DE19512787A1 - Location detector using synthetic aperture, for locating e.g. microwave interference source - Google Patents

Location detector using synthetic aperture, for locating e.g. microwave interference source

Info

Publication number
DE19512787A1
DE19512787A1 DE19512787A DE19512787A DE19512787A1 DE 19512787 A1 DE19512787 A1 DE 19512787A1 DE 19512787 A DE19512787 A DE 19512787A DE 19512787 A DE19512787 A DE 19512787A DE 19512787 A1 DE19512787 A1 DE 19512787A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antenna
locating
correlation
phase
antennas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19512787A
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Dipl Ing Horn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19512787A priority Critical patent/DE19512787A1/en
Publication of DE19512787A1 publication Critical patent/DE19512787A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G01S3/48—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems the waves arriving at the antennas being continuous or intermittent and the phase difference of signals derived therefrom being measured
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

The location detector has two antennae and receivers for the separate reception of both antennae signals with periodic detection of the phase difference between the antennae voltages which are stored in a buffer store over the period of relative movement between detector equipment and radiation source. During this period a correlation of the phase differences is carried out with a suitable function derived from the relative position of the detector and the radiation source. The system for determining the phase differences can be equipped with a delay line in one of the interferometer arms which is periodically changed over at a known rate of change and these changes are compared to changes in the measured values for correcting measurement errors.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Detek­ tion und Ortung von Emittern auf große Entfernung wie beispielsweise Störquellen im Mikrowellenbereich.The invention relates to a system for detection tion and location of emitters on large Distance such as sources of interference in the Microwave range.

Soll eine Störquelle im Mikrowellenbereich geortet werden, muß der Ortungsempfänger in seine Reichweite gebracht werden. Für übliche Meßfahrzeuge bedeutet das einen erheblichen Anfahrtweg. Übliche Ortungs­ empfänger bestimmen den Standort der Störquelle durch Messung des Einfallswin­ kels von mindestens zwei Standorten aus, was wiederum eine Bewegung erfordert. Bei der begrenzten Reichweite von Störquellen wird zur Überwachung eines bestimmten geographischen Gebietes ein hoher Aufwand notwendig.Should be a source of interference in the microwave range must be located, the location recipient be brought into its reach. For Common measuring vehicles means one considerable route. Usual location recipients determine the location of the Source of interference by measuring the incidence kels from at least two locations, which in turn requires movement. At the limited range of sources of interference is used to monitor a particular geographical area a lot of effort necessary.

Von luftgestützten Plattformen aus läßt sich der gegebene geographische Bereich in we­ sentlich kürzerer Zeit absuchen, zumal die Flughöhe eine große Erfassungsreichweite eröffnet.Air-supported platforms can be used the given geographic area in we search considerably less time, especially since Flight altitude a large detection range opened.

Hier aber bewirken die beschränkten Monta­ gemöglichkeiten an Bord eines Flugzeuges, daß die Apertur der Antennen beschränkt ist und damit einerseits die Empfindlichkeit abnimmt und andererseits die Halbwertsbreite der Antenne für eine Peilung zu groß wird. Die Peilung von Störquellen in bebautem Gelände stößt auf das Problem der Reflektionen und Mehrfachreflektionen. Selbst ein Großpeiler nach dem Doppler-Prinzip peilt stets das stärkste Signal, auch wenn dies häufig von einer Reflektion stammt, und so sind die zur Ortung notwendigen Schnitt­ punkte der Peilungen kaum zu finden.Here, however, the limited Monta effect opportunities on board an airplane, that the aperture of the antennas is limited and on the one hand the sensitivity decreases and on the other hand the half-value width the antenna is too large for a bearing. The bearing of sources of interference in built-up Terrain encounters the problem of reflections and multiple reflections. Yourself Main direction finder using the Doppler principle always the strongest signal, even if it is often stems from reflection, and such are the cut necessary for location points of the bearings are hard to find.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie sich elektromagneti­ sche Emitter von luftgestützten Plattformen aus mit hoher Präzision und Empfind­ lichkeit detektieren und orten lassen.It is therefore an object of the invention to Way to show how electromagnetic  air emitter platforms out with high precision and sensitivity Detect and locate.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, einen Weg zur Ortung von Störquellen im bebauten Gelände aufzuzeigen.It is also an object of the invention to Path to locating sources of interference in built-up areas To show terrain.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß mit einer Einrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruchs gelöst, vorteilhafte Wei­ terbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.These tasks are performed according to the invention a facility according to the preamble of Main claim solved, advantageous Wei Further training results from the subordinate sayings.

Beschreibungdescription

Erfindungsgemäß werden die hohe Empfind­ lichkeit und Ortungsgenauigkeit durch ein Empfangssystem nach dem Prinzip der syn­ thetischen Apertur erreicht.According to the high sensitivity accuracy and location accuracy through a Reception system based on the syn theoretical aperture reached.

In seiner weiteren Ausgestaltung werden echte Störquellen von ihren Reflektionen unterschieden mittels einer Autokorrelation, bei der die Einfallsrichtung des zuerst an­ kommenden Signals erkennbar wird.In its further development real sources of interference from their reflections differentiated by means of an autocorrelation, where the direction of incidence of the first coming signal is recognizable.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Fig. 1 zeigt einen Hubschrauber 1, der auf einem linearen Flugkurs 2 in x-Richtung im Punkt (xH,0) fliegt und eine Strahlungsquel­ le 3 im Punkt (xS, yS). Fig. 1 shows a helicopter 1 , which flies on a linear flight course 2 in the x direction at the point (x H , 0) and a radiation source 3 at the point (x S , y S ).

An Bord des Hubschraubers befinden sich zwei Antennen 4, deren Abstand in Flugrich­ tung so groß wie möglich ist.On board the helicopter there are two antennas 4 , the distance between them in the direction of flight is as large as possible.

Während des Vorbeifluges passieren die Antennen 4 Linien gleicher Phase 19 der Strahlungsquelle 3, wobei sich zwischen den Antennen 4 eine Differenzphase einstellt in Abhängigkeit von der Strecke xS-xH, yS-yH sowie in Abhängigkeit von der Drehung des Hubschraubers um seine Hochachse.During the flyby, the antennas 4 pass lines of the same phase 19 of the radiation source 3 , a difference phase being established between the antennas 4 depending on the distance x S -x H , y S -y H and depending on the rotation of the helicopter around it Vertical axis.

Die Differenzphase durchläuft während des Vorbeifluges eine Kurve, die eher der Kurve 13a bei geringem Abstand yS und der Kurve 13b bei großem Abstand yS ent­ spricht. Für jede Entfernung yS gilt genau eine bestimmte Kurvenform, von der die Kurven 13a, 13b nur Beispiele sind. Diese Form läßt sich durch trigonometrische Be­ rechnungen finden.The difference phase runs through a curve during the flyby, which speaks more of the curve 13 a at a small distance y S and the curve 13 b at a large distance y S ent. For each distance y S there is exactly one specific curve shape, of which curves 13 a, 13 b are only examples. This form can be found by trigonometric calculations.

An die Antennen 4 sind zwei Tuner 5 mit gemeinsamen Überlagerungsoszillator 6 angeschlossen.Two tuners 5 with a common local oscillator 6 are connected to the antennas 4 .

Der Quadraturmischer 7 mischt die Zwi­ schenfrequenzsignale der Tuner 5. Die Nutzmodulation geht dabei verloren, die Bandbreite des gewünschten Mischproduktes geht gegen Null und das Signal/Geräusch- Verhältnis und damit die Empfindlichkeit steigen entsprechend.The quadrature mixer 7 mixes the inter mediate frequency signals of the tuner 5 . The useful modulation is lost, the bandwidth of the desired mixed product goes to zero and the signal / noise ratio and thus the sensitivity increase accordingly.

Die Tiefpässe 8 befreien das niederfrequente Mischprodukt von unerwünschten Anteilen.The low-pass filters 8 rid the low-frequency mixed product of undesirable components.

Der Real- und der Imagninärteil an den Aus­ gngen der Tiefpässe 8 repräsentieren als komplexe Werte die Phasendifferenz ΔΦ, mit der die Hochfrequenzsignale an den Anten­ nen 4 anlagen.The real and the imaginary part at the outputs of the low-pass filters 8 represent as complex values the phase difference ΔΦ with which the high-frequency signals were applied to the antennas 4 .

Die gefilterten Signale sind jedoch von den Rauschspannungen des Systems überlagert.However, the filtered signals are from the Noise voltages of the system superimposed.

Die Analog-Digitalwandler 9 wandeln die analogen Spannungen und führen sie dem digitalen Signalprozessor 10 zu.The analog-digital converter 9 convert the analog voltages and feed them to the digital signal processor 10 .

Der digitale Signalprozessor 10 speichert die komplexen Werte jeder Abtastung im Meß­ zeitraum Δt und speichert sie in Speicherzel­ len 11a, 11b fortlaufend ab, nachdem er die Phase korrigiert hat durch die Einflüsse, die sich durch seitliche Driftung des Hubschrau­ bers und eine Drehung gegenüber dem Flugkurs seit dem letzten Meßzeitraum ergeben haben, wobei jede seitliche Flugbe­ wegung um eine halbe Wellenlänge der Emp­ fangsfrequenz weg vom Sender die Phase um +π dreht und um die Subtraktion von π kompensiert wird.The digital signal processor 10 stores the complex values of each sample in the measuring period .DELTA.t and stores it in Speicherzel len 11 a, 11 b from continuously after it has corrected the phase by the influences opposite by lateral Driftung of Hubschrau bers and rotation have resulted in the flight course since the last measurement period, with each lateral Flugbe movement by half a wavelength of the receiving frequency away from the transmitter, the phase rotates by + π and is compensated for by the subtraction of π.

Der Meßzeitraum Δt wird dabei so kurz gewählt, daß Änderungen infolge aller Flug­ bewegungen wesentlich kleiner π bleiben The measurement period Δt is so short chosen that changes due to all flight movements remain much smaller π

In den Speicherzellen 11a, 11b ergibt sich somit ein kontinuierlicher Verlauf der Diffe­ renzphasen, der genau der Kurve 13 ent­ spricht, die zum Abstand yS gehört.In the memory cells 11 a, 11 b there is thus a continuous course of the differential phases, which speaks exactly the curve 13 , which belongs to the distance y S.

In der Karte 16 entsteht ein Abbild der geo­ graphischen Verteilung von Störquellen 3 im selben Funkkanal.In the map 16 there is an image of the geographic distribution of interference sources 3 in the same radio channel.

Dazu ist die Karte 16 in viele Spalten 20 und diese in Zellen 17 unterteilt sind, wobei bei größter Auflösung jede Spalte 20 der Flug­ strecke entspricht, die der Hubschrauber 1 im Meßzeitraum Δt durchfliegt, und jede Zelle 17 innerhalb der Spalte 20 genau einem Entfernungsbereich.For this purpose, the map 16 is divided into many columns 20 and these are divided into cells 17 , with each column 20 corresponding to the flight distance at maximum resolution through which the helicopter 1 flies in the measurement period Δt, and each cell 17 within column 20 exactly one distance range.

Zur Abbildung dreht der digitale Signalpro­ zessor 10 durch die konjugiert komplexe Multiplikation 14 jede in einer der Speicher­ zellen 11a, 11b gespeicherten Phasen um den Wert, den die Kurve 13 für die ausgewählte Zelle 17 vorgibt für den Abstand x, der der jeweiligen Speicherzelle 11a, 11b entspricht, und akkumuliert die Ergebnisse in der Sum­ mation 15, bevor er das Resultat in die Zelle 17 schreibt.For mapping, the digital signal processor 10 rotates through the conjugate complex multiplication 14 each phase stored in one of the memory cells 11 a, 11 b by the value that the curve 13 specifies for the selected cell 17 for the distance x that of the respective memory cell 11 a, 11 b corresponds, and accumulates the results in the summation 15 before writing the result in the cell 17 .

Bei dieser Akkumulation wird das Si­ gnal/Geräuschverhältnis weiter gesteigert, bei 1000 Messungen um 30 dB. With this accumulation, the Si gnal / noise ratio further increased at 1000 measurements around 30 dB.  

Die Amplitude jeder Zelle 17 gibt damit die Sendeleistung wieder, die von einem Sender innerhalb des zugehörigen Quadrates im Gelände empfangen wurde.The amplitude of each cell 17 thus reflects the transmission power that was received by a transmitter within the associated square in the field.

Damit läßt sich ein theoretischer Gewinn erzielen, der einer Antenne entspräche mit der seitlichen Ausdehnung der Flugstrecke - also bis über 100 km.This can be a theoretical gain achieve that would correspond to an antenna with the lateral extension of the flight route - so up to over 100 km.

Infolge dieses hohen Gewinns sind auch schwache Strahlungsquellen 3 zu detektieren und zu orten, und infolge des Verlustes der Nutzmodulation im Mischer 7 sind auch bandgespreizte Sender erkennbar geworden.As a result of this high gain, weak radiation sources 3 can also be detected and located, and due to the loss of the useful modulation in the mixer 7 , band-spread transmitters have also become recognizable.

Sollte der Sender in Teilstrecken des Flugwe­ ges nicht erfaßbar sein, sinkt der Gewinn entsprechend des Verhältnis zwischen der "Aus"-Zeit zur Erfassungszeit.If the transmitter is in sections of the flight If the total cannot be recorded, the profit decreases according to the ratio between the "Off" time at acquisition time.

Sollten sich auf demselben Funkkanal meh­ rere Sender im Zeitmultiplex abwechseln, werden alle Sender in der Karte 16 abgebil­ det.Should several transmitters alternate in the time division multiplex on the same radio channel, all transmitters are shown in the map 16 .

Sollte sich ein Sender während der Erfassung jedoch bewegen, kommt keine Ortung zu­ stande.Should a transmitter appear during the acquisition however, there is no localization stood.

Die Ortung bewegter Strahlungsquellen 3 erfordert je nach Art der Strahlungsquellen 3, ihrer Geschwindigkeit und Bewegungsrich­ tung eigene Kurven 13, um zu einem Maxi­ mum des Korrelationsergebnisses zu führen.The location of moving radiation sources 3 , depending on the type of radiation sources 3 , their speed and direction of movement, requires their own curves 13 in order to lead to a maximum of the correlation result.

Dies läßt sich anwenden zur Ortung bewegter Strahlungsquellen 3 von einer ortsfesten Station aus, indem die in den Speicherzel­ len 11a, 11b gespeicherten Differenzphasen für jeden möglichen Flugkurs während des gesamten Meßzeitraums gegen eine entspre­ chende Kurve 13 korreliert werden.This can be applied for locating moving radiation sources 3 of a fixed station by the len in the Speicherzel 11 a, 11 b stored difference phases are correlated for any flight path during the entire measurement period against a entspre sponding curve. 13

Liegen von beispielsweise einem RADAR- Gerät Informationen über den Flugkurs einer Strahlungsquelle 3 vor, läßt sich Anzahl der möglichen Kurven 13 reduzieren und auch eine unbekannte, schwache Strah­ lungsquelle detektieren.If, for example, information about the flight course of a radiation source 3 is available from a RADAR device, the number of possible curves 13 can be reduced and an unknown, weak radiation source can also be detected.

Das Prinzip ist auch anwendbar zur Detek­ tion und Ortung von Strahlungsquellen auf mehreren Funkkanälen. Dazu muß der Überlagerungsoszillator 6 lediglich in Schritten abstimmbar sein, beispielsweise durch Rastung auf die Oberwellen eines Quarzoszillators 21 mit einer Präzision, die eine Verschiebung der Differenzphase nach dem Mischer 7 durch Gruppenlaufzeiteffekte in den Zwischenfrequenzfiltern der Tuner 5 vernachlässigbar macht, und die Karte 16 sowie die Speicherzellen 11a, 11b sind für jeden Funkkanal vorzusehen.The principle can also be used for the detection and location of radiation sources on several radio channels. For this purpose, the local oscillator 6 must only be tunable in steps, for example by latching onto the harmonics of a quartz oscillator 21 with a precision that makes a shift in the differential phase after the mixer 7 negligible due to group delay effects in the intermediate frequency filters of the tuner 5 , and the card 16 and the Memory cells 11 a, 11 b are to be provided for each radio channel.

Der Gewinn der Anordnung reduziert sich entsprechend der Zahl der Funkkanäle, weil die Meßzeit auf periodische Intervalle redu­ ziert wird.The profit of the arrangement is reduced according to the number of radio channels because reduce the measuring time to periodic intervals is decorated.

Sollte sich die Strahlungsquelle nicht auf einer Fläche, sondern in einem Raum lokali­ siert werden, werden 3 Antennen 4 benötigt, die die Eckpunkte eines senkrecht stehenden Dreiecks bilden sowie ein dreikanaliger Emp­ fänger. Einer der beiden Kanäle läßt sich einsparen, indem einer der beiden Empfän­ ger 5 zwischen zwei Antennen umgeschaltet wird.If the radiation source is not localized on a surface but in a room, 3 antennas 4 are required, which form the corner points of a vertically standing triangle and a three-channel receiver. One of the two channels can be saved by switching one of the two receivers 5 between two antennas.

Das Prinzip ist auch in Varianten der erfin­ dungsgemäßen Anordnung anwendbar, bei­ spielsweise kann einem der beiden Empfän­ ger 5 die Summe der Spannungen der beiden Antennen 4 zugeführt werden und dem anderen die Differenz. Auch einkanalige Empfangsprinzipien sind denkbar, bei denen jedes der beiden Signale der Antennen 4 orthogonal gegenüber dem anderen moduliert wird, bevor beide Signale zusammengeführt werden und einen Empfänger passieren. Solche Verfahren zur Einsparung von Gerät sind Fachleuten der Peiltechnik bekannt.The principle can also be used in variants of the arrangement according to the invention, for example one of the two receivers 5 can be supplied with the sum of the voltages of the two antennas 4 and the other with the difference. Single-channel reception principles are also conceivable, in which each of the two signals of the antennas 4 is modulated orthogonally with respect to the other, before the two signals are brought together and pass through a receiver. Such methods for saving equipment are known to experts in direction finding technology.

Ferner ist das Verfahren für alle Wellen geeignet, also auch für passives SONAR unter und über Wasser.Furthermore, the procedure is for all waves suitable, also for passive SONAR under and over water.

Sind schwache Signalquellen zu detektieren, die den maximalen Korrelationsgewinn erfor­ dern, ist eine hohe Anzahl von Korrelationen notwendig, eine für jeden Punkt im Raster der Auflösung.If weak signal sources are to be detected, that require the maximum correlation gain is a high number of correlations necessary, one for each point in the grid the dissolution.

Die Anzahl läßt sich minimieren, wenn schon geringere Gewinne zur Detektion und für erste Peilungen der Signalquellen ausreichen.The number can be minimized, if it is lower profits for detection and for first bearings of the signal sources are sufficient.

Dann ist es hinreichend, komplexe Abtast­ werte in einer Zahl zu mitteln, dieThen it is sufficient, complex sampling to average values in a number that

  • - mindestens so groß ist, daß eine erste Peilung geschätzt werden kann,- is at least so large that a first Bearing can be estimated
  • - aber höchstens so groß, daß die Änderung der Differenzphase, die infolge einer un­ kompensierten Änderung des Einfallswin­ kels eintreten könnte, kleiner als 90 Grad bleibt.- but at most so large that the change the difference phase, which is due to an un compensated change in Einwinwin kels could occur, less than 90 degrees remains.

Spätere Korrelationen zur Ortung der Strah­ lungsquelle, auf die diese erste Schätzung zurückgeht, lassen sich in der Zahl dann beschränken auf die Punkte im Raster der Auflösung, die in der Richtung der ersten Schätzung liegen.Later correlations to locate the beam source on which this first estimate declines, then the number limit to the points in the grid of the Resolution that in the direction of the first Estimate.

Die Zahl der Korrelationen läßt sich weiter eingrenzen, indem auf weiteren Strecken des Fluges ebenfalls eine wie eben genannte Zahl an Abtastwerten gemittelt und eine erneute Peilung geschätzt wird, so daß nur für dieje­ nigen Punkte eine Korrelation durchgeführt werden muß, die sich in der Umgebung des Schnittpunkts der beiden Peilungen befinden. The number of correlations can be continued narrow down by extending the Flight also a number as just mentioned averaged on samples and a new one Bearing is estimated so that only for those some points a correlation was carried out must be in the vicinity of the Intersection of the two bearings.  

Sollten zwei oder mehr Strahlungsquellen auf gleicher Frequenz aus unterschiedli­ chen Richtungen einfallen, überlagern sich die Phasenfronten. Bei der Korrelation ergibt sich für jeden Standort der beteiligten Strah­ lungsquellen ein signifikantes Korrelationser­ gebnis, so daß beide bzw. mehrere Standorte bestimmt werden können.Should have two or more radiation sources on the same frequency from differ directions are overlapping the phase fronts. The correlation results for each location of the beam involved sources of correlation result, so that both or more locations can be determined.

Wenn die Anzahl der zur Korrelation gewähl­ ten Abtastwerte t sei, so ist eine gleitende Mittelung über die jeweils letzten t Abtast­ werte sinnvoll, um stets erkennen zu können, ob die Aktivität der Strahlungsquelle noch festgestellt werden kann.If the number of selected for correlation ten samples t is a sliding Averaging over the last t samples values meaningful in order to always be able to recognize whether the activity of the radiation source is still can be determined.

Abweichungen von der geraden Flugstrecke kann das Ortungssystem dann sogar selber erkennen, indem es jede Korrelation doppelt durchführt unter der These einer seitlichen Abweichung nach Steuerbord, einer Anti­ these einer seitlichen Abweichung nach Backbord und prüft, welche der beiden The­ sen eher zutrifft. Wird diese Prüfung iterativ unter Annäherung von These und Antithese durchgeführt, läßt sich die seitliche Abwei­ chung auf Bruchteile einer Wellenlänge fest­ stellen und kompensieren.Deviations from the straight flight route the location system can even do it itself recognize by making every correlation double performs under the thesis of a lateral Deviation to starboard, an anti a lateral deviation Port and checks which of the two The rather applies. This test becomes iterative approximating thesis and antithesis carried out, the lateral deviation to fractions of a wavelength provide and compensate.

Eine Einrichtung, die eine oder mehrere Strahlungsquellen mit bekanntem Standort erfaßt, beispielsweise Gleitweg- und Kurs­ funk- sowie Markierungssender eines Instru­ menten Landeanflug Systems (ILS) kann damit mit hoher Genauigkeit ihren eigenen Flugkurs bestimmen. Andererseits lassen sich bei bekanntem Flugkurs die Reflektionen dieser Ausstrahlungen sehr genau bestimmen und vermessen.A facility that has one or more Radiation sources with a known location recorded, for example glide path and course radio and marker transmitter of an instru elements landing approach systems (ILS) can thus their own with high accuracy Determine flight course. On the other hand, if the flight course is known, the reflections determine these broadcasts very precisely and measure.

Eine Einrichtung, die auf mehreren Funkka­ nälen ortet, kann damit Abweichungen vom Kurs anhand starker Signale erkennen und mit den gewonnenen Kompensationswerten die Korrelation schwächerer Signale unter­ stützen.A facility based on several Funkka can locate deviations from the Recognize the course based on strong signals and  with the compensation values obtained the correlation of weaker signals below support.

Interferometer, deren Basis parallel zur Flugrichtung angeordnet sind, können nicht unterscheiden, ob die Welle von Steuer- oder von Backbord einfällt.Interferometer, the base of which is parallel to the Flight direction are not arranged distinguish whether the wave of tax or from port.

Diese Mehrdeutigkeit läßt sich minimieren durch ein zweites Interferometer, dessen Basis quer zur Flugrichtung liegt.This ambiguity can be minimized through a second interferometer, the Base is transverse to the direction of flight.

Dabei ist es sinnvoll, wenn beide Interfero­ meter eine Antenne gemeinsam nutzen.It makes sense if both Interfero meter sharing an antenna.

Die Genauigkeit der Messung der Differenz­ phase an den beiden Armen des Interferome­ ters ist stets begrenzt durch Offsetfehler und Nichtlinearitäten des Phasendetektors. Mi­ nimieren lassen sich diese Fehler durch die schaltbare Verzögerungsleitung 22 in einem der Interferometerarme 4, 5, 7 in Fig. 3, indem die schaltbare Verzögerungsleitung 22 mit einer Rate umgeschaltet wird, die hoch ist gegenüber der Änderungsrate der Phase infolge der Änderung der Einfallsrichtung, und indem der digitale Signalprozessor 10 die Differenz der Phasenverschiebungen zwi­ schen den Schaltstellungen der schaltbare Verzögerungsleitung 22 prüft, konstante Abweichungen ermittelt und bei zukünftigen Messungen und bereits abgespeicherten Ergebnissen korrigierend berücksichtigt.The accuracy of the measurement of the difference phase on the two arms of the interferometer is always limited by offset errors and non-linearities of the phase detector. These errors can be minimized by the switchable delay line 22 in one of the interferometer arms 4 , 5 , 7 in FIG. 3, by switching the switchable delay line 22 at a rate which is high compared to the rate of change of the phase due to the change in the direction of incidence, and by the digital signal processor 10 checking the difference of the phase shifts between the switch positions of the switchable delay line 22 , determining constant deviations and taking them into account in future measurements and already stored results.

Eine weitere Anwendung in Bezug auf die Vermessung der Bahnen von Satelliten ver­ deutlicht Fig. 4. Ein dreiarmiges Interferome­ ter mit den Antennen 4 ist am Boden ange­ ordnet und empfängt die Ausstrahlungen der umlaufenden Strahlungquelle 3. Infolge der Bewegung der Strahlungsquelle 3 relativ zu den Antennen 4 ergibt sich ein Phasenver­ lauf, der für die Flugbahn charakteristisch ist, so daß diese rekonstruiert werden kann. Ein großer Vorteil dieses Prinzips ist, daß sich mit weitoffenen Antennen 4 am Boden eine Vielzahl von Strahlungsquellen 3 auf verschiedenen Umlaufbahnen gleichzeitig orten läßt.A further application in relation to the measurement of the orbits of satellites is shown in FIG. 4. A three-armed interferometer with the antennas 4 is arranged on the ground and receives the radiation from the rotating radiation source 3 . As a result of the movement of the radiation source 3 relative to the antennas 4 , a phase is produced which is characteristic of the trajectory, so that it can be reconstructed. A great advantage of this principle is that a large number of radiation sources 3 can be located on different orbits simultaneously on the ground with wide-open antennas 4 .

Eine weitere Anwendung ergibt sich für das Auffassen von Telemetriesendern durch Antennen hohen Gewinns. Diese Antennen sind üblicherweise mit Monopuls-Netzwer­ ken ausgestattet, die einen Summenbeam 40 und 4 Differenzbeams 41, 42 erzeugen, wobei sich das Phasenverhältnis zwischen Differenzbeam 41 und 42 gegenüber dem Summenbeam 40 um 180 unterscheidet.Another application arises for the detection of telemetry transmitters by antennas of high profit. These antennas are usually equipped with monopulse networks, which generate a sum beam 40 and 4 difference beams 41 , 42 , the phase ratio between difference beams 41 and 42 differing from the sum beam 40 by 180.

Üblicherweise wird der Phasenunterschied zwischen Summen- und Differenzkanal ausgewertet zur sofortigen Nachsteuerung der Antenne. Für eine präzise Nachsteuerung ist dabei ein hohes Signal/Geräuschverhältnis erforderlich, was erfordert, daß die Antenne mit ihrem Summenbeam 40 bereits auf die Strahlungsquelle 4 zeigt und die Aufschal­ tung auf eine Strahlungsquelle 4 außerhalb des Summenbeams 40 ausschließt. Mit dem Verfahren der passiven synthetischen Apertur läßt sich diese Begrenzung erweitern, indem die Phasenänderungen infolge der Relativbe­ wegung zwischen den Diagrammen der An­ tenne 4 und der Strahlungsquelle 3 zunächst korreliert werden mit Interferenzmustern für alle möglichen Relativbewegungen, wobei eine Korrelation ein Maximum zeigen wird. Damit wird die relative Bewegung der Strahlungsquelle 3 erkennbar, es entsteht sogar ein Korrelationsgewinn und die Anten­ ne 4 kann zielgerichtet nachgesteuert werden. The phase difference between the sum and difference channels is usually evaluated for immediate readjustment of the antenna. For a precise readjustment, a high signal / noise ratio is required, which requires that the antenna with its summing beam 40 already points to the radiation source 4 and excludes the switching device to a radiation source 4 outside the summing beam 40 . With the method of the passive synthetic aperture, this limitation can be expanded by initially correlating the phase changes due to the relative movement between the diagrams of the antenna 4 and the radiation source 3 with interference patterns for all possible relative movements, with a correlation showing a maximum. This makes the relative movement of the radiation source 3 recognizable, there is even a correlation gain and the antenna ne 4 can be readjusted in a targeted manner.

Eine weitere Anwendung im Rahmen der Flugsicherung zeigt Fig. 6.Another application in the context of air traffic control is shown in FIG. 6.

Häufig ist die Situation im Luftraum auch für abgesetzte Bodenstationen interessant wie auch für fliegende Stationen im Rahmen der Kollisionsvermeidung.The situation in airspace is also common interesting for remote ground stations like also for flying stations within the Collision avoidance.

Dazu erfaßt das dreiarmige Interferometer 30 in Fig. 6 die Antworten des Transponders 31, die diese bei jeder Abfrage eines Interroga­ tors 32, 33 abstrahlt.For this purpose, the three-armed interferometer 30 in FIG. 6 detects the responses of the transponder 31 , which it emits each time an interrogator 32 , 33 is emitted.

Die Basislänge des Interferometers 30 wird so gewählt, daß die Phasenverschiebung zwischen zwei Antworten infolge der Flug­ bewegung kleiner als 180 Grad ist, so daß der digitale Signalprozessor 10 aus mehreren aufeinanderfolgenden Antworten eine ein­ deutige Flugspur rekonstruieren kann.The base length of the interferometer 30 is chosen so that the phase shift between two responses due to the flight movement is less than 180 degrees, so that the digital signal processor 10 can reconstruct a clear flight trace from several successive responses.

Die Flugspur läßt sich besser rekonstruieren unter Beachtung der Systematik in der Ab­ frage eines Interrogators 32. Bauartbedingt rotiert die Abfrageeinrichtung der meisten Inter­ rogatoren 32 mit einer konstanten Umlauf­ periode, und die Abfragerate aufeinanderfol­ genden Abfragen ist so konstant wie die Pulsfolgefrequenz des zugehörigen Primärra­ dargeräts. Sind Abfragerichtung und -rate bekannt, beispielsweise durch einen Monitor­ empfänger für das Primärradar, ergibt sich daraus eine weitere Standlinie für die Orts­ bestimmung.The flight track can be better reconstructed taking into account the systematics in the query from an interrogator 32 . Due to the design, the interrogator of most of the interrogators 32 rotates at a constant revolution period, and the interrogation rate of consecutive interrogations is as constant as the pulse repetition rate of the associated primary unit. If the direction and rate of the query are known, for example by means of a monitor receiver for the primary radar, this results in a further baseline for the location determination.

Die Anwendung der Ortung von Störquellen in bebautem Gelände zeigt Fig. 7. Ein Peil­ fahrzeug 45 mit 3 Antennen 4, von denen zwei in Fahrtrichtung nebeneinander ange­ ordnet sind, fährt einen Fahrkurs 46 in Fig. 8 und ermittelt nach dem Verfahren der passi­ ven synthetischen Apertur die Orte der echten Strahlungsquelle 3 und einer Reflektion 3′ am Reflektor 48.The application of the location of sources of interference in built-up areas is shown in FIG. 7. A DF vehicle 45 with 3 antennas 4 , two of which are arranged side by side in the direction of travel, drives a driving course 46 in FIG. 8 and determines the method of passive synthetic Aperture the locations of the real radiation source 3 and a reflection 3 'on the reflector 48 .

Das Verfahren der passiven synthetischen Apertur ergibt bei einer Reflektion zwei Orte, kann aber nicht unterscheiden, welcher der ermittelten Orte auf eine Reflektion zurückzu­ führen ist.The process of passive synthetic Aperture results in two locations with one reflection, can not distinguish which of the determined places back to a reflection lead is.

Eine Möglichkeit zur Unterscheidung ist die Rückverfolgung der Strahlen anhand des "Ray Tracing" genannten Verfahrens, bei dem unter Kenntnis der Reflektoren in Bezug auf ihren Standort und ihr Reflektionsverhal­ ten der Peilstrahl 47 auch nach der Reflektion weiter verfolgt werden kann. Die Genauigkeit nimmt dann zwar erheblich ab, ist aber noch ausreichend um einen Hinweis auf den wahren Standort der Strahlungsquelle 3 geben zu können.One way of distinguishing is the traceability of the rays using the process called "ray tracing", in which, with knowledge of the reflectors in relation to their location and their reflection behavior, the directional beam 47 can also be followed after the reflection. The accuracy then decreases considerably, but is still sufficient to give an indication of the true location of the radiation source 3 .

Eine andere Möglichkeit ist die, die aus ver­ schiedenen Richtungen einfallenden Wellen­ fronten der Strahlungsquelle 3 daraufhin zu untersuchen, welche verzögerte Anteile von anderen enthalten. Die direkte Welle ist diejenige, deren Signalanteile in allen anderen Wellen verzögert wiederzufinden ist.Another possibility is to examine the waves fronts of the radiation source 3 coming from different directions, which contain delayed components from others. The direct wave is the one whose signal components can be found with a delay in all other waves.

Eine dazu geeignete Einrichtung zeigt Fig. 9. Die Signale der Antennen 4 werden in den Empfängern 5 in Zwischenfrequenzlage umgesetzt und einmal der Einrichtung der synthetischen Apertur 51 zugeführt.A suitable device is shown in FIG. 9. The signals of the antennas 4 are converted into the intermediate frequency position in the receivers 5 and are fed once to the device of the synthetic aperture 51 .

Ferner wird ein Signal in der veränderlichen Verzögerungsleitung 50 verzögert, im Sum­ mierglied 52 mit dem Signal der anderen Antenne 4 summiert und dann werden beide Signale dem Kreuzkorrelator 53 zugeführt.Furthermore, a signal in the variable delay line 50 is delayed, summed in the sum 52 with the signal of the other antenna 4 and then both signals are supplied to the cross correlator 53 .

Aus den Ergebnissen der synthetischen Aper­ tur ermittelt der Rechner 54 die Einfallsrich­ tung von Teilwellen, stellt die Verzöge­ rungsleitung 50 so ein, daß das Signal aus dieser Richtung im Summierglied 52 ver­ stärkt wird, bevor der Kreuzkorrelator 53 die Kreuzkorrelationsfunktionen mit dem ungerich­ tet empfangenen Signal ermittelt.From the results of the synthetic aperture, the computer 54 determines the direction of incidence of partial waves, the delay line 50 adjusts so that the signal from this direction is amplified in the summing element 52 before the cross-correlator 53 performs the cross-correlation functions with the received signal determined.

Die Einfallssicherung des Originalsignals der echten Strahlungsquelle 3 zeichnet sich gegen­ über den anderen Richtungen dadurch aus, daß seine Signalanteile aus anderen Richtungen verzögert einfallen.The security of the original signal from the real radiation source 3 is distinguished from the other directions by the fact that its signal components are delayed from other directions.

Da eine Störquelle in der Vorbeifahrt besser geortet werden kann als in der Fahrt auf sie hin, empfiehlt es sich, Störquellen in der Vorbeifahrt erst präzise zu orten und diesen Ort dann zum Ziel der Fahrt zu setzen und mit einer 90-Grad-Kurve direkt anzufahren.Because a source of interference in the pass is better can be located as on the drive on it out, it is advisable to identify sources of interference in the Passing precisely to locate and locate this Place then to the destination of the trip and to start directly with a 90-degree curve.

Eine weitere Anwendung zum Aufspüren von Kleinsendern, sogenannten "Wanzen", zeigt Fig. 10. In dieser Anwendung liegt die Schwierigkeit in der Verzerrung des elek­ tromagnetischen Feldes durch Oberflächen­ ströme im Mobiliar und in den Wänden, die eine Ortung mit einer einfachen Antenne erschwert.A further application for the detection of small transmitters, so-called “bugs”, is shown in FIG. 10. In this application, the difficulty lies in the distortion of the electromagnetic field by surface currents in the furniture and in the walls, which makes it difficult to locate them with a simple antenna.

Die erfindungsgemäße Einrichtung verein­ facht diese Aufgabe, dabei wird eine An­ tenne 4 des Interferometers manuell durch den Raum bewegt, während die andere An­ tenne 4 stationär bleibt. Es wäre genauso möglich, zwei Antennen 4 als Interferometer durch den Raum zu bewegen.The device according to the invention simplifies this task, in this case one antenna 4 of the interferometer is moved manually through the room, while the other antenna 4 remains stationary. It would also be possible to move two antennas 4 as an interferometer through the room.

Zur Berechnung des elektromagnetischen Feldes ist die Kenntnis des genauen Ortes der bewegten Antenne 4 erforderlich.To calculate the electromagnetic field, knowledge of the exact location of the moving antenna 4 is required.

In der gezeigten Ausführung ist diese beweg­ te Antenne 4 dazu mit einem Schall- oder Ultraschallsender 60 ausgestattet, dessen Schallwellen von den Schall- oder Ultra­ schalldetektoren 61 empfangen werden, so daß der Ort des Ultraschallsenders 60 durch Messung der Phasendifferenz ermittelt werden kann.In the embodiment shown, this moving antenna 4 is equipped with a sound or ultrasonic transmitter 60 , the sound waves of which are received by the sound or ultra sound detectors 61 , so that the location of the ultrasonic transmitter 60 can be determined by measuring the phase difference.

Durch die Einspeisung der Ultraschallsignale in die Zwischenfrequenz kann derselbe Emp­ fänger abwechselnd benutzt werden zur Ortung der Quellen der Schall- und der elektromagnetischen Quellen.By feeding the ultrasonic signals the same emp catchers are used alternately for Locating the sources of the sound and the electromagnetic sources.

Wenn dies Verfahren auch mehrere kohärente Signalquellen orten kann, so entstehen bei Einfall zweier oder mehrerer inkohärenter Signalquellen störende Mischprodukte. Unter solchen Umständen wird die Ortungs­ einrichtung das stärkste Signal mit einer verminderten Schärfe orten und die schwä­ cheren Signale ignorieren.If this procedure is also several coherent Can locate signal sources, so arise at Incidence of two or more incoherent Interfering mixed products. Under Such circumstances will be the location setting up the strongest signal with a locate reduced sharpness and the black Ignore other signals.

Dies läßt sich vermeiden durch die in Fig. 11 gezeigte Anordnung, bei der die Antennen­ anordnung nach Fig. 5 während der Vor­ wärtsbewegung 91 rotiert. Mit einer Einzel­ messung läßt sich dann über die kleinere Aper­ tur 92 die Strahlungsquelle 3 peilen, während unter erfindungsgemäßer Beachtung der Vorwärtsbewegung 91 eine Peilung über die synthetische Apertur 93 zustande kommt unter der Voraussetzung, daß die Vorwärts­ bewegung 91 so langsam ist, daß zwischen den Messungen kein Phasensprung größer 180 Grad auftritt.This can be avoided by the arrangement shown in FIG. 11, in which the antenna arrangement according to FIG. 5 rotates during the forward movement 91 . With a single measurement, the radiation source 3 can then be located via the smaller aperture 92 , while taking into account the forward movement 91 in accordance with the invention, a bearing via the synthetic aperture 93 is provided provided that the forward movement 91 is so slow that between the Measurements no phase jump greater than 180 degrees occurs.

Vorteilhaft am Prinzip ist seine Kompatibili­ tät mit bisherigen mobilen Peilern, wie Fig. 12 zeigt. Hier ist das Peilfahrzeug 45 mit einer Doppler-Peilantenne 80 ausgestattet und mit einer zusätzlichen Antenne 4. The advantage of the principle is its compatibility with previous direction finders, as shown in FIG. 12. Here the DF vehicle 45 is equipped with a Doppler DF antenna 80 and with an additional antenna 4 .

Wie beim Doppler-Peiler üblich, tastet ein Kommutator 81 die einzelnen Peilantennen der Doppler-Peilantenne 80 ab und gibt dies infolge der Abtastung phasenmodulierte Signal über einen Empfänger 5 und ein Bandpaß 74 auf den Mischer 75, der es mit demselben, jedoch unmodulierten Signal der Referenzantenne 82 mischt. Infolge dieser Mischung wird die von der Sendequelle ausgestrahlte Nutzmodulation eliminiert und es bleibt die Phasenmodulation der Abta­ stung. Dies niederfrequente Signal wird im Tiefpaß 84 von unerwünschten Anteilen befreit, vom A/D-Wandler 9 digitalisiert und dem digitalen Signalprozessor 10 zugeführt.As usual with the Doppler direction finder, a commutator 81 scans the individual DF antennas of the Doppler direction finder antenna 80 and, as a result of the sampling, outputs this phase-modulated signal via a receiver 5 and a bandpass filter 74 to the mixer 75 , which mixes it with the same but unmodulated signal Reference antenna 82 mixes. As a result of this mixture, the useful modulation emitted by the transmission source is eliminated and the phase modulation of the sampling remains. This low-frequency signal is freed of unwanted components in the low-pass filter 84 , digitized by the A / D converter 9 and fed to the digital signal processor 10 .

Fig. 13 zeigt das von der Sendequelle stam­ mende Feld 90, in dem die Einhüllende 94 der abgetasteten Peilantennen eine Spiralbahn beschreibt. FIG. 13 shows the field 90 originating from the transmission source, in which the envelope 94 of the scanned DF antennas describes a spiral path.

Für eine Peilung wertet die Einrichtung auf an und für sich bekannte Art und Weise die Phasenmodulation aus und bestimmt die Peilung durch den Vergleich der Phasen zwischen der kleinen Apertur 92 innerhalb eines Umlaufs des Kommutators 81.For a bearing, the device evaluates the phase modulation in a manner known per se and determines the bearing by comparing the phases between the small aperture 92 within one revolution of the commutator 81 .

Diese Einrichtung läßt sich nun zur erfin­ dungsgemäßen Messung mit synthetischer Apertur erweitern, indem unter Beachtung der Vorwärtsbewegung 91 die Phasendiffe­ renzen über die synthetische Apertur 93 gemessen werden. Zur Vergrößerung der physischen Basis kann die Antenne 4 anstelle des Kommutators 81 benutzt werden. In diesem Fall kann die Antenne 4 auch hori­ zontal polarisiert sein.This device can now be expanded to the measurement according to the invention with a synthetic aperture by measuring the phase differences over the synthetic aperture 93 while taking the forward movement 91 into account. The antenna 4 can be used instead of the commutator 81 to enlarge the physical base. In this case, the antenna 4 can also be horizontally polarized.

Analog kann ein Interferometer-Peiler erwei­ tert werden, dessen Interferometer-Anten­ ne 100 auf einem Peilfahrzeug 45 installiert ist.Analogously, an interferometer direction finder can be expanded, the interferometer antenna ne 100 of which is installed on a direction finding vehicle 45 .

Das Signal einer der Antennen 101 wird über einen Empfänger 5 an den Quadratur­ mischer 7 geführt und dort mit dem Signal einer der anderen beiden Antennen 101 gemischt. Bei dieser Mischung ergibt sich die Phasendifferenz als komplexes Paar Spannungen im Real- und Imaginärzweig, die in den Tiefpässen 8 von unerwünschten Signalanteilen befreit, in den A/D-Wandlern 9 digitalisiert und dem digitalen Signal­ prozessor 10 zugeführt, der daraus den Einfallswinkel der elektromagnetischen Welle berechnet.The signal from one of the antennas 101 is fed to the quadrature mixer 7 via a receiver 5 and mixed there with the signal from one of the other two antennas 101 . With this mixture, the phase difference results as a complex pair of voltages in the real and imaginary branches, which frees unwanted signal components in the low-pass filters 8 , digitizes them in the A / D converters 9 and feeds them to the digital signal processor 10 , which uses them to determine the angle of incidence of the electromagnetic signals Wave calculated.

Fig. 15 zeigt die Vorwärtsbewegung 91 der Interferometerantennen 100, die kleine Aper­ tur 92 infolge der Interferometermessung und die unter erfindungsgemäßer Berücksichti­ gung der Vorwärtsbewegung 91 errechenbare synthetische Apertur 93. Fig. 15 shows the forward movement 91 of the Interferometerantennen 100, the small Aper structure 92 due to the interferometric and the invention under Berücksichti the forward movement of supply 91 calculable synthetic aperture 93rd

Insgesamt erlaubt das beschriebene Verfah­ ren der passiven synthetischen Apertur hohe Antennengewinne, sofern die komplexen Antennenspannungen zweier gegenüber der gesuchten Strahlungsquelle bewegter Anten­ nen zwischengespeichert und auf geeignete Art und Weise akkumuliert werden.Overall, the procedure described allows passive synthetic aperture high Antenna gains, provided the complex Antenna voltages of two compared to the wanted radiation source of moving anten cached and on appropriate Way to be accumulated.

Claims (17)

1. Einrichtung zur Ortung von Strahlungs­ quellen, ausgestattet mit mindestens 2 Antennen und Einrichtungen zum getrenn­ ten Empfang beider Antennensignale und periodischen Ermittlung der Phasendiffe­ renz der beiden Antennenspannungen, gekennzeichnet durch die Zwischenspeicherung der Phasendiffe­ renzen aller Messungen über den Zeit­ raum der Relativbewegung zwischen der Ortungseinrichtung und der Strahlungs­ quelle und Korrelation der Phasendiffe­ renzen mit einer geeigneten Funktion, die sich aus der relativen Lage der Ortungs­ einrichtung und der Strahlungsquelle er­ gibt.1.Device for locating radiation sources, equipped with at least 2 antennas and devices for the separate reception of both antenna signals and periodic determination of the phase difference between the two antenna voltages, characterized by the buffering of the phase differences of all measurements over the period of the relative movement between the locating device and the radiation source and correlation of the phase differences limit with a suitable function, which results from the relative position of the locating device and the radiation source. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung der Phasendifferenzen mit einer periodisch umgeschalteten Verzögerungsleitung be­ kannter Veränderung in einem der Inter­ ferometerzweige ausgerüstet ist und daß diese Veränderungen im Vergleich zur Änderung der Meßwerte zur Kalibrierung von Meßfehlern verwendet werden.2. Device according to claim 1, characterized, that the facility for determining the Phase differences with a periodic switched delay line be known change in one of the inter is equipped and that these changes compared to Change of measurement values for calibration of measurement errors are used. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungseinrichtung periodisch abstimmbar ist.3. Device according to claim 1, characterized, that the location device periodically is tunable. 4. Einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungseinrichtung über minde­ stens 3 Antennen verfügt und durch Aus­ wertung des Verlaufs von zwei Phasendif­ ferenzen zwischen den 3 Antennen über die Zeit den relativen Ort der Strah­ lungsquelle im Raum bestimmt.4. Device according to one of the aforementioned Expectations, characterized, that the location device over min has at least 3 antennas and by off evaluation of the course of two phase dif interference between the 3 antennas  time the relative location of the beam source in the room. 5. Einrichtung nach einem der vorgenann­ ten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Sensoren vorhanden sind, deren Informationen zur Vorauswahl der in Frage kommenden Korrelationsfunk­ tionen genutzt werden.5. Setup according to one of the above claims, characterized, that there are more sensors whose information for preselecting the possible correlation radio tions are used. 6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu Meßbeginn eine Anzahl von Ab­ tastwerten gemittelt wird, die mindestens so groß ist, daß der entstehende Gewinn für eine erste Schätzung des Einfallswin­ kels ausreichend ist, aber höchstens so groß, daß die unkompensierten Abwei­ chungen von der Flugbahn kleiner als ein Viertel der Wellenlänge sind.6. Setup according to one or more of the aforementioned claims, characterized, that at the beginning of the measurement a number of Ab is averaged, the minimum is so great that the resulting profit for a first estimate of the kels is sufficient, but at most that way great that the uncompensated deviation trajectory smaller than one Quarter of the wavelength. 7. Einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Variation der Funktion, die der Korrelation zugrunde gelegt wird, und Beurteilung der Korrelationsergebnisse eine Aussage über den Flugweg der Or­ tungseinrichtung gewonnen wird.7. Device according to one of the aforementioned Expectations, characterized, that by varying the function that the Correlation is used, and Assessment of the correlation results a statement about the flight path of the Or device is obtained. 8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ortung von Strahlungsquellen an bekannten Standorten die Einrichtung ihren eigenen Ort und Flugweg bestimmt.8. Device according to claim 6, characterized, that by locating radiation sources the establishment at known locations determines their own location and flight path. 9. Einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte zur Kompensation von Abweichungen im Flugweg durch Beob­ achtung von Strahlungsquellen gewonnen und mit diesen die Korrelation anderer Strahlungsquellen unterstützt wird.9. Device according to one of the aforementioned Expectations, characterized, that the values to compensate for Deviations in the flight path due to observ attention gained from radiation sources  and with them the correlation of others Radiation sources is supported. 10. Einrichtung zum präzisen Anfahren oder Anfliegen einer Strahlungsquelle mit einer Navigationsanlage und einer Einrichtung nach einem oder mehreren der vorgenann­ ten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum präzisen Anfah­ ren oder Anfliegen den genauen Ort der Strahlungsquelle zunächst in der Vorbei­ fahrt oder Vorbeiflug bestimmt, diesen speichert und dann zum Anflug einkurvt.10. Device for precise starting or Flying to a radiation source with a Navigation system and a facility according to one or more of the above claims, characterized in that the facility for a precise start or fly to the exact location of the Radiation source first in the past drive or flyby determines this saves and then turns to approach. 11. Anlage zur Erfassung von Telemetriesen­ dern mit einer mehrkanaligen Mono­ pulsantenne, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur genauen Bestimmung des Flugkurses nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, die die Pha­ senänderungen zwischen den Summen- und Differenzkanälen des Monopuls- Netzwerks infolge der relativen Bewegung zwischen Antenne und Telemetriesender über mehrere Meßintervalle für verschie­ dene Flugkurse korreliert und durch den Korrelationsgewinn und die synthetische Apertur die Richtung zum Telemetriesen­ der auch dann bestimmt, wenn dieser sich am Rande des Summendiagramms der Antenne befindet.11. Installation for the acquisition of telemetrics with a multi-channel mono pulse antenna, marked by a device for precise identification the flight course after one or more of the preceding claims, which the Pha changes between the total and differential channels of the monopulse Network due to the relative movement between antenna and telemetry transmitter over several measuring intervals for various correlated flight courses and by Correlation gain and the synthetic Aperture the direction to the telemetry giant which also determines when this is on the edge of the summation chart of the Antenna is located. 12. Unabhängiger Tochterempfänger für Transportsignale mit einer Einrichtung nach einem oder mehreren der vorgenann­ ten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tochterempfänger aus den Sendezeit­ punkten der Transponderantworten die Abfragerate selbst nicht empfangbarer Abfragestationen ermittelt, die Periode und Phase des Umlaufs ihres Radarge­ räts ermittelt und daraus zusätzliche Standlinien für die Ortung des Transpon­ ders erhält.12. Independent daughter recipient for Transport signals with one device according to one or more of the above claims, characterized in that the daughter receiver from the air time score the transponder responses the  Query rate itself not receivable Interrogators determine the period and phase of the circulation of their radar determined and additional ones Standlines for locating the transpon who receives. 13. Einrichtung zur Ortung von Störquellen, insbesondere in bebautem Gebiet, mit einer Einrichtung nach einem der vorge­ nannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die den wahren Ort einer Störquelle inmitten der reflektionsbedingt scheinbaren Orten identifiziert unter An­ wendung von "Ray Tracing" Algorithmen.13. facility for locating sources of interference, especially in built-up area, with a Setup according to one of the pre named claims, marked by an establishment that the real place one Source of interference in the midst of reflection apparent places identified under An application of "Ray Tracing" algorithms. 14. Einrichtung zur Ortung von Störqeullen, insbesondere in bebautem Gebiet, mit ei­ ner Einrichtung nach einem der vorge­ nannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die einfallenden Wellen anhand ihres Kreuzkorrelations­ spektrums untersucht und diejenige als die direkte Welle identifiziert, deren Signalan­ teile in allen anderen Wellen verzögert vorhanden ist.14. Device for locating interference sources, especially in built-up area, with egg ner device according to one of the pre named claims, marked by a facility that the incident Waves based on their cross correlation spectrum examined and the one as the direct wave identified whose signal parts delayed in all other waves is available. 5. Mobiles Interferometer mit Antenne hohen Gewinns, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsrichtung des Interfero­ meters während der Vorwärtsbewegung über den Azimut rotiert und zur Gewin­ nung der Ortungsinformationen die Pha­ senverschiebung infolge der Vorwärts­ bewegung zwischen zwei identischen Azimutstellungen der Antenne zur Be­ rechnung der synthetischen Apertur ge­ messen wird. 5. Mobile interferometer with antenna high profit, characterized, that the direction of reception of the Interfero meters during the forward movement rotates over the azimuth and wins the location information the Pha shift due to the forward movement between two identical Azimuth positions of the antenna for loading calculation of the synthetic aperture ge will measure.   16. Mobiler Dopplerpeiler mit einer Einrich­ tung nach einem der vorgenannten An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung über einen oder mehrere Kommutatorumläufe unter Berücksichtigung der Vorwärtsbewegung der Antennenanordnung gemessen wird zur Bildung der synthetischen Apertur.16. Mobile Doppler direction finder with one device tion according to one of the aforementioned An claims, characterized, that the phase shift over a or more commutator cycles under Taking forward movement into account the antenna arrangement is measured to form the synthetic aperture. 17. Mobiler Interferometer Peiler mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Einfallsrichtung der elektromagnetischen Welle über die Apertur zwischen den Interferometer- Antennen gemessen wird und zur Berech­ nung der synthetischen Apertur die Pha­ senverschiebung, die sich infolge der ge­ meinsamen Vorwärtsbewegung der Inter­ ferometer-Antennen ergibt.17. Mobile interferometer direction finder with one Device according to one of claims 1 up to 14 characterized in that to determine the direction of incidence of the electromagnetic wave over the Aperture between the interferometer Antennas is measured and for calc the synthetic aperture the Pha shift that occurs as a result of ge joint forward movement of the Inter ferometer antennas results.
DE19512787A 1995-02-19 1995-04-05 Location detector using synthetic aperture, for locating e.g. microwave interference source Withdrawn DE19512787A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19512787A DE19512787A1 (en) 1995-02-19 1995-04-05 Location detector using synthetic aperture, for locating e.g. microwave interference source

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19505424 1995-02-19
DE19506913 1995-02-28
DE19512787A DE19512787A1 (en) 1995-02-19 1995-04-05 Location detector using synthetic aperture, for locating e.g. microwave interference source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19512787A1 true DE19512787A1 (en) 1996-09-12

Family

ID=26012542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19512787A Withdrawn DE19512787A1 (en) 1995-02-19 1995-04-05 Location detector using synthetic aperture, for locating e.g. microwave interference source

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19512787A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052494A1 (en) * 1999-03-03 2000-09-08 Qinetiq Limited Sensor system
WO2005045459A2 (en) * 2003-09-22 2005-05-19 Northrop Grumman Corporation Direction finding method and system using digital directional correlators
DE102005000732A1 (en) * 2005-01-04 2006-07-13 Siemens Ag Radio-based location system with synthetic aperture
DE102009030076A1 (en) 2009-06-23 2010-12-30 Symeo Gmbh Synthetic aperture imaging method, method for determining a relative velocity between a wave-based sensor and an object or apparatus for performing the methods
DE102009030075A1 (en) 2009-06-23 2010-12-30 Symeo Gmbh A synthetic aperture device and imaging method for determining an angle of incidence and / or a distance
WO2015084473A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 The Boeing Company Systems and methods of transmitter location detection
EP3112904A1 (en) * 2015-07-03 2017-01-04 Thales Method for locating a source of interference of signals from a satellite navigation system and system thereof
CN108872933A (en) * 2018-07-16 2018-11-23 电子科技大学 A kind of single station is acted aimlessly or rashly interferometer localization method

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1811323B2 (en) * 1968-11-28 1971-03-04 PEILER WHERE A BEARING VOLTAGE IS GENERATED THE PHASE POSITION OF ITS POSITION IN RELATION TO THE PHASE POSITION OF A REFERENCE VOLTAGE IS A MEASUREMENT FOR THE DIRECTION FROM THE PEILER TO THE TRANSMITTER TO BE MOUNTED
US3842419A (en) * 1972-08-08 1974-10-15 Us Navy Passive ranging interferometer system
DE2249386B2 (en) * 1971-10-08 1974-11-07 The Marconi Co. Ltd., Chelmsford, Essex (Grossbritannien) Direction finder
DE3118767A1 (en) * 1981-05-12 1982-11-25 C. Plath Gmbh Nautisch-Elektronische Technik, 2000 Hamburg Method for low-error bearing angle determination
US4422076A (en) * 1980-07-24 1983-12-20 General Dynamics Corporation, Electronics Division Passive synthetic aperture system for locating a source of electromagnetic radiation
DE3227547A1 (en) * 1982-07-23 1984-02-02 Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg Navigation system
DE2931818C2 (en) * 1979-08-06 1984-07-26 Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronic mbH, 2000 Hamburg Device for detecting the direction of incidence of electromagnetic, in particular optical, radiation
DE3817499C1 (en) * 1988-05-21 1989-09-28 Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg, 8000 Muenchen, De Method for the measurement of broadcast interference
US4942404A (en) * 1989-07-18 1990-07-17 Ail Systems, Inc. Passive doppler differential ranging system and method
EP0437822A2 (en) * 1990-01-19 1991-07-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method of vehicle position determination by radio reception and radio receiving device for a vehicle
DE3839610C2 (en) * 1988-11-24 1991-11-28 Telefunken Systemtechnik Gmbh, 7900 Ulm, De
DE2941525C2 (en) * 1978-10-13 1992-04-02 Gec-Marconi Ltd., Stanmore, Gb
DE3434677C2 (en) * 1984-09-21 1992-08-13 Telefunken Systemtechnik Gmbh, 7900 Ulm, De
DE4109981A1 (en) * 1991-03-27 1992-10-01 Standard Elektrik Lorenz Ag SECONDARY RADAR SYSTEM
DE4128191A1 (en) * 1991-08-24 1993-02-25 Telefunken Systemtechnik Short-baseline interferometer for direction-finding by correlation
US5321410A (en) * 1988-06-09 1994-06-14 Southwest Research Institute Adaptive doppler DF system

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1811323B2 (en) * 1968-11-28 1971-03-04 PEILER WHERE A BEARING VOLTAGE IS GENERATED THE PHASE POSITION OF ITS POSITION IN RELATION TO THE PHASE POSITION OF A REFERENCE VOLTAGE IS A MEASUREMENT FOR THE DIRECTION FROM THE PEILER TO THE TRANSMITTER TO BE MOUNTED
DE2249386B2 (en) * 1971-10-08 1974-11-07 The Marconi Co. Ltd., Chelmsford, Essex (Grossbritannien) Direction finder
US3842419A (en) * 1972-08-08 1974-10-15 Us Navy Passive ranging interferometer system
DE2941525C2 (en) * 1978-10-13 1992-04-02 Gec-Marconi Ltd., Stanmore, Gb
DE2931818C2 (en) * 1979-08-06 1984-07-26 Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronic mbH, 2000 Hamburg Device for detecting the direction of incidence of electromagnetic, in particular optical, radiation
US4422076A (en) * 1980-07-24 1983-12-20 General Dynamics Corporation, Electronics Division Passive synthetic aperture system for locating a source of electromagnetic radiation
DE3118767A1 (en) * 1981-05-12 1982-11-25 C. Plath Gmbh Nautisch-Elektronische Technik, 2000 Hamburg Method for low-error bearing angle determination
DE3227547A1 (en) * 1982-07-23 1984-02-02 Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg Navigation system
DE3434677C2 (en) * 1984-09-21 1992-08-13 Telefunken Systemtechnik Gmbh, 7900 Ulm, De
DE3817499C1 (en) * 1988-05-21 1989-09-28 Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg, 8000 Muenchen, De Method for the measurement of broadcast interference
US5321410A (en) * 1988-06-09 1994-06-14 Southwest Research Institute Adaptive doppler DF system
DE3839610C2 (en) * 1988-11-24 1991-11-28 Telefunken Systemtechnik Gmbh, 7900 Ulm, De
US4942404A (en) * 1989-07-18 1990-07-17 Ail Systems, Inc. Passive doppler differential ranging system and method
EP0437822A2 (en) * 1990-01-19 1991-07-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method of vehicle position determination by radio reception and radio receiving device for a vehicle
DE4109981A1 (en) * 1991-03-27 1992-10-01 Standard Elektrik Lorenz Ag SECONDARY RADAR SYSTEM
DE4128191A1 (en) * 1991-08-24 1993-02-25 Telefunken Systemtechnik Short-baseline interferometer for direction-finding by correlation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAWKES,H.W.: Generation and properties of synthetic aperture polar diagrams for use in DF systems. In: IEE Proceedings-F, Vol.138, No.3, June 1991, S.229-240 *

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052494A1 (en) * 1999-03-03 2000-09-08 Qinetiq Limited Sensor system
US6542121B1 (en) 1999-03-03 2003-04-01 Qinetiq Limited Sensor system
WO2005045459A2 (en) * 2003-09-22 2005-05-19 Northrop Grumman Corporation Direction finding method and system using digital directional correlators
WO2005045459A3 (en) * 2003-09-22 2005-07-07 Northrop Grumman Corp Direction finding method and system using digital directional correlators
DE102005000732A1 (en) * 2005-01-04 2006-07-13 Siemens Ag Radio-based location system with synthetic aperture
WO2006072471A3 (en) * 2005-01-04 2006-09-21 Siemens Ag Radiobased locating system provided with a synthetic aperture
JP2008527339A (en) * 2005-01-04 2008-07-24 ジメオ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Wireless-based positioning system using synthetic aperture
US7948431B2 (en) 2005-01-04 2011-05-24 Symeo Gmbh Radiobased locating system provided with a synthetic aperture
EP2270541A1 (en) 2009-06-23 2011-01-05 Symeo GmbH Device and imaging method utilising synthetic aperture for determining an angle of incidence and/or a distance
EP2270540A2 (en) 2009-06-23 2011-01-05 Symeo GmbH Imaging method utilising synthetic aperture, method for determining the relative speed of a wave-based sensor and an object and device for carrying out the method
DE102009030075A1 (en) 2009-06-23 2010-12-30 Symeo Gmbh A synthetic aperture device and imaging method for determining an angle of incidence and / or a distance
DE102009030076A1 (en) 2009-06-23 2010-12-30 Symeo Gmbh Synthetic aperture imaging method, method for determining a relative velocity between a wave-based sensor and an object or apparatus for performing the methods
US8299959B2 (en) 2009-06-23 2012-10-30 Symeo Gmbh Apparatus and imaging method with synthetic aperture for determining an incident angle and/or a distance
CN105765399A (en) * 2013-12-03 2016-07-13 波音公司 Systems and methods of transmitter location detection
US9188657B2 (en) 2013-12-03 2015-11-17 The Boeing Company Systems and methods of transmitter location detection
WO2015084473A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 The Boeing Company Systems and methods of transmitter location detection
JP2017504787A (en) * 2013-12-03 2017-02-09 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ System and method for detecting the location of a transmitter
CN105765399B (en) * 2013-12-03 2019-10-29 波音公司 Device and method for determining azimuth information related with the position of transmitter
EP3112904A1 (en) * 2015-07-03 2017-01-04 Thales Method for locating a source of interference of signals from a satellite navigation system and system thereof
FR3038390A1 (en) * 2015-07-03 2017-01-06 Thales Sa METHOD FOR LOCATING A SIGNAL INTERFERENCE SOURCE OF A SATELLITE NAVIGATION SYSTEM AND ASSOCIATED SYSTEM
US10330791B2 (en) 2015-07-03 2019-06-25 Thales Method for locating a jamming source jamming signals of a satellite navigation system and associated system
CN108872933A (en) * 2018-07-16 2018-11-23 电子科技大学 A kind of single station is acted aimlessly or rashly interferometer localization method
CN108872933B (en) * 2018-07-16 2022-02-08 电子科技大学 Single-station blind interferometer positioning method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2247960B1 (en) Device and method for the improved directional estimation and decoding by means of secondary radar signals
DE69626024T2 (en) SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF AN OBJECT IN A MEDIUM
DE60106446T2 (en) TRANSPONDER LANDING SYSTEM
DE4244608C2 (en) Radar method carried out by means of a computer for measuring distances and relative speeds between a vehicle and obstacles in front of it
DE102018132745B4 (en) FMCW RADAR WITH INTERFERENCE REJECTION IN THE TIME DOMAIN
WO2006045668A1 (en) Sensor system for motor vehicles including fmcw radar sensors for measuring distance to an object in an angle-resolved manner by means of triangulation
DE4423899C1 (en) Method for the detection, localization and speed determination of moving targets from raw radar data of a coherent, single or multi-channel imaging system carried by a carrier
DE69828210T2 (en) Predictive sensor for motor vehicles
DE2459079A1 (en) FLIGHT NAVIGATION AID SYSTEM
WO2019219262A1 (en) Mimo radar sensor for motor vehicles
DE2606759B2 (en) Method for mirror effect correction in sum-difference target tracking radar systems
WO2021047844A1 (en) Radar method and radar system
DE4008395A1 (en) Sensor system for active armour e.g. for tank - has aerial or oscillator directly coupled to circulator input via directional coupler
DE19512787A1 (en) Location detector using synthetic aperture, for locating e.g. microwave interference source
DE69630816T2 (en) DOPPLER RADAR ALTIMETER WITH COMPENSATED DELAY
DE19910715A1 (en) Automatic guidance of robot vehicles in large industrial and manufacturing halls with radar station and multiple sector antenna on vehicle
DE102010034065B4 (en) Method and system for tracking two communication subscribers of a satellite optical communication system
DE2007049C3 (en) Bearing system
DE3818813C1 (en) Sensor combination system for clarification of the air situation
WO1998045726A1 (en) Method for monitoring the earth surface
DE3501952C1 (en) Method of locating targets by reflected beam - measures frequency of reflected signal using monostatic radar system at transmitter, or multiple remote multistatic radar
DE102019112078A1 (en) Coherent, multistatic radar system, in particular for use in a vehicle
DE102013013123B4 (en) Method and device for locating radio stations by means of Doppler effect on board flying platforms
DE2715819A1 (en) FREQUENCY DETECTION METHOD AND ARRANGEMENT FOR PERFORMING THE METHOD
EP4105679A2 (en) Radar measuring device and method with stored reflector identity information

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee