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Die ErfLudung bezieht sich auf ein Verfahren zum zwei- oder dreidimensionalen
Korrelieren von durch zeilenmäßige Abtastung eines zwei- bzw. dreidirnensionalen
Abtastrasters (Entfernung, Azimut, . gegebenenfalls Elevation) gebildeten
und somit aufeinanderfolgend -einlaufenden Radar-Videoquanten durch Koinzidenzprüfung
mit den radial und azimutal bzw. gegebenenfalls elevational vorhergehenden Videoquanten
entsprechenden Signalen nach deren Speicherung für eine entsprechende Zeit zwecks
Unterscheidung von gesuchten einzelnen Objekten (z. B. Flugzeugen) sowohl gegenüber
größeren Strukturen (z. B. Wolken und Geländestrukturen) als auch gegenüber vereinzelten
Störimpulsen, sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Bei Radareinrichtungen wird in vielen Fällen eine »Digitalisierung«
- besser: Quantisierung - der Radasempfangssignale vorgenommen, weil
dadurch eine bessere Zielauflösung und gleichzeitig eine Verringerung der Störsignale
möglich ist. Da mit Hilfe eines Suchradars in der Regel ein bestimmter Horizontabschnitt
oder ein gewisser Raumsektor des Himmels auf etwa vorhandene Ziele wie Flugzeuge
abgetastet wird, ergibt sich auf Grund der Quantisierung der Radarempfangssignale
ein zwei- bzw. dreidimensionaler Raster, bei welchem die Koordinaten durch Entfernung
und Azimutwinkel bzw. Entfernung, A.zimutwinkel und Höhenwinkel festgelegt sind.
Jedes »digitalisierte« Radarempfangssignal - d. h. Videoquant - entspricht
dabei einem bestimmten Feld innerhalb des zwei- oder dreidimensionalen Rasters.
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Die Größe der Quantisierungsschritte - beispielsweise in bezug
auf die Entfernung und den Azimutwinkel - wird im allgemeinen so gewählt,
daß die festzustellenden Ziele - wie Flugzeuge - mehrere nebeneinanderliegende
Felder des zwei- oder dreidimensionalen Rasters besetzen, damit die einem derartigen
Ziel entsprechenden Radaxechosignale von Störsignalen unterschieden werden können,
die im allgemeinen nur einzelne Rasterfelder besetzen.
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Zusätzlich zu den von einem gesuchten Ziel herrührenden Echosignalen
und den Störsignalen treten in der Regel relativ großflächige, eine Vielzahl von
Feldern des Rasters besetzende Ecliosignale auf, die beispielsweise durch Wolkenbildung
oder Geländestruktuxen bedingt sein können. Da derartige Ziele für die Beobachtung
uninteressant sind und zusätzlich die Auswertung der Radarsignale von anderen Zielen
erschweren, sind in der Regel besondere Austastschaltungen vorgesehen, um eine Unterdrückung
der von derartigen großflächigen Zielen herrührenden Echosignale zu erwirken. Dabei
geht man in der Regel so vor (französische Patentschriften 1365 972 und
1407 165 sowie deutsche Auslegeschrift 1067 090),
daß eine Austastung
vorgenommen wird, sobald eine bestimmte Anzahl entfernungsmäßig und/oder azimutal
aufeinanderfolgender Videoquanten vorliegt, wobei diese Anzahl größer als die Anzahl
von aufeinanderfolgenden Videoquanten der größten gesuchten Ziele sein muß.
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Es ist einleuchtend, daß eine zufriedenstellende Austastung großfläcbiger,
relativ komplexe Formstrukturen aufweisender Ziele - wie Wolkenbildungen
- nur dann erfolgen kann, wenn eine Korrelation zwischen benachbarten Rasterfeldern
entweder in zwei- oder dreidimensionaler Richtung hergestellt wird. Dies erfordert
jedoch relativ aufwendige Speichereinrichtungen, da zur Herstellung einer mehrdimen
sionalen Korrelation wenigstens die Videoquanten mehrerer Zeilen des Abtastrasters
gespeichert werden müssen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein Verfahren
zur Herstellung einer zwei- oder dreichinensionalen Korrelation von Radar-Videoquanten
benachbarter Rasterfelder zu schaffen, das den genannten Nachteil nicht aufweist,
indem es selbst unter Verwendung einer sehr geringen Anzahl von Speicherelementen
zufriedenstellend arbeitet.
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Es ist ferner ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung
zu schaffen, die nach dem erfLudungsgemäßen Verfahren arbeitet.
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Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß beim
Einlaufen eines jeden Videoquants entsprechend einem Abtastpunkt jeweils ein abgeleitetes
Signal durch Koinzidenzprüfung mit denjenigen zwei bzw. drei Signalen gebildet wird,
welche die aus dem radial und aziinutal bzw. gegebenenfalls elevational vorhergehenden
Videoquant abgeleiteten Signale darstellen.
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Durch die Herstellung eines abgeleiteten Signals an jedem einzelnen
Abtastpunkt des Rasters und durch Verwendung dieses abgeleiteten Signals für die
Erzeugung der abgeleiteten Signale der benachbarten Rasterfelder ergibt sich die
Möglichkeit, eine Quasisummierung über mehrere Rasterfelder hinweg vorzunehmen,
wobei eine sehr beschränkte Anzahl von Speicherelementen notwendig ist, da immer
nur das Endresultat dieser Quasisurnmierung gespeichert werden muß.
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Eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist dadurch gekeimzeichnet, daß im Signalpfad der kontinuierlich einlaufenden
Videoquanten ein Rechner eingeschaltet ist, von welchem ausgangsseitig die abgeleiteten
Signale abgenommen und über aus Speichern bestehende Schleifen zurück an den Eingang
des Rechners geleitet sind.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden an Hand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert und erklärt werden, wobei auf die Zeichnung
Bezug genommen ist. Es zeigt F i g. 1 eine dreidimensionale Darstellung der
Stellung eines Ziels relativ zu einem Radargerät; F i g. 2 zeigt eine zweidimensionale
Ansicht des Auffaßbereiches eines Radargerätes, der hinsichtlich der Entfernung
vom Radargerät und hinsichtlich des Azimuts in der vertikalen Bezugsebene quantisiert
ist; F i g. 3 bis 5 zeigen schematisch, wie die von verschiedenen
Zielen erhaltenen Informationen auf der Basis der Quantisierung nach F i
g. 2 nach Art eines Schachbretts aufgetragen sind; F i g. 6 und
7 zeigen ähnliche Schemata wie die F i g. 3 bis 5 und dienen
zur Erläuterung der Funktionsweise der bekannten -Systeme zur Berechnung einer Korrelation;
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F i g. 8 und 9 zeigen bekannte Systeme zur Berechnung einer
Korrelation; F i g. 10 und 11 zeigen schematisch an Hand von Informationsmustern
die Nachteile der bekannten Systeme; F i g. 12 zeigt schematisch den Informationsfluß
zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung; F i g. 13 und 14 zeigen schematisch
den InformatioDsfluß zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfmdung;
F
i g. 15 und 16 sind Blockschaltbilder von Systemen, deren Aufbau auf
der Erfindung beruht, und F i g. 17 zeigt schematisch, wie die obengenannten
einem Ziel zugeordneten berechneten Informationen zu irgendeinem Zeitpunkt in einem
Speicher nach F i g. 13 eingespeichert werden.
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In den verschiedenen Figuren sind für gleiche oder ähnliche Teile
oder Elemente gleiche Bezugsziffern vorgesehen.
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Vor der Beschreibung der Erfindung werden zunächst Einzelheiten des
Radarsystems beschrieben, auf das sich die Erfindung bezieht.
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Aus F i g. 1 ist zu ersehen, daß die Position eines Zieles
t bestimm werden kann durch die Entfernung R zwischen einem Radarempfänger
rs und dem Ziel, durch den Azimut AZ, gemessen von einer Bezugsrichtung rd, und
durch den Höhenwinkel oder die Elevation EL. Diese Größen oder Koordinaten
können beliebig auf bekannte Art quantisiert werden. Die F i g. 2 zeigt beispielsweise
den Auffaßbereich des Radargerätes rs als zweidimensionalen Sektor. Eine Koordinate,
die Entfernung R, ist in eine endliche Anzahl kleinerer konzentrischer Ringe
... k-2, k-1,
k, k+l, k+2 ... quantisiert. Die
andere Koordinate, der Azimut AZ, ist in kleinere Untersektoren ... n-2,
n-1, n, n+l, n+2 ... quantisiert, wodurch sich eine Mehrzahl von Unterbereichen
ergibt, die in radialer Richtung und Umfangsrichtung aufeinanderfolgen.
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Der sektorförmige, gemäß F i g. 2 quantisierte Auffaßbereich
kann, wie in F i g. 3 gezeigt, schachbrettförmig angeordnet werden. Dabei
entspricht jede Zeile einer Reihe von in radialer Richtung hintereinanderliegenden
Unterbereichen eines bestimm en Azimuts. Diese Zeile enthält kleinere Quadrate,
die durch das gleiche Bezugszeichen wie die entsprechende quantisierte Entfernung
bezeichnet sind. Jede Spalte des Schachbretts entspricht dabei einer Reihe von in
Umfangsrichtung hintereinanderliegenden Unterbereichen für eine bestimmte Entfernung.
Diese haben die gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden quantisierten Azimute.
Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß jedes kleine Quadrat durch zwei Koordinaten
k+i und n+j charakterisiert ist, wobei 1 und j jeweils positiv, negativ
oder null sein kann. Mit anderen Worten, k+I bezeichnet die Position eines bestimmten
Quadrats in Richtung der Entfernung R und n+j-ein Quadrat in der Richtung des Azimuts
AZ.
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Wenn das Radargerät rs den in F i g. 2 gezeigten Auffaßbereich
überstreicht, tastet ein vom Radargerät ausgehender Strahl für jeden gegebenen quantisierten
Azimut zu einer gegebenen Zeit eine Reihe von radial hintereinanderhegenden Unterbereichen
ab. Darauf wird eine der vorhergehenden radial verlaufenden Reihe benachbarte* Reihe
von Unterbereichen abgetastet, woraus sich der nächste quantisierte Azimut zu einem
nächsten Zeitpunkt ergibt usw. Damit erhält das Radaxgerät nacheinander z. B. für
einen gegebenen quantisierten Azimutn-1 Informationen von den Unterbereichen in
der Reihenfolge steigender Ordnungsziffern 1, 2 ... 9 (F i
g. 2). Sobald das Radargerät die von dem am weitesten außenliegenden
Unterbereich stammende Information empfangen hat, erhält es Informationen von einer
Reihe radial hintereinanderliegender Unterbereiche mit den Ordnungsziffern
10, 11 .. . 18 entsprechend der Richtung der Drehbewegung der Radarantenne.
Durch Wiederholung dieser Vorgänge wird eine Abtastung des Auffaßbereiches erreicht.
Unter diesen Umständen zeigt jede den Radarempfänger erreichende Information an,
ob in dem Unterbereich, aus dem die Information stammt, ein Ziel vorhanden ist oder
nicht' Dadurch kann vorausgesetzt werden, daß das Radargerät auf jede solche Information
anspricht und ein entsprechendes Ausgangssignal liefert, das entweder eine binäre
»1« oder eine binäre »0« sein kann. Diese binären Informationen können,
wie in F i g. 3 gezeigt, schachbrettartig angeordnet werden. Das in F i
g. 3 verwendete Kreissymbol soll die Anwesenheit eines von einem Ziel stammenden
Echos in einem entsprechenden Unterbereich des Auffaßbereiches bedeuten bzw. eine
binäre »1 «am Ausgang des Radarempfängers.
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Während die vorangehende Beschreibung einen zweidimensionalen Auffaßbereich
eines Radargerätes behandelte, die die Entfernung und den Azimut erfaßt, um festzustellen,
ob ein Echo vorhanden ist, kann das gleiche auch auf solche Fälle ausgedehnt werden,
wo zu den aus Entfernung und Azimut gewonnenen Informationen aus dem Höhenwinkel
oder der Elevation gew'ormene Informationen hinzugefügt werden.
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Es ist bekannt, daß ein wie in F i g. 3 gezeigter Fluß von
Radarinformationen wesentlich abhängt von der Gestalt und der Dimension eines Zieles,
von dem Treffer-pro-Abtastung-Verhältnis (»hits-per-scan(o des benutzten Radarsystems
und von der Quantisierung des analogen Eingangssignals usw. Solche Informationsflüsse
werden im allgemeinen in drei Typen eingeteilt, die in den F i g. 3, 4 und
5 gezeigt sind. Die F i g. 3 zeigt einen Informationsfluß, der von
einem großen stationären Ziel erhalten wird, F i g. 4 zeigt einen Informationsfluß
von einem sich bewegenden, einzelnen Ziel wie einem Flugzeug, und F i
g. 5
zeigt einen von einem Störsignal stammenden Informationsfluß.
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Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ergibt ein großes Ziel einen
Informationsfluß mit einer Anzahl aufeinanderfolgender Spalten oder quantisierter
Azimuts, die ein Ziel anzeigen und eine Anzahl aufeinanderfolgender Zeilen oder
quantisierter Entferiiungswerte,. die ein Ziel anzeigen, mit dem Ergebnis, daß für
ein einziges Ziel eine Mehrzahl von Informationen erhalten wird. Insbesondere wird
die Anzahl der Informationen bei der Anwesenheit von Echos von Bergen, Wolken od.
dgl. sehr groß, was zu Schwierigkeiten führt, wenn sie nacheinander verarbeitet
werden sollen. Angenommen, daß lediglich ein Flugkörper wie ein Flugzeug eine Nutzinformation
abgibt, ist es erwünscht, die einem fliegenden Ziel entsprechenden Nutzinf ormationen
abzutasten, während zur gleichen Zeit die Informationen getrennt für jedes Ziel
an einer Stelle gesammelt werden mit allen unerwünschten Informationen von Störsigtialen,
Bergen, Wolken usw., die ausgeschieden werden sollten. Wenn zusätzlich die Information
auf der Basis der Datensofortverarbeitung (»Realzeit(o einlaufen, ist es erforderlich,
sie auf der Basis der Datensofortverarbeitung zu beaxbeiten. Es ist daher wünschenswert,
bei an ein Radarsystem digital auf der Basis der Datensofortverarbeitung gelieferten
Eingangsinformationen das Störverhältnis entsprechend dem digitalen Konzept zu verbessern.
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Um dies zu erreichen, wurden bereits viele Versuche unternommen. Einer
dieser Versuche bestand, wie in F i g. 6 durch den Doppelpfeil gezeigt, darin,
eine in Richtung des quantisierten Azimuts ÄZ schachbrettförmig angeordnete Gruppe
von Daten für jeden
quantisierten Entfernungsbereich k zu
untersuchen und das Ergebnis dieser Untersuchung mit einer vorbestimmten Bezugsgröße
zu vergleichen, um dann zu, entscheiden, ob die Informationsgruppe weitergeleitet
oder - ausgeschieden werden soll. Mit anderen Worten, diese Messung diente
zur Untersuchung einer Korrelation zwischen den Informationen in der Richtung des
Azimuts alleine.
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Ebenso kann, wie durch den Doppelpfeil in F i g. 7
angedeutet,
eine für jeden quantisierten Azimut geordnete Informationsgruppe in Richtung der
quantisierten Entfernung untersucht werden, wobei eine lange Gruppe - solcher
Informationen ausgeschieden wird. -
. In F i g. 8 ist ein System
zur Berechnung einer Korrelation gezeigt, das auf 'den in Verbindung mit F i
g. 6 beschriebenen Prinzipien beruht. Wie in F i g. 8 gezeigt, wird
ein quantisiertes Video-Ein--gangssignaJ X(t), das von irgendeiner gegebenen quantisierten
Entfernung und einem quantisierten Azimut stammt, einer Summierschaltung
10 zugeführt. Der Ausgang dieser Summierschaltung ist mit einer Verzögerungsschaltung
12 verbunden, die eine bestimmte Zeitverzögerung T hat, die durch die Palsfolgefrequenz
des benutzten Radarsystems bestimmt ist. Das am Ausgang der Verzögerungsschaltung
12 auftretende Signal wird einem Dämpfungskreis 14 zugeführt der jedes Signal um
einen kleinen Betrag oc dämpft. Das Ausgangssignal des Dämpfungskreises 14 kann
daher ausgedrückt werden durch x - S(t-T), ,wobei S(t-T) das Ausgangssignal
der Summierschaltung 10 zum Zeitpunkt t ist. Das Ausgangssignal des Dämpfungskreises
14 wird wiederum der Summierschaltung 10- zugeführt. Zu dieser Zeit wird
das -nächste Eingangssignal X(t) der gleichen quantisierten Entfernung wie das erste
Eingangssignal und vom darauffolgenden quantisierten Azimut einlaufen, woräÜf in
der Summlerschaltung 10 beide Signale addiert werden. Die Ausgangssignale
der Summierschaltung 10
werden fortlaufend einer Überwachungsschaltung
16
zugeführt. Damit werden die Eingangssignale, die nacheinander der Summierschaltung
10 um eine bestimmte Zeit verschoben zugeführt werden, zu einer Größe aufsummlert,
die sich ergibt zu: S(t) 7 2# 1x(t) +x s(t -
T)i wobei Y, das Zeichen für die Sumine ist. Dieses Ausgangssignal der Summierschaltung
10 wird der Überwachungsschaltung 16 zugeführt, wo es mit einem Bezugssignal
verglichen wird. Ist das Ausgangssignal kleiner als das Bezugssignal, so ist es
ein Störsignal -und wird ausgeschieden. Ist es größer als das Bezugssignal, so stammt
es von einem Ziel und wird der weiteren Verarbeitung zugeführt. - #- --;---
- -,
Die F i g. 9 zeigt einen Kernspeicher 18, der an Stelle
der in F i g. 8 -gezeigten Verzögerungsschaltung -verwendet wird. Dieser
Speicher 18. besteht aus einer Anzahl in- Zeilen und Spalten angeordneter
Magnetkerne, von denen jeweils ein an einer entsprechenden Stelle liegender Kein
eine aus einem quantisierten Unterbereich des Radars stammende Information speichert.
Die Erneuerung des Speicherzustandes wird durch ein Schieberegister 20 bewirkt,
dem die quantisierten Videosignale nacheinander zugeführt werden und durch eine
kombinierte Schreib- und Lesevorrichtäng zwischen dem Register 20 und dem Speicher
18,
die symbolisch durch einen Schalter 22 angedeutet ist. Eine -bestimmte
Anzahl von binären »l«, die in einer bestimmten *Anzahl von Zeilen oder dem Azimut
zugeordneten Kernen in einem bestimm n quantisierten Entfernungsbereich R
auftreten, sind als Nutzinformationen bestimmt. Die in der Darstellung gezeigte
Kernzeile besteht aus sechs Kernen mit den Ordnungszahlen für die aufeinanderfolgenden
Azimuts n-5, n-4, n-3, n-2, n-1 und n.
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Aus dem Vorhergehenden kann entnommen werden, daß man bisher
eine gebräuchliche Anordnung verwendete, um die Bedingung einer Kontinuität oder
einer Korrelation zwischen Signalen festzustellen, die für jede quantisierte Entfernung
zwischen einer bestimmten Anzahl aufeinanderfolgender quantisierter Azimuts besteht,
um zu bestimmen, ob eine aus solchen Signalen zusammengesetzte Information weitergeleitet
oder ausgeschieden werden soll.
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Unter der Annahme, daß sich ein Ziel in einer Entfernung-Azimut-Ebene
wie in F i g. 2 befindet, hat das vom Ziel reflektierte Echo zweidimensionalen
Charakter. Es ist daher der beste Weg, eine von einem solchen Echo stammende Informationsform
im Hinblick auf zwei Dimensionen zu -untersuchen. Jedocb wurden die meisten früheren
Verfahren auf eindimensionaler Basis ohne Berücksichtigung der übrigbleibenden Dimension
ausgeführt. Auch wurden keine Messungen der Informationssammlung in bezug auf die
übrigbleibende Dimension in einem einzigen Punkt durchgeführt. Mit anderen Worten,
eine Information von einem gewöhnlichen Ziel wurde verarbeitet, indem sie auf eine
Mehrzahl von Zeilen oder Spalten verteilt wurde. Dadurch wurde der früher betriebene
Aufwand nachteilig, weil eine Nutzinformation zur Ausscheidung bestimmt werden konnte
und umgekehrt ein einzelnes Ziel als eine Mehrzahl von isolierten Zielen identifiziert
werden konnte usw. Es ist daher offensichtlich, daß die Verbesserungen in bezug
auf den Störabstand und das 3ammeln der von einem einzigen Ziel stammenden [nformationen
in einem einzigen Punkt noch nicht wirksam durchgeführt wurden.
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Dies wird im speziellen an Hand eines von einem einzigen stationären
Ziel stammenden Inf ormationsmusters in F i g. 3 näher erläutert. Es sei
angenommen, daß die Informationen in Richtung des quantisierten Azimuts für einen
quantisierten Bereich h (2:29 h:f#- 4) brauchbar sind, wobei lediglich die
Informationen in der Spalte k-1 ausgeschieden werden, während die verbleibenden
Spalten ihre Informationen behalten, wie in F i g. 10 gezeigt ist. Ein solches
Musten wird jedoch ausgeschieden, weil lediglich ein fliegendes Ziel oder ein Ziel
lokalisiert werden soll. Wenn andererseits angenommen wird, daß die Informationen
in Richtung der quantisierten Entfernung, deren Nurnmer r:-29 2 ist, brauchbar sind,
so bleiben von dem Muster eine Mehrzahl von Zeilen mit-einer Information oder mehreren
Informationen übrig, wie in F i g. 11 gezeigt. Wie oben beschrieben, muß
auch dieser Informationsfluß ausgeschieden werden.
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Unter diesen Umständen bringt die kombinierte Anwendung der an Hand
der F i g. 6 -und 7 beschriebenen Prinzipien weniger Wirkung und hat
auch die oben beschriebenen Nachteile.
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Daraus ergibt sich, daß die bekannten Systeme nur zur Lokalisierung
von eindimensionalen Zielen wie auf -der linken Seite des Diagramms nach
F i g. 4 oder in F i g. 5 wirksam sind. Die bekannten Systeme sind
dagegen zur Lokalisierung von stationären Zielen oder solche, wie' sie durch F i
g. 3,
charakterisiert sind, nicht brauchbar. Je komplizierter,
die Informationsmuster sind, desto weniger wirksam sind diese Systeme.
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Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß zur Identifizierung eines
beliebigen Ziels das Informationsmuster dieses Ziels zweidimensional -untersucht
werden muß. Zur physikalischen Realisierung dieser Forderung ist es erforderlich,
alle von den einzelnen, in Zeilen und Spalten angeordneten quantisierten Unterbereichen
des Auffaßbereiches eines Radarsystems zu speichern und die erforderlichen der gespeicherten
Informationen dann abzutasten, wenn sie zur Identifizierung des resultierenden
Flusses in bezug auf die abgetasteten Informationen notwendig sind. Eine solche
Messung führt jedoch zu einer umfangreichen Einrichtung und ist daher praktisch
nicht durchführbar.
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Es ist - wie gesagt - die Aufgabe der Erfindung, die
obengenannten, bei einer zweidimensionalen Untersuchung der Informationsmuster auftretenden
Nachteile unter Verwendung einer kleinen Einrichtung zu beseitigen.
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Das Prinzip der Erfindung wird an Hand von F i g. 12 erläutert.
In F i g. 12 ist eine Anzahl von Spalten ... k-1, k, k+I
... und eine Anzahl von Zeilen ... n-1, n, n+l ... gezeigt,
die der quantisierten Entfernung bzw. den quantisierten Azimuts des Radargerätes
entsprechen. Der Pfeil bezeichnet die Übertragung der berechneten Information von
einem Quadrat zu einem nächsten. Beispielsweise werden zwei berechnete Informationen
von einem Paar von Quadraten (k, n-1) und (k-1,
n) in das benachbarte Quadrat (k, n) übertragen. Die übertragenen
Informationen zusammen mit der Information im Quadrat (k, n)
werden
für sich mit jeder anderen zum gleichen Zeitpunkt verglichen, um einen gleichzeitigen
Vergleich sowohl im Entfemungsbereich als auch im Azimut zu erreichen. Das heißt,
daß die Entfernung und der Azimut gleichzeitig auf Bedingungen einer Korrelation
untersucht werden. Es sei bemerkt, daß lediglich die Information im Quadrat
(k, n) nicht berechnet ist. Das Ergebnis der Untersuchung wird
dann in ein Paar benachbarter Quadrate (k, n+1) und (k+I,
n) übertragen. Auf diese Weise wird der beschriebene Vergleich mit allen
Quadraten oder Unterbereichen des Auffaßbereiches nacheinander, wie in Verbindung
mit F i g. 2 beschrieben, durchgeführt.
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Demgemäß ergibt sich, daß für jedes Quadrat (k, n)
die
Untersuchung der berechneten Informationen in den benachbarten Quadraten
(k, n-1) und (k-1, n)
allein auf der Kenntnis
des Zustandes aller Quadrate k+I und n+j basiert, wobei i und j die Werte
0, -1,
-2, -3 ... annehmen. können. Dadurch ist es immer
möglich,
das einzelne Informationsmuster zu identifizieren.
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Beispielsweise ist es für ein gegebenes Quadrat (k,
n)
[F i g. 13] lediglich notwendig, auf die berechneten Inf ormationenin
den benachbaxten Quadraten (k, n-1)
und (k-1,
n) Bezug zu nehmen, um den Zustand aller Quadrate oberhalb und links von der
doppelten Linie in F i g. 13 zu kennen. In F i g. 13 sind acht Echosignale
in zwei Spalten angeordnet, wobei das Kriterium r:9 2 und 2:9 h:9 4 darauf schließen
läßt, daß die Informationen von einem einzigen Ziel stammen zu einer Zeit
(k, n), zu welcher diejenige Information, die aus Informationen
links und oberhalb eines Unterbereiches (k, n) berechnet wird,
das System erreicht. Damit kann leicht bestimmt werden, ob die bestimmte Information
weitergeleitet oder ausgeschieden werden soll. Tatsächlich kann die zentrale Stellung
dieses Zieles aus den berechneten Informationen in den Quadraten (k,
n-1) und (k-1, n) zum Zeitpunkt (k, n)
berechnet
werden und zur nachfolgenden Datenverarbeitungseinheit weitergeleitet werden. Zu
F i g. 13
ist zu bemerken, daß wegen des Kriteriums he -2# 4 und re
> 3 jedes Informationsmuster als vollständig betrachtet ist,
das vier echolose Bereiche in Richtung des quantisierten Azimuts und drei echolose
Bereiche in Richtung der quantisierten Entfernung hat, worauf eine Identiflzierung
zum Zeitpunkt (k, n) durchgeführt wird.
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In F i g. 15 ist ein System zur Berechnung einer Korrelation
gezeigt, das gemäß den in Verbindung mit F i g. 13 erläuterten Prinzipien
der Erfindung aufgebaut ist. Die Anordnung enthält ein erstes, ein zweites und ein
drittes Register 40, 42 und 44 und einen Rechner 46 mit drei Eingängen, mit denen
die Ausgänge der Register 40, 42 und 44 verbunden sind. Der Rechner 46 hat einen
ersten Ausgang, der mit einer ersten Verzögerungss chaltung 48 verbunden ist, einen
zweiten Ausgang, der mit der nachfolgenden, nicht gezeigten Datenverarbeitungseinheit
verbunden ist, und einen dritten Ausgang, der mit einem dritten Ausgang, der mit
einem dritten Register 44 über eine zweite Verzögerungsschaltung 50 verbunden
ist. Die erste Verzögerungsschaltung 48 ist mit einem Speicher 52 über eine
Schreibeinrichtung verbunden, die symbolisch durch den Schalter 54 dargestellt ist.
Zum Lesen des Speichers 52 ist sein Ausgang mit einer Leseeinrichtung verbunden,
die mit dem Eingang des ersten Registers 40 verbunden ist.
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Der Speicher 52 enthält eine Mehrzahl von Speicherplätzen entsprechend
den quantisierten Unterbereichen, die in irgendeiner Richtung der Entfernung angeordnet
sind und während eines 1-Enlaufs des Radarsystems überstrichen, werden. Der Ausdruck
J-Iinlauft bedeutet, daß jeder gerichtete Impuls einer Antenne eines Radarsystems
mit einer bestimmten Impulsfolgefrequenz den zugeordneten Auffaßbereich in einer
Richtung der Entfernung für jeden gegebenen Azimut überstreicht. Daher ist nur ein
Speicher notwendig, der die Ergebnisse der in Verbindung mit F i g. 12 beschriebenen
Korrelationsberechnung speichert. Wie in F i g. 17 gezeigt, hat der Speicher
52 zu einem Zeitpunkt, zu welchem sich die auf den Unterbereich
(k, n) beziehende Information in das System eingegeben wird,
in jedem ihrer Abschnitte ... k-2, k-1
eine Information eingespeichert,
die von einem quantisierten Azimut n stammt, und in jedem ihrer Ab-
schnitte
k, k+I, k+2 ... eine Information, die von einem quantisierten
Azimut n-1 stammt.
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Es sei nun festgelegt, daß eine dem Zustand irgendeines Unterbereichs
entsprechende Information durch zwei in Klammern gesetzte quantisierte Koordinaten
entsprechend diesem Unterbereich ausgedrückt ist. Außerdem soll der Zeitpunkt, zu
welchem diese Information dem System zugefühft werden soll, durch die gleichen mit
einer Klammer versehenen Koordinaten ausgedrückt sein. Zum Beispiel stellt eine
Information (k, n) nur den Zustand eines Unterbereichs mit
den quantisierten Koordinaten k und n odet die Anwesenheit oder die Abwesenheit
eines Echos in diesem Unterbereich dar. Diese Information wird in das System zum
Zeitpunkt (k, n) eingegeben. Es soll weiter festgelegt werden,
daß eine in doppelte Klammern gesetzte Information mit zwei quaatisierten Koordinaten
nicht nur eine den Zustand des entsprechenden
Unterbereichs anzeigende
Information enthält, sondern auch eine Information, die sich aus Informationen zusammensetzt,
die zu bestimmten Zeitpunkten in das System eingegeben wurden, die der Eingabe der
ersterwähnten Information in das System vorausging. Beispielsweise zeigt die Information
[(k, n-1)] nicht nur #die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Echos im entsprechenden
Unterbereich (k, n-1) an, sondern enthält auch zu Zeitpunkten
gesammelte Informationen, die deinZeitpunkt (k, n-1)
vorausgingen.
Mit anderen Worten, jede Information in doppelten Klammern stellt eine berechnete
Information dar.
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Unter Benutzung der oben gewählten Bezeichnungen für die Information
-und den Zeitpunkt werden die Operationen des Systems an Hand der F i
g. 15
näher beschrieben. Zum- Zeitpunkt (k, n) läuft
eine Information (k, n) in das zweite Register 42 ein, wo es
gespeichert wird, -während zur gleichen Zeit eine Information(k, n-1) aus dem Speicher52
gelesen wird und durch die Lesevorrichtung56 in das erste Register 40 eingeschrieben
wird und eine Information (lij-1, n), -die im dritten Register 44 gespeichert
bleibt, wie weiter unten beschrieben wird. Dann werden die drei in den
» Registern 40, 42 und 44 gespeicherten Informationen in den Rechner 46 übergeführt,
der zur Identifizierung 'eines Informationsmusters mit diesen gelieferten -Informationen
eine Berechnung durchführt. Wenn der Rechner 46 das Informationsmuster als brauchbar
identifiziert, liefert er ein Ausgangssignal. Wenn andererseits der Rechner eine
Rechnung zur Identifizierung eines Ziels anstellt, liefert er das Zwischenergebnis
[(k, n)] an die erste und zweite Verzögerungsschaltung 48 und 50.
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Die erste Verzögerungsschaltung 48 ist so auf-.gebaut, daß sie einem
Eingangssignal eine Zeitverzögerung gibt, die ausreicht, um ein Signal aus dem Speicher
52 zu' lesen und in den Speicher 52 einzuschreiben mit einem verzögerten
Signal, das in dem Speicherabschnitt - gespeichert ist, wo die vorherige
Information [(k, n--1)1 gespeichert war. Die zweite Verzögerungsschaltung
50 gibt einem Eingangssignal eine Zeitverzögerung ! ' um ein Versagen
zu verhindern, das entlang einem'Signalpfad von jedem Register 40, 42 und 44 durch
den Rechner 46 zum dritten Register 44 auftreten könnte. Es kann daher vorausgesetzt
werden, daß zu einem Zeitpunkt, zu dem die darauffolgende Information (k+l,
n) das zweite Register 42 erreicht, die Information [(k, n)] im dritten Register
44 gespeichert bleibt.
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Es ergibt sich aus den obigen Ausführungen, daß zum nächsten Zeitpunkt
(k+l, n) das erste, zweite und dritte Register 40, 42 und 44 die Informationen
[(k+l, n-1)1 bzw. (k+l, n) bzw. [(k, n)] gespeichert haben. Dann wird#ider
oben beschriebene Prozeß wiederholt.
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Dadurch arbeitet das erläuterte System so, daß in bezug auf eine Eingangsinformation
zu einem bestimmtenZeitpunkt die vorhergehende Information betreffend eine quantisierte
Entfernung und einen quantisierten Azimut, der eine Abtastperiode vorausging, im
Speidher 52 gespeichert wird, während eine Information mit der gleichen Richtung
des quantisierten Azimuts und einer Richtung der quantisierten Entfernung-von einem
Zeitpunkt vorher im dritten Register 44 gespeichert wird.
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In F i g. - 16 ist eine Abwandlung des Systems nach
F-i g. 15 gezeigt. Durch Vergleich beider Figuren -läßt sich feststellen,
daß das erste Register 40 durch drei in Reihe liegende Schleberegister 40
a, 40 b und 40 c ersetzt ist. Das zweite Register 42 ist durch drei
in Reihe Regende Schieberegister 42a, 42b und 42c ersetzt. Die anderen Teile entsprechen
der F i g. 15.
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Das in F i g. 16 dargestellte System verarbeitet das gleiche
Informationsmuster außer für einen äquivalenten Zeitpunkt, zu welchem ein Muster
als vollständig bestimmt ist, und stellt sicher, daß zwei dicht zusammenl
egende -Ziele getrennt lokalisiert werden können. Wenn das System das Informationsmuster
unter Berücksichtigung der gleichen Kriterien wie bei F i g. 13 untersucht,
kann jedes Muster nicht als komplett betrachtet werden, bei dem nicht drei oder
mehr echolose Bereiche aufeinanderfolgend in der Richtung der quantisierten Entfernung
erscheinen. Als Ergebnis werden drei aufeinanderfolgende Informationen in der Richtung
der quantisierten Entfernung k-2, k-1 und k für einen gegebenen quantisierten
Azimut n gleichzeitig untersucht, und ein Muster in bezug auf die Information
(k-3, n) ist bestimmt, daß es zum Zeitpunkt (Ic, n) vervollständigt
werden muß.
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Die Erfindung hat verschiedene Vorteile. Beispielsweise beseitigt
sie die Notwendigkeit, die durch Verarbeitung einer zu einem Zeitpunkt erhaltenen
Information und durch Verarbeiten einer berechneten Information zu einem Zeitpunkt
unmittelbar vor diesem Zeitpunkt zu allen vorangegangenen Zeitpunkten erhaltenen
Informationen in der Richtung des quantisierten Azimuts und der quantisierten Entfernung
zu speichern. Das stellt sicher, daß für jedes Ziel ein Informationsmuster mit einer
Einrichtung festgestellt werden kann, die in der Größe mit bekannten Einrichtungen
vergleichbar ist und daher weniger Kosten verursacht. Mit anderen Worten, die Erfindung
erreicht die Verbesserung des Störabstandes auf digitaler Basis mit einer einfachen
Konstruktion.