DE2738540A1 - Anordnung zur identifizierung und zuordnung mehrerer azimute bei der zentralen standortberechnung in einer peilbasis mit hilfe einer anordnung zum automatischen gewinnen von peilwinkelwerten - Google Patents

Description

• Anordnung zur Identifizierung und Zuordnung mehrerer Azimute
• bei der zentralen Standortberechnung in einer Peilbasis mit Hilfe einer Anordnung zum automatischen Gewinnen von Peilwinkelwerten Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Sie erlaubt die zeitliche Zuordnung bei automatisch gewonnenen Peilwinkelwerten festzuhalten und auch bei mehreren, während der Meßdauer einfallenden Wellenfronten eine zentrale Standortberechnung durchzuführen.
• Ein Horchfunker in einer Zentrale kommandiert über Telephon periphere Peilbasen in Frequenz, Bandbreite und Modulationsart. Nach dem Ablesen des Ergebnisses und der Gütebewertung durch den Peilfunker werden die Ergebnisse über Telephon zurückgemeldet. Anschließend erfolgt die Standortbestimmung am Kartentisch. Eine neue Generation von Peilgeräten ist in der Lage, den Peilfunkter in den peripheren Peilbasen weitgehend zu unterstützen und auch zu ersetzen. Frequenz, Bande breite und Modulationsart können von einer zentralen Stelle aus fernkommandiert, die Abiesefunktion des Peilfunkers kann durch Automaten ersetzt werden. Diese sind in der Lage über einen vorgegebenen Zeitabschnitt das Peilsignal auszuwerten und anschließend das Ergebnis in Form eines codierten Telegramms zur Zentrale zurückzumelden. Der Standort wird vom Auswertecomputer errechnet. Nachfolgende Betrachtungen beziehen sich auf Peilautomaten, die in der Lage sind, mehrere Sender während der Peilphase zu erfassen.
• In der Kurzwellentechnik sind nun selten ideale Verhältnisse zu finden. Häufig werden die empfangenen Signale durch Rauschen, lokale Störungen wie Gewitter, Zündfunken usw. oder auch durch den Einfall weiterer Sender während des Beobachtungszeitraumes gestört. Einem guten Peilfunker ist es durchaus möglich, unter Berücksichtigung des Nachrichteninhalts oder charakteristischer Eigenheiten eines Senders den richtigen Azimut vom Sichtgerät abzulesen. Eine Automatik liefert bei Störungen, Je nach ihrem Entwicklungsstand einen mehr oder weniger falschen Wert oder, wenn sie in der Lage ist, Störung und Sendung zu trennen, mehrere Azimute an den Zentralrechner zurück. Da außer der Güte, die beim gleichen Sender in Jeder Peilstelle anders sein kann, keine Zusatzinformation geliefert wird, ist es für die Zentrale schwierig, den richtigen Standort aus der Fülle der sich ergebenden Schnittpunkte zu ermitteln.
• Es ist schon eine Anordnung zum automatischen Gewinnen von Peilwinkelwerten aus den vom Empfänger eines Peilgerätes, insbesondere des Kurzwellenbereiches gelieferten Pei linformationen bekannt, bei der durch Mittel einerseits zum Erzeugen der Funktion der Häufigkeit (H = f (c<)), mit der aus den einzelnen Richtungen (d ) innerhalb der beobachteten Peilwinkelbereiches und Peilfrequenzbereiches (Allfrequenzkanals) während eines vorgegebenen oder vorwählbaren Zeitintervalls Schwingungen empfangen werden und andererseits zum Anzeigen und/oder Auswerten dieser Funktion vorhanden sind (P 25 oo 698.8).
• Es liegt nahe, nach den Unterschieden verschiedener Sendungen bzw. zwischen Störung und Nutzsendung zu suchen. Da ist als erstes Modulation, Nachrichteninhalt oder Tastung zu nennen. Es scheint jedoch zum gegenwärtigen Zeitpunkt sehr schwierig, diese Information mit einem Rechner auszuwerten.
• Ein weiteres Kriterium ist die Belegungsdauer eines Bandes durch einen Sender sowie dessen Anfangszeit.
• Die Aufgabe besteht daher darin, eine Anordnung zu schaffen, die in der Lage ist, den gewonnenen Peilwinkelwerten automatisch Informationen über Anfangszeitpunkt, Belegdauer, Impulsdauer und mittlere Tastpausen zuzuordnen. Da diese Informationen in Jeder Peilbasis gleich und für einen bestimmten Sender charakteristisch sind, können diese zur Standortberechnung mit herangezogen werden. Auch die Trennung von Nutzsignal und kurzzeitig auftretenden lokalen Störungen ist auf diese Weise möglich. Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch die in den Patentansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert.
• Das bekannte Panoramaprinzip soll durch eine chronologische Aufzeichnung der Vorgänge ersetzt werden.
• Fig. 1 veranschaulicht nochmals die Wesensmerkmale eines Peilpanoramas. tiber dem Azimut auf der Abszisse des Diagramms ist die Häufigkeitskurve der Peilereignisse aufgetragen. Während die Häufigkeitskurve des aufgebauten Panoramas die verschiedenen Ereignisse während der Meßzeit erkennen läßt, fehlt doch der zeitliche Zusammenhang zwischen den einzelnen Vorgängen. Lediglich aus dem Integral über eine Häufigkeitskurve lassen sich Rückschlüsse auf die Dauer einer Sendung ziehen. Eine saubere Klassifizierung von Nutzsignal und Störung sowie eine zeitliche Zuordnung bei der Peilung von Netzen ist nicht möglich.
• Die vorgeschlagene chronologische Aufzeichnung zeigt Fig. 2.
• Die Abszisse des Diagramms stellt eine Zeitachse dar, während in Richtung der Ordinate die Momentanwinkel aufgetragen sind. Der Sprung in der Funktion verdeutlicht einen Funkstelltnwochsel.
• Die Fig. 3 bis 7 zeigen denkbare Zeit-Winkel-Diagramme bei unterschiedlichen Empfangssituationen.
• Fig. 3 ist z. B. die Darstellung einer Sendung mit Abbruch während der Meßzeit, Fig. 4 ist ein Netz aus verschiedenen Sendern im Gegensprechverkehr, Fig. 5 eine Sendung mit Störung ( 3. B. Gewitter), Fig. 6 eine getastete Sendung und Fig. 7 eine Sendung mit getastetem Störer.
• Die Diagramme enthalten grundsätzlich die gleiche Information wie ein P-anorama. Aus ihnen sind Jedoch nicht nur verschiedene Einfallewinkel, sondern auch die zeitlichen Zusammenhänge ersichtlich. Während beim Panoramaverfahren bei Wegtasten des Signals die Nutzanhäufungen durch Rauschen und Störungen überschrieben oder verfälscht werden können, sind beim Zeit-Winkel-Diagramm die Verhältnisse exakt reproduzierbar.
• ähnlich dem Panorama wird das Zeit-Winkel-Diagramm rechnerintern als Speicherfeld realisiert. Fig. 8 soll dies näher veranschaulichen. Dabei stellen die Speicheradressen diskrete Zeitpunkte n .t dar. Die Speicherinhalte geben in codierter Form einen mittleren Winkel des Zeitraumes a t wieder.
• Während der Peilaeßzeit werden rechnerintern ein Panorama sowie ein Zeit-WinXel-Diagran aufgebaut. Nach Beendigung der Meßzeit ermittelt der Rechner, wie in Fig. 1 verdeutlicht, die aufgelaufenen Azimute mit ihren Streubreiten. Ausgehend von diesen Ergebnissen wird nun das Zeit-Winkel-Diagramm um die Azimute in Streifen zerlegt, die der Jeweiligen Streubreite entsprechen (Fig. 2). Diese Streifen werden vom Rechner nach Zeitcharakteristiken wie Anfangspunkt, Belegdauer und Tastungseigenschaften analysiert und dem Jeweiligen Azimut zugeordnet. Dieses Informationspaket wird von den Peilstellen zur Zentrale übermittelt. Der Computer für die Standortberechnung sucht mit Hilfe der Zeitcharakteristiken die mit größter Wahrscheinlichkeit zueinander passenden Azimute und errechnet daraus die Standorte bzw. eliminiert lokale Störungen.
• Wie Fig. 9 und 10 zeigen, verursachon Störungen nur kurze änderungen des im Diagramm fstgehalienen Winkels. Der Winkel kehrt wieder auf seinen alten Wert zurück. Daraus resultiert, laß nach Stör'ingen die Summe der positiven und negativen Spitzen in ct(t) gleich 0 ist. Positive und negative Spitzen folgen dicht aufeinander. Ein Funkstellenwechsel hingegen hat einen langfristigen Wechsel des Azimuts auf/ zur Folge. Der Winkel kehrt nicht\seinen alten Wert zurück.
• In & (t) bildet sich nur eine einzelne, herausragende Spitze aus und die Amplitude der empfangenen Wellen fällt zwischen den Sendungen ab.
• Daraus ergibt sich für eine automatische Auswertung: a) Eliminieren von Störungen bei der Winkelbildung durch Ausblenden von Bereichen mit abwechselnd positiven und negativen Spitzen in ob (t) b) Erkennen eines Funkstellenwechsels an einer herausragenden Einzelspitze in3C (t) gefolgt von einer bleibenden Winkeländerung in ob (t).
• Dazwischen Abfallen der Empfangsfeldstärke.
• Liegt ein mit chronologischen Winkelwerten belegtes Speicherfeld zur Auswertung vor, so ist durch eine an obigen Kriterien orientierte Auswertung von 0< (t) und « (t) eine Erkennung der Funkstellenwechsel möglich. Fig. 9 zeigt daB die so erkannten Eckwerte to, t1 und t2 die Anfangspunkte einer Sendung darstellen. Die Differenz zwischen zwei Eckwerten gibt dic Dauer der Sendung wieder. Anfangspunkt und Dauer können - wie bereits beschrieben - zur Kennzeichnung eines Senders an die Zentrale übermittelt werden.
• Liegen die zeitlichen Eckpunkte einer Sendung fest, so kann der Einfallswinkel bestimmt werden. Zur Verbesserung der Winkelbestimmung werden Störungen wie oben unter Punkt a beschrieben, ausgeblendet.
• Ist an eine vollautomatische Vberwachung eines Frequenzbandes über längere Zeiträume hinweg gedacht. so ist folgender Weg denkbar: In den Peiiaußenstellen P (Fig. 11 und Fig. 12) werden Zeit-Winkel-Diagramme aufgebaut und laufend erneuert, die aktuelle Winkelverte des vergangenen Zeitabschnitts T enthalten. Ein Zeiger (dargestellt durch çin Register) deutet auf die Speicherstelle, in die der Jewei i8 aktuelle Winkel eingeschrieben wird.
• Der Winkel des Zeitpunktes t - T wird dabei überschrieben.
• Nach Einspeichern Jedes neuen Winkel£ wird der vergangene Zeitraum T nach Winkeländerungen untersucht. Wird ein Funkstellenwechsel bzw. ein Wegtasten des Signals erkannt, so wird dies der Zentrale gemeldet.
• Handelt es sich um einen echten Funkstellenwechsel oder um einen Abbruch der Sendung, so wird der größte Teil der peripheren Peilstellen PN der Zentrale eine Änderung übermitteln.
• Eine Änderung der Peilsituation kann die Zentrale aus der Rückmeldung des größten Teils der Peripheriestellen PN erkennen. Die Zentrale veranlaßt daraufhin die Auswertung und Rückmeldung der Winkel zur Standortberechnung. Lokale Störungen, die von einzelnen Peilstellen als Wechsel erkannt und rückgemeldet werden, rufen keine Auswertung hervor und werden alB Störung unterdrückt.
• Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Standortberechnung fiir die einzelnen Sender in der Zentrale erheblich erleichtert wird und daß auch eine Trennung von Nutzsignal und kurzzeitig auftretenden Störungen durch die automatische Berechnung möglich ist.

Claims (9)

1. Anordnung zur Identifizierung und Zuordnung mehrerer Azimute bei der zentralen Standortberechnung in einer Peilbasis mit Hilfe einer Anordnung zum automatischen Gewinnen von Peilwinkelwerten Patentansprüche: Anordnung zur Identifizierung und Zuordnung mehrerer Azimute bei. der zentralen Standortberechnung in einer Peilbasis mit Hilfe einer Anordnung zum automatischen Gewinnen von Peilwinkelwerten bestehend aus einer Peilantenne, einem Peilempfänger, einem Hilbert-Traneformator, einem Analog-Digitalwandler, einem Winkelwertrechner, einem Digitalspelcher, einem Bewertungsrechner, einem mehreren Peilstellen gemeinsamen Auswerterechner und einem Anzeigegerät, dadurch gekennzeichnet, daß die über einen gewissen Zeitraum bt gemittelten Peilergebnisse in zeitlicher Reihenfolge als Momentanwinkelwerte im Speicher des Bewertungsrechners speicherbar sind.
2. 2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die über einen gewissen Zeitraum At gemittelten Peilergebnisse in zeitlicher Reihenfolge als Winkelkomponenten im Speicher des Bewertungsrechners speicherbar sind.
3. 3. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch Sekennzeichnet, daß den aus einem Peilpanorama gewonnenen Ergebnissen (Azimut und Streubreite) Zeitcharakteristiken, wie Anfangspunkt und Dauer der Sendung, mittlere Impulsbreite und mittlerer Impulsabstand sowie Störungskennzeichnungen zuordenbar sind.
4. 4. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gSkenazeichnet, daß das gespeicherte Zeitwinkeldiagramm differenziert wird und aus den Änderungen der ersten Ableitung zusammen mit Informationen über die Empfangsamplitudc und das Winke).verhalten ein Markierungssignal für Funkstellenwechsel ableitbar ist.
5. 5. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch rekennzeichnet, daß die während der Meßzeit eingefallenen Peilazimute aus dem Zeitwinkeldiagramm zwischen den Marken ermittelt werden.
6. 6. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eliminierung von Störungen bei der Azimutbildung Bereiche, in denen das differenzierte Zeitwinkeldiagramm kurzzeitige positive und negative Spitzen enthalt, rür die Winkelbildung ausgeblendet werden.
7. 7. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichact, daß zur Standortberechnung in die Zentrale einer Peilbasis rückgemeldete Peilazimite nach den Zeitkriterien einander zugeordnet, daraus die Standorte berechnet und lokale Störungen eliminiert werden.
8. 8. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur vollautomatischen Uberwachung eines Frequenzbereiches in jeder Peilstelle einer Basis aus einem umlaufenden Registelfeld Funkstellenwechsel erkannt und der genaue Zeitpunkt der Zentrale übermittelt wird.
9. 9. Anordnung nach einem der Patentanspriiche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei stark umlaufenden Ellipsen oder sonstigen Empfangsverhältnissen schlechter Güte die falsche Ausgabe mehrerer Ergebnisse für nur einen Sender dadurch verhindert wird, daß die Ubergänge zwischen mehreren Peilazimuten im Zeit-Winkel-Diagramm analysiert werden.