DE2458583C2

DE2458583C2 - Mehrkanalpeilverfahren und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

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Publication number: DE2458583C2
Application number: DE19742458583
Authority: DE
Inventors: Armin Dipl.-Ing. 7911 Ay Bergander; Hans-Joachim Dipl.-Ing. Fliege; Georg 7900 Ulm Kurz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1974-12-11
Filing date: 1974-12-11
Publication date: 1984-07-26
Also published as: DE2458583A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrkanalpeilverfahren zur Bestimmung der Einfallsrichtung einer oder mehrerer beliebig modulierter elektromagnetischer Wellen unter Bildung von Amplitudenverhältnissen und Phasendifferenzen der Meßspannungen mehrerer, vorzugsweise gerichteter Antennen (N > 2) oder entsprechender beispielsweise durch Zusammenfassen mehrerer Antennenspannungen erzeugter Meßspannungen, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Polarisation der elektromagnetischen Wellen.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens.

Es ist bekannt (vgl. DE-PS 12 48 754), daß man aus der Amplitude und der Phase der Ausgangsspannungen bestimmter Antennenanordnungen die Einfallsrichtung und die Polarisation einer oder mehrerer elektromagnetischer Wellen bestimmen kann.

Es ist ferner bekannt, daß sich die Amplitude z. B. durch Gleichrichtung ermitteln läßt und daß die Phasendifferenz zweier Wechselspannungen durch Auszählen der Impulse eines Generators, die in der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen der beiden Wechselspannungen eine Torschaltung passieren, bestimmt werden kann. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es bei verrauschten Signalen nicht mehr einwandfrei funktioniert.

Die ebenfalls bekannte Abtastung von Antennenspannungep. nach dem Sampling-Verfahren (vgl. DE-OS 2113 883) bietet demgegenüber den Vorteil einer praktisch fehlerfreien Darstellung der komplexen Spannungswerte durch Digitalwerte. Der Rechenaufwand bei der Weiterverarbeitung der Digitalwerte ist aber erheblich, da die Abtastfrequenz mindestens doppelt so hoch sein muß wie die Meßbandbreite. Außerdem kann der verwendete Rechenalgorithmus anfällig gegenüber Rauschstörungen sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Peilverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das auch bei verrauschten Signalen einwandfrei arbeitet.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den Patentansprüchen 1 und 3 beschrieben. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Mit den erfindungsgemäßen Verfahren können beliebig modulierte Signale gepeilt werden. Die Verfahren sind nicht an spezielle Antennenkonfigurationen gebunden. Dadurch, daß die Meßspannungen im Verlaufe der Auswertung integriert werden, wird zum einen ein Empfindlichkeitsgewinn erzielt, zum andern die Datenrate derart reduziert, daß eine Weiterverarbeitung in Echtzeit möglich ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Eigenrauschen der zur Verstärkung der für gewöhnlich sehr schwachen Antennenspannungen vorgesehenen Selektivverstärker der einzelnen Peilkanäleweitgehend unterdrückt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und den dazugehörigen Zeichnungen.

Ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in F i g. 1 dargestellt.

Die Anordnung enthält zwei Eingangsanschlüsse 1 und 2. Auf einen der Anschlüsse — beispielsweise auf den Anschluß 1 wie in F i g. 1 dargestellt — wird eine komplexe Referenzspannung Or gegeben, auf den anderen Anschluß eine komplexe Meßspannung 0.. Für das Meßergebnis ist es unwesentlich, weiche Spannung an welchem Anschluß anliegt. Es wird vorausgesetzt, daß die Referenzspannung vom selben Sender stammt wie die Meßspannung, so daß beide Spannungen dieselbe Frequenz haben. Da Frequenzumsetzungen in die Meßgenauigkeit nicht eingehen, spielt es keine Rolle, ob die Spannungen in der Hoch-, Zwischen- oder Niederfrequenzlage vorliegen. Die Meßspannung O_x liegt jeweils an einem ersten Eingang eines ersten und eines zweiten Multiplizierers 4 und 4' direkt an, während die Referenzspannung Ur auf einen zweiten Eingang des ersten Multiplizierers über einen 90° -Phasenschieber 3, auf einen zweiten Eingang des zweiten Muitäplizierers dagegen direkt gegeben wird. Die Ausgangsspannungen der beiden Multiplizierer werden über Tiefpaßfilter 5 und Integrationsstufen 6 Ausgängen 11 und 12 zugeführt, wobei für die Spannung Ua am Ausgang 12 gilt

^ Ua ~ U_x ■ Ur- sin (p\ — g>_K)

% und für die Spannung Un am Ausgang 11

Π| 5 U_n ~ i/, · Ur ■ cos (g\ — φ_κ).

;fi Die Spannungen Ua und L/» sind also Gleichspannungen, die zum einen dem Produkt der Amplituden von

('I Meß- und Referenzspannung proportional sind und die zum andern eine Information über den Phasenunter-

$ schied zwischen Meß- und Referenzspannung enthalten.

f'| ίο Wendet man die Anordnung gemäß F i g. 1 auf zwei Meßspannungen Ü\ und Oi an. so erhält man folgende

% Ausgangsspanmingen:

I Ußi ~ K- U₁ ■ Ur COS((P| -jp«)

% 15 Ua 2 ~ K ■ U₂ ■ Ur ■ sin (gh — v>r)

|j Ub2 - K ■ Ui ■ Ur ■ cos (φι — φ_κ),

%_t wobei K der Verstärkungsfaktorder Peilkanäle ist.

if Durch Bildung der Quotienten Ua\/Ub\ und Ua2'ü'b2 bekommt man unter wegkurzung der Koeffizienten die

P 20 Werte für tan (q>\ — q>r) und tan (φι — ^j«), woraus sich unter Beachtung des Vorzeichens die Phasendifferenz

f_t φι — ψ\ der beiden Meßspannungen Ü\ und Oi ermitteln läßt.

if Durch Quadrieren und Berechnen der Summen U.\r + Uni² und Ua2² + Unr erhält man wegen

,;| sin²« + cos²* = 1 die Werte für (K-Ui. Ur)² und (K- Ui. Ur)². woraus durch Quotientenbildung und Wur-

.;! zelziehung das Amplitudenverhältnis UJU\ der beiden Meßspannungen bestimmt werden kann.

25 Mit Anordnungen gemäß F i g. 1 lassen sich also die für die Bestimmung der Einfallsrichtung benötigten Phasendifferenzen und Amplitudenverhältnisse von Meßspannungen — beispielsweise von Ausgangsspannungen mehrerer Antennen — ermitteln.

Hierbei ist aber wichtig, daß die gegebenenfalls verwendeten selektiven Verstärker (Peilkanäle) einschließlich der Meßeinrichtungen gleiche Verstärkung und gleichen Phasengang haben. Ist dies nicht der Fall, so müssen die jo Fehler durch einen vor oder nach der eigentlichen Messung erfolgenden Eichvorgang eliminiert werden. Bei diesem Eichvorgang werden zweckmäßigerweise alle Peilkanäle mit derselben Eichspannung beaufschlagt. Bei zwei Peilkanälen mit den Eingangsspannungen TT\ und TJ₂ erhält man am Ausgang der mit der Referenzspannung TJr versorgten Meßanordnungen gemäß F i g. 1 die fchlerbehafteten Meßwerte:

35 A = K₁ L/, L/ffSin (φ_] - φ_κ + Φ 1)

B = K₁ Ux L/«cos((Pi - g}R + Φ1)

v- — n.2 u/2 u/isiii^ — y/R -r γ Λ.)

D- K₂ U₂ Urcos (g>2 - φ_κ + Φ2).

40 wobei die Fehler der Peilkanäte in den Größen K₁. K₂. Φι und Φ; enthalten sind. Bei Anlegen der komplexen Eichspannung TJo an die Eingänge der Peilkanäle bekommt man dagegen die Meßwerte:

E = K\ Uq Urs'm (g\t — <p_r + Φι)

F - Kl U₀ UrCOS ({&, -(Pr+ Φ\)

45 G " Ki Ua UrSin (^ — φ, + Φι)

H-K₁U₀ L/_rcos(φ»- φ_Γ + Φι).

aus denen sich, wie zuvor erläutert, die für eine Phasenwinkclkorrektur erforderliche Größe (Φι — Φ\) ermitteln läßt Die durch K\ und K₂ gegebenen Verstärkungsfehler werden durch Bestimmung der Größe

50

C+IT)(E¹+F) U₁

eliminiert

55 Durch Verwendung der Integrationsstufen 6 wird die Empfindlichkeit der Anordnung gemäß Fig. 1 erhöht, da der Anteil des unkorrelierten (normalverteilten) Eigenrauschens der Peilkanäie an den integrierten Meßspannungen am Ausgang der Integrierstufen beliebig verkleinert werden kann, wie die folgende Betrachtung zeigt. Wenn bei der Anordnung gemäß F i g. 1 die Meßspannung Ux mit dem Zeitverlauf Ux(,) von einer Rauschspannung Ri₁₁) und die Referenzspannung Ur(,) von einer Rauschspannung R₂(O überlagert ist, so erhält man am

60 Ausgang von 4' die Spannung

-- Φ«,) + Äi«)) * (Vrm + *i«) oder
= U_x{liU_R(t)

65

Die letzten drei Summanden der letzten Beziehung können bei hinreichender Integrationszeit der Integrationsstufe 6 zur integrierten Ausgangsspannung Un(t) keinen nennenswerten Beitrag leisten, da die gemittelten Spannungsprodukte unkorrelierter Spannungen bei großen Mittiungszeiten verschwinden und R\ (,) und Ur(,)

bzw. Ri(i) und Uχμ) bzw. R\(,) und R₂(,) bei separaten Peilkanälen jeweils unkorreliert sind. Lediglich der erste Summand liefert einen Beitrag, da i/;,^ und Ur(,) vom selben Sender herrühren und somit voll korreliert sind.

Bei einer derartigen Mitteilung von Spannungsprodukten wirkt sich außerdem günstig aus, daß auch das von den Antennen aufgenommene Außenrauschen bei unterschiedlichem Aufstellungsort bzw. bei unterschiedlicher Orientierung nur wenig korreliert ist und die unknrrdierten Rauschsnteile des Außenrauschens auf diese Weise s ebenfalls unterdrückt werden können.

Um den Vorteil der Rauschelimination voll ausnutzen zu können, wird dafür Sorge getragen, dab in einer als Referenzsignal verwendeten Spannung kein Anteil des Eigenrauschens des zur betroffenden Meßspanhung gehörenden Peilkanals auftritt. Am einfachsten läßt sich das dadurch erreichen, daß eine zu messende Spannung bei der Erzeugung der Referenzspannung nicht mitverwendet wird, oder indem die zu messende Spannung über einen separaten Verstärker (Peilkanal) der Referenzspannung zugeführt wird.

Das erfindungsgemäße Peilverfahren gestattet neben der Einwellenpeilung auch die Peilung mehrerer gleichzeitig einfallender Wellen. Aus Eindeutigkeitsgründen muß bei der Mehrwellenpeilung die verwendete Integrationszeit aber kurz gegen die Periodendauer der größten Frequenzdifferenz der einfallenden Wellen sein. Die Wellen können von einem einzigen oder von verschiedenen Sendern stammen. Ob für die Peilauswertung ein einziger Satz von Meßwerten genügt, hängt im wesentlichen vom Signal/Rauschverhältnis ab.

Werden als Peilantennen Richtantennen verwendet (vgl. F i g. 6), so hat man neben einem aus dem Antennengewinn resullierer Jen Empfindlichkeitsgewinn den Vorteil, daß sich die Wahrscheinlichkeit dafür, daß innerhalb eines durch die Richtwirkung der Antennen bestimmten Peilsektors mehr als ein Sender in der Bandbreite der Peilkanäle lieg', verringert. Man kommt daher durch die Verwendung von Richtantennen zu einem im gerätemäßigen Aufward günstigen Einwellen-Peilverfahren, welches zudem bei Anwendung der weiter oben beschriebenen Integration eine hohe Empfindlichkeit hat. Um in beliebige Richtungen peilen zu können, empfiehlt sich dabei der Einsatz von Kreisgruppenantennen, wobei zwecks gleichzeitiger Peilbereitschaft in allen Richtungen alle Sektoren mit eigenen Peilkanälen ausgestattet werden. (Bei Umlaufpeilverfahren wie dem bekannten Wullenwever-Peüverfahren werden die einzelnen Richtungen nacheinander abgetastet).

Um ein möglichst unverrauschtes und von Störsendersignalen freies Referenzsignal zu gewinnen, wird vor der Peilung jeweils zunächst der Sektor mit dem besten Empfang ermittelt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Sektorauswahl mit der Peilung zu kombinieren und beides gleichzeitig durchzuführen.

Fi g. 6 zeigt eine Vielzahl gleichartiger, sich teilweise überlappender, mit einer Kreisgruppenantenne erzeugter symmetrischer Richtstrahldiagramme, deren Maxima in konstanten Winkelabständen auftreten. Eine unter einem Winkel α einfallende elektromagnetische Welle liefert bei dieser Anordnung im allgemeinen — wie in F i g. 6 angedeutet — bei einem Richtstrahl maximale Empfangsspannung und beim rechts und links benachbarten Richtstrahl eine kleinere Empfangsspannung. Alle übrigen Richtstrahlen liefern wesentlich kleinere Empfangsspannungen.

Wird das Verhältnis der beiden größten Empfangsspannungen durch Messung bestimmt, so läßt sich bei bekannter Form eines Richtstrahldiagrammes und Kenntnis der Richtstrahlen, bei denen die Empfangsspannungen am größten sind, der Einfallswinkel α der elektromagnetischen Welle eindeutig ermitteln. Es handelt sich hierbei also um ein reines Amplituden-Peilverfahren. Die Möglichkeit z. B. mit den in F i g. 3 bzw. 4 dargestellten Meßanordnungen auch noch Phasendifferenzen bestimmen zu können, wird bei diesem speziellen Peilver^fahren nicht ausgenutzt, ist jedoch bei allgemeineren Peilverfahren erforderlich.

Für eine eindeutige Richtungsbestimmung vermittels des Amplituden-Peilverfahrens gemäß F i g. 6 ist neben der Messung des Emplitudenverhältnisses der beiden größten auftretenden Empfangsspannungen sowie der Kenntnis der Form eines Richtstrahldiagrammes die Bestimmung derjenigen Richtstrahlen erforderlich, die die größten Empfangsspannungen liefern. Dieses gelingt am einfachsten durch Auswertung der Amplitudenprodukte jeweils benachbarter Richtstrahlen. Die beiden gesuchten Richtstrahlen müssen das größte Amplitudenprodukt liefern. Wichtig ist hierbei aber, daß sich die Diagramme benachbarter Richtstrahlen überlappen, da die Bildung von Amplitudenprodukten nur unter dieser Voraussetzung sinnvoll ist.

Bei sich nicht überlappenden Richtstrahldiagrammen wären direkte, gegebenenfalls mit Referenzspannungen arbeitende Amplitudenmeßmethoden anzuwenden.

Das erläuterte Peilverfahren läßt sich auf einfache Weise dadurch erweitern, daß jeder Richtstrahl in zwei unterschiedlichen Polarisationen versehen wird. Durch Auswertung der Amplitudenprodukte und/oder Amplitudenquadrate der Spannungen, die am Ausgang gleich orientierter oder benachbarter, gleich oder unterschiedlich polarisierter Richtstrahlen zur Verfügung stehen, lassen sich z. B. der Einfallssektor und die Polarisation ermitteln, die zu optimalem Empfang führen. Die Peilung braucht dann beispielsweise nur in dieser Polarisation durchgeführt zu werden. Die gemessenen Amplitudenprodukte und/oder Amplitudenquadrate können aber auch zur Verbesserung des Peilergebnisses bzw. zur genauen Bestimmung der Polarisation verwendet werden.

Ein anderes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Peilverfahrens ist in F i g. 2 dargestellt. Die Anordnung enthält ebenfalls zwei Eingangsanschlüsse 1 und 2, wobei auf einen der Anschlüsse — z. B. auf den Anschluß 1 wie in F i g. 2 dargestellt — eine Referenzspannung

60

Ur = Ur- tk-' + VRi

gegeben wird und auf den anderen Anschluß eine Meßspannung

Die Meßspannung U_x liegt jeweils direkt an einem ersten Eingang eines ersten, zweiten und dritten Multiplizierers 4,4', und 4" an, während die ReferenzspannungVr einem zweiten Eingang des ersten Multiplizierers 4 über

50

U_Ai ~U_xU_k ■ [cosifc-ftj) cos 4p + sin (_9x-_9ld sin-y-1 U₄₂-U_x- U_R · I cos (P_x-PiO cos-j- + sin (φ_χ-φ_κ) sto-y-

einen ersten und zweiten -Ä* Phaserschieber 3' und 3", einem zweiten Eingang des zweiten Multiplizierers 4'

über den ersten -^--Phasenschieber 3' und einem zweiten Eingang des dritten Multiplizierers 4" direkt zugeführt wird. Die Ausgangsspannungen der Multiplizierer werden über Tiefpaßfilter 5 und Integrierstufen 6 geleitet Der dritte Multiplizierer liefert dann an einem Ausgangsanschluß 2t die Ausgangsspannung

Ub ~ U_x · Ur · cos (jp> — jps),

während aus den tiefpaßgefilterten und integrierten Ausgangsspannungen des ersten und zweiten Multiplizierers

UHd

_

in ciiicr Recheneinrichtung 23 durch Subtraktion und Division durch y'3 eine arn AusgangsanschiuB 22 anliegende Ausgangsspannung

Ua - U, ■ Ur - sin (ψ, — φκ)
25

erzeugt wird. Aus den Ausgangsspannungen Ua und Ub läßt sich dann auf die bereits bei der Anordnung gemäß Fig. 1 beschriebene Art das Amplitudenverhältnis ίΛ/ί/Kunddie Phasendifferenz <p_x — ^r bestimmen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Peilverfahrens zeigt F i g. 3.

Die Anordnung arbeitet in der Hochfrequenzlage. An den Eingangsanschlüssen 1 und 2 liegen komplexe Meßspannungen TJ_x und TJ, an, die mit Rauschspannungen R\ und R₂ überlagert sein können. Es werden also keine Referenzspannungen benötigt. Neben den Multiplizierern 4 und 4' sind nunmehr Quadrierer 7 und T vorgesehen. Eingangsanschluß 1 ist mit den Eingängen des Quadricrers T und mit einem ersten Eingang des Multiplizierers 4' direkt, mit einem ersten Eingang des Multiplizierers 4 dagegen über einen 90"-Phasenschieber 3 verbunden. Der Anschluß 2 hängt direkt an den Eingängen des Quadrierers 7 sowie an zweiten Eingängen der Multiplizierer 4 und 4'. Die Ausgangsspannungen der Quadrierer und Multiplizierer werden über Tiefpaßfilter 5 und Integrierstufen 6 geführt. Falls die Rauschspannungen R\ und R₂ unkorreliert sind, erhält man bei gleicher Verstärkung A.' der Peilkanäle und bei hinreichender Integrationszeit an den Ausgangsanschlüssen 31 bis 34 die Spannungen

40

U, = K-*	*Ui ■*	U, - sin (gr_y	-^)
IA= K³-	U, ■	Uy ■ COS {fPy	— g\
Ui = JC-	U,-	*+ S₁*
υ = κ² ■*	U,i	*+ S₂.*

45

wobei 5i und S^ allein von den Rauschspannungen R_t bzw. R₂ hervorgerufene Störanteile sind. Aus diesen Spannungen wird unter der Voraussetzung, daß die Effektivwerte der Rauschspannungen gleich sind und somit Sj = 52 ist. das Amplitudenve.hältnis der Meßspannungen ermittelt, und zwar mit Hilfe der Beziehung

wobei P = /L/i² + U₂ ² und W = Ua — Us = K² (U_v ² — U_x ²) ist. Darüber hinaus wird aus den Spannungen U\ und U₂ auf die bei der Anordnung gemäß F i g. I beschriebene· Art die Phasendifferenz g\ — <p_x der Meßspannungen bestimmt.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Peilverfahrens, bei der die Multiplikation und Quadrierung in der Niederfrequenzlage vorgenommen wird und bei der ebenfalls keine zusätzliche Referenzspannung erforderlich ist.

μ Die beiden hochfrequenten komplexen Meßspannungcn IA und TX die jeweils eine Signalbandbreite 2 B haben, werden in Frequenzumsctzern 8 bis 8'" mit Hilfe einer an einem Eingang 9 anliegenden Hilfsspannung Uu einmal direkt und einmal unter Verwendung eines 90"-Phasenschiebers 3 derart in die Nicderfrcquenzlage umgesetzt, daß vier Spannungen U\. Un, Ur und Un mit einer Signalbandbreitc B entstehen. Diese Spannungen werden in Multiplizierern 4 bis 4'" und Quadrierern 7 bis T". auf welche Tiefpaßfilier 5 und Iniegricrstufcn 6 folgen, auf die bereits beschriebene Art weiterverarbeitet.

Die vier Spannungen Ua. Uiu Ui und Un enthalten neben dem Nutzsignal unkorrcliertc, von den als unkorreliert vorausgesetzten Rauschspannungen R\ bzw. R₂ stammende Rauschanteile χψ),γφ), X₂(O und y?f,> Unier der vereinfachenden Annahme, daß die Frequcnzumsetzcinrichlungcndic Verstärkung 1 haben, ergibt sich:

Ua = Xi₁I) + U_x sin (cot + φχ) Ub = y\(t) + U_x cos (ωί + φχ) Uc = xyi) + ίΛ-sin (tot + jy)
i/o = yyi) + L/, cos (a/t + φγ).

An den Ausgängen 41 bis 48 der Integrierstufen bekommt man bei ausreichender Integrationszeit die Spannungen:

lh --γ- U_xU,cos(_9y-_9x)

lh =-y- «r U₃ α»(*-«J

U₆ tf^ tW

lh = K^J-^ + tf3(Ö

ft = κ*-M- +K¹Zu)

Aus diesen Spannungen könnte man z. B. allein aus U\ und L/3 die Phasendifferenz (φ, — φ_χ) bzw. das Amplitudenprodukt U_x ■ Uy ermitteln. Eine größere Empfindlichkeit erhält man jedoch, wenn man zur Bestimmung der Phasendifferenz und des Amplitudenproduktes von den Werten der zusammengefaßten Spannungen (U\ + i/2)

Uy
und (U] — Ui) ausgeht. Das Amplituden verhältnis-^^-IaBt sich aus den Spannungen U\ bis IZ₄ aliein nicht bestimmen. Hierfür müssen auch die Spannungen Us bis Un herangezogen werden, die jedoch durch vom Rauschen hervorgerufene Spannungsanteile überlagert sind. Unter der Voraussetzung, daß die Rauschspannungen R] und R2 gleich groß sind, ist die Spannung

W=(U₇+ 17s) - (Ui + U_b) = K² (US - U?)

frei von den durch Rauschen hervorgerufenen Spannungsanteilen. Aus W und dem Amplitudenprodukt

Uy P = K²iAiyjäßtsichdas Amplitudenverhällnis-Tr-ermitteln:

-^=- (W + VW² +4P²).
Ux IP

Uy

Die ermittelten Größen <p_r — φ_χ bzw.-rr-sind nur dann gleich der Phasendifferenz bzw. dem Amplitudenverhältnis der Meßspannungen, wenn die Peilkanäle einschließlich der Meßanordnung in Verstärkung und Phasengang identisch sind. Ist dies nicht der Fall, so ist über einen Eichvorgang, bei dem beide Peilkanäle mit der gleichen Spannung Uo beaufschlagt werden, vor oder nach der eigentlichen Messung eine Korrektur vorzunehmen. Die Korrektur der Phasenfehler erfolgt dabei analog wie bereits bei der Anlage gemäß F i g. 1 erläutert. Bei der Korrektur der Verstärkungsfehler ist jedoch zu beachten, daß die während des Eichvorgangs gemessenen, den Spannungen ίΛ bis U» entsprechenden Spannungen LZ₅' bis Un' durch das Eigenrauschen der Peilkanäle hervorgerufene Störanteile enthalten:

Die Faktoren ACi und Kz entsprechen hierbei den ungleichen Verstärkungen der Peilkanäle. Das Verhältnis der VerstSrkiingen-pr-läßt sich mit Hilfe der Beziehung

U?+ Uf K\

bestimme«. Die Rauschzahl der beiden Peilkanäle muß dabei während des Eichvorgangs gleich sein. Es besteht aber auet die Möglichkeit, das Verhältnis der Verstärkungen der beiden Peilkanäle unabhängig von deren Rauscheigenschaften zu bestimmen, wenn nämlich vorausgesetzt werden kann, daß die Quadrier- und Integriereinrichtungen jeweils gleichartig sind. Man kann dann jeweils einem Eingang der Quadriereinrichtungen, wobei die Quadrierung auch mit Multipliziergüedem durchgeführt werden kann, ein der an die Eingänge der Peilkanäle angelegten Eichspannung TJa gleichartiges, mit dem Eigenrauschen der Peilkanäle unkorreliertes Vergleichssignal anlegen. Die Ausgangsspannungen der Integrierglieder sind dann frei von vom Eigenrauschen der Peilkanäle hervorgerufenen Anteilen.

Wie ein Vergleich zeigt, ist die Anzahl der benötigten Quadrier-, Multiplizier-, Tiefpaß- und Integrierglieder bei der Anordnung gemäß F i g. 3 nur halb so groß wie bei der Anordnung gemäß F i g. 4. Die Multiplizier- und Quadriereinrichtungen der erstgenannten Anordnung müssen zwar für wesentlich höhere Frequenzen ausgelegt sein, dafür ^;.st aber die Wegfilterung der in den Multiplizier- und Quadriergliedern entstehenden höherfrequenten Wechselspannungsanteile einfacher. Die Ausführungen zum Eichvorgang bei der Anordnung gemäß F i g. 4 gelten in analoger Form aucfc für die Anordnung gemäß F i g. 3.

Im folgenden soll eino zweckmäßige Weiterbildung der Anordnungen gemäß F i g. 1 und 2 erläutert werden.

Werden die Spannungen TTi jnd 77« vor dem Anlegen an eine der erfindungsgemäßen Anordnungen amplitudenmäßig begrenzt, so sind die Ausgangsspannungen U.\ und Un nur noch dem Sinus bzw. Cosinus der Phasendifferenz jp« — g>R proportional, so daß man dann nur die Phasendifferenz bestimmen kann. Wird nur eine der beiden Spannungen amplitudenmäßig begrenzt, so bleiben die Spannungen Ua und ίΛ/auch noch der Amplitude der anderen angelegten Spannung proportional, so daß man auf diese Art neben der Phasendifferenz auch die Amplitudenverhältnisse von zwei oder mehr Meßspannungen bestimmen kann.

Anordnungen, welche dieses ebenfalls ermöglichen und welche mit Hilfe des Multipükatioiiseffektes gesteuerter Schalter arbeiten, sind unter der Bezeichnung Phasengleichrichter bekannt.

Ist beispielsweise die Referenzspannung TJr arnplitudenbegrenzi und rauschfrei, so kann man aus den Ausgangsspannungen

Ua = K U_x sin (jp, - φ_κ) Uu " K U, cos ((P, — 9>r)

(nach einem eventuell erforderlichen Eichschritt) eine Amplitudenbestimmung vornehmen, und zwar über die Beziehung:

U_x - -γ ν'U\ + Ul.

Liegen mehrere derart gemessene Amplituden vor, so können daraus die Amplitudenverhältnisse, ermittelt werden. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Ausgangsspannungen Ua und Un auch vom Signal/Rauschabstand der in begrenzter Form angebotenen Referenzspannungen TJH abhängen, so daß zwecks Vermeidung von Fehlern mit einer für alle Meßspannungen gemeinsamen begrenzten Referenzspannung gemessen werden sollte.

μ Der Einsatz von Amplitudenbegrenzern bringt den Vorteil mit sich, daß die Ausgangsspannungen Ua und Un der erfindungsgemäßen Anordnungen dann weniger stark von Änderungen der Eingangsspannungen abhängen. Die gleiche Wirkung läßt sich aber auch erreichen, indem die Referenzspannung durch eine Regeleinrichtung konstant gehalten wird.

Nachfolgend wird eine Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, welche eine

b5 genaue Messung der Amplitude von durch Rauschen überlagerten Spannungen ermöglicht und deren Besonderheit darin besteht, daß nur noch Quadrierungen und keine Multiplikationen mehr ausgeführt werden. Wird eine durch Rauschen R ft/überlagerte Spannung

U(,) = ί/vcos {tot + φ_χ) + R(,)

quadriert, so erhält man, falls man dem Quadrierer ausgangsseitig ein Tiefpaßfilter und eine Integrationsstufe nachschaltet, bei ausreichender Inlegrationszeit die Ausgangsspannung:

U_M= K>US + K*S.

Hierbei ist 5 ein vom Rauschen R(t) allein verursachter Störanteil. Wird nun mit der Meßanordnung eine Messung durchgeführt, bei der das Meßsignal U(t) nicht mitgemessen wird, so erhält man bei gleichstark gebliebenem Rauschen des Meßkanals (Peilkanals) unter sonst gleichen Bedingungen — wie gleiche Verstärkungund Integrationszeit — die Spannung:

Uk=K²S

Aus der Differenz is

Um- Uk = K* US

läßt sich dann bei bekanntem K die gesuchte Amplitude U, ermitteln. Die Verstärkung K kann dabei beispielsweise mit einem entsprechenden Eichvorgang bestimmt werden.

Eine andere Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geht bei der Bestimmung on Amplitudenverhäitnissen von Ampiitudenprodukten aus. Von N Meßspannungen müssen bei dieser Ausgesiuiiungsform mindestens drei Spannungen ungleich Null sein.

Wie bei der Auswertung der Amplitudenprodukte vorzugehen ist, soll anhand von drei nichtverschwindenden Spannungen — beispielsweise den Ausgangsspannungen dreier benachbarter Richtstrahlen gemäß Fig.6 — erläutert werden. Es werden drei Amplitudenprodukte gemessen:

A = K²U₁ U, B = K²U, Ui C=K²U₂Ui.

Hieraus erhält man bei gleichen Verstärkungen K der drei Kanäle (falls die Verstärkungswerte ungleich sind, ist ein zusätzlicher Eichschritt erforderlich), die Amplitudenverhäitnisse:

Der Vorteil dieser Ausgestaltungsform besteht darin, daß sie eine exakte Bestimmung der Amplitudenverhältnisse gestattet, sofern die die Meßspannungen überlagernden Rauschspannungen unkorreliert sind. Günstig ist auch die Tatsache, daß bei dieser Ausgestaltungsform keine Differenzen von Amplitudenquadraten auftreten, so daß die Rauschzahlen der Peilkanäle verschieden sein können.

Bei Antennenanordnungen mit Richtcharakteristiken gemäß F i g. 6 wird üblicherweise eine Mehrfachausnützung der Einzelantennen praktiziert. Die Empfangsenergie jeder Einzelantenne wird dabei in einem Antennenverstärker verstärkt und anschließend in mehrere Anteile aufgeteilt. In jeweils einem Richtstrahlnetzwerk werden dann von mehreren Antennenverstärkern gelieferte Anteile zur Bildung eines Richtstrahles zusammengefaßt, in den Ausgangsspannungen benachbarter Richtstrahler! sind daher wegen de." Mehrfachausnützung der Antennen Rauschanteile vorhanden, welche von jeweils dcn:seluen Antennenverstärker herrühren. Die Ausgangsrauschspannungen benachbarter Richtstrahlen sind daher teilweise korreliert. Aufgrund der unterschiedlichen Phasen- und/oder Amplitudenbewichtung der einzelnen Antennenspannungen in den Richtstrahlneizwerken — es werden ja räumlich unterschiedlich orientierte Diagramme erzeugt — sind die Ausgangsspannungen benachbarter Richtstrahlen (Sektoren) aber nur teilweise korreliert und die bei der Bestimmung von Amplitudenverhältnissen bzw. Phasendifferenzen sich ergebenden Fehler — das Amp!^:tudenprodukt P wird hierbei zu groß gemessen — sind entsprechend gering. Es lassen sich jedoch Antennenanordnungen realisieren, bei denen ω das Ausgangsrauschen der Richtstrahlen die geschilderte Teilkorrelation nicht aufweist, z. B. dadurch, daß trotz Leistungsaufteilung der Empfangsenergie jeder Einzelantenne an mehrere Richtstrahlnetzwerke kein? oder keine gemeinsamen Antennenverstärker eingesetzt werden, oder daß bei der Bildung benachbarter Richtstrahlen eine Mehrfachausnützung von Einzelantennen grundsätzlich vermieden wird. Von Nachteil können aber bei derartigen Antennenarordnungen zum einen eine u. U. geringere Empfindlich!.eit und zum andern die hohen Kosten sein.

Die mit erheblichem A.ufwand verbundene Möglichkeit, für Meßanordnungen gemäß F i g. 1 und 2 geeignete Referenzspannungen mit unkorreliertem Rauschen dadurch zu gewinnen, daß neben jedem für Meßzwecke

Ui	B
Ui	C
Ui	A
lh	C
U₂	A
lh	B

verwendeten Richtstrahl jeweils ein gleichartiger, gleichorientierter Referenz-Richtstrahl vorgesehen ist, dürfte aus Kostengrunden nicht durchführbar sein.

Unter Verwendung der aus der DE-OS 19 47 135 bekannten Sektorauswahl mittels Korrelation läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren noch dahingehend erweitern, daß die Referenzsignale aus Ausgangsspannungen von Richtantennen abgeleitet werden, die sehr weit von den eigentlichen Peilantennen aufgestellt sind und mit denen das zu peilende Signal aufgrund der räumlichen Entfernung eventuell besser und ungestörter empfangen wird. Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß sich damit auch Signale peilen lassen, welche durch einen oder mehrere im selben Sektor innerhalb der Peilbandbreite liegende Sender gestört sind. Von Störsendern herrührende Anteile lassen sich durch Integration unterdrücken, da ein störungsfreies Referenzsignal mit

ίο den Signalen von Störsendern nicht korreliert ist. Bei der Realisierung einer derartigen Anordnung ist aber zu beachten, daß durch die Art, in der das Referenzsignal zum Meßort übertragen wird oder durch die Art der Wellenausbreitung selbst zwischen den Meßsignalen und den Referenzsignalen kleine Frequenzunterschiede entstehen können. Die erforderlichen Meßanordnungen werden dadurch u. U. aufwendiger als die Anordnungen gemäß F i g. 1 bis 4, die jedoch milverwendet werden können.

F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Peilverfahrens, bei der zur Erzeugung von Spannungsprodukten lediglich Quadrierer, dagegen keine Multiplizierer verwendet werden.

Die beiden hochfrequenten komplexen Meßspannungen U, und TT₁ — entweder zwei Meßspannungen oder s'.r.s Meßspsnnung und eins Referenzspannung - liegen an Eirigsngsanschiüsscn ! und 2 an. EingarigsanschiuS

1 ist mit einem ersten Eingang eines ersten und eines zweiten Addierers 53 und 53' sowie eines ersten und zweiten Subtrahierers 54 und 54' jeweils direkt verbunden. Eingangsanschluß 2 liegt direkt an einem zweiten Eingang des ersten Addierers und des ersten Subtrahierers sowie über einen 90°-Phasenschieber 3 an einem zweiten Eingang des zweiten Addierers und des zweiten Subtrahierers. Am Ausgang der Addierer bzw. Subtrahierer erhält man dann die Spannungen

_

X - U_x + % - U_x coa(«/ + pj+ U,cos (a>t + pj

Y " W_x - JJy - U_x cos (<ot + P_x) - Uy cos {ωί + φ,)

μ R - V_x+ Ό·= <& cos (er + *,) + Uy sin (ωΐ + ρ,)

S * TF_x + Ti·- U_x cos (»t + φJ - Uy sin («< + p,),

wobei Uy* eine aus TT_t durch 90°-Phasenverschiebung erzeugte Spannung ist. und hieraus nach Quadrieren in Quadrierern 7 und Filtern in Tiefpaßfiltern 5 die Spannungen

U² iß ^r ' -~ + -y- + U_x Uycos (f, - _9x)

iß rß

'Ψ ⁺~T ^{+ Uxliun {9}>~^9x)

aus denen durch Zusammenfassen in zwei Subtrahierern 54" und 54'" und Integrieren in Integrierstufen 6 zwei an AusgangSuiischlüssen 51 und 52 anliegende Ausgangsspannungen

Ua-X'- Y- =2 £7, U_yco% {φ, - φ_χ)
und
Vb- R- S' = 2 U, υ_νύτ\(φ_} - φ_χ)

gewonnen werden. Die weitere Verarbeitung der Spannungen Ua und Ub erfolgt auf die gleiche Art wie bereits beim Ausführungsbeispiei gemäß F i g. 1 beschrieben.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrkanalpeilverfahren zur Bestimmung der Einfallsrichtung einer oder mehrerer beliebig modulierter elektromagnetischer Weilen unter Bildung von Amplitudenverhältnissen und Phasendifferenzen der Meßspannungen mehrerer, vorzugsweise gerichteter Antennen oder entsprechender beispielsweise durch Zusammenfassung mehrerer Antennenspannungen erzeugter Meßspannungen, ggf. unter Berücksichtigung der Polarisation der elektromagnetischen Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Phasendifferenzen jede Meßspannung entweder mit einer von demselben Sender herrührenden Referenzspannung oder mit jeder anderen Meßspannung multipliziert wird, indem die Multiplikationen zum einen

ίο direkt, zum anderen nach vorausgehender Phasenverschiebung bei einer der zu multiplizierenden Spannungen ausgeführt werden, wobei die Phasenverschiebungen so gewählt werden, daß die erzeugten Spannungsprodukte einerseits dem Produkt der Amplituden der multiplizierten Spannungen und andererseits entweder die Spannungsprodukte selbst oder in ihnen enthaltene Teilspannungen im Sinus bzw. Kosinus der Phasendifferenz der multiplizierten Spannungen proportional sind und daß zur Ermittlung der Amplitudenverhält-

nisse zweier Meßspannungen die Spannungsprodukle quadriert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikation zweier Spannungen einmal direkt und einmal nach vorausgehender Phasenverschiebung von 90° bei einer der Spannungen erfolgt

3. Mehrkanalpeilverfahren zur Bestimmung der Einfallsrichtung einer oder mehrerer beliebig modulierter elektromagnetischer Wellen unter Bildung von Amplitudenverhältnissen und Phasensdifferenzen der Meßspannungen mehrerer, vorzugsweise gerichteter Antennen oder entsprechender beispielsweise durch Zusammenfassung mehrerer Antennenspannungen erzeugter Meßspannungen, ggf. unter Berücksichtigung der Polarisation der elektromagnetischen Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Phasendifferenzen jede Meßspannung mit einer vom selben Sender herrührenden Referenzspannung oder mit jeder anderen Meßspannung jeweils einzeln zu Summen- und Differenzspannungen zusammengefaßt wird, indem

die Addition und die Subtraktion jeweils einmal direkt und einmal nach vorausgehender Phasenverschiebung bei einer der zu addierenden bzw. zu subtrahierenden Spannungen ausgeführt wird, wobei die Phasenverschiebungen so gewählt werden, daß die erzeugten Summen- und Differenzspannungen einerseits dem Produkt der Amplituden der mulitplizierten Spannungen und andererseits entweder die Summen- und Differenzspannungen selbst oder in ihnen enthaltene Teilspannungcn dem Sinus bzw. Kosinus der Phasendifferenz der zusammengefaßten Spannungen proportional sind, und da-3 zur Ermittlung der Amplitudenverhältnissc die Summen- und Differenzspannungen anschließend quadriert werden.

4. Verfahren n*\ch Airpruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfung zweier Spannungen zu Summen- und Differenzspannungen einmal direkt und einmal nach vorausgehenden. Phasenverschiebung von 90° bei einer der zur amtierenden bzw. zu subtrahierenden Spannungen erfolgt.

5. Verfahren nach den vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet, durch eine Kombination der Verfahren gemäß den Ansprüchen 2 bis 4.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßspannungen zusammengesetzte, beispielsweise aus den Meßspannungen mehrerer Antennen amplituden- und phasenmäßig zusammengefaßte Meßspannungen verwendet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßspannungen nicht

zusammengesetzte Spannungen verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 biii7, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere unabhängig von den Meßspannungen erzeugte Referenzspannungen verwendet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzspannungen nicht zusammengesetzte Spannungen benutzt werden.

10. Verfahren nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzspannungen aus mehreren Spannungen amplituden- und phasenmäßig zusammengefaßte Spannungen benutzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungen jeweils durch Zusammenfassen mehrerer oder alle!: Meßsignale erzeugt werden.

12. Verfahren nach den vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet, durch eine Kombination der Verfahren gemäß den Ansprüchen 8 bis 11.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsenergie der Antennen vor den ersten aktiven Elementen einer passiven Leistungsaufteilung unterzogen wird, so daß das ^den einzelnen Meß- und Referenzspannungen überlagerte anlagenbedingte Rauschen unkorreüert oder nur wenig korrelicrt ist.

¹⁴· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspannungen entfernt aufgestellter vorzugsweise gerichteter Antennen als Referenzspannungen verwendet werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Meßspannungen und/oder Referenzspannungen Amplitudenbegrenzung vorgenommen wird.

M 16. Verfahren nach Anspruch 15. dadurch gekennzeichnet, daß für alle Meßspannungen eine gemeinsame

amplitudenbegrenzie Referenzspannung verwendet wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 14. dadurch gekennzeichnet, daß aus jeder hoch- bzw.

zwischenfrequcntcn Meßspannung mit Hilfe von Frequen/.umsetzeinrichtungen, denen eine Hilfsspannung

in zwei um 90° verschobenen Phasenlagen zugeführt wird, je /wci um 9O'^J phasenverschoben Niederfre-

M qtienzspannungen erzeugt werden und daß das Quadrieren und/oder Multiplizieren dann in der Nicderfrc-

quenzlage durchgeführt wird.

^l8- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis Ib. dadurch gekennzeichnet, daß das Quadrieren und/oder Multiplizieren in der I loch- oder Zwischenfrcqtienzlnge durchgeführt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkungs- und Phasenfehler sowie Unterschiede der Rauschzahl der Antennenelektronik oder der Peilkanäle vor der Messung abgeglichen werden.

|1 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkungs- und Phasen-

% fehler sowie Unterschiede der Rauschzahf der Antennenelektronik oder der Peilkanäle in einer Eichmessung

l| vor oder nach der eigentlichen Messung bestimmt und zur Korrektur der Meßergebnisse verwendet werden.

If 21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20. dadurch gekennzeichnet, daß für den Abgleich oder die Eichmes-

p sung eine von den MeGspannungen und/oder Referenzspannungen abgeleitete Eichspannung verwendet

f| wird.

af 22, Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß für den Abgleich oder die Eichmes-

0_x sung eine von den Meß- und Referenzspannungen unabhängige Eichspannung verwendet wird.

|H 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß beim die Verstärkungs-

;|j und Phasenfehler betreffenden Abgleich- bzw. Eichvorgang den Eingängen der Peilkanäle bzw. den entsprechenden Stellen der Aotennenelektronik sowie jeweils einem Eingang der Multiplizier- und Quadriereinheiten eine aus derselben Spannung abbeleitete Eichspannung zugeführt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein von Adcock-Peilern bekanntes Kanalvertauschungsverfahren angewandt wird, wodurch beim Quadrieren entstehende durch „,-, Rauschen verursachte Störanteile trotz unterschiedlicher Rauschzahlen der Peilkanäle herausgemitrelt werfe; den.

If 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal/Rauschverhält-

JS; nis gemessen wird und der gemessene Wert zur Ausschaltung von Peilfehlern verwendet vw»~d, die durch

fg Teilkorrelation der Rauschanteile der Meßrpaniiungen und/oder Referenzspannungen verursacht werden.

i|| 26. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufwandsverringerung

§5 die Messung der einzelnen Amplituden oder Amplitudenverhältnisse und/oder Phasendifferenzen ganz oder

teilweise nacheinander durchgeführt wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfallsrichtung mit einer zwei- oder mehrkanaligen Interferometeranordnung bei Auswertung der Amplituden oder Amplitu-

i| denverhältnisse und/oder Phasendifferenzen bestimmt wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Messung von Amplituden bzw. Amplitudenverhältnissen und/oder Phasendifferenzen zur Ermittlung eines Gütemaßes der Peilung zwischen mehreren oder allen Meß- und/oder Referenzsignalen ein Signalvergleich durchgeführt wird, welcher z. B. Aufschluß über das Signal'/Rauschverhaltnis und über kohärente bzw. inkohärente Störungen gibt.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanlage für Empfangszwecke mitbenutzt wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antennenanordnung mit Linien-, Kreis-Zylinder- oder Kugelgcometrie verwendet wird.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antennenanordnung mit ebener, flächenhafter Verteilung der Einzelantennen verwendet wird.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß als Antennenanordnung ein Adcock-Antennensyslem verwendet wird.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitgehend ungerichtete Rundspannung als Referenzspannung verwendet wird.

34. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem zweikanaligen Adcockpeikr mit Rundspannungskanal aus dem Produkt aus einer ersten Peilspannung und einer weitgehend unfeerichteten Hilfsspannung und dem Produkt aus einer zweiten Peilspannung und der weitgehend ungerichteten Hilfsspannung das Amplitudenverhälntis der ersten und der zweiten Peilspannung und aus der Phasendifferenz zwischen der ersten Peilspannung und der weitgehend ungerichteten Hilfsspannung und zwischen der zweiten Peilspannung und der weitgehend ungerichteten Hilfsspannung die Phasendifferenz zwischen der ersten und der zweiten Peilspannung bestimmt und gegebenenfalls auch die Seitenkennungsinformation abgeleitet wird.

35. Anordnung zur Durchführung des PeiSverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1. 2 und 5 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Eingangsanschluß (1) rr>:t einem ersten Eingang eines ersten Multiplizierers (4) über einen 90°-Phasenschieber (3) und mit einem ersten Eingang eines zweiten Multiplizierers (4') direkt verbunden ist, daß ein zweiter Eingangsanschluß (2) an einen zweiter Eingang des ersten MuItiDlizierers und an einen zweiten Eingang des zweiten Mulitplizierers direkt angeschlossen ist und daß am einen Eingangsanschluß eine Referenzspannung und am anderen Eingangsanschluß eine Meßspannung anliegt (Fig. 1).

36. Anordnung zur Durchführung des Peilverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1, 2 und 5 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingangüanschluß (1) mit einem ersten Eingang eines ersten Multiplizierers

(4) über zwei hintereinandergeschaltete -r— Phasenschieber (3' und 3"), mit einem ersten Eingang eines

zweiten Multiplizierers (4') über einen -^—-Phasenschieber (3') und mit einem ersten Eingang eines dritten

Multiplizierers (4") direkt verbunden ist, daß ein weiterer Eingangsanschiu3 (2) jeweils direkt an einen zweiten Eingang des ersten, zweiten und dritten Multiplizierers angeschlossen ist, daß am einen Eingangsanschluß eine Referenz spannung und am anderen Eingangsanschluß eine Meßspannung anliegt, und daß für die Ausgangsspannungen des ersten und zweiten Multiplizierers eine Recheneinrichtung (23) vorgesehen ist

zwecks Subtraktion der beiden Spannungen und Division durch ^J(F i g. 2).

37. Anordnung zur Durchführung des Peilverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1,2,5 bis 7,13,15,18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingangsanschluß (2) jeweils an einen ersten Eingang eines ersten und eines zweiten Multiplizierers (4 und 4') sowie an beide Eingänge eines ersten Quadrierers (7) direkt angeschlossen ist, daß ein weiterer Eingangsanschluß (1) mit beiden Eingängen eines zweiten Quadrierers (7') sowie mit einem zweiten Eingang des zweiten Multiplizierers direkt und mit einem zweiten Eingang des ersten Multiplizierers über einen 90°-Phasenschieber (3) verbunden ist und daß an jedem der beiden Eingangsanschlüsse jeweils eine Meßspannung anliegt (Fig. 3).

38. Anordnung zur Durchführung des Peilverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1,2,5 bis 7,13,17,19 bis ίο 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingangsanschluß (1) jeweils mit einem Eingang eines ersten und eines zweiten Frequenzumsetzers (8 und 8') und ein weiterer Eingangsanschluß (2) mit je einem Eingang eines dritten und eines vierten Frequenzumsetzers (8" und 8'") verbunden sind, daß eine Hilfsspannung ΙΛ/dem ersten und dritten Frequenzumsetzer direkt, dem zweiten und vierten Frequenzumsetzer über einen 90°-Phasenschieber (3) zugeführt ist, daß der Ausgang des ersten Frequenzumsetzers mit einem ersten Eingang eines ersten Multiplizierers (4), einem ersten Eingang eines vierten Multiplizierers (4'") und beiden Eingängen eines ersten Quadrierers (7) verbunden ist, daß der zweite Frequenzumsetzer ausgangsseitig an einen ersten Eingang eines zweiten Multiplizierers (4'), einen ersten Eingang eines dritten Multiplizierers (4") und beide Eingänge eines zweiten Quadrierers (7') angeschlossen ist, daß der dritte Frequenzumsetzer ausgangsseitig mit einem zweiten Eingang des ersten Multiplizierers, einem zweiten Eingang des dritten Multiplizierers und beiden Eingängen eines dritten Quadrierers (7") verbunden ist. daß der Ausgang des vierten Frequenzumsetzers an einen zweiten Eingang des zweiten Multiplizierers, einen zweiten Eingang des vierten Multiplizierers und beide Eingänge eines vierten Quadrierers (7'") angeschlossen ist und daß an jedem der beiden Eingangsanschlüsse jeweils eine Meßspannung anliegt (F i g. 4).

39. Anordnung zur Durchführung des Peilverfahrens gemäß einem der Ansprüche 3 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingangsanschluß (1) mit einem ersten Eingang eines ersten und zweiten Addierers (53 und 53') sowie eines ersten und zweiten Subtrahierers (54 und 54') jeweils direkt verbunden ist, daß ein weiterer Eingangsanschluß (2) an einen zweiten Eingang dps ersten Addierers und des ersten Subtrahierers direkt und an einen zweiten Eingang des zweiten Addierers und des zweiten Subtrahierers jeweils über einen Phasenschieber (3). vorzugsweise einen 90°-Phasenschieber, angeschlossen ist und daß die Ausgänge des ersten und zweiten Addierers sowie des ersten und zweiten Subtrahierers mit beiden Eingängen je eines Quadrierers (7) verbunden sind (Fig. 5).

40. Anordnung nach Anspruch 35, 36 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß zur Konstanthaltung der Referenzspannungen Regeleinrichtungen vorgesehen sind.

41. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß den Multiplizierern und Quadrierern Tiefpaßfilter (5) nachgeschaltet sind (F i g. 1 bis 5).

42. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 39 und 41, dadurch gekennzeichnet, daß Integrierstufen (6) vorgesehen sind(Kig. 1 bis5).

43. Anordnung nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikation, das Quadrieren, die Tiefpaßfilterung und die Integration analog arbeitende Einrichtungen vorgesehen sind.

44. Anordnung nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, daß für die Multiplikation, das Quadrieren, das Tiefpaßfiltern und die Integration teilweise oder vollständig digital arbeitende Einrichtungen vorgesehen sind.

45. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 44. dadurch gekennzeichnet, daß für die Multiplikation und für das Quadrieren logarithmisch arbeitende Einrichtungen vorgesehen sind.

46. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß für die Multiplikation und die Quadrierung gleiche Einrichtungen vorgesehen sind.

47. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 46. dadurch gekennzeichnet, daß die Filter in den Peilkanälen symmetrisch sind.

48. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auswertung der so gegebensnf alls über Tiefpaßfilter und Integrierstufen geführten Ausgangsspannungen der Multiplizit. :r und Quadrierer analog arbeitende Einrichtungen vorgesehen sind.

49. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 47. dadurch gekennzeichnet, daß für die Auswertung der gegebenenfalls über Tiefpaßfilter und Integrierstufen geführten Ausgangsspannungen der Multiplizierer und Quadrierer teilweise oder vollständig digital arbeitende Einrichtungen vorgesehen sind.

50. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit Read-Only-Memories vorgesehen sind mit tabellarisch abgespeicherten Werten für die mathematischen Grundfunktionen.

51. Anordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß verschieden gerichtete Antennen verwendet sind und daß zwecks Ermittlung des Einfallssektors eine Maximumbestimmung entweder bei den gemessenen Amplituden bzw. Amplitudenverhäitnissen oder bei den Amplitudenprodukten benachbarter Richtsirahlen vorgesehen ist (F i g. 6).

52. Anordnung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich polarisierte Richtstrahlen vorgesehen sind zwecks Bestimmung der Polarisation der einfallenden Hochfrequenzschwingungen.

53. Anordnung nach Anspruch 51 oder 52, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Maximumbestimmung ermittelte Grobrichiung und/oder Polarisation für die Auswahl des Richtstrahls mit der besten Empfangsmöglichkeit verwendbar ist.

54. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 53. dadurch gekennzeichnet, daß Antennenspannungen oder diesen entsprechende Spannungen für Peil- und/oder Empfangszwecke mit Hilfe von Richtstrahlnetz-

werken derart zusamincnfaßbar sind, daß sich eine Vielzahl vorzugsweise gleichartiger, sich teilweise überlappender Richtstrahlen — gegebenenfalls auch mit unterschiedlichen Polarisationen — ergibt, deren Maxima vorzugsweise in konstanten Winkelabstünden auftreten (F i g. 6).

55. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung möglichst Irequenzunabhängiger Richtstrahldiagramme frequenzabhängige Bewichtung vorgesehen ist.

56. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sektorauswahl (Grobrichtungsbestimmung) und gegebenenfalls auch eine Bestimmung der vorherrschenden Polarisation vorzugsweise durch Auswertung der Amplitudenprodukte benachbarter Richtstrahlen vorgesehen ist.

57. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 56, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auswertung der Amplitudenverhältnisse benachbarter Richtstrahler! zusätzlich zur Grobrichtungsbestimmung eine genaue Richtungsbestimmung vorgesehen ist.

58. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 57, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelte Grobrichtung bei der genauen Richtungsbestimmung mit verwendbar ist.

59. Anordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß eine Interferometeranordnung aus Aufwands- und Eindeutigkeitsgründen nur für den der Grobrichtung entsprechenden Sektor vorgesehen ist.

60. Anordnung zur Durchführung des Peilverfahrens gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Phasengleichrichter vorgesehen sind.