32 ist so konzipiert, dass er ein geringes Phasenrauschen aufweist.
Das Navigationssystem 34 dient dazu die Position der Plattform, die Flugrichtung und die Zeit zu liefern. Als Navigationssystem kann ein Tragheitsnavigationssystem eingesetzt werden, das ohne Referenz betrieben werden kann. Alternativ kann auch ein Satellitennavigationssystem verwendet werden.
Es werden die Flugdaten zur Flugrichtung, Daten zur Flugroute und die laufende Meldung über die Positionen der Flugwegpunkte in Verbindung mit den zugehörigen Zeitstempeln an den Prozessor der Auswerteeinheit gemeldet. Weiterhin erhält der Prozessor die Geschwindigkeit der elektronisch bewegten Empfangsantenne und die Berechnungsvorschrift zur Peilung und zur Ortung. Mit diesen Informationen berechnet der Prozessor die Ortungsergebnisse mit einer zugehörigen Güte, die den Azimutsektor kennzeichnet und die Verzerrung des Dopplersignals beinhaltet.
Die Vorrichtung ermöglicht auch die Auswerteeinrichtung an einer Bodenstation zu betreiben. Mittels einer Interfaceeinrichtung und einer Burst-Übertragung müssen dann folgende Daten übertragen werden:
Empfangsfrequenz, Dopplerfrequenzen, Kennung zu den Dopplerfrequenzen, Flugrichtung, Position der Plattform zugehörig zu den Dopplerfrequenzen und die zugehörigen Zeiten.
2.3.12 Darstellung der Vorteile
Zusammenfassend werden folgende Vorteile angeführt:

• Geringes Gewicht der Vorrichtung anhand einer einfachen Antenneneinrichtung im Vergleich zu Antennen-Arrays.
• Geringere Kosten aufgrund eines relativ geringeren Hardware-Aufwands.
• Operationelle Vorteile dadurch, dass praktisch keine nennenswerte Infrastruktur zum Betrieb erforderlich ist.
• Die Einflüsse von Empfangssignalen bezüglich Frequenz-Offset, zeitlicher Frequenzdrift und spektraler Ausprägung werden in der Vorrichtung durch eine spezielle Aufbereitung bei der Signalverarbeitung beseitigt, sodass die Peilbandbreite nur an den maximalen Dopplerfrequenzbereich anzupassen ist.
• Sektorpeilungen für seitliche Einfallsrichtungen mit maximaler Peilgenauigkeit, da die Flugrouten ebenfalls seitlich zu den Interessengebieten geplant werden können.
• Eindeutige Ortungen durch wählbare Flugrouten und Vergleich von Streubereichen zu den Ortungspunkten.
• Seitlich einfallende Reflexionen werden in ihrer Wirkung reduziert.
• Ausgabe einer Güte für Peilung und Ortung, um auch kritische Bereiche sofort zu erkennen. Das Gütekriterium für den Anteil der Peilung schließt den Einfallswinkelbereich ein und die Ermittlung des Klirrfaktors aus der Dopplerfrequenz. Das Gütekriterium stellt damit ein zuverlässiges Merkmal für die Genauigkeit der Peilung und Ortung dar.
• Geisterortungen werden aufgrund von gekennzeichneten Peilungen weitgehend vermieden und durch deren Streubreite erkannt.
• Robustes System, da keine Kalibrierungsmaßnahmen erforderlich sind im Vergleich zu Antennenarrays oder anderen Verfahren.
• Autonom arbeitendes System mit oder ohne Burst-Betrieb für einen Datenaustausch.
• Die Dopplerfrequenzen sind unabhängig von der Fluggeschwindigkeit der Plattform; dies wird durch eine elektronisch bewegte Antenne in Flugrichtung in Verbindung mit einer spezifischen Signalverarbeitung erreicht. Dadurch können auch niedrige Empfangsfrequenzen gepeilt werden.
• Die Peilwertermittlung erfolgt praktisch verzögerungsfrei mit dem Eintreffen des Empfangssignals.
• Das System ist nur bedingt in geringem Umfang störbar, da einerseits kein kontinuierlicher Datenaustausch erforderlich ist und andererseits die Überwachungsfrequenzen nicht bekannt sind.
• Ferner kann das Navigationssystem bei Bedarf unabhängig von Referenzsignalen (GPS) betrieben werden; in diesem Fall kann das Navigationssystem nicht gestört werden.
• Passives System, das funktechnisch nicht detektierbar ist.

2.4 Anwendungsgebiet
Die oben beschriebene Vorrichtung kann für folgende Anwendungsgebiete eingesetzt werden entsprechend der zu erfüllenden Aufgabe.

• Mobile und gezielte Überwachung von Funkdiensten in Gebieten in deren Umgebung keine nennenswerte Infrastruktur vorhanden ist.
• Einsatz von niedrig fliegenden Plattformen (z. B. in 300 m Höhe), die sich außerhalb des kontrollierten Luftraumes befinden.
– Anmerkung: Die Erfassung von solchen Plattformen ist schwierig aufgrund der geringen Flughöhe, der geringen Abmessungen und der Absorptionseigenschaften des Flugkörpers. Während der passiven Phase der Mission, d. h. wenn kein Link an Bord aktiv ist, ist die Plattform auch nicht funktechnisch detektierbar.
• Einsatz von fliegenden Plattformen, die sich im kontrollierten Luftraum befinden. Dieser Einsatz ist abhängig von den örtlichen Vorschriften der zuständigen Flugsicherung.
• Überwachung eines vorgegebenen Funkverkehrs einschließlich optischer Beobachtung in Krisengebieten. Die funktechnischen Erkenntnisse können mit den optischen Lagebildern zusammengeführt werden.
• Überwachung von Demonstrationsgebieten
• Überwachung von Großveranstaltungen

Übersicht zu den Zeichnungen, Bezugszeichen und zum Text
Zeichnung 1: Übersicht zur Ortung von Funkstationen auf einer fliegenden Plattform. Zugehöriger Text im Abschnitt 2.3.2
Bezugszeichenliste

1: Interessengebiet
2: Flugroute geradlinig
3: Flugroute scherenförmig
4: Flugroute kreisförmig
5: Öffnungswinkel (zu Flugroute scherenförmig)
6: Länge eines Segmentes (zu Flugroute scherenförmig)

Zeichnung 2: Erläuterung zur eindeutigen Ortung aus zweideutigen Peilungen mittels „scherenförmiger” Flugroute. Zugehöriger Text im Abschnitt 2.3.4.
Bezugszeichenliste

1: Interessengebiet
3: Flugroute scherenförmig
7: Markierung des Streubereiches (reelle Ortungen)
8: Markierung des Streubereiches (Geister – Ortungen)

Zeichnung 3: Doppler Flugweg-Charakteristik auf einer fliegenden Plattform für Funkstationen in einem Funknetz. Zugehöriger Text im Abschnitt 2.3.7.
Bezugszeichenliste

9: Funkstation
10: Funkstation
11: Doppler Flugweg-Charakteristik cw von Funkstation 9
12: Doppler Flugweg-Charakteristik cw von Funkstation 10
13: Doppler Flugweg-Charakteristik ccw von Funkstation 9
14: Doppler Flugweg-Charakteristik ccw von Funkstation 10

Zeichnung 4: Erzeugung der Dopplerfrequenz mittels elektronischer Bewegung der Antenneneinrichtung an Bord einer fliegenden Plattform. Zugehöriger Text im Abschnitt 2.3.8.
Bezugszeichenliste

15: Antenneneinrichtung
16: Aktive oder passive Empfangsantenne mit gesteuerter Verstärkerstufe oder gesteuertem Dämpfungsglied
17: Aktive oder passive Empfangsantenne mit gesteuerter Verstärkerstufe oder gesteuertem Dämpfungsglied
18: Steuerelektronik
19: Steuersignale für Verstärkerstufen, Dämpfungsglieder
20: RF Addierstufe
21: Empfangseinrichtung
22: Periodendauer für Antennensteuerung
23: Steuersignal für Empfangsantenne 17
24: Steuersignal für Empfangsantenne 16
25: ansteigender RF-Pegel von Antenne 17
26: abfallender RF-Pegel von Antenne 16
27: Summensignal von bewegter Antenne

Zeichnung 5: Blockdiagramm zur Peilung und Ortung von Funksignalen auf einer fliegenden Plattform. Zugehöriger Text in den Abschnitten 2.3.9 und 2.3.11.
Bezugszeichenliste

15: Antenneneinrichtung
16: Aktive oder passive Empfangsantenne mit gesteuerter Verstärkerstufe oder gesteuertem Dämpfungsglied
17: Aktive oder passive Empfangsantenne mit gesteuerter Verstärkerstufe oder gesteuertem Dämpfungsglied
18: Steuerelektronik
19: Steuersignale für Verstärkerstufen, Dämpfungsglieder
20: RF Addierstufe
21: Empfangseinrichtung
28: Empfänger
29: Empfänger
30: Mischer
31: Mischer
32: Oszillator
33: Auswerteeinrichtung, Prozessor
34: Navigationssystem

Claims

Verfahren zur Ortung einer oder mehrerer Funkstationen an Bord einer fliegenden Plattform, umfassend: – Vorgeben einer Flugroute; – Empfangen von Funksignalen der einen oder mehreren Funkstationen mittels einer Antenneneinrichtung an Bord der fliegenden Plattform, wobei jeweils die Frequenz der empfangenen Funksignale eine Dopplerfrequenz in Folge der Bewegung der Antenneneinrichtung relativ zu der einen oder mehreren Funkstationen beinhaltet, wobei die Dopplerfrequenz durch die momentane Position auf der Flugroute bestimmt ist; – Ermitteln der Dopplerfrequenz an verschiedenen Positionen der Flugroute für jedes der empfangenen Funksignale aus der Geschwindigkeit der sich in Flugrichtung bewegten Antenneneinrichtung; – Sortieren und Kennzeichnen der Dopplerfrequenzen nach Funkstationen; – Berechnen eines zweideutigen Peilungswinkels für jedes der empfangenen Funksignale aus der entsprechenden ermittelten Dopplerfrequenz; – eindeutiges Orten der einen oder mehreren Funkstationen aus dem zweideutigen Peilungswinkel und der gewählten Flugroute und der damit verbundenen Streubreite von durch Versegelungspeilung entstehenden Ortungspunkten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Antenneneinrichtung zwei Antennen umfasst und ein elektronisches Abtasten der zwei Antennen zu einer elektronisch bewegten Antenneneinrichtung führt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Peilungswinkel aus der ermittelten Dopplerfrequenz, der Wellenlänge der Empfangsfrequenz und der Geschwindigkeit der bewegten Antenneneinrichtung berechnet wird unter der Maßgabe, dass die ermittelten Dopplerfrequenzen unabhängig von der Fluggeschwindigkeit der Plattform ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Antenneneinrichtung zwei Antennen umfasst und ein elektronisches Abtasten der zwei Antennen zu einer elektronisch bewegten Antenneneinrichtung führt, und wobei jeweils eine funktionsgesteuerte Verstärkerstufe oder ein gesteuertes Dämpfungsglied an den zwei Antennen die RF-Energieaufnahme der empfangenen Funksignale so gesteuert wird, dass ein kontinuierlicher Übergang von einer Antenne zur anderen Antenne periodisch erfolgt, und wobei zusätzlich die Geschwindigkeit der elektronisch bewegten Antenneneinrichtung eingestellt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei Steuersignale die Verstärkerstufen oder die Dämpfungsglieder steuern und wobei die Kurvenform und die Phasenlage der Steuersignale zueinander derart konfiguriert sind, dass durch den Übergang von einer Antenne auf die andere ein daraus resultierendes RF Summen-Ausgangssignal entsteht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Flugroute eine kreisförmige Flugroute oder eine scherenförmige Flugroute oder eine gerade Flugroute umfasst, wodurch reelle Ortungen von Geisterortungen dadurch unterschiedenen werden können, dass die reellen Ortungen einen signifikant kleineren Streubereich aufweisen, wobei die gerade Flugroute nur dann gewählt wird, wenn die gesuchten Funkstationen sich nur auf einem einzigen Interessengebiet befinden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass für die Auswertung der empfangenen Funksignale zwei Azimutsektoren, nämlich 20° bis 160° und 200° bis 340°, bezogen auf die Längsachse der Plattform, mit höherer Peilgüte berücksichtigt werden, wobei die Peilgüte zusätzlich durch die Auswertung der Verzerrung des Dopplersignals, verursacht durch Reflexionen oder andere Störungen, mitbestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Geisterortungen verhindert werden, indem nur gekennzeichnete Peilungen einbezogen werden und diese nur mehr von den spiegelbildlichen Peilungswinkeln zu unterscheiden sind, anhand eines Vergleiches aus den ermittelten Streubreiten.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sortieren und Kennzeichnen der Dopplerfrequenzen nach Funkstationen auf Basis der Kontinuität der zugehörigen Doppler-Charakteristik entlang des Flugweges und des zugehörigen Empfangspegelverlaufes erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsfrequenzen, die von einer Funkstation stammen, die gleiche Kennzeichnung erhalten und dadurch eine Trennung von Funkstationen in Funknetzen oder bei Einzelfunkverbindungen ermöglicht wird und nur die mit gleicher Kennzeichnung versehenen Frequenzen für die zugehörige Ortungsberechnung verwendet werden.
Vorrichtung zur Ortung einer oder mehrerer Funkstationen an Bord einer fliegenden Plattform, umfassend: Eine Kontrolleinrichtung zur Steuerung der fliegenden Plattform entlang einer vorgegebenen Flugroute; eine Antenneneinrichtung zum Empfangen von Funksignalen der einen oder mehreren Funkstationen; eine Steuerelektronik zur Aufbereitung der Funksignale sowie von Steuersignalen zum Steuern der Antenneneinrichtung; eine Empfangseinrichtung zur Aufbereitung der Dopplerfrequenz; eine Auswerteeinrichtung zum – Sortieren und Kennzeichnen der Dopplerfrequenzen nach Funkstationen; – Berechnen eines zweideutigen Peilungswinkels für jedes der empfangenen Funksignale aus der entsprechenden ermittelten Dopplerfrequenz; – eindeutigen Orten der einen oder mehreren Funkstationen aus dem zweideutigen Peilungswinkel und der gewählten Flugroute und der damit verbundenen Streubreite von durch Versegelungspeilung entstehenden Ortungspunkten.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Antenneneinrichtung zwei Antennen umfasst welche elektronisch abgetastet werden zu einer elektronisch bewegten Antenneneinrichtung führt, und wobei die Empfangseinrichtung umfasst: zwei Empfänger zur Umsetzung der Funksignale in digitale Zwischenfrequenzsignale (ZF), eine Anordnung von zwei Mischern mit einem Oszillator zur Aufbereitung der Dopplerfrequenzen, wodurch die Vorrichtung die Beseitigung von Offset-Frequenzen von den Funkstationen und den Empfängern der Plattform, sowie eine umgebungsabhängige Frequenzdrift von den Funkstationen, außerdem die Signalanteile der Modulation von den Funkstationen und weiterhin die Dopplerfrequenz-Anteile, die nur durch die Fluggeschwindigkeit entstehen, ermöglicht, nach folgender Methode: – Erzeugung eines Differenz-Mischproduktes am Ausgang des Mischers (30) durch Subtraktion der Oszillatorfrequenz von der ZF des ersten Empfängers (28); – Erzeugung eines Differenz-Mischproduktes am Ausgang des Mischers (31) durch Subtraktion des Differenz-Mischproduktes des Mischers (30) von der ZF des zweiten Empfängers (29).