DE19731111B4 - Method for identifying and classifying a target - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Identifizierung sowie Klassifizierung eines Zieles, wobei
– ein Gegenstand von mindestens einem auf diesen abgestimmten pysikalischen Detektor erfaßt wird,
– aus dem Ausgangssignal des Detektors zumindest mittels einer Schwellwertbildung sowie einer Auswerteeinrichtung mindestens ein Ziel ermittelt wird und
– das Ziel identifiziert und/oder klassifiziert wird anhand von vorgebbaren Eigenschaften des Ausgangssignals sowie einer vektoriell arbeitenden Anordnung,
dadurch gekennzeichnet,
– daß jeder vorgebbaren unabhängigen Eigenschaft, die für die Identifikation und/oder Klassifikation benötigt wird und die aus mindestens einem Ausgangssignal eines Detektor ermittelbar ist, ein vektorieller Indikator zugeordnet wird,
– daß mittels des mindestens einen Indikators ein Vektorraum aufgespannt wird, dessen Dimension der Anzahl aller zulässigen Basis-Identitäten entspricht,
– daß jedem erfaßten Ziel (Z) innerhalb des Vektorraumes ein Ziel-Identifikationsvektor (ID(Z)) zugeordnet wird,
– daß der Ziel-Identifikationsvektor (ID(Z))) vektoriell zerlegt wird in einen Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor (IV(Z)) und in einen Widerspruchs-Vektors (VC(Z)), wobei der...Method for identifying and classifying a target, wherein
- an object is detected by at least one physical detector tuned to it,
- At least one target is determined from the output signal of the detector, at least by means of a threshold value and an evaluation device, and
The target is identified and / or classified on the basis of specifiable characteristics of the output signal and of a vector-based arrangement,
characterized,
- That each specifiable independent property, which is required for the identification and / or classification and which can be determined from at least one output signal of a detector, a vector indicator is assigned,
That by means of the at least one indicator a vector space is spanned whose dimension corresponds to the number of all permissible base identities,
That a target identification vector ( ID (Z) ) is assigned to each detected target (Z) within the vector space,
That the target identification vector ( ID (Z) )) is vectorially decomposed into a main trend identity vector ( IV (Z) ) and into a contradiction vector ( VC (Z) ), where the ...

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Identifizierung sowie Klassifizierung eines Zieles nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention is based on a method for identification as well Classification of an objective according to the preamble of the claim 1.

Im Rahmen dieser Patentanmeldung wird ein Ziel definiert als ein einen vorgebbaren Schwellwert überschreitendes Ausgangssignal eines Detektors, beispielsweise eines akustischen oder optischen Detektors oder eines Radardetektors (Radaranlage) oder einer Kombination aus solchen Detektoren.in the This application defines a goal as one specifiable threshold exceeding Output signal of a detector, such as an acoustic or optical detector or a radar detector (radar system) or a combination of such detectors.

Eine solche Identifizierung sowie Klassifizierung eines Zieles ist in vielen zivilen sowie militärischen Bereichen anwendbar. Beispielsweise ist es bei der Überwachung des zivilen und/oder militärischen See- und/oder Luftverkehrs erforderlich zu erkennen, ob sich zwei Verkehrsteilnehmer auf einem sogenannten Kollisionskurs befinden. Dabei kann sich beispielsweise einer der Verkehrsteilnehmer auf einem erlaubten regulären Kurs befinden, während der andere Verkehrsteilnehmer sich absichtlich oder versehentlich auf einem nicht erlaubten Kurs befindet.A such identification as well as classification of a goal is in many civilian as well as military areas applicable. For example, it is in the monitoring of civilian and / or military Sea and / or air traffic required to detect whether two Road users are on a so-called collision course. In this case, for example, one of the road users a permitted regular Course, while the other road user intentionally or accidentally is on a not allowed course.

Zur Lösung derartiger Aufgaben sind insbesondere in der Radartechnologie eine Vielzahl von Verfahren bekannt. Beispielsweise kann mittels ortsfester Radar-Überwachungsstationen (Lotsenstationen) die Größe (Rückstreuquerschnitt) einer oder beider Verkehrsteilnehmer sowie deren Geschwindigkeit und/oder Kurs (Spur) bestimmt werden. Außerdem ist eine solche Überwachung möglich mittels einer an Bord eines Verkehrsteilnehmers befindlichen mobilen Radaranlage (Bordradar). Es ist naheliegend, eine solche Identifikation und/oder Klassifikation mittels weiterer Detektoren, beispielsweise eines optischen Fernrohres, durchzuführen oder zu unterstützen.to solution Such tasks are especially in radar technology Variety of methods known. For example, by means of stationary Radar monitoring stations (Pilot stations) the size (backscatter cross section) one or both road users and their speed and / or course (lane). Besides, such monitoring is possible by means of a mobile on board a road user Radar system (on-board radar). It is obvious, such identification and / or Classification by means of further detectors, for example one optical telescope, perform or to support.

Derartige Identifizierungen und/oder Klassifizierungen sind in nachteiliger Weise unflexibel sowie unzuverlässig, da diese Verfahren allein auf der physikalischen Auswertung der Ausgangssignale der Detektoren beruhen. Wird beispielsweise eine vorhandene Überwachungsstation nachträglich durch einen zusätzlichen Detektor erweitert, so sind im allgemeinen in nachteiliger Weise umfangreiche Änderungen an der Auswerteeinheit erforderlich, um die Ausgangssignale des zusätzlichen Detektors zu berücksichtigen.such Identifications and / or classifications are more disadvantageous Way inflexible and unreliable, since these methods are based solely on the physical evaluation of Output signals of the detectors are based. For example, a existing monitoring station later through an additional detector extended, so are generally disadvantageously extensive changes required at the evaluation unit to the output signals of the additional Detector.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, das weitgehend unabhängig ist von der Art der Ausgangssignale der Detektoren sowie deren Anzahl und das in zuverlässiger Weise eine Identifikation und/oder Klassifikation eines detektierten Zieles ermöglicht.Of the Invention is therefore based on the object, a generic method specify that largely independent depends on the type of output signals of the detectors and their number and in more reliable Way an identification and / or classification of a detected Goal possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.These Task is solved by the features stated in the characterizing part of patent claim 1. Advantageous embodiments and / or developments are the other claims removable.

Die Erfindung beruht auf der Verwendung sogenannter Indikatoren. Diese sind vorteilhafterweise weitgehend unabhängig von den Ausgangssignalen der verwendeten pysikalischen Detektoren. Ein Indikator ist ein abstrakter Begriff für eine vorgebbare Eigenschaft und/oder ein vorgebbares Verhalten eines tatsächlichen Gegenstandes, beispielsweise eines Flugzeuges oder eines Schiffes, der von mindestens einem darauf abgestimmten Detektor, beispielsweise einer Radaranlage, als Ziel erfaßt wird. Ein Indikator ist also ein abstrakter Begriff für eine vorgebbare qualitative und quantitative identifizierungsrelevante Information.The The invention is based on the use of so-called indicators. These are advantageously largely independent of the output signals the physical detectors used. An indicator is on abstract term for a predefinable property and / or a specifiable behavior of a actual object, For example, an aircraft or a ship, of at least a matched detector, such as a radar, as a destination becomes. An indicator is therefore an abstract term for a predefinable one qualitative and quantitative information relevant to identification.

Beispielsweise kann ein erster Indikator lediglich bewerten, ob sich ein Flugzeug innerhalb eines diesem zugewiesenen Flugkorridors befindet. Ein zweiter Indikator kann beispielsweise bewerten, ob sich ein Flugzeug bei einem diesem zugewiesenem Zeitschlitz (time slot) an dem zu diesem gehörenden Ort innerhalb des Flugkorridors befindet.For example For example, a first indicator can only evaluate whether an aircraft is flying within a dedicated flight corridor. One For example, second indicator can evaluate whether an aircraft at a time slot assigned to it belonging to this Location is located within the flight corridor.

Es ist auch möglich, einen Indikator für abstrakte Eigenschaften auszubilden. Zum Beispiel kann ein Indikator eine von mehreren physikalischen Größen einer Zielspur abgeleitete Eigenschaft darstellen. Beispielsweise kann ein Indikator anzeigen, ob ein Ziel (Flugzeug) dem Kurs eines Flugplanes folgt. Ein anderer Indikator kann anzeigen, ob ein Ziel von einem Ursprungsgebiet, das als freundliches Ursprungsgebiet bewertet wird, gestartet ist. Ein weiterer Indikator kann anzeigen, ob ein Ziel ein als feindlich bewertetes Gebiet überfliegt. Außerdem kann ein Indikator darauf ausgerichtet werden, ob ein Ziel ein als feindlich zu bewertendes Angriffsverhalten zeigt.It is also possible to construct an indicator for abstract properties. For example, an indicator may represent a property derived from multiple physical quantities of a target track. For example, an indicator may indicate whether a target (aircraft) is following the course of a flight plan. Another indicator may indicate whether a destination has been started from an area of origin rated as a friendly area of origin. Another indicator can indicate if a target is flying over an enemy-rated area. In addition, an indicator can be targeted to determine whether a target is hostile Attack behavior shows.

Weiterhin ist es möglich, daß ein Indikator ein Ausgangssignal, beispielsweise die mittels einer Radaranlage und des Doppler-Effektes ermittelte Geschwindigkeit, unmittelbar bewertet.Farther Is it possible, the existence Indicator an output signal, for example by means of a radar and the Doppler effect determined speed, immediately rated.

Es ist ersichtlich, daß die vorstehend beispielhaft erwähnten Indikatoren auf einer vorgebbaren Auswertung und/oder Bewertung der Ausgangssignale von einzelnen oder mehreren Detektoren beruhen. Denn in diesen Ausgangssignale müssen direkt oder indirekt, das heißt nach einer vorgebbaren Auswertung und/oder Bewertung, diejenigen Eigenschaften vorhanden sein, die dann mittels der daraus ermittelten Indikatoren weiterverarbeitet werden.It it can be seen that the mentioned above by way of example Indicators on a specifiable evaluation and / or evaluation the output signals of single or multiple detectors are based. Because in these output signals must directly or indirectly, that is after a specifiable evaluation and / or evaluation, those Be present properties, which then determined by means of the determined Be further processed.

Aus den vorstehenden Beispielen ist ersichtlich, daß die Wahl der Indikatoren sowie deren Anzahl von der gewünschten Art der Identifizierung und/oder Klassifizierung abhängt. Beispielsweise können die Indikatoren derart gewählt werden, daß lediglich zivile Flugzeuge erfaßt, identifiziert sowie klassifiziert werden können.Out The above examples show that the choice of indicators as well as their number of the desired Type of identification and / or classification depends. For example can the indicators are chosen in such a way be that only detected civil aircraft, can be identified and classified.

Es ist weiterhin ersichtlich, daß ein Indikator weitgehend unabhängig ist von der Art eines Detektors. Beispielsweise kann ein Indikator daraus abgeleitet werden, daß ein Flugzeug eine vorgebbare definierte (Radar-)Kennung über einen sogenannten (Radar-)Transponder veranlaßt. Wird nun beispielsweise dieser Transponder ersetzt durch einen tech nisch verbesserten Nachfolgetyp, der beispielsweise auf einem anderen Frequenzbereich arbeitet und/oder eine andere Verschlüsselung für die auszusendende Kennung besitzt, so ändert sich ein lediglich auf die Kennung abgestimmter Indikator in vorteilhafter Weise nicht.It is also apparent that a Indicator largely independent is the kind of a detector. For example, an indicator be deduced from this that a Plane a predetermined defined (radar) identifier over a so-called (radar) transponder causes. Will now, for example this transponder replaced by a technically improved successor type, for example, working on a different frequency range and / or another encryption for the has to be sent identifier, so one changes only on the identifier matched indicator not in an advantageous manner.

Die erwähnten Beispiele zeigen, daß es möglich ist, voneinander unabhängige Indikatoren zu wählen. Beispielsweise ist ein das Einhalten eines Flugplans bewertender Indikator unabhängig von einem feindliche Eigenschaften, beispielsweise ein typisches Angriffsverhalten, bewertenden Indikator.The mentioned Examples show that it possible is, independent of each other To choose indicators. For example is an indicator that assesses adherence to a flight plan regardless of hostile characteristics, such as a typical attack behavior, evaluating indicator.

Jedem ermittelten Indikator wird nun eine Tendenz zugeordnet, welche der Basis-Identität des Indikators entspricht. Sollen beispielsweise in einem System Freund-, Feind- sowie Neutral-Ziele identifiziert werden, so gibt es genau die diesen zugeordneten Basis-Identitäten Freund, Feind sowie Neutral. Für diese Basis-Identititäten, die an sich sogenannte Ja-Nein-Aussagen darstellen, kann es bedarfsweise vorteilhaft sein, wenn es zu jeder Basis-Identität eine Tendenz gibt, das heißt eine Verfeinerung oder Abstufung. Eine Auswertung mit solchen Tendenzen ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn für ein zu identifizierendes Ziel unzureichende oder sogar widersprüchliche Informationen vorliegen. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, wenn es zu der Basis-Identität "Freund" eine mit "Vermutlich Freund" bezeichnete Abschwächung gibt oder zu der Basis-Identität "Feind" eine mit "Vermutlich Feind" bezeichnete Abschwächung. Eine solche Abschwächung kann als eine Art Zwischenwert bezeichnet werden.Each The indicator determined is now assigned a tendency which the Basic identity corresponds to the indicator. For example, in a system Friend, enemy and neutral targets are identified, so there it's just the base identities associated with it friend, enemy and neutral. For this Basic Identities, which in themselves constitute so-called yes-no statements, it can if necessary be advantageous if there is a tendency to any basic identity, that is one Refinement or gradation. An evaluation with such tendencies is useful, for example, if for a target to be identified inadequate or even contradictory Information is available. For example, it may be advantageous if there is a weakening to the basic identity of "friend" called "presumably friend" or to the base identity "enemy" an attenuation called "presumably enemy". A such mitigation can be called a kind of intermediate value.

Jedem aktuell ermitteltem Indikator wird also zugeordnet, ob er eine Tendenz zu Freund, Feind oder Neutral zeigt. Es ist nun vorteilhaft, jeden aktuell ermittelten Indikator mit einer vorgebbaren Bewertungszahl, die beispielsweise von der Genauigkeit, der Zuverlässigkeit und/oder der Wichtigkeit des Indikators abhängt, zu gewichten (bewerten). Dadurch wird festgelegt, welchen Beitrag dieser aktuell ermittelte Indikator leistet zur Ermittlung der Identität eines Zieles.Each currently determined indicator is thus assigned, whether he has a tendency shows to friend, enemy or neutral. It is now beneficial to everyone currently determined indicator with a specifiable rating number, the for example, accuracy, reliability and / or importance of the indicator depends on weight (rate). This determines what contribution this currently determined indicator makes the determination of the identity of a Target.

Es ist nun vorteilhaft, derartige Indikatoren als Vektoren auszubilden und mit diesen einen Vektorraum mit vorgebbarer Dimension zu bilden. Diese ist abhängig von dem vorgegebenen Problem der Identifikation und/oder Klassifikation. Es ist ersichtlich, daß bei einem einfachen Problem, beispielsweise einer Kollisionswarnung im Luftverkehr, lediglich ein Vektorraum mit geringer Dimension benötigt wird. Denn es muß lediglich festgestellt werden, welcher Verkehrsteilnehmer sich auf einem korrekten Kurs (1. Dimension) befindet und welcher Verkehrsteilnehmer sich auf einem möglichen Kollisionskurs (2. Dimension) befindet. Es ist ersichtlich, daß es durch derartige vektorielle Indikatoren beispielsweise möglich ist, einen möglichen Kollisionsort zu ermitteln und bedarfsweise geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten.It is now advantageous to form such indicators as vectors and with them to form a vector space with a predeterminable dimension. This is dependent from the given problem of identification and / or classification. It can be seen that at a simple problem, such as a collision warning in air traffic, only a vector space with a small dimension needed becomes. Because it only has to be determined which road users are on a correct course (1st dimension) and which road users are on a possible Collision course (2nd dimension) is located. It can be seen that it is through such vectorial indicators, for example, is possible a possible Determine the collision site and, if necessary, appropriate countermeasures initiate.

Es ist ersichtlich, daß nicht für jeden Indikator eine Dimension in dem vorgebbarem m-dimensionalen Identitäts-Vektorraum existiert, sondern nur je genau eine Dimension für eine sogenannte "Basis-Identität". Eine solche Basis-Identität kann bedarfsweise in der vorstehend beschriebenen Weise verfeinert (unterteilt) werden, beispielsweise mittels der erwähnten Abschwächungen.It it is obvious that not for each Indicator a dimension exists in the prescribable m-dimensional identity vector space, but only ever one dimension for a so-called "basic identity". Such a basic identity can be required refined (subdivided) in the manner described above, for example, by means of the mentioned Downturns.

Es ist möglich, daß jeder Indikator einen m-dimensionalen Vektor in dem m-dimensionalen Identitäts-Vektorraum darstellt. In einem solchen Fall wird dann ein Identitätsvek tor beschrieben durch die mathematische Vektorsumme aller m Indikator-Vektoren, wobei m eine vorgebbare ganze Zahl ist. Wird dagegen jedem Indikator nur eine Tendenz (Basis-Identität) zugeordnet, so ist bei der erwähnten Vektorsumme nur die dieser Tendenz entsprechende Komponente ungleich null und alle anderen (Vektor-)Komponenten immer gleich null.It is possible for each indicator to represent an m-dimensional vector in the m-dimensional identity vector space. In such a case, an identity vector is then described by the math matic vector sum of all m indicator vectors, where m is a predeterminable integer. If, on the other hand, only one tendency (basic identity) is assigned to each indicator, only the component corresponding to this tendency is non-zero and all other (vector) components are always equal to zero in the case of the vector sum mentioned above.

Mit derartigen, durch unabhängige Identitäten aufgespannten Vektorräumen sind in vorteilhafter Weise sehr komplexe (schwierige) Identifikationen und/oder Klassifikationen möglich. Außerdem ist es vorteilhafterweise möglich, einen bereits bestehenden Vektorraum, der eine vorgebbare Dimension besitzt, in einfacher und kostengünstiger Weise um mindestens eine Dimension zu erweitern und dann in diesem erweiterten Vektorraum die Identifikationen und/oder Klassifikationen auszuführen. Beispielsweise ist es möglich, einen aus Indikatoren aufgespannten Vektorraum, der lediglich auf die Kollisionswarnung für zivile Verkehrsflugzeuge in einem vorgebbaren zivilen Flugkorridor ausgelegt ist, auf einen weiteren Typ von Flugkorridor mit zusätzlicher Überwachung von militärischen Flugzeugen zu erweitern. In einem solchen Fall müssen für den vorhandenen Vektorraum lediglich weitere unabhängige Indikatoren, welche den weiteren Flugkorridor sowie militärische Flugzeuge erfassen, gebildet werden. Dabei erhöht sich die Dimension des vorhandenen Vektorraums um die Anzahl der hinzugefügten unabhängigen Basis-Identitäten.With such, by independent identities spanned vector spaces are advantageously very complex (difficult) identifications and / or classifications possible. Furthermore it is advantageously possible an existing vector space that has a predeterminable dimension owns, in a simple and cost effective way at least expand a dimension and then in this extended vector space to carry out the identifications and / or classifications. For example Is it possible, a vector space spanned by indicators, which is merely open the collision warning for civil airliners in a specified civil flight corridor is designed for another type of flight corridor with additional monitoring from military Expand aircraft. In such a case need for the existing vector space only further independent Indicators showing the wider flight corridor and military aircraft capture, be formed. This increases the dimension of the existing one Vector space by the number of independent base identities added.

Das beschriebene Verfahren der Identifikation und/oder Klassifikation von Zielen mittels vektorieller Indikatoren wird nachfolgend anhand eines Beispieles unter Bezugnahme auf eine Figur näher erläutert. Diese zeigt lediglich aus Gründen der zeichnerischen Darstellung einen dreidimensionalen Vektorraum, der aus unabhängigen Basis-Identitäten aufgespannt ist und der zur Identifikation und/oder Klassifikation von sogenannten Freund-/Feind-Zielen dient. Damit ist beispielsweise im zivilen Luftverkehr eine Unterscheidung zwischen einem auf korrektem Kurs fliegenden Luftfahrzeug (Freund) und einem auf Kollisionskurs befindlichen Luftfahrzeug (Feind) möglich.The described method of identification and / or classification of goals using vectorial indicators is explained below an example with reference to a figure explained in more detail. This shows just for reasons the graphic representation of a three-dimensional vector space, the independent one Base identities spanned is and for the identification and / or classification of so-called Serving friend / foe targets. This is, for example, in the civilian Air traffic makes a distinction between one on correct course flying aircraft (friend) and one on a collision course Aircraft (enemy) possible.

Die Figur zeigt für den beispielhaft dargestellten dreidimensionalen Vektorraum einen Koordinatenursprung KO, von dem drei voneinander unabhängige vektorielle Basis-Identitäten ausgehen. Diese sind mit Freundkomponente FRC, Feindkomponente HOC sowie Neutralkomponente NEC bezeichnet. Diesen vektoriellen Basis-Identitäten liegen entsprechend gewählte (physikalische) Detektoren zugrunde, beispielsweise Radar- und/oder Funkanlagen mit zugehörigen, an sich bekannten Auswerteeinrichtungen. Zu jeder dieser Komponenten gehört ein Einheitsvektor (Basis-Vektor). Diese werden mit Freundbasis FRB, Feindbasis HOB sowie Neutralbasis NEB bezeichnet. In dem von diesen Basis-Vektoren aufgespannten (Unbekannt-)Raum VU sind keine Entscheidungen möglich. Dieser (Unbekannt-)Raum VU enthält eine Art Vektor-Rauschen. Alle innerhalb dieses Raumes VU liegenden Ziele Z werden daher als "Unbekannt" identifiziert und/oder klassifiziert. Zu einigen Komponenten sind nach an sich bekannten Verfahren eindeutige Schwellwerte ermittelbar. Beispielsweise gehört zu der Freundkomponente FRC der zugehörige Freund-Schwellwert SFR. Gehört beispielsweise zu einem zu identifizieren Ziel Z eine hauptsächliche vektorielle Freundkomponente, deren Betrag größer ist als der Freund-Schwellwert SFR, so ist das Ziel Z als "Freund" identifiziert. Ist der Betrag der hauptsächlichen Freundkomponente kleiner gleich dem Freund-Schwellwert SFR, so wird das Ziel Z als ein "vermutlicher Freund" identifiziert. Entsprechend gehört zu der vektoriellen Feindkomponente HOC der zugehörige Feind- Schwellwert SHO. Gehört beispielsweise zu einem zu identifizierenden Ziel Z eine hauptsächliche vektorielle Feindkomponente, deren Betrag größer ist als der Feind-Schwellwert SHO, so wird das Ziel Z als "Feind" identifiziert. Ist der Betrag der hauptsächlichen Feindkomponente kleiner gleich dem Feind-Schwellwert SHO, so wird das Ziel Z als "Suspekt" identifiziert.The figure shows for the three-dimensional vector space exemplified a coordinate origin KO, emanating from the three independent vectorial base identities. These are designated FRC friend component, HOC enemy component, and NEC neutral component. These vectorial base identities are based on appropriately selected (physical) detectors, for example radar and / or radio systems with associated evaluation devices known per se. Each of these components includes a unit vector (base vector). These are called friend base FRB , enemy base HOB and neutral base NEB . No decisions are possible in the (unknown) space VU spanned by these basis vectors. This (unknown) space VU contains a kind of vector noise. All targets Z within this space VU are therefore identified and / or classified as "unknown". For some components, unique thresholds can be determined by methods known per se. For example, the friend component FRC includes the associated friend threshold SFR. For example, if a target Z to be identified has a primary vectorial friend component whose amount is greater than the friend threshold SFR, the target Z is identified as a friend. If the magnitude of the principal friend component is less than the friend threshold SFR, the target Z is identified as a "probable friend". Accordingly, the associated enemy threshold HOC is the associated enemy threshold SHO. For example, if a target Z to be identified is a major vector enemy component whose magnitude is greater than the enemy threshold SHO, the target Z is identified as an "enemy". If the magnitude of the main enemy component is less than or equal to the enemy threshold SHO, the target Z is identified as a "suspect".

In diesem als Beispiel gewählten Vektorraum gehört zu einem zu identifizierenden Ziel Z ein Ziel-Identifikationsvektor ID(Z). Zu diesem gehören eine Ziel-Freundkomponente FRC(Z), eine Ziel-Feindkomponente HOC(Z) sowie eine Ziel-Neutralkomponente NEC(Z). Der Ziel-Identifikationsvektor ID(Z) ist daher darstellbar entsprechend der Formel
ID(Z) = [FRC(Z), HOC(Z), NEC(Z)] (Komponentendarstellung) oder alternativ in der Form
ID(Z) = FRC(Z)·FRB + HOC(Z)·HOB + NEC(Z)·NEB (Vektordarstellung). Dabei bedeutet Freundkomponente FRC = Summe der Bewertungszellen aller Indikatoren mit einer freundlichen Tendenz, Feindkomponente HOC = Summe der Bewertungszellen aller Indikatoren mit einer feindlichen Tendenz, Neutralkomponente NEC = Summe der Bewertungszellen aller Indikatoren mit einer neutralen Tendenz. In this exemplary vector space, a target identification vector ID (Z) belongs to a target Z to be identified. This includes a target friend component FRC (Z), a target enemy component HOC (Z), and a target neural component NEC (Z). The target identification vector ID (Z) can therefore be represented according to the formula
ID (Z) = [FRC (Z), HOC (Z), NEC (Z)] (component representation) or alternatively in the form
ID (Z) = FRC (Z) * FRB + HOC (Z) * HOB + NEC (Z) * NEB (vector representation). This means Friend component FRC = Sum of the rating cells of all indicators with a friendly tendency Enemy component HOC = Sum of the rating cells of all indicators with a hostile tendency, Neutral component NEC = Sum of the evaluation cells of all indicators with a neutral tendency.

Diese bedeutet, daß zunächst für alle Indikatoren, beziehungsweise den zugehörigen physikalischen Detektoren, festgelegt (definiert) werden muß, welche Eigenschaften der Ausgangssignale der Detektoren "freundlichen Tendenz", "feindlichen Tendenz" sowie "neutralen Tendenz" bedeuten.These means that for all indicators, or the associated physical detectors, which must be defined (defined) Characteristics of the output signals of the detectors mean "friendly tendency", "hostile tendency" as well as "neutral tendency".

Diese Festlegung kann beispielsweise anhand von Meßwerten und/oder anhand von Erfahrungswerten (empirisch) erfolgen.These Determination can be based, for example, on measured values and / or on the basis of Empirical values (empirical).

Ein in einem solchen Vektorraum dargestelltes und zu identifizierendes Ziel Z hat einen zugehörigen Ziel-Identifikationsvektor ID(Z), der sich entsprechend der allgemeinen Vektordarstellung zerlegen läßt in einen sogenannten Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor IV(Z), der in Richtung einer der Achsen FRC, HOC, NEC zeigt (hier parallel zu dem Freund-Basis-Vektor) und einen sogenannten Widerspruchs-Vektor VC(Z). Für den Ziel-Identifikationsvektor ID(Z) gilt daher die vektorielle Formel ID(Z) = IV(Z) + VC(Z). In dem dargestellten Beispiel hat nun der Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor IV(Z) einen Betrag (Länge), der wesentlich größer ist als derjenige des Widerspruchs-Vektors VC(Z) und der wesentlich größer ist als der zugehörige Freund-Schwellwert SFR. Das Ziel Z ist daher eindeutig als "Freund" identifizierbar.A target Z represented and to be identified in such a vector space has an associated target identification vector ID (Z) which can be decomposed according to the general vector representation into a so-called main tendency identity vector IV (Z) which points in the direction of one of Axes FRC, HOC, NEC show (here parallel to the friend base vector) and a so-called contradiction vector VC (Z) . For the target identification vector ID (Z) , therefore, the vectorial formula ID (Z) = IV (Z) + VC (Z) holds. In the illustrated example, the main trend identity vector IV (Z) now has an amount (length) which is substantially larger than that of the contradiction vector VC (Z) and which is substantially larger than the corresponding friend threshold SFR , The target Z is therefore clearly identifiable as a "friend".

Dieser Sachverhalt wird im folgenden in einer mathematischen Form, die für einen Vektorraum mit nahezu beliebiger Dimension gilt, beschrieben. Dabei bedeuten senkrechte Striche (||) die Betragsbildung des zwischen den senkrechten Strichen angegebenen Vektors.This Facts will be given in a mathematical form below for one Vector space with almost any dimension is described. there vertical bars (||) mean the magnitude of the between the vertical lines indicated vector.

Für alle unbekannten Ziele Z gilt die Formel

Figure 00100001
wobei SmaxRatio ein vorgebbarer Schwellwert ist.For all unknown goals Z the formula applies
Figure 00100001
where S maxRatio is a predefinable threshold.

Das bedeutet, daß für alle identifizierbaren Ziele das Verhältnis zwischen den Werten (Beträgen) des Widerspruchs-Vektors VC(Z), und dem Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor IV(Z) unterhalb des vorgebbaren Schwellwertes SmaxRatio liegen muß. Ansonsten wäre der Widerspruchs-Vektors VC(Z) so dominant (maßgebend), daß keine qualifizierte Identifizierung des Zieles Z möglich ist.This means that, for all identifiable targets, the ratio between the values (amounts) of the contradiction vector VC (Z) and the main tendency identity vector IV (Z) must be below the predefinable threshold S maxRatio . Otherwise, the contradiction vector VC (Z) would be so dominant that no qualified identification of the goal Z is possible.

Es wird noch die Größe Ungewißheit u benötigt, die definiert ist als das Verhältnis zwischen der wahrscheinlichsten Information (der Indikatoren) und dem Wert (Betrag) der Widerspruchs-Information. Die Ungewißheit u beschreibt, wie ungewiß (unsicher) die vorgenommene Identifizierung ist. Dabei wird der Wertebereich der Ungewißheit u beschränkt auf die Werte von 0,0 bis 1,0 (0% bis 100%).It is still the size uncertainty u needed which is defined as the ratio between the most likely information (the indicators) and the value (amount) of the contradictory information. The uncertainty u describes how uncertain (insecure) the identification made is. This is the range of values the uncertainty u limited to the values of 0.0 to 1.0 (0% to 100%).

Gilt die Formel

Figure 00110001
so ist eine Identifizierung möglich.The formula applies
Figure 00110001
so an identification is possible.

Das Verhältnis

Figure 00110002
ist dann ein Maß für die Ungewißheit der Identifizierung des Zieles Z.The relationship
Figure 00110002
is then a measure of the uncertainty of the identification of the goal Z.

Die Konfidenz conf ist dann bestimmbar aus der Formel conf = 1 – u. The confidence conf is then determinable from the formula conf = 1 - u.

Ist nun bei einer Identifizierung die Konfidenz conf kleiner als 1, so bedeutet dieses, daß in diesem Fall Widerspruchs-Information (Widerspruchs-Vektors VC(Z)) vorhanden sein muß. In diesem Fall ist es dann falsch, als ein Maß für die Zuverlässigkeit der Identifikation, bei der Identifikation des Zieles Z den Wert m = |ID(Z)| anzusetzen, denn dieser Wert berücksichtigt nicht die vorhandene Widerspruchs-Information. Daher muß der Wert m verringert werden um einen Faktor, welcher die vorhandene Widerspruchs-Information berücksichtigt. Damit ergibt sich ein Effektivwert e gemäß der Formel e = m·conf, wobei · den Multiplikation soperator bedeutet. Dieser Effektivwert e ist ein Maß für die Zuverlässigkeit der Identifikation.If the confidence conf of an identification is less than 1, this means that in this case contradiction information (contradiction vector VC (Z) ) must be present. In this case, it is wrong, as a measure of the reliability of the identification, in the identification of the target Z, the value m = | ID (Z) | to set, because this value does not take into account the existing contradiction information. Therefore, the value m must be reduced by a factor which is the existing contradiction information taken into account. This results in an effective value e according to the formula e = m · conf, where · multiplication means soperator. This effective value e is a measure of the reliability of the identification.

Der Effektivwert e wird nun verglichen mit den Schwellwerten auf den Achsen des Vektorraumes.Of the Rms value is now compared to the thresholds on the Axes of vector space.

Liegt beispielsweise der Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor IV(Z) parallel zu der Freund-Achse FRC und ist
e < SFR, so ist das Ziel Z ein "vermutlicher Freund"; ist
e >= SFR, so ist das Ziel Z ein "Freund". For example, if the main trend identity vector IV (Z) is parallel to the friend axis FRC and is
e <SFR, the target Z is a "probable friend"; is
e> = SFR, the goal Z is a "friend".

Liegt beispielsweise der Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor IV(Z) parallel zu der Feind-Achse HOC und ist
e < SHO, so ist das Ziel Z ein "vermutlicher Feind"; ist
e >= SHO, so ist das Ziel Z ein "Feind". For example, if the main trend identity vector IV (Z) is parallel to the enemy axis HOC and is
e <SHO, the target Z is a "probable enemy"; is
e> = SHO, then the target Z is an "enemy".

Liegt beispielsweise der Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor. IV(Z) parallel zu der Neutral-Achse NEC und ist
e > 0, so ist das Ziel Z "Neutral". For example, is the main trend identity vector. IV (Z) is parallel to the neutral axis NEC and
e> 0, the target Z is "neutral".

Die Erfindung ist in vielfältiger Weise auf zivile, militärische sowie industrielle Anwendungsgebiete anwendbar, bei welchen eine Identifikation und/oder Klassifikation von bewegten oder unbewegten Gegenständen erforderlich ist. Es ist lediglich erforderlich, diese Gegenstände mittels dafür geeigneten physikalischen Detektoren zu erfassen und deren Ausgangssignale entsprechend den gewünschten vorgebbaren Eigenschaften bei der Identifikation und/oder Klassifikation auszuwerten.The Invention is in more diverse Way to civilian, military As well as industrial applications applicable, in which a Identification and / or classification of moving or stationary objects is required. It is only necessary to use these items suitable for it detect physical detectors and their output signals according to the desired predefinable properties in the identification and / or classification evaluate.

Claims (4)

Verfahren zur Identifizierung sowie Klassifizierung eines Zieles, wobei – ein Gegenstand von mindestens einem auf diesen abgestimmten pysikalischen Detektor erfaßt wird, – aus dem Ausgangssignal des Detektors zumindest mittels einer Schwellwertbildung sowie einer Auswerteeinrichtung mindestens ein Ziel ermittelt wird und – das Ziel identifiziert und/oder klassifiziert wird anhand von vorgebbaren Eigenschaften des Ausgangssignals sowie einer vektoriell arbeitenden Anordnung, dadurch gekennzeichnet, – daß jeder vorgebbaren unabhängigen Eigenschaft, die für die Identifikation und/oder Klassifikation benötigt wird und die aus mindestens einem Ausgangssignal eines Detektor ermittelbar ist, ein vektorieller Indikator zugeordnet wird, – daß mittels des mindestens einen Indikators ein Vektorraum aufgespannt wird, dessen Dimension der Anzahl aller zulässigen Basis-Identitäten entspricht, – daß jedem erfaßten Ziel (Z) innerhalb des Vektorraumes ein Ziel-Identifikationsvektor (ID(Z)) zugeordnet wird, – daß der Ziel-Identifikationsvektor (ID(Z))) vektoriell zerlegt wird in einen Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor (IV(Z)) und in einen Widerspruchs-Vektors (VC(Z)), wobei der Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor (IV(Z)) die hauptsächliche Eigenschaft des Zieles enthält und parallel liegt zu der Richtung der zu dieser hauptsächlichen Eigenschaft gehörenden Basis-Identität, – daß von dem Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor (IV(Z)) der Betrag gebildet und in vorgebbarer Weise gewichtet wird, – daß der gewichtete Betrag verglichen wird mit einem vorgebbaren Schwellwert (SFR, SHO), welcher derjenigen Basis-Identität zugeordnet ist, die parallel zu dem Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor (IV(Z)) liegt und – daß in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleiches die Identifikation und/oder Klassifikation des Zieles (Z) in vorgebbarer Weise erfolgt.A method for identifying and classifying a target, wherein - an object is detected by at least one matched thereto physical detector, - at least one target is determined from the output signal of the detector at least by means of a thresholding and an evaluation and - identifies the target and / or classified is determined on the basis of specifiable properties of the output signal as well as a vector-based arrangement, characterized in that - each specifiable independent property, which is required for the identification and / or classification and which can be determined from at least one output signal of a detector, a vector indicator is assigned, - That by means of the at least one indicator spans a vector space whose dimension corresponds to the number of all permissible base identities, - that each detected target (Z) within the vector space, a Ziel-Identifikationsvekt or ( ID (Z) ), that the target identification vector ( ID (Z) )) is vectorially decomposed into a main trend identity vector ( IV (Z) ) and into a contradiction vector ( VC ( Z) ), where the major trend identity vector ( IV (Z) ) contains the principal property of the target and is parallel to the direction of the base identity pertaining to that principal property, that of the major trend identity Vector ( IV (Z) ) the amount is formed and weighted in a predeterminable way, that the weighted amount is compared with a predefinable threshold value (SFR, SHO), which is assigned to the base identity parallel to the main tendency Identity vector ( IV (Z) ) and that - depending on the result of the comparison, the identification and / or classification of the target (Z) takes place in a predeterminable manner. Verfahren zur Identifizierung sowie Klassifizierung eines Zieles nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – daß zur Gewichtung des Betrages des Haupt-Tendenz-Identitäts-Vektor (IV(Z)) zunächst die Konfidenz (conf) gebildet wird gemäß der Formel conf = 1 – u, mit
Figure 00150001
wobei u auf den Wertebereich von 0,0 bis 1,0 festgelegt ist und |VC(Z)| den Betrag des Widerspruchs-Vektors (VC(Z)) bezeichnet, – daß ein Effektivwert (e) gebildet wird gemäß der Formel e = m·conf, mit m = |IV(Z)| und wobei · den Multiplikationsoperator bedeutet und – daß der Effektivwert (e) für den Vergleich verwendet wird.A method of identifying and classifying a target according to claim 1, characterized in that - for weighting the magnitude of the main trend identity vector ( IV (Z) ), first the confidence (conf) is formed according to the formula conf = 1 - u , With
Figure 00150001
where u is set to the value range of 0.0 to 1.0 and | VC (Z) | the amount of the contradiction vector ( VC (Z) ) denotes that an effective value (e) is formed according to the formula e = m · conf, with m = | IV (Z) | and where the multiplication operator means, and that the effective value (e) is used for the comparison. Verfahren zur Identifizierung sowie Klassifizierung eines Zieles nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung bei der Identifizierung und/oder Klassifizierung von mindestens einem Luftfahrzeug.Method of identification and classification A target according to any one of the preceding claims for use in the Identification and / or classification of at least one aircraft. Verfahren zur Identifizierung sowie Klassifizierung eines Zieles nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung bei der Identifizierung und/oder Klassifizierung von mindestens einem auf der Erdoberfläche befindlichem Fahrzeug.Method of identification and classification A target according to any one of the preceding claims for use in the Identification and / or classification of at least one the earth's surface located vehicle.
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