DE19736323A1 - Zielerfassungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zielerfassungsverfahren, das auf einem parametrischen Superauflösungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beruht.

Parametrische Superauflösungsverfahren, die auch unter dem Begriff "PTMF-Verfahren" bekannt sind, werden eingesetzt, um bei vorgegebener Antennengröße die Auflösung zu erhöhen bzw. um bei vorgegebener Auflösung ein Gerät mit möglichst kleiner Antenne zu schaffen.

Das PTMF-Verfahren benötigt Startwerte für den Azimut und die Evaluation eines Zieles. Anhand einer Zielfunktion wer­ den diese Startwerte dann iterativ verbessert. Dieser Ite­ rationsprozeß wird mit einer jeweils um eins erhöhten Ziel­ zahl und neuen Startwerten wiederholt, bis ein globales Mi­ nimum der Zielfunktion erreicht ist. Der vorgenannte Itera­ tionsprozeß ist extrem rechenzeitaufwendig.

Außerdem besteht das Problem, daß die Startwerte für den Azimut und die Evaluation nicht viel weiter als eine kon­ ventionelle Keulenbreite vom tatsächlichen Ziel entfernt sein dürfen. Ansonsten besteht die Gefahr, daß Nebenminima aufgefunden werden.

Wird ein erster Satz von Startwerten durch ein konventio­ nelles Beamforming gefunden, das als Multibeamforming ein gesamtes Kreisarray abdeckt, dann kann der gefundene Satz von Startwerten u. a. dadurch verfälscht sein, daß sich meh­ rere Ziele in der Auflösungszelle befinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zielerfas­ sungsverfahren zu schaffen, das im Mehrzielfall eine ver­ besserte Zielzahlangabe einem Superauflösungsverfahren als Startwert zur Verfügung stellt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit der vorgeschlagenen Lösung ist auch im Mehrzielfall eine Zielerfassung mit der guten räumlichen Auflösung und hohen Genauigkeit des Superauflösungsverfahrens bei ver­ tretbarem Rechenzeitaufwand möglich.

Ein Ausfürungsbeisspiel der Erfindung wird anhand der nach­ folgenden Beschreibung näher erläutert.

Bei der Ermittlung eines Startwertesatzes mit dem konven­ tionellen Beamforming werden erfindungsgemäß an einer hin­ reichenden Zahl von Antennenelementen gleichzeitig die Am­ plituden und Phasen vermessen und das Ergebnis dieser gleichzeitigen Messung als Momentaufnahme abgespeichert. Die aus mehreren Momentaufnahmen ermittelten Winkelwerte werden einer Varianzanalyse unterzogen. Aus dem Ergebnis der Varianzanalyse läßt sich, wie nachstehend erläutert, zuverlässiger Indikator für einen Mehrzielfall ablei­ ten.

Werden mehrere Ziele mit dem Beamforming erfaßt, dann ad­ dieren sich die Phasenlagen der Ziele nach bestimmten Zu­ fallsgesetzen. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Rauschstörer zusätzlich zu einem tatsächlichen Ziel erfaßt wird. Die in mehreren Momentaufnahmen z. B. mit Hilfe eines Phasenmonopulses ermittelten Winkelwerte schwanken inner­ halb der Keule aufgrund der zufälligen Addition stärker, als wenn nur ein Ziel in der Keule vorhanden ist.

Erfindungsgemäß wird das Maß dieser Schwankung mit einer Varianzanalyse ermittelt. Übersteigt die Varianz einen be­ stimmten vorgegebenen, leistungsabhängigen Schwellwert, dann wird von einem Mehrzielfall ausgegangen und dem kon­ ventionell aufgelösten Ziel in optimalem Abstand innerhalb der konventionellen Keulenbreite ein weiteres Ziel als Startwert für das PTMF-Verfahren hinzugefügt.

Durch die voranstehend beschriebene Vorgehensweise der er­ findungsgemäßen Varianzanalyse an konventionell ermittelten Winkelwerten aus mehreren Momentaufnahmen wird die Vorgabe der wahren Anzahl von Zielen für die Zielerfassung mit dem PTMF-Verfahren verbessert.

Da eine Momentaufnahme im Mehrzielfall auch mehrere Winkel­ angaben liefert, besteht insbesondere vor dem Hintergrund der erhöhten Streuung ein Problem der Zuordnung von zuein­ andergehörenden Winkelwerten für alle Momentaufnahmen. Er­ findungsgemäß wird eine Zuordnung durch eine Mimimierung der Summe der Absolutwerte der Winkelwerte erreicht. Damit wird neben der Vorgabe der Zielzahl auch die Vorgabe von Winkelwerten für das sich anschließende PTMF-Verfahren ver­ bessert.

Grundsätzlich erlaubt die vorangehend beschriebene Verwen­ dung der Varianzanalyse dem Fachmann in naheliegender Weise auch Routinen aufzustellen, die auf mehr als ein zusätzli­ ches Ziel innerhalb der Auflösungszelle hinweisen können.

Claims (2)

1. Zielerfassungsverfahren, das auf einem iterativen para­ metrischen Superauflösungsverfahren beruht, dem Startwerte aus einem konventionellen Beamforming-Verfahren zur Verfü­ gung gestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Start­ wert für die Zielzahl aus mehreren Momentaufnahmen von je­ weils gleichzeitig gemessenen Amplituden und Phasen in einer hinreichenden Anzahl von Antennenelementen mit Hilfe der Varianzanalyse ermittelt ist, wobei die Varianz der Winkelmeßwerte in den Momentaufnahmen als Kriterium dafür dient, ob ein oder zwei Ziele in der Auflösungszelle dem Superauflösungsverfahren als Startwert vorgegeben sind.

2. Zielerfassungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß streuende Winkelwerte mehrerer Momentauf­ nahmen mittels einer Minimierung der Absolutwerte der ge­ messenen Winkelwerte eindeutig einander zugeordnet sind.