DE19730306A1 - Verfahren zur Synchronisation von Navigationsmeßdaten mit SAR-Radardaten und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation von Navigationsmeßdaten gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 und bezieht sich außerdem auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein bekanntes und von der Anmelderin betriebenes flugzeugge­ tragenes Radarsystem mit synthetischer Apertur (SAR) arbeitet im sogenannten L-, C- und X-Band. Ein solches Radarsystem dient zur Abbildung der Erdoberfläche entlang des Flugweges. Die Radarantenne ist hierbei senkrecht zur Flugrichtung und schräg nach unten ausgerichtet. Als Ergebnis wird eine Land­ karte erhalten, deren Bildpunkte die Radarreflektivität der Objekte am Boden wiedergeben.

Im allgemeinen werden bei der Prozessierung des Radarbildes ideale Flugbedingungen vorausgesetzt, was bedeutet, daß Kurs, Lage und Vorwärtsgeschwindigkeit als konstant angenommen wer­ den. Im praktischen Fall treffen diese Idealbedingungen aber nicht zu, da das Flugzeug durch Turbulenzen von seiner nomi­ nellen Flugbahn abgelenkt wird und auch in seiner Vorwärtsge­ schwindigkeit variiert. Abweichungen von der Flughöhe und seitlich zur Flugrichtung haben eine Variation der Schrägent­ fernung zwischen der Radarantenne und dem beleuchteten Ziel am Boden zur Folge und wirken sich somit auf den Phasenver­ lauf des Rückstreusignals aus. Die Variation der Vorwärtsge­ schwindigkeit verhindert zudem ein äquidistantes Abtasten des beleuchteten Geländestreifens. Die Bewegungsfehler beein­ trächtigen die Azimutkompression und führen zu einer Ver­ schlechterung der Qualität der prozessierten Radarbilder, was geometrische Verzerrungen, eine Verschlechterung der Auflö­ sung und eine Abnahme des Kontrastes zur Folge hat.

Zur Verbesserung der Bildqualität sind diesbezüglich bereits mehrere Verfahren und Einrichtungen bekannt. Eine Möglichkeit besteht in einer Korrektur der Phasenfehler und dem Nachre­ geln der Pulswiederholfrequenz. In diesem Zusammenhang ist aus den Patentschriften DE 42 25 413 und DE 44 03 190 ein zweckmäßiges Verfahren bekannt, das es ermöglicht, aus den Meßdaten eines inertialen Kurs/Lagereferenzsystems die be­ schriebenen Bewegungsfehler und die erforderlichen Korrektur­ parameter zu berechnen.

Navigationssysteme jeglicher Art geben jedoch die Positions­ daten mit einer gewissen Zeitverzögerung aus, so daß diese Daten dem Radarsignal um einen bestimmten Betrag nacheilen. Neben der internen Verzögerung des Navigationssystems ergeben sich weitere Verzögerungen bei der Übertragung, Aufzeichnung bzw. bei der Verarbeitung der Positionsdaten.

Um eine optimale Kompensation der Bewegungsfehler zu gewähr­ leisten, ist eine möglichst genaue zeitliche Zuordnung der Navigationsmeßdaten zu den Radardaten herzustellen. Die Ge­ nauigkeit der Zeitsynchronisierung sollte dabei im Bereich von Millisekunden liegen.

In herkömmlicher Weise können die Verzögerungen bei der Über­ tragung, Speicherung bzw. Verarbeitung der Navigationsmeßda­ ten durch Messung der Signallaufzeiten direkt an der Hardware bestimmt werden. Zur Ermittlung der internen Verzögerung des Navigationsmeßsystems müßte die Zeitspanne zwischen dem Ein­ treten einer Bewegung und der Ausgabe der entsprechenden Da­ ten auf eine geeignete Weise gemessen werden. In den meisten Fällen wird man jedoch auf die Angaben des Herstellers ange­ wiesen sein. Außerdem ist zu beachten, daß auch im SAR-Radar­ system Verzögerungen bei der Übertragung, Speicherung bzw. Verarbeitung der Radardaten auftreten. Diese Verzögerungen müssen in Relation zu den vorher angegebenen Verzögerungen der Navigationsmeßdaten des Navigationssystems betrachtet werden, da letztendlich nur die "Über-alles-Verzögerungszeit" von Interesse ist.

Von Nachteil beim bekannten Verfahren zur Bewegungsfehlerkom­ pensation von SAR-Bildern ist somit, daß die bei der Generie­ rung, Übertragung, Speicherung bzw. Verarbeitung der Naviga­ tionsmeßdaten und der Radardaten auftretenden Verzögerungs­ zeiten meßtechnisch nur unvollkommen und/oder ungenau be­ stimmbar sind. Die beschriebenen Verzögerungszeiten hängen zudem in nachteiliger Weise stark von der jeweils verwendeten Hard- und Software ab. Selbst bei Navigationsgeräten gleichen Typs und Herstellers sind diese Verzögerungen individuellen Schwankungen unterworfen. Bei einem etwaigen Austausch oder einer Modifikation einzelner Komponenten des Navigations- bzw. des Radarsystems müssen die Verzögerungszeiten neu ge­ messen werden. Langfristige Schwankungen der Verzögerungszei­ ten sind nur durch ständig neu vor zunehmende Messungen erfaß­ bar. Von Nachteil ist darüber hinaus auch, daß die Meßmethode selbst ebenfalls Verzögerungszeiten beinhalten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Bewegungsfeh­ lerkompensation von SAR-Bildern und damit zur Verbesserung der SAR-Bildqualität ein Verfahren und zur Durchführung die­ ses Verfahrens eine Einrichtung anzugeben, welche die Messung der Verzögerungszeiten sowohl der Navigationsmeßdaten als auch der Radardaten und eine Synchronisierung der Naviga­ tionsmeßdaten mit den zugeordneten Radardaten vor der Durch­ führung der eigentlichen Bewegungsfehlerkompensation ermögli­ chen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren bzw. einer Einrichtung zur Erzeugung von hochqualitativen SAR-Bildern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 4 durch die im kennzeichnenden Teil des jeweiligen Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen sowie Ausfüh­ rungsmöglichkeiten sind in den Unteransprüchen 2 und 3 bzw. 5 bis 7 angegeben.

Das Verfahren nach der Erfindung geht von der aus der Patent­ schrift DE 39 22 428 C2 bekannten Reflektivitätsversatzmetho­ de und dem aus den bereits erwähnten Patentschriften DE 42 25 413 und DE 44 03 190 bekannten Verfahren zur Bewe­ gungskompensation von SAR-Bildern mittels eines Kurs/La­ gereferenzsystems aus und nutzt in einer Ausgestaltung das Verfahren zur Stützung der Ausgaben eines Inertialsystems mittels zusätzlicher Navigationssysteme. Der Zeitversatz zwi­ schen Navigationsmeßdaten und Radardaten wird dann folgender­ maßen bestimmt:

• 1. Mittels der Reflektivitätsversatzmethode erfolgt zuerst eine Auswertung der Radardaten, wodurch die Ablage des Trägers (Flugzeug) in Antennenblickrich­ tung ermittelt werden kann. Dieser Ablageverlauf weist prinzipbedingt keinerlei Zeitversatz zu den Radardaten auf, da er aus eben diesen Radardaten gewonnen wurde.
• 2. Aus den Ausgaben eines Navigationssystems wird die Ablage des Trägers in Antennenblickrichtung be­ stimmt.
• 3. Die Zeitverläufe der Ablagesignale, die mittels der Reflektivitätsversatzmethode und mittels des Navi­ gationssystems gewonnen wurden, werden kreuzkorre­ liert.
• 4. Die Position des Maximums der Kreuzkorrelation wird bestimmt; sie zeigt den Zeitversatz der beiden Si­ gnale zueinander an.
• 5. Die Radardaten werden um diesen Zeitbetrag zeitver­ zögert. Die Synchronisierung zwischen einander zu­ geordneten Navigationsmeßdaten und Radardaten ist somit hergestellt. Eine fehlerfreie Kompensation von Bewegungsfehlern in den Radardaten kann bei der SAR-Bilderzeugung wegen Synchronbedingung vorgenom­ men werden.

Im Vergleich zu einer Messung direkt an der Hardware ergibt sich durch die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung eine Reihe von Vorteilen. Die Verzögerungszeit zwischen den Navigationsmeßdaten und den Radardaten läßt sich über das ge­ samte System, also von der Erfassung bis zur Aufzeichnung bzw. Verarbeitung der Daten, mit einer einzigen Messung er­ fassen. Die Verzögerungszeit kann vor jeder SAR-Bildprozes­ sierung gemessen werden, wodurch Langzeitschwankungen des Zeitversatzes erfaßt werden können. Die Messung der Verzöge­ rungszeit ist vom verwendeten Navigationssystem unabhängig. Modifikationen der Hardware des Navigationssystems haben kei­ nen Einfluß auf die Messung. Die Messung entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung erfolgt verzögerungsfrei.

Im folgenden werden das Verfahren nach der Erfindung und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anlie­ genden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der geometrischen Situation für ein flugzeuggetragenes SAR und der Wahl des Koordinatensystems;

Fig. 2 schematisch ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des Signalverarbeitungsverfah­ rens zur SAR-Prozessierung mit Bewegungskompensa­ tion unter Anwendung einer Synchronisierung der Navigationsmeßdaten;

Fig. 3 ein detailliertes Blockschaltbild der Synchroni­ sierung der Navigationsmeßdaten, und

Fig. 4 ein detaillierteres Blockschaltbild desjenigen Teils der Schaltung nach Fig. 3 (darin gestri­ chelt dargestellt), der für die Berechnung des Zeitversatzes zwischen Radar- und Navigationsmeß­ daten und damit für deren Synchronisierung zu­ ständig ist.

In Fig. 1 ist schematisch die geometrische Situation für ein flugzeuggetragenes SAR und die Wahl des räumlichen Koordina­ tensystems x, y und z dargestellt. Ein Flugzeug F soll sich in einer nominellen Vorwärtsflugrichtung x bewegen; die Rich­ tung quer und horizontal zur nominellen Flugrichtung ist mit y und die Höhenrichtung mit z bezeichnet. Die minimale Schrä­ gentfernung zu einem Punkt P am Boden ist mit R₀ und der Azi­ mutüberdeckungswinkel mit Θ_A bezeichnet.

Die in der nun folgenden Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung verwendeten Ausdrücke bedeuten im einzelnen:
H₀ mittlere Flughöhe über Grund;
K(t) Korrelationsergebnis;
K_RDM(t) Korrelationsergebnis (Reflektivitätsversatzmethode)
S(t) Radarrückstreusignal;
A₀ Signalamplitude;
ϕ(t) nomineller Phasenverlauf;
ϕ_err(t) Phasenfehler aufgrund Abweichung von Sollflugbahn;
R₀ minimale Schrägentfernung zu einem Punkt am Boden;
Δr_NAV(t) Ablage in Blickrichtung aus Navigationsrechnung;
Δr_RDM(t) Ablage in Blickrichtung aus Rechnung nach der Re­ flektivitätsversatzmethode;
Δt Zeitversatz zwischen Radar- und Navigationsmeßda­ ten;
Δt_RDM(t) Schrittweite für Rechnung nach der Reflektivitäts­ versatzmethode;
v_x(t) Vorwärtsgeschwindigkeit;
Δy(t) Horizontalablage quer zur nominellen Flugrichtung;
Δz(t) Variation der Flughöhe;
λWellenlänge;
Θ_D Antennendepressionswinkel.

Anhand von Fig. 2 wird im folgenden für eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen SAR-Signalverarbeitungs­ verfahrens mit Bewegungskompensation der prinzipielle Ablauf der SAR-Prozessierung beschrieben, der folgende Schritte um­ faßt:
Die empfangenen SAR-Radardaten werden zuerst in Entfernungs­ richtung komprimiert. Aus Energiegründen werden nämlich vom Radar expandierte Impulse, vorzugsweise frequenzmodulierte Impulse mit quadratischem Phasenverlauf, sogenannte Chirp-Im­ pulse, gesendet, welche nach dem Empfangen mit einer Replika dieses Signals korreliert werden. Bei einem Radar mit synthe­ tischer Apertur (SAR) wird dies als Range Compression bzw. als Kompression in Entfernungsrichtung bezeichnet. Nach einem Transponieren der komprimierten Radardaten erfolgt zu deren Synchronisierung mit den zugeordneten Navigationsmeßdaten ei­ ne Verzögerung um einen Zeitraum Δt. Der Zeitraum Δt ent­ spricht derjenigen Zeitdauer, um welche die Navigationsmeßda­ ten den Radardaten nacheilen. Der Zeitraum Δt wird berechnet. Das Verfahren zur Berechnung des Zeitraums Δt wird im späte­ ren Verlauf der Beschreibung anhand der Fig. 3 bis Fig. 5 noch im einzelnen erläutert.

Die nachfolgende Bewegungsfehlerkompensation umfaßt im ein­ zelnen mehrere Schritte. Es erfolgt eine Korrektur der Vor­ wärtsgeschwindigkeit v_x(t). Die Variation der Vorwärtsge­ schwindigkeit, also der Geschwindigkeit in x-Richtung, hat nämlich zur Folge, daß der beleuchtete Geländestreifen durch die Pulswiederholfrequenz (PRF) des Radars nicht mehr äquidi­ stant abgetastet wird.

Während eines Überfluges läßt sich dieser Bewegungsfehler durch die Online-Nachregelung der Pulswiederholfrequenz kom­ pensieren. Offline muß ein Resampling, d. h. eine Interpolati­ on und erneute Abtastung der Radarrohdaten durchgeführt wer­ den. Im Rahmen der Bewegungsfehlerkompensation ist auch eine Ablagekorrektur vorzunehmen. Die Ablage in Schrägentfernung hat nämlich außer dem Phasenfehler auch noch eine fehlerhafte Zuordnung des Rückstreusignals zu den entsprechenden Entfer­ nungstoren zur Folge.

Durch eine zusätzliche zeitliche Verzögerung des Radarechosi­ gnals vor der Phasenkorrektur läßt sich dieser störende Ef­ fekt beheben. Die Phasenkorrektur soll einen Phasenfehler ausgleichen, der durch eine Abweichung von der Sollflugbahn hervorgerufen wird. Das Radarrückstreusignal S(t) läßt sich folgendermaßen beschreiben:

S(t) = A₀.e^jϕ(t).e^jϕ_err(t) (1).

Hierbei ist A₀ die Signalamplitude, ϕ(t) der nominelle Pha­ senverlauf und ϕ_err(t) der durch die Abweichung von der Soll­ flugbahn verursachte Phasenfehler. Zur Korrektur des Phasen­ fehlers wird das Rückstreusignal S(t) mit dem konjugiert kom­ plexen Phasenfehlerterm e^-jϕ_err(t) multipliziert. Im Anschluß an die Bewegungsfehlerkompensation erfolgt noch eine Kompression in Azimutrichtung.

Das Rückstreusignal erhält nämlich durch die Veränderung der Schrägentfernung während des Vorbeifluges an dem beleuchteten Ziel einen näherungsweise quadratischen Phasenverlauf. Durch die Korrelation dieses Rückstreusignals mit einer a priori berechenbaren Funktion mit gleichem Phasenverlauf werden die Punktzielantworten in Azimutrichtung erhalten. Dieser Vorgang wird auch als Azimutkompression bezeichnet.

Als Navigationsmeßdaten werden die Meßergebnisse eines Navi­ gationssystems wie z. B. eines GPS(Ground Positioning System)- Empfängers, eines Trägheitsnavigationssystems (INS; Inertial Navigation System) oder aus Kombinationen dieser Verfahren herangezogen.

In Fig. 3 ist unter Rückgriff auf die in Fig. 2 gezeigte Ein­ richtung ein detailliertes Blockschaltbild der Synchronisie­ rung der Navigationsmeßdaten mit den Radardaten dargestellt. Darin werden die in Entfernungsrichtung komprimierten und da­ nach transponierten Radardaten einer Einrichtung 10 zur Be­ rechnung eines Ablagesignals Δr_RDM(t) in Antennenblickrichtung zugeführt.

Die Berechnung kann mittels der in der Patentschrift 39 22 428 beschriebenen Reflektivitätsversatzmethode erfol­ gen. Die Navigationsmeßdaten werden einer Einrichtung 20 zur Berechnung eines Ablagesignals Δr_NAV(t) in Anten­ nenblickrichtung zugeleitet. In einer Einrichtung 30 zur Be­ rechnung der Verzögerung der Navigationsmeßdaten erfolgt eine Bestimmung des Zeitversatzes Δt zwischen den Radardaten und den Navigationsmeßdaten. Dieser Einrichtung 30 ist eine Ein­ richtung 40 zur Zeitverzögerung der Radardaten um den Betrag Δt nachgeordnet, um den Zeitversatz zwischen den zugeordneten Radardaten und Navigationsmeßdaten auszugleichen.

Für die Bewegungsfehlerkompensation von SAR-Systemen ist zum einen die korrekte Bestimmung der Vorwärtsgeschwindigkeit v_x(t) in x-Richtung sowie des Ablagesignals Δr_NAV(t) des Trägers (Flugzeug) in Blickrichtung (LOS; Line of Sight) der Antenne von Bedeutung, was in Fig. 3 auch dargestellt ist. Zum ande­ ren werden die mittels der Einrichtung 40 um den Zeitversatz Δt verzögerten Radardaten zur Bewegungsfehlerkompensation be­ nötigt.

In Fig. 4 ist ein detaillierteres Blockschaltbild des in Fig. 3 innerhalb eines gestrichelt umrandeten Blocks liegen­ den Teils der Schaltung nach Fig. 3 dargestellt, der für die Berechnung des Zeitversatzes zwischen Radar- und Navigations­ meßdaten und damit für deren Synchronisierung zuständig ist.

Die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung 20 zur Berechnung des Ab­ lagesignals Δr_NAV(t) in Antennenblickrichtung enthält dabei im einzelnen eine Einheit 20 ₁, welche das die Horizontalablage des Flugzeugs zum nominellen Flugweg angebende Eingangssignal Δy(t), das die Variation der Flughöhe angebende Eingangssi­ gnal Δz(t), das die mittlere Flughöhe über Grund angebende Eingangssignal H₀ und das die minimale Schrägentfernung zwi­ schen der Radarantenne und einem Punkt am Boden angebende Eingangssignal R₀ mittels einer Methode, wie sie beispiels­ weise in den Patentschriften DE 42 25 413 und DE 44 03 190 beschrieben ist, verarbeitet, um daraus das Ablagesignal Δr'_NAV(t) des Flugzeugs in Antennenblickrichtung zu erzeugen. Dieses Ablagesignal Δr'_NAV(t) wird folgendermaßen bestimmt:

oder

Δr'_NAV(t) = Δy(t).cosΘ_D - Δz(t).sinΘ_D, (3)

wobei gilt:

Hierbei ist R₀ die minimale Soll-Schrägentfernung zwischen der Radarantenne und einem Punkt am Boden. Die mittlere Flug­ höhe ist mit H₀ bezeichnet und Θ_D beschreibt den Antennende­ pressionswinkel. Die Korrekturphase errechnet sich zu

Darüber hinaus enthält die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung 20 im einzelnen im Anschluß an die Einheit 20 ₁ eine Einheit 20 ₂, welche ein Hochpaßfilter darstellt, das ebenso konfiguriert und abgestimmt ist wie ein später noch beschriebenes Hochpaß­ filter in der Einheit 10. Die Einheit 20 ₂ erzeugt also aus dem Ablagesignal Δr'_NAV(t) das Ausgangssignal Δr_NAV(t).

Wie bereits erwähnt wurde, wird in der beschriebenen Einrich­ tung zur SAR-Bilddarstellung außer der Bewegungsfehlerkompen­ sation mit Navigationsmeßdaten vorzugsweise nach den Patenten 42 25 413 und DE 44 03 190 auch noch eine Bewegungsfehlerkom­ pensation mit der Reflektivitätsversatzmethode nach der Pa­ tentschrift 39 22 428 C2 vorgenommen.

Diese Reflektivitätsversatzmethode ist ein Verfahren zur Be­ stimmung der Bewegungsfehler eines SAR-Systems, welches die Radarrohdaten vor der Azimutkompression auswertet. Das Ver­ fahren gestattet es, die Ablage Δr_RDM(t) des Trägers (Flugzeug) vom nominellen Flugweg in Antennenblickrichtung und die Vorwärtsgeschwindigkeit zu bestimmen. Dabei ergibt sich der folgende Ablauf der Reflektivitätsversatzmethode, wie er auch in Fig. 4 veranschaulicht ist:

• 1. Berechnung der Azimutleistungsspektren S(f, n) aus n Radarimpulsen für jede Azimutzeile.
• 2. Bildung der Azimutleistungsspektren S(f, n) durch Mittelung der Spektren von je 32 benachbarten Azi­ mutzeilen.
  K_RDM(f, n) = S(f, n) ⊗ S(f, n - 1). (6)
• 4. Detektion des Maximums des Korrelationsergebnisses K_RDM(f, n). Die Position des Maximums zeigt den Fre­ quenzversatz der Reflektivität an.
• 5. Durch Einsatz eines Sigma-Filters werden Fehler der Kreuzkorrelation erkannt und korrigiert. Ursache von Fehlern sind im wesentlichen sprunghafte zeitliche Änderungen des Reflektivitätsverlaufs.
• 6. Tiefpaßfilterung des zeitlichen Verlaufs der zuvor berechneten Frequenzversätze und anschließende Um­ rechnung in den zeitlichen Verlauf der Vorwärtsge­ schwindigkeit.
• 7. Hochpaßfilterung des zeitlichen Verlaufs der Fre­ quenzversätze zur Gewinnung der Beschleunigung in An­ tennenblickrichtung. Anschließend erfolgt eine zwei­ fache Integration und eine Normierung zur Bestimmung des Ablagesignals Δr_RDM(t).
• 8. Aus dem Ablagesignal Δr_RDM(t) in Antennenblickrichtung werden schließlich die Werte zur Korrektur der Lauf­ zeitfehler der Radarimpulse sowie die Korrek­ turphasenwerte errechnet.

Die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung 30 zur Berechnung der Verzögerung der Navigationsmeßdaten und damit zur Bestimmung des Zeitversatzes Δt zwischen den Radardaten und den Naviga­ tionsmeßdaten enthält eine Einheit 30 ₁ zur Durchführung der an sich bekannten Kreuzkorrelation, der die Ablagesignale Δr_NAV(t) und Δr_RDM(t) in der Antennenblickrichtung zugeführt werden. Aus diesen beiden Ablagesignalen wird in der Einheit 30 ₁ das Kreuzkorrelationsergebnis K(t) generiert:

K(t) = Δr_NAV(t) ⊗ Δr_RDM(t) (7)

Der Einheit 30 ₁ zur Durchführung der Kreuzkorrelation ist ei­ ne Einheit 30 ₂ nachgeordnet, welche das Maximum des Korrela­ tionsergebnisses K(t) ermittelt. Die Position des Maximums bzw. der Abszissenwert des Maximums bezeichnet nun den ge­ suchten Zeitversatz Δt.

Weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten des gemäß der Erfindung arbeitenden Verfahrens bestehen bei Lidar- und So­ narsystemen, die in einer einem Radarsystem mit synthetischer Apertur entsprechenden Weise arbeiten.

Claims (7)

1. Verfahren zur Synchronisation von Navigationsmeßdaten unter Verwendung zum einen von mittels der sogenannten Re­ flektivitätsversatzmethode gewonnenen Radardaten eines von einem Flugkörper, wie einem Flugzeug getragenen, mit einer vorzugsweise senkrecht zur Flugrichtung und schräg nach unten ausgerichteten Radarantenne versehenen SAR (Synthetic Apertu­ re-Radar; Radar mit synthetischer Apertur)-Systems und zum anderen von den Navigationsmeßdaten eines kooperierenden Na­ vigationssystems, dadurch gekennzeichnet, daß eine Synchronisierung der Navigationsmeßdaten mit den Radardaten vorgenommen wird, die in der Weise erfolgt, daß aus den Ra­ dardaten mittels der Reflektivitätsversatzmethode ein Ablage­ signal Δr_RDM(t) des Flugzeugs in Blickrichtung der Radaran­ tenne bestimmt wird, daß aus den Navigationsmeßdaten ein Ab­ lagesignal Δr_NAV(t) in Blickrichtung der Radarantenne bestimmt wird, daß die Ablagesignalverläufe Δr_RDM(t) und Δr_NAV(t) kreuz­ korreliert werden und aus dem sich daraus ergebenden Kreuz­ korrelationsergebnis K(t) das Maximum von K(t) ermittelt wird, wobei die Position des Korrelationsmaximums der Funk­ tion K(t) den Zeitversatz Δt zwischen den Radardaten und den Navigationsmeßdaten anzeigt, und daß schließlich die Radarda­ ten um den Zeitbetrag Δt verzögert werden, bevor im Rahmen der SAR-Bilderzeugung die eigentliche Kompensation der Bewe­ gungsfehler erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aussendung expandierter Radarimpulse, z. B. sogenannter Chirpimpulse, eine der jeweiligen Expansionsart angepaßte Radarimpulskompression in Entfernungsrichtung auf der Empfangsseite vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vor der Durchführung der Kreuzkorrelation das aus den Navigationsmeßdaten berechnete Ablagesignal Δr_NAV(t) hochpaßgefiltert wird, wobei die Hochpaßfilterung in der gleichen Weise wie die ebenfalls vor der Kreuzkorrelation durchgeführte Hochpaßfilterung des mittels der Reflektivi­ tätsversatzmethode ermittelten Ablagesignals Δr_RDM(t) ausge­ führt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeich­ net durch eine entsprechende Anwendung bei Sonar- oder Lidar­ systemen.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ein­ richtung (10) zur Berechnung des in Antennenblickrichtung vorliegenden Ablagesignals Δr_RDM(t) mittels der Reflektivi­ tätsversatzmethode aus den Radardaten vorgesehen ist, daß ei­ ne Einrichtung (20) zur Berechnung des in Antennenblickrich­ tung vorliegenden, aus den Navigationsmeßdaten hergeleiteten Ablagesignals Δr_NAV(t) vorgesehen ist, daß eine Einrichtung (30) zur Bestimmung des Zeitversatzes Δt zwischen den Radar- und den Navigationsmeßdaten vorgesehen ist, die zum einen aus einer mit den Ablagesignalen Δr_RDM(t) und Δr_NAV(t) beaufschlag­ ten Einheit (30 ₁) zur Durchführung einer an sich bekannten Kreuzkorrelation zur Generierung des Korrelationsergebnisses K(t) und zum anderen aus einer dieser Einheit (30 ₁) nachge­ ordneten Einheit (30 ₂) besteht, welche das Maximum des Korre­ lationsergebnisses K(t) ermittelt und die Position bzw. den Abszissenwert des Maximums Δt ausgibt, und daß eine der Ein­ richtung (30) zur Bestimmung des Zeitversatzes Δt nachgeord­ nete Einrichtung (40) zur Zeitverzögerung der Radardaten um einen Betrag Δt vorgesehen ist, so daß der Zeitversatz Δt zwischen Radar- und Navigationsmeßdaten ausgeglichen wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfah­ rens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radardaten, die sowohl der Einrichtung (10) zur Berech­ nung des Ablagesignals Δr_RDM(t) in Antennenblickrichtung als auch der Einrichtung (40) zur Zeitverzögerung zugeführt wer­ den, vorher eine Einrichtung zur Kompression in Entfernungs­ richtung durchlaufen.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung (20) zur Berechnung des Ablagesignals Δr_NAV(t) in Antennenblickrichtung aus einer Einheit (20 ₁), welche ein eine Horizontalablage des Flugzeugs vom nominellen Flugweg angebendes Eingangssignal Δy(t), ein eine Variation der Flughöhe angebendes Eingangssignal Δz(t), ein die mittlere Flughöhe über Grund angebendes Eingangssi­ gnal H₀ und ein die minimale Schrägentfernung zwischen der Radarantenne und einem Punkt am Boden angebendes Eingangssi­ gnal R₀ zur Generierung eines die Ablage des Flugzeugs in An­ tennenblickrichtung angebendes Signal Δr'_NAV(t) verarbeitet, und aus einer der vorgenannten Einheit (20 ₁) nachgeordneten und damit das Signal Δr'_NAV(t) aufnehmenden Einheit (20 ₂) be­ steht, welche ein Hochpaßfilter darstellt, das ebenso konfi­ guriert und abgestimmt ist wie das Hochpaßfilter in der Ein­ richtung (10) zur Berechnung des Ablagesignals Δr_RDM(t) in An­ tennenblickrichtung und welche das der Einheit (30 ₁) zur Durchführung der Kreuzkorrelation zugeführte Ablagesignal Δr_NAV(t) erzeugt.