DE3446658A1

DE3446658A1 - Filter for determining target data

Info

Publication number: DE3446658A1
Application number: DE19843446658
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Rer Nat Steimel; Hans-Guenter Haase
Original assignee: Krupp Atlas Elektronik GmbH
Current assignee: Atlas Elektronik GmbH
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1988-11-10
Also published as: DE3446658C2

Abstract

In this filter, optimum filter coefficients are determined from widely scattered measurement values, for example bearings, in an iterative signal processing circuit. The filter coefficients and the measurement values are used for driving an accumulation circuit which determines correction values for an initial estimate of the target data. According to the invention, the filter is improved by additional multiplication circuits for determining the coefficients for the dynamic target data, that is to say the velocity components. Such filters are used in solving navigation tasks, particularly the passive determination of position and motion data of target vehicles.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter zur Bestimmung von Zieldaten der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a filter for determination of target data in the preamble of claim 1 specified type.

Derartige Filter sind bei der Lösung von Naviga tionsaufgaben erforderlich, um aus mehrfach vor liegenden Meßwerten die Position eines zu vermessenden Objektes, beispielsweise einer Landmarke oder eines Zielfahrzeugs, zu bestimmen. Insbesondere Un terwasserfahrzeuge benutzen zur Positionsbestimmung von Zielfahrzeugen die passive akustische Peilung von Geräuschquellen, um den eigenen Standort durch aktive Sendesignale nicht zu verraten; sie sind deshalb in hohem Maße auf solche Filter angewiesen, mit denen aus passiven Peilungen Positionskoordinaten bestimmt werden können.Such filters are in the Naviga solution tion tasks required in order to make multiple pre lying measured values the position of a to be measured Object, for example a landmark or of a target vehicle. Un in particular Watercraft use for position determination the passive acoustic bearing of target vehicles from noise sources to your own location not to reveal active transmission signals; you are therefore rely heavily on such filters position coordinates with those from passive bearings can be determined.

Es ist ein Filter, d. h. ein einer Meßvorrichtung nachzuschaltendes Signalverarbeitungssystem, bekannt, mit dem aus den stark streuenden Meßwerten Ausgangswerte ermittelt werden, die mit einer bekannten oder bestimmbaren statischen Sicherheit Positionen der vermessenen Objekte sind. Durch das Filter wird dabei die Glättung streuender Meßwerte, z. B. Peilungen, und die Umsetzung der Meßwerte in Zustände des Objektes, z. B. Positionskoor dinaten, geleistet. Diese Zustände werden auch als die Komponenten eines Zielvektors bezeichnet.It is a filter. H. a measuring device downstream signal processing system, known, with that from the strongly scattering measured values Initial values are determined using a known or determinable static safety Positions of the measured objects are. By the The filter becomes the smoothing of scattering measured values, e.g. B. bearings, and the implementation of the measured values in states of the object, e.g. B. Position koor dinates, accomplished. These states are also called denotes the components of a target vector.

Zur Realisierung dieses Filters dient ein Signal verarbeitungssystem, bei dem eine Meßwerteinschränkung und die erforderlichen Filterkoeffizienten aus einem geschätzten Eingangsvektor, nämlich den Zielpositions koordinaten, und der zugehörigen Meßposition ermittelt werden. Durch das Signalverarbeitungssystem, das einem Modell für die Umsetzung der Meßwerte in die Objektzustände entspricht, wird der Fehler zwischen dem Meßwert und der Meßwertschätzung minimiert, so daß als eigentlicher Filter-Eingangswert die Differenz zwischen Meßwert und Meßwertschätzung mit dem jeweiligen Filterkoeffizienten multipliziert wird. Die Summe aller Multiplikationsergebnisse ergibt den Wert der jeweiligen Komponente des Ausgangsvektors, in diesem Fall einen Fehlervektor der Positionskoor dinaten, um den Eingangsvektor zu korrigieren. Der so bestimmte Ausgangsvektor wird komponentenweise einer Vergleichseinrichtung zugeführt. Weicht der Ausgangsvektor von einer vorgegebenen Schwelle ab, so wird der um den Ausgangsvektors korrigierte Ein gangsvektor dem Signalverarbeitungssystem in der Art einer Iterationsschleife erneut zugeführt. Die mehrfach iterative Filterung der Meßwerte ergibt dann letztendlich die Zielzustände, also hier die Zielpositionskoordinaten, mit einer Fehlerabweichung, die komponentenweise kleiner als die vorgegebene Schwelle ist.A signal is used to implement this filter processing system in which a measurement restriction and the required filter coefficients from one estimated input vector, namely the target position coordinates, and the associated measurement position determined will. Through the signal processing system, which is a model for the implementation of the measured values in which corresponds to object states, the error between the measured value and the measured value estimation are minimized, so that the actual filter input value is the difference between measured value and measured value estimation with the the respective filter coefficient is multiplied. The sum of all multiplication results is the Value of the respective component of the output vector, in this case a position vector error vector to correct the input vector. The so certain output vector becomes component by component fed to a comparison device. Gives way to Output vector from a predetermined threshold, so becomes the one corrected by the output vector gangsvector the signal processing system in the Kind of an iteration loop fed again. The multiple iterative filtering of the measured values results then finally the target states, so here the Target position coordinates, with an error deviation, the components are smaller than the specified one Threshold is.

Ein solcher Filter ist jedoch für die Verarbeitung von Zielzuständen ungeeignet, die sich für bewegte Ziele ergeben. Die weiteren Zieldaten , Kurs und Geschwindigkeit, werden in keiner Form berücksichtigt. Das Filter versagt sogar bereits nach wenigen Iterationen auch bei der Bestimmung der Zielpositions koordinaten, da der Fehlervektor nicht mehr konvergiert.However, such a filter is for processing unsuitable from target states that moved for Yield goals. The other target dates, course and speed, are not taken into account in any form. The filter even fails after a few iterations also when determining the target position coordinate because the error vector no longer converges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es mit geringem Schaltungsaufwand die Zieldaten auch von bewegten Zielen mit möglichst wenigen Iterationen bestimmt.The invention has for its object a filter of the type mentioned so that the target data with little circuitry of moving targets with as few iterations as possible certainly.

Diese Aufgabe wird bei einem Filter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art erfindugnsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.With a filter, this task is described in the preamble of claim 1 defined type according to the invention solved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Dazu ist bei dem erfindungsgemäßen Filter der Ziel vektorspeicher erweitert, um auch die die Bewegung des Ziels nach Geschwindigkeit und Kurs beschreibenden Geschwindigkeitskomponenten aufzunehmen. Aus den Zielpositionskoordinaten zu Beginn der Messung, auch als statische Zielpositionskoordinaten bezeichnet, den Geschwindigkeitskomponenten und der jeweiligen Meßzeit werden mittels Multiplizierer und Addierer sog. dynamische Zielpositionskoordinaten gebildet, mit denen der Koeffizientenrechner angesteuert wird. Aus den vom Koeffizientenrechner ermittelten ersten Meßkoeffizienten, dem sog. statischen Teil der Meß koeffizienten, werden in den nachgeschalteten Multiplizierstufen durch erneute Multiplikation mit der Meßzeit nunmehr weitere Meßkoeffizienten, der sog. dynamische Teil der Meßkoeffizienten, gebildet. In einer Rechenvorrichtung für Matrixoperationen erfolgt die Umwandlung der Meßkoeffizienten in die erforderlichen Filterkoeffizienten, mit denen dann in komponentenweise gleichartiger Verarbeitung die Zieldaten bestimmt werden.This is the goal of the filter according to the invention vector memory expanded to include the movement descriptive of the target according to speed and course Record speed components. From the Target position coordinates at the start of the measurement, too referred to as static target position coordinates, the speed components and the respective Measurement time are by means of multipliers and adders so-called dynamic target position coordinates are formed, with which the coefficient calculator is controlled. From the first determined by the coefficient calculator Measurement coefficients, the so-called static part of the measurement coefficients, are in the downstream multiplier stages by multiplying it again with the Measurement time now further measurement coefficients, the so-called dynamic part of the measurement coefficients. In a computing device for matrix operations the conversion of the measurement coefficients into the required ones Filter coefficients with which then the target data be determined.

Das erfindugnsgemäße Filter hat den Vorteil, daß zum Bestimmen des dynamischen Teils der Meßkoeffizienten die gleichen Schaltungen, Rechenvorrichtungen, wie für die statischen Meßkoeffizienten benutzt werden. Es sind nur wenige zusätzliche Multiplizierer, Multiplikationsstufen notwendig, um die Zeitabhängigkeit der dynamischen Koeffizienten zu erfassen. Für die nachgeschaltete Rechenvorrichtung, die Akkumulationsschaltung, den Vergleicher usw. werden entsprechend der Anzahl der berücksichtigten Vektorkomponenten jedoch Vervielfachungen der internen Verarbeitungsschaltung notwendig. Bei geringen Anforderungen an die Verarbeitungszeit sind daher auch im Multiplex genutzte Verarbeitungsschaltungen, d. h. "Komponenten-Filter", realisierbar.The filter according to the invention has the advantage that to determine the dynamic part of the measurement coefficients the same circuits, computing devices, as for the static measurement coefficients to be used. There are only a few additional multipliers Multiplication levels necessary to the time dependence of the dynamic coefficients capture. For the downstream computing device, the accumulation circuit, the comparator etc. are considered according to the number of considered Vector components, however, multiplications the internal processing circuit necessary. At low processing time requirements therefore also processing circuits used in the multiplex, d. H. "Component filter", realizable.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.

So ist es insbesondere vorteilhaft, die Erfindung gemäß dem Anspruch 3 weiterzubilden, da durch die Ermittlung von zusätzlichen Stützkoeffizienten mit einer Stützkoeffizientenschaltung, die im wesentlichen der Meßkoeffizientenschaltung zum Bestimmen der Meßkoeffizienten entspricht, dem Filter Stützwerte eingegeben werden können, die durch Beobachtung oder andere Meßverfahren ermittelt worden sind. Die Stützkoeffizienten und die zugehörige Stützwertschätzung werden aus den Vektorkomponenten des Eingangsvektors und erforderlichenfalls zusätzlichen Stützwerteingaben bestimmt. Die Meßkoeffizientenmatrix H wird zusätzlich mit den Stützkoeffizienten erweitert und infolgedessen wird auch eine zur Ansteuerung der Akkumulatorschaltung erweiterte Filter-Koeffizientenmatrix F gebildet. Die Folge davon ist, daß die Filterung der Meßwerte einschließlich der zusätzlich in der Akkumulations schaltung verarbeiteten Differenzwerte schneller, d. h. mit einer wesentlichen geringeren Zahl von iterierenden Systemdurchläufen, zum genauen Zieldatenvektor führt.So it is particularly advantageous to develop the invention according to claim 3, since by determining additional support coefficients with a support coefficient circuit that essentially corresponds to the measurement coefficient circuit for determining the measurement coefficients, the filter can be input support values that are determined by observation or other measurement methods have been. The support coefficients and the associated support value estimation are determined from the vector components of the input vector and, if necessary, additional support value inputs. The Meßkoeffizientenmatrix H is further extended with the tap coefficients and, consequently, an enhanced for driving the accumulator filter coefficient matrix F is formed. The result of this is that the filtering of the measured values, including the difference values additionally processed in the accumulation circuit, leads to the exact target data vector more quickly, ie with a substantially smaller number of iterative system runs.

Es ist weiterhin vorteilhaft gemäß Anspruch 6 die Differenzwerte und die Stützwertkoeffizienten mit einem Gewichtsfaktor zu bewerten. Gute Stützwerteingaben, z. B. Radarmessungen, werden mit großem Gewicht berücksichtigt, so daß ein schnelles Einschwingen des Filters auf die wahren Werte des Zieldatenvektors erfolgt. Weniger gute Stützwerte, z. B. ungenauere Sehrohrbeobachtungen, werden mit geringerem Gewicht berücksichtigt und verändern dann das Einschwingverhalten kaum. Auf diese Weise ist das Filter der jeweiligen Meß- und Beobachtungssituation optimal anpaßbar.It is also advantageous according to claim 6 Difference values and the base coefficient to evaluate with a weight factor. Quality Input of basic values, e.g. B. radar measurements considered with great weight, so that a quick The filter settles to the true values of the target data vector. Less good base values, e.g. B. inaccurate periscope observations Considered and changed with less weight then the transient response hardly. To this Wise is the filter of the respective measurement and observation situation optimally adaptable.

Derartige Filter zur Bestimmung von Zieldaten durch Filterung passiver Peilungsmessungen konvergieren erst dann zu einem stabilen Ergebnis, wenn das messende Fahrzeug selbst ein Manöver, das sog. Eigenmanöver, gefahren hat. Hierbei ist die Berücksichtigung von Stützwerten zum Bestimmen der erweiterten Filterkoeffizientenmatrix F besonders vorteilhaft, da das Eigenmanöver vermieden werden kann, wenn sehr gute Messungen der Stützwerte mit hoher Gewichtung ausgewertet werden.
Such filters for determining target data by filtering passive bearing measurements only converge to a stable result when the measuring vehicle itself has performed a maneuver, the so-called self-maneuver. The consideration of base values for determining the expanded filter coefficient matrix F is particularly advantageous, since the self-maneuver can be avoided if very good measurements of the base values are evaluated with a high weighting.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Filters weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß die Berücksichtigung von Stützwerten für jede Iteration unterschiedlich gesteuert werden kann, da in jeder Iteration die Filter koeffizientenmatrix neu berechnet wird.The structure of the filter according to the invention points to this addition the advantage that the consideration of Baseline values controlled differently for each iteration can be because in every iteration the filters coefficient matrix is recalculated.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigtThe invention is based on one shown in the drawing Embodiment in more detail below described. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bestimmung von Zieldaten, Fig. 1 is a block diagram of an apparatus for determination of target data,

Fig. 2 Ein Blockschaltbild einer Koeffizientenschaltung, Fig. 2 is a block diagram of a coefficient circuit,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Abstandsrechenschaltung, Fig. 3 is a block diagram of a distance computation circuit,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Stützkoeffizientenschaltung, Fig. 4 is a block diagram of a tap coefficient circuit,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bestimmung der Zieldaten eines Manöver fahrenden Ziels, Fig. 4 is a block diagram of an apparatus for determining the target data of a moving target maneuver,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Koeffizienten schaltung zur Meßkoeffizientenbestimmung bei einem Manöver fahrenden Ziel, Fig. 6 is a block diagram of a coefficient circuit for Meßkoeffizientenbestimmung during a maneuver moving target,

Fig. 7 eine Darstellung einer Zielbahn eines Manöver fahrenden Ziels.
Fig. 7 is a representation of a target trajectory of a maneuver moving target.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Vorrichtung mit einem Filter zum Bestimmen von Zieldaten aus Meßwerten B _Mi. Die Vektorkomponenten ₀, ₀, _x, _y dieser Zieldaten sind als Eingangsvektor in einem Zieldetektorspeicher 10 mit Speicherelementen 11, 12 für Zielpositionskoordinaten ₀, ₀ und Speicherelementen 13, 14 für Geschwindigkeitskomponenten _X, _Y abgelegt. Dem Zielvektorspeicher 10 ist eine Koeffizientenschaltung 20 nachgeschaltet, an die eingangsseitig ein Eingabespeicher 60 mit seinen Teilspeichern 61, 62 für Meßpositionen X _Ei, Y _Ei und ein Meßzeitenspeicher 70 angeschlossen sind. Die Koeffizientenschaltung 20 ist zur Übergabe von Meß koeffizienten h _{i 1}, h _{i 2}, h _{i 3}, h _{i 4} mit einer Rechen vorrichtung 80 und zur Übergabe einer Meßwert schätzung _Mi mit einer Differenzeinheit 85 verbunden. Die Differenzeinheit 85 ist eingangsseitig auch an einen Meßwertspeicher 86 angeschlossen, in dem die von einer Peilvorrichtung 87 zu den Meßzeiten T _Mi aufgenommenen Peilungen als Meßwerte B _Mi abgespeichert sind. Fig. 1 shows the block diagram of a device with a filter to determine target data MeasurementsB _Wed. The vector components ₀, ₀, _x, _y this target data is as an input vector in one Target detector memory10th with storage elements11, 12 for target position coordinates ₀, ₀ and storage elements 13, 14 for speed components _X, _Y filed. The target vector store10th is a Coefficient switching20th downstream to the an input memory on the input side60 with his Partial storage61, 62 for measuring positionsX _egg,Y _egg and a measurement time memory70 are connected. The Coefficient switching20th is for the transfer of measuring coefficientsH _{i 1},H _{i 2},H _{i 3},H _{i 4} with a rake contraption80 and to transfer a measured value estimate _Wed with a differential unit85 connected. The difference unit85 is on the input side also to a measured value memory86 connected, in that of a direction finder87 at the measuring timesT _Wed bearings taken as measured valuesB _Wed are saved.

Die Rechenvorrichtung 80 ist derart ausgebildet, daß die vollständige Matrix H der Meßkoeffizienten h _{i 1}, h _{i 2}, h _{i 3}, h _{i 4} gespeichert und in eine Matrix F der Filterkoeffizienten f _{i 1}, f _{i 2}, f _{i 3}, f _{i 4} umgerechnet wird, mit denen eine Akkumulationsschaltung 88 ansteuerbar ist.The computing device 80 is designed such that the complete matrix H of the measurement coefficients h _{i 1} , h _{i 2} , h _{i 3} , h _{i 4 is} stored and into a matrix F of the filter coefficients f _{i 1} , f _{i 2} , f _{i 3} , f _{i 4 is} converted, with which an accumulation circuit 88 can be controlled.

Die Akkumulationsschaltung 88 ist außerdem eingangsseitig mit der Differenzeinheit 85 verbunden, so daß jeder Filterkoeffizient f _{i 1}, f _{i 2}, f _{i 3}, f _{i 4} mit der zugehörigen Differenz δ _Mi aus dem Meßwert B _Mi und der Meßwertschätzung _Mi multipliziert und aufsummiert wird und einen Ausgangsvektor Δ p der Akkumumulationsschaltung 88 bildet. Ausgangsseitig ist die Akkumulationsschaltung 88 mit einer Vergleichsschaltung 90 und über eine an dem Zielvektorspeicher 10 angeschlossene Additionsstufe 94 mit einer Torschaltung 95 verbunden, über die der Zielvektorspeicher 10 mit dem um den Ausgangsvektor Δ p der Akkumulationsschaltung 88 korrigierten Eingangsvektor ansteuerbar ist. Die Vergleichsschaltung 90 ist ausgangsseitig an die Torschaltung 95 und an ein Ausgabe-Interface 96 zum Ausgeben des Eingangsvektors , d. h. der Zieldaten, angeschlossen. Die Zusammenschaltung des Zielvektorspeichers 10 und des Ausgabe-Interface 96 erfolgt über eine Verbindungsleitung 97, auf die auch die Additionsstufe 94 zugreift.The accumulation circuit88 is also on the entrance side with the differential unit85 connected so that any filter coefficientf _{i 1},f _{i 2},f _{i 3},f _{i 4} with the associated differenceδ _Wed from the measured valueB _Wed and the measured value estimation _Wed multiplied and added up will and an output vectorΔ p the accumulation circuit 88 forms. The output side is Accumulation circuit88 with a comparison circuit 90 and via one on the target vector memory10th connected addition stage94 with a gate circuit 95 connected via which the target vector memory10th with that around the output vectorΔ p the accumulation circuit 88 corrected input vector controllable is. The comparison circuit90 is on the output side to the gate circuit95 and to an output interface96 to output the input vector , d. H. the Target data, connected. The interconnection of the Target vector memory10th and the output interface96 takes place via a connecting line97, on the also the addition level94 accesses.

Der Zielvektorspeicher 10 ist jedoch nicht nur über die Torschaltung 95 mit dem um den Ausgangsvektor Δ p korrigierten Eingangsvektor , sondern auch von einem Basisdatenspeicher 15 für Vektorkomponenten ₀, ₀, _x, _y ansteuerbar.The target vector store10th however, is not just about the gate circuit95 with that around the output vectorΔ p corrected input vector but also from one Basic data storage15 for vector components ₀, ₀, _x, _y controllable.

Bei der Bestimmung der Zieldaten wird von Zielen ausgegangen, die sich abschnittsweise gleichförmig bewegen. Das Ziel fährt also unbeschleunigt, d. h. mit konstanter Geschwindigkeit, auf konstantem Kurs. Diese konstante Geschwindigkeit und der Kurs werden durch das Filter ermittelt, d. h., die von der Geschwindigkeit und der Zeit abhängigen Filterkoeffizienten f _{i 1}, f _{i 2}, f _{i 3}, f _{i 4} werden bestimmt und die Peilungen so gefiltert, daß außer den Zielpositions koordinaten ₀, ₀ auch die Geschwindigkeitskompo nenten _x, _y ausgegeben werden, aus denen sich ak tuelle Schätzwerte für Entfernung, Kurs und Geschwindigkeit des Ziels ergeben.
When determining the target data, targets are assumed which move uniformly in sections. The destination therefore drives without acceleration, i.e. H. With constant speed, on a constant course. These constant speed and the course will be determined by the filter, d. that is, the speed and the time-dependent filter coefficients f _{i 1},f _{i 2},f _{i 3},f _{i 4} are determined and the Bearings filtered so that out of target positions coordinates ₀, ₀ also the speed compo nenten _x, _y are issued, from which ak current estimates of distance, course and speed of the goal.

Das Filter weist dazu einen Zielvektorspeicher 10 für die Zieldaten auf, in dem zusätzlich zu den statischen Zielpositionskoordinaten ₀, ₀ auch die Geschwindigkeitskomponenten _x, _y abgelegt sind. Da bei passiven Ortungsvorrichtugnen für fremde Ziele nie die wirklichen sondern nur sog. geschätzte Zieldaten als Zielvektor verfügbar sind, sind die Komponenten durch ein zusätzliches dachförmiges Zeichen () kenntlich gemacht. Die dabei auftretenden Fehler Δ X, Δ Y, Δ V _x, Δ V _y geben dann die Unterschiede zwischen den geschätzten und den wirklichen Zieldaten an.For this purpose, the filter has a target vector memory10th for the target dates, in addition to the static target position coordinates ₀, ₀ also that Speed components _x, _y are filed. There with passive location devices for foreign destinations never the real, but only so-called estimated target data as the target vector the components are available with an additional roof-shaped symbol () identified. The occurring errorΔ X,Δ Y,Δ V _x,Δ V _y then give the differences between the estimated and real target dates at.

Das Filter ist dasjenige Übertragungssystem, mit dem aus einer Vielzahl i=1 bis N gemessener Peilungen B _Mi der Vektor der Zieldaten X₀, ₀, _x, _y The filter is the transmission system with which from a varietyi= 1 toN measured bearingsB _Wed the vector the target data X₀, ₀, _x, _y

= ( ₀, ₀, _x, _y)′ = ( ₀, ₀, _x, _y) ′

ermittelt wird. is determined.

Aus den statischen Zielpositionskoordinaten ₀, ₀, den Geschwindigkeitskomponenten _x, _y und allen ge speicherten Meßzeiten T _Mi, zu denen die Peilungen B _Mi gemessen worden sind, werden nacheinander komponen tenweise durch Multiplizierer 25.1, 25.2 und Addierer 26.1, 26.2 dynamische Zielpositionskoordinaten _i = ₀+ _x · T _Mi und _i = _i+ _y · T _Mierzeugt und einem Koeffizientenrechner 50 zugeführt. Der Koeffi zientrechner 50 bestimmt auf der Grundlage der Meß geometrie für jeweils eine Zielposition _i, _i unter Berücksichtigung der dazugehörigen, gespeicherten Meßposition _Ei, _Ei eine sog. Meßwertschätzung _Mi, d. h. die Schätzung einer Peilung von der Meßposi tion X _Ei, Y _Ei zur geschätzten dynamischen Zielposi tion _i, _i
From the static target position coordinates ₀, ₀, the speed components _x, _y and all ge saved measuring timesT _Wedto which the bearingsB _Wed have been measured, will compose in succession by multipliers25.1, 25.2 and adders 26.1, 26.2 dynamic target position coordinates _i = ₀ + _x ·T _Wed and _i = _i+ _y ·T _Wedgenerated and a coefficient calculator50 fed. The Koeffi client computer50 determined based on the measurement geometry for one target position each _i, _i under Consideration of the associated, stored measuring position _egg, _egg a so-called measurement estimation _Wed, d. H. the estimation of a bearing from the measurement posi tionX _egg,Y _egg to the estimated dynamic target posi tion _i, _i

Der Koeffizientenrechner 50 bildet ein Filtersystem nach, bei dem aus einer einzigen statischen Zielposition , und der zugehörigen Meßposition X _E, Y _E die geschätzten Peilungen _M und erste Meßkoeffizienten h₁ und h₂ bestimmt werden.The coefficient calculator50 forms a filter system after, from a single static target position , and the associated measuring positionX _E,Y _E the estimated bearings _M and first measurement coefficients H₁ andH₂ can be determined.

Wird das auf die vorgenannte Weise für statische Zustände realisierte Meßmodell auf die dynamischen Zielpositionskoordinaten _i, _i angewendet, so ergibt sich die aus den geschätzten Zielzuständen ein schließlich der Geschwindigkeitskomponenten ermittelte, geschätzte Peilung _Mi zuWill this be the case for static states realized measurement model on the dynamic Target position coordinates _i, _i applied, so results from the estimated target states finally determined the speed components, estimated bearing _Wed to

oder mit den Abkürzungen für die Abstandskomponenten _Xi und _Yi or with the abbreviations for the spacing components _Xi and _Yi

mit With

_yi = ₀+ _y · T _Mi-X _Ei, (3.1) _yi = ₀+ _y · T _Mi-Y _Ei, (3.2) ²_i = ²_xi+ ²_yi, (3.3) _yi = ₀ + _y ·T _Wed-X _egg, (3.1) _yi = ₀ + _y ·T _Wed-Y _egg, (3.2) ²_i = ²_xi+ ²_yi, (3.3)

wobei ²_i das Abstandsquadrat zwischen der Zielposition _i, _i und der Meßposition X_Ei, _i und der Meßposition X _Ei, Y _Ei darstellt. in which ²_i the square of the distance between the target position _i, _i and the measuring position X_egg, _i and the measuring positionX _egg,Y _egg represents.

Mit den vom Koeffizientenrechner 50 aufgrund der dynamischen Zielposition _i, _i ermittelten ersten Maßkoeffizienten h _{i 1} und h _{i 2} stehen bereits die ersten Elemente einer Meßkoeffizientenfolge fest, deren Elementenanzahl von der Komponentenanzahl des Zielverstärkers abhängt. Weitere zur Bestimmung des vollständigen Zielvektors notwendige Meß koeffizienten h _{i 3} und h _{i 4} werden zusätzlich durch Multiplikation der ersten Meßkoeffizienten h _{i 1} und h _{i 2} mit der Meßzeit T _Mi ermittelt.With the from the coefficient calculator50 due to the dynamic target position _i, _i determined first Coefficient of measurementH _{i 1} andH _{i 2} already stand the first elements of a measurement coefficient sequence fixed, the number of elements of the number of components of the target amplifier depends. More for determination the complete target vector necessary measurement coefficientsH _{i 3} andH _{i 4} are additionally through Multiplication of the first measurement coefficientsH _{i 1} and H _{i 2} with the measurement timeT _Wed determined.

Zum Nachweis dieser Zusammenhänge wird in einer der Gl. (1) entsprechenden Beziehung für die gemessene Peilung B _Mi der wirkliche Zielzustandsvektor durch den geschätzten Zielzustandsvektor und einen Fehlervektor Δ p To demonstrate these relationships, a the Eq. (1) corresponding relationship for the measured bearingB _Wed the real target state vector by the estimated target state vector and one Error vectorΔ p

Δ p = (Δ X₀, Δ Y₀, Δ V _x, Δ V _y)′ (4) Δ p = ( Δ X ₀, Δ Y ₀, Δ V _x , Δ V _y ) ′ (4)

ersetzt. Aus der Taylor-Reihenentwiklung dieser Beziehung nach dem Fehlervektor Δ p ergibt sich durch Weglassen der Glieder höherer Ordnung ein linearisiertes Meßmodell für die dynamische Zielzustände zu.replaced. From the Taylor series development of this relationship according to the error vector Δ p , a linearized measurement model for the dynamic target states is obtained by omitting the higher order terms.

mit den Meßkoeffizientenwith the measurement coefficients

Faßt man die Meßkoeffizienten h _{i 1}, . . . , h _{i 4} in einer Matrix H und die Differenzen zwischen Meßwert B _Mi und Meßwertschätzung _Mi in dem Vektor δ zusammen, so gibt die MeßgleichungIf you take the measurement coefficientsH _{i 1},. . . ,H _{i 4} in a matrixH and the differences between the measured valueB _Wed and measurement value estimation _Wed in the vectorδ together, so gives the measurement equation

δ = H · Δ p (6) δ = H · Δ p (6)

die Abhängigkeit der Peilungsdifferenz δ _Mi = B _Mi- _Mi vom Fehlervektor Δ p und der Meßkoeffizientenmatrix H an. Das zu realisierende Signalverarbeitungssystem ergibt für den Fehlervektor Δ p dann einen Wert minimaler Varianz, wenn aus dem Differenzenvektor δ und einer Filterkoeffizientenmatrix F durch das Signal verarbeitungssystem als Ausgangsvektor der Fehlervektor Δ p zu the dependence of the bearing differenceδ _Wed =B _Wed- _Wed from the error vectorΔ p and the measurement coefficient matrixH at. The signal processing system to be implemented results for the error vectorΔ p then a minimum value Variance if from the difference vectorδ and a filter coefficient matrixF through the signal processing system as the starting vector the error vector Δ p to

Δ p = F · δ (7) Δ p = F · δ (7)

bestimmt wird und wenn für die Filterkoeffizientenmatrix F is determined and if for the filter coefficient matrix F

F = (H′ · H) ^-1 · H′ (8) F = (H ′ · H) ^-1 · H ′ (8)

gilt, wobei H′ die Transponierte der Meßkoeffizientenmatrix H ist.applies, where H 'is the transpose of the measurement coefficient matrix H.

Die Gesamtheit aller Messungen kann somit durch das Matrix-Gleichungssystem, der sog. Meßgleichung, gemäß Gl. (6) ausgewertet werden. Das zu realisierende Signalverarbeitungssystem ergibt für den Ausgangsvektor Δ p dann eine optimale Schätzung, wenn er gemäß Gl. (7) und Gl. (8) aus dem Vektor w der Differenzen von Meßwerten B _Mi und Meßwertschätzungen _Mi bestimmt wird, wobei die Matrix F die Filterkoeffizientenmatrix darstellt.The totality of all measurements can thus be Matrix equation system, the so-called measurement equation, according to Eq. (6) can be evaluated. That to be realized Signal processing system gives for the output vector Δ p then an optimal estimate if it is according to Eq. (7) and Eq. (8) from the vectorw of differences of measured valuesB _Wed and estimates of measured values _Wed certainly being, the matrixF the filter coefficient matrix represents.

Diese Filterkoeffizientenmatrix F gemäß Gl. (8) wird in der Rechenvorrichtung 80 bestimmt, der die Gesamtheit der Meßkoeffizientenfolgen, die Meßkoeffizientenmatrix H, zugeführt wird.This filter coefficient matrix F according to Eq. (8) is determined in the computing device 80 , to which the entirety of the measurement coefficient sequences, the measurement coefficient matrix H , is supplied.

Die Rechenvorrichtung 80 ist dann mit der Akkumula tionsschaltung 88 zusammengeschaltet, in der komponentenweise die Differenzen w _Mi zwischen dem Meßwert B _Mi und der Meßwertschätzung _Mi mit der Filter koeffizientenmatrix F multipliziert und jeweils über alle Produkte aufsummiert werden, so daß an der Akkumulationsschaltung 88 ausgangsseitig der Aus gangsvektor Δ p für die Zieldaten ansteht.The computing device80 is then with the accumulator tion circuit88 interconnected, in the component way the differencesw _Wed between the measured value B _Wed and the measurement estimation _Wed with the filter coefficient matrixF multiplied and each be added up over all products, so that at the Accumulation circuit88 on the output side of the off gear vectorΔ p for the target dates.

Der Ausgangsvektor Δ p wird komponentenweise einer mit dem Meßzeitenspeicher 70 verbundenen Vergleichsschaltung 90 zugeführt, in der aus den statistischen und dynamischen Komponenten eine Vektornorm des Ausgangsvektors Δ p gebildet und mit einer Schwelle verglichen wird. Ergibt der Vergleich eine unzulässige Abweichung, so wird ein um den Ausgangsvektor Δ p korrigierte Eingangsvektor in den Zielvektorspeicher 10 übertragen, und durch das Signalverarbeitungssystem werden mit den gespeicherten Meßwerten B _Mi und Beobachtungszeiten T _Mi in Iterationen verbesserte Ausgangsvektoren Δ p bestimmt, bis die Vergleichsbedingungen erfüllt sind.The output vectorΔ p becomes a component by component with the measurement time memory70 connected comparison circuit 90 fed in from the statistical and dynamic components a vector norm of the output vector Δ p formed and compared with a threshold becomes. If the comparison reveals an inadmissible Deviation, so there is a around the output vectorΔ p corrected input vector into the target vector memory 10th transmitted, and through the signal processing system with the saved measured values B _Wed and observation timesT _Wed in iterations improved output vectorsΔ p determined until the Comparative conditions are met.

Der in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehene Ein gabespeicher 60 weist ferner Teilspeicher 63, 64 für Beobachtungskoordinaten X _R, Y _R einer zusätzlichen Meßposition, einen Bezugszeitspeicher 65, einen Gewichtsfaktorspeicher 66, einen Stützwertspeicher 67 und einen Steuerspeicher 68 auf. Zur Ansteuerung der einzelnen Speichereinheiten ist der Eingabespeicher 60 mit einem Eingabe-Interface 69 verbunden, an das eingangsseitig eine Positionsmeß einrichtung 72, eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 73, eine Kompaßeinheit 74 und ein Datensichtgerät 75 angeschlossen sind.The input memory 60 provided in the device according to FIG. 1 also has partial memories 63, 64 for observation coordinates X _R , Y _{R of} an additional measuring position, a reference time memory 65 , a weight factor memory 66 , a reference value memory 67 and a control memory 68 . To control the individual storage units, the input memory 60 is connected to an input interface 69 , to the input side of which a position measuring device 72 , a speed measuring device 73 , a compass unit 74 and a data display device 75 are connected.

Die Vorrichtung zum Bestimmen von Zieldaten wird durch eine Stützkoeffizientenschaltung 120 zum Ermitteln von Stützkoeffizienten h _{S 1}, h _{S 3}, h _{S 4} vervollständigt, die eingangsseitig mit den Spei cherelementen 11 bis 14 des Zielvektorspeichers 10, mit den Teilspeichern 63, 64 für Beobachtungskoor dinaten X _R, Y _R mit dem Zeitspeicher 65, dem Ge wichtsfaktorspeicher 66 und dem Steuerspeicher 68 verbunden ist. Ausgangsseitig ist die Stützkoeffi zientenschaltung 120 zur Übergabe der Stützkoeffi zienten h _{S 1}, h _{S 3}, h _{S 4} mit der Rechenvorrichtung 80 zusammengeschaltet. Die Stützkoeffizientenschaltung 120 ermittelt darüber hinaus eine Stützwert schätzung , die in einer der Stützkoeffizienten schaltung 120 und dem Stützwertspeicher 67 nachgeschalteten Differenzschaltung 185 in Verbindung mit der Stützwerteingabe S einen Differenzwert δ _S ergibt. Die Differenzschaltung 185 und die Differenzeinheit 85 sind über einen vom Steuerbus 78 ansteuerbaren Schalter 181 wechselweise mit der Akkumulationsschaltung 88 verbindbar, so daß entweder die Differenzen δ _Mi aus Meßwerten B _Mi und Meßwertschätzungen _Mi oder die Differenzwerte w _S aus Stützwertschätzung und Stützwerteingabe S in der Akkumulationsschaltung 88 mittels der Fil terkoeffizientenmatrix F gefiltert werden und so der Ausgangsvektor Δ p bestimmt wird.The device for determining target data is through a support coefficient circuit120 to determine of support coefficientsH _{S 1},H _{S 3},H _{S 4} completes the input side with the spokes elements11 to14 the target vector memory10th, with the partial stores63, 64 for observation gate dinatesX _R,Y _R with the time memory65, the Ge weight factor memory66 and the control memory68 connected is. On the output side is the support coefficient center switching120 to hand over the support coefficient targetedH _{S 1},H _{S 3},H _{S 4} with the computing device 80 interconnected. The support coefficient circuit 120 also determines a base value estimate that in one of the support coefficients circuit120 and the base value memory67 downstream Differential circuit185 in connection with the input of the base valueS a difference valueδ _S results. The differential circuit185 and the difference unit 85 are from the control bus78 controllable switch181 alternately with the Accumulation circuit88 connectable so that either the differencesδ _Wed from measured valuesB _Wed and Measured value estimates _Wed or the difference valuesw _S from base value estimation and input of support valuesS in the accumulation circuit88 by means of the fil coefficient coefficient matrixF be filtered and stuff the output vectorΔ p is determined.

In einer zentralen Steuervorrichtung 77 werden die erforderlichen Taktsignale insbesondere zum Ein- und Auslesen der Speicher 10, 60, 70,, der Koeffi zientenschaltungen 20, 120, der Rechenvorrichtung 80 und der Interfaces 69, 96 generiert und über den Steuerbus 78 übertragen.In a central control device 77 , the necessary clock signals are generated in particular for reading in and reading out the memories 10, 60, 70 ,, the coefficient circuits 20, 120 , the computing device 80 and the interfaces 69, 96 and transmitted via the control bus 78 .

Fig. 2 zeigt im Detail die Koeffizientenschaltung 20 mit Eingängen 21.1, 22.1 für Zielpositionskoordinaten ₀, ₀, Eingängen 21.2, 22.2 für Geschwindig keitskomponenten _x, _y, Eingängen 21.3, 22.3 für Meßpositionskoordinaten X _Ei, Y _Ei und einen Meßzeiten eingang 23 sowie mit Meßkoeffizientenausgängen 36.1 bis 35.4 für die Meßkoeffizienten h _{i 1} bis h _{i 4} und mit einem Ausgang 37 für die Meßwertschätzung _Mi. Die Koeffizientenschaltung 20 weist Multiplizierer 25.1 und 25.2 auf, die jeweils eingangsseitig mit dem Eingang 21.2 bzw. 22.2 und beide mit dem Meß zeiteneingang 23 verbunden sind und denen ausgangs seitig jeweils ein Addierer 26.1 bzw. 26.2 nachgeschaltet ist, der eingangsseitig außerdem an dem Eingang 21.1 bzw. 22.1 angeschlossen ist. Den Addierern 26.1, 26.2 ist ausgangsseitig ein Koeffi zientenrechner 50 mit Zielpositionskoordinaten-Eingängen 51.1, 52.1 nachgeschaltet, der eingangsseitig ferner mit den Eingängen 21.3 bzw. 22.3 der Koeffizientenschaltung 20 verbunden ist. Der Koeffi zientenrechner 50 ist ausgangsseitig mit dem Ausgang 37 für die Meßwertschätzung _Mi sowie einerseits unmittelbar mit den Meßkoeffizientenausgängen 36.1 bzw. 36.2 und andererseits über Multiplizierstufen 39.3 und 39.4 mit den Meßkoeffizientenaus gängen 36.3 und 36.4 zusammengeschaltet. Fig. 2 shows the coefficient circuit in detail20th with entrances21.1, 22.1 for target position coordinates ₀, ₀, entrances21.2, 22.2 for speed components _x, _y, Entrances21.3, 22.3 For Measuring position coordinatesX _egg,Y _egg and a measuring time entrance23 as well as with measurement coefficient outputs 36.1 to35.4 for the measurement coefficientsH _{i 1} toH _{i 4} and with an exit37 for the measurement estimation _Wed. The coefficient circuit20th assigns multipliers 25.1 and25.2 on, each with the entrance21.2 respectively.22.2 and both with the measuring time entry23 are connected and those starting an adder on each side26.1 respectively.26.2 downstream is also on the input side of the entrance21.1 respectively.22.1 connected. The adders 26.1, 26.2 is a Koeffi on the output side client computer50 with target position coordinate inputs 51.1, 52.1 downstream, the input side further with the entrances21.3 respectively.22.3 the Coefficient switching20th connected is. The Koeffi client computer50 is on the output side with the output 37 for the measurement estimation _Wed as well as on the one hand directly with the measurement coefficient outputs 36.1 respectively.36.2 and on the other hand via multiplier levels 39.3 and39.4 with the measurement coefficients gears36.3 and36.4 interconnected.

Für die Berechnung der Meßkoeffizienten h _{i 1} und h _{i 2} und der Meßwertschaltung _Mi weist der Koeffizientenrechner 50 eine Abstandsrechenschaltung 40 auf, die an die Addierstufen 26.1 und 26.2 sowie an die Eingänge 21.3 und 22.3 der Koeffizientenschaltung 20, an denen Meßpositionskoordinaten X _Ei, Y _Ei anstehen, angeschlossen ist. Außerdem sind in dem Koeffizienten rechner 50 Dividierschaltungen 54.1 bis 54.3 vorgesehen, die der Abstandsrechenschaltung 40 mit ihren Ausgängen für Abstandskomponenten 46.1 und 46.2 und einem Abstandsquadratausgang 42 in der Weise nachgeschaltet sind, daß an den Dividierschaltungen 54.1 bzw. 54.2 jeweils der Quotient aus Abstandskom ponente _xi bzw. _yi und Abstandsquadrat ²_i und an der Dividierschaltung 25.3 der Quotient aus beiden Abstandskomponenten _xi und _yi anstehen. Der Divi dierschaltung 54.3 ist ein Arcus Tangens-Rechner 55 nachgeschaltet, der aus dem Quotienten der Dividier schaltung 54.3 die Meßwertschätzung _Mi bildet. Die Ausgangssignale der Arcus Tangens-Schaltung 55 sowie der Dividierschaltungen 54.1 und 54.2 sind identisch mit den Ausgangssignalen _Mi, h _{i 1}, h _{i 2} des Koeffi zientenrechners 50.For the calculation of the measurement coefficientsH _{i 1} andH _{i 2} and the measurement circuit _Wed points the coefficient calculator 50 a distance calculation circuit40 on, the to the adding stages26.1 and26.2 as well as to the Entrances21.3 and22.3 the coefficient circuit20, at which measuring position coordinatesX _egg,Y _egg queue, connected. Also in the coefficient computer50 Dividing circuits54.1 to54.3 intended, that of the distance calculation circuit40 with their Outputs for spacer components46.1 and46.2 and a distance square exit42 in the way are connected downstream that at the dividing circuits 54.1 respectively.54.2 in each case the quotient from the distance com component _xi respectively. _yi and distance square ²_i and on the divider circuit25.3 the quotient of both Spacing components _xi and _yi queue. The divi switching54.3 is an Arcus Tangens calculator55 downstream, that from the quotient of the divider circuit54.3 the measured value estimation _Wed forms. The Output signals of the Arcus Tangens circuit55 such as of the divider circuits54.1 and54.2 are identical with the output signals _Wed,H _{i 1},H _{i 2} of the Koeffi client computer50.

Die in Fig. 3 dargestellte Abstandsrechenschaltung 40 weist für jede Komponente der Eingangsdaten Subtrak tionsschaltungen 43.1 und 43.2 auf, in denen kompo nentenweise von den Zielpositionskoordinaten _i, _i die Meßpositionskoordinaten _Ei, _Ei subtrahiert werden. Ausgangsseitig sind die Subtraktionsschaltungen 43.1 und 43.2 einerseits mit den Komponenten ausgängen 46.1 und 46.2 und andererseits mit Quadrierern 44.1 und 44.2 verbunden, die ihrerseits an eine Summierschaltung 45 angeschlossen sind. Die Summierschaltung 45, an der ausgangsseitig das Abstandsquadrat zwischen dynamischer Zielposition _i, _i und Meßpositionen _Ei, _Ei ansteht, ist mit dem Ab standsquadratausgang 47 der Abstandsrechenschaltung 40 verbunden.In theFig. 3 illustrated distance calculation circuit40 assigns subtrak for each component of the input data tion circuits43.1 and43.2 on where compo from the target position coordinates _i, _i the measuring position coordinates _egg, _egg subtracted will. The subtraction circuits are on the output side 43.1 and43.2 on the one hand with the components exits46.1 and46.2 and on the other hand with squarers 44.1 and44.2 connected, which in turn to a Summing circuit45 are connected. The summing circuit 45, the distance square on the output side between dynamic target position _i, _i and measuring positions _egg, _egg pending is with the Ab square exit47 the distance calculation circuit 40 connected.

Die in Fig. 4 dargestellte Stützkoeffizientenschaltung 120 ergibt sich durch schaltungstechnische Erweiterung aus der Koeffizientenschaltung 20, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Stützkoeffizienten schaltung 120 weist daher zusätzlich zu einem dem Koeffizientenrechner 50 vergleichbare Stützkoeffi zientenrechner 150 die den Eingängen 121.1, 121.3 und den Eingängen 122.1, 122.3 nachgeschaltete Mul tiplikationsschaltungen 124.1, 124.2 bzw. 124.3, 124.4 auf, die über einen Steuereingang 128 mit dem Steuerspeicher 68 verbunden sind. Dem Stützkoeffizientenrechner 150, der zum einen mit dem Ausgang 137 der Stützkoeffizientenschaltung 120 verbunden ist, sind ferner Gewichtsmultiplizierer 135.1, 135.2 nach geschaltet, die ausgangsseitig mit jeweils zwei Mul tiplizierstufen 139.1, 139.3 bzw. 139.2, 139.4 paarweise verbunden sind. Dabei sind die den Stützkoeffi zientenausgängen 136.1 und 136.2 vorgeschalteten Mul tiplizierstufen 139.1, 139.2 eingangsseitig außerdem an den Steuereingang 128 der Stützkoeffizien tenschaltung 120 angeschlossen, wohingegen die den Ausgängen 136.3 und 136.4 vorgeschalteten Multipli zierstufen 139.3, 139.4 zusätzlich mit dem Beobach tungszeiteingang 123 der Stützkoeffizientenschaltung 120 verbunden sind.The support coefficient circuit 120 shown in FIG. 4 results from the expansion of the coefficient circuit 20 as shown in FIG . The support coefficient circuit 120 therefore has, in addition to a support coefficient computer 150 comparable to the coefficient calculator 50 , the multiplication circuits 124.1, 124.2 and 124.3, 124.4 connected downstream of the inputs 121.1, 121.3 and inputs 122.1, 122.3 , which have a control input 128 with the control memory 68 are connected. The support coefficient calculator 150 , which is connected on the one hand to the output 137 of the support coefficient circuit 120 , is also followed by weight multipliers 135.1, 135.2 , which are connected on the output side to two multiplier stages 139.1, 139.3 and 139.2, 139.4 in pairs. Here, the the Stützkoeffi zientenausgängen 136.1 and 136.2 upstream Mul tiplizierstufen 139.1, 139.2 input side tenschaltung to the control input 128 of the Stützkoeffizien also connected 120, whereas the outputs 136.3 and 136.4 upstream Multipli ornamental step 139.3, 139.4, in addition to the obser-up time input 123 of the support coefficient circuit 120 is connected are.

Der Stützkoeffizientenrechner 150 weist die Abstands rechenschaltung 40 auf, deren Abstandsquadrataus gang 47 mit dem Ausgang 157 der Stützwertschätzung verbunden ist. Den Ausgängen 46.1 und 46.2 für die Abstandskomponenten sind zur Verdopplung die Summations schaltungen 153.2 und 153.1 mit ihren zusammen geschalteten Eingängen nachgeschaltet, wobei bei der Verarbeitung einer Entfernungsstützung S _R die negierenden und zur Verarbeitung einer Geschwindigkeits stützung S _V die direkten Eingänge der Summa tionsschaltungen 153.1 und 153.2 angesteuert werden. Die Ausgänge der Summationsschaltungen 153.1, 153.2 bilden die Ausgänge 156.1, 156.2 für erstere Stütz koeffizienten des Stützkoeffizientenrechners 150.The support coefficient calculator150 assigns the distance arithmetic circuit40 on, whose distance squares from corridor47 with the exit157 the base value estimate connected is. The exits46.1 and46.2 for the Distance components are the summations for doubling circuits153.2 and153.1 with her together connected inputs downstream, with the Processing a distance supportS _R the negatives and for processing a speed supportS _V the direct inputs of the summa tion circuits153.1 and153.2 can be controlled. The outputs of the summation circuits153.1, 153.2 form the outputs156.1, 156.2 for the former support coefficients of the support coefficient calculator150.

Das Zusammenwirken der in Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellten Baugruppen unter der Kontrolle der zentralen Steuervorrichtung 77 und damit die Funktion des Filters ist in der nachfolgenden Funktionsbeschreibung angegeben.The interaction of the components shown in Fig. 1 to Fig. 4 under the control of the central control device 77 and thus the function of the filter is shown in the following functional description.

Das Filter ist ein Digitalfilter, dessen gesamte Signalverarbeitung durch die zentrale Steuervorrichtung 77 taktgesteuert abläuft. Die Generierung der Takte im einzelnen ergibt sich aus den nachstehend angegebenen Abhängigkeiten der Datenverarbeitungs schaltungen und ist mit bekannten logischen Schaltungen leicht zu realisieren. Darüber hinaus enthält die zentrale Steuervorrichtung 77 einen Meßzeitgeber, um Meßzeiten T _Mi an den Meßzeitenspeicher 70 und den Beobachtungszeitspeicher 65 auszugeben.The filter is a digital filter, the entire signal processing of which is clock-controlled by the central control device 77 . The generation of the clocks in detail results from the dependencies of the data processing circuits indicated below and is easy to implement with known logic circuits. In addition, the central control device 77 contains a measurement timer in order to output measurement times T _Mi to the measurement time memory 70 and the observation time memory 65 .

Als Peilvorrichtung 87 sei beispielsweise eine So naranlage von "hinreichender Intelligenz" vorgesehen, d. h. eine solche Sonaranlage, die zur automatischen Zielverfolgung detektierter Zeile eingerichtet ist. Diese Peilvorrichtung 87, die in jedem Zeitaugenblick über Meßwerte des verfolgten Zieles verfügt, wird durch geeignete Abtastimpulse der Steuer vorrichtung 77 abgefragt und die als Meßwerte B _Mi ermittelten Peilungen werden in den Meßwertspeicher 86 eingeschrieben. Gleichzeitig wird die in der Steu ervorrichtung 77 generierte zugehörige Meßzeit T _Mi in dem Meßzeitenspeicher 70 gespeichert. Mit der Ab frage der Peilvorrichtung 87 wird auch die Abfrage der Positionsmeßeinrichtung 72 über das Eingabe- Interface 69 ausgelöst und die jeweils zugehörigen Meßpositionskoordinaten X _Ei, Y _Ei in die Teilspeicher 61 und 62 des Eingabespeichers 60 übertragen. In dieser Weise werden durch die Steuervorrichtung 77 i-Messungen (i= 1, 2, . . . , N) ausgelöst, so daß als zusammengehörige, zusätzlich durch den Index i ge kennzeichnete Werte die Peilungen B _Mi, die Meßzeiten T _Mi und Meßpositionskoordinaten X _Ei, Y _Ei gespeichert sind.As a direction finder 87 , for example, a solar system of "sufficient intelligence" is provided, ie, such a sonar system that is set up for automatic target tracking of the detected line. This direction finder 87 , which has measured values of the pursued target at every instant, is queried by suitable scanning pulses from the control device 77 and the bearings determined as measured values B _Mi are written into the measured value memory 86 . At the same time, the associated measurement time T _Mi generated in the control device 77 is stored in the measurement time memory 70 . With the query from the direction finder 87 , the query of the position measuring device 72 is triggered via the input interface 69 and the respectively associated measuring position coordinates X _Ei , Y _{Ei are transferred} to the partial memories 61 and 62 of the input memory 60 . In this way, i- measurements (i = 1, 2,..., N) are triggered by the control device 77 , so that the bearing B _Mi , the measuring times T _Mi and measuring position coordinates are associated as values which are additionally identified by the index i X _egg , Y _egg are stored.

Gleichzeitig mit dem Speichern beispielsweise des zweiten Meßwertgebers B _{M 2} wird die nachfolgende Signal verarbeitung durch die Steuervorrichtung 77 aktiviert. Dazu werden aus dem Basisdatenspeicher 15 zunächst Anfanswerte der Komponenten ₀, ₀, _x, _y des Zielvektors in die Elemente 11 bis 14 des Zielvektorspeichers 10 eingelesen. Diese Anfangswerte sind willkürlich und z. B. für die Ziel positionskomponenten ₀, ₀ aufgrund der Auffaß reichweite der Sonaranlage 87 und für die Geschwin digkeitskomponente _x, _y aufgrund der Peilungsdifferenz B _{M 1}-B _{M 2} oder bekannter Durchschnittsgeschwindigkeiten von Schiffen fest vorgegeben.
Simultaneously with saving, for example, the second transmitterB _{M 2} will be the subsequent signal processing by the control device77 activated. For this purpose, the basic data memory15 initially the initial values of the components ₀, ₀, _x, _y of the target vector into the elements11 to14 of Target vector memory10th read. These initial values are arbitrary and z. B. for the goal position components ₀, ₀ due to the concept range of the sonar system87 and for the speed component _x, _y due to the bearing difference B _{M 1}-B _{M 2} or known average speeds predefined by ships.

Obwohl in Fig. 1 nicht näher dargestellt, könnte eine Modifizierung des Basisspeichers 15 über das Eingabe-Interface 69 und das Datensichtgerät 75 ebenso einfach realisiert werden, mit der dann interaktiv vom Datensichtgerät 75 her Anfangswerte in den Basisspeicher 15 eingeschrieben werden und somit eine Filterung der Meßwerte B _Mi zum Bestimmen der Zieldaten ₀, ₀, _x, _y durchgeführt werden, die von veränderbaren ggf. genaueren Anfangswerten ausgeht.Although inFig. 1 not shown, could a modification of the basic storage15 about the Input interface69 and the data display device75 can be realized just as easily with the then interactive from the data display device75 ago starting values in the basic memory15 be registered and thus filtering the measured valuesB _Wed to determine the target dates ₀, ₀, _x, _y be performed, those of changeable or more precise initial values going out.

Die Übernahme von Anfangswerten erfolgt jeweils nur zu Beginn eines Meßzyklus, nämlich dann, wenn im Zielvektorspeicher 10 keine Werte der Komponenten ₀, ₀, _x, _y vorliegen, die genauer als die Anfangswerte des Basisspeichers 15 sind.Initial values are adopted in each case only at the beginning of a measuring cycle, namely if in the target vector memory10th no component values ₀, ₀, _x, _y that are more accurate than that Initial values of the basic memory15 are.

Der im Zielvektorspeicher 10 abgelegte Eingangs vektor = ( ₀, ₀, _x, _y)′ enthält zusätzlich zu den statischen Zielpositionskoordinaten ₀, ₀ die Geschwindigkeitskomponenten _x, _y, aus denen unter Berücksichtigung der Meßzeiten T _Mi und der Meß positionen X _Ei, Y _Ei die Koeffizientenschaltung 20 die Meßkoeffizienten h _{i 1},h _{i 2}, h _{i 3}, h _{i 4} ermittelt. Dazu sind in der Koeffizientenschaltung 20 die Multiplizierer 25.1 und 25.2 sowie die Addierer 26.1 und 26.2 vorgesehen, auf denen aus dem Eingangsvektor und den Meßzeiten T _Mi dynamische Zielpo sitionskoordinaten gebildet werden. In der Ab standsrechenschaltung 40 des Koeffizientenrechners 50 werden dann aus den dynamischen Zielpositions koordinaten unter Berücksichtigung der Meßpositions koordinaten X _Ei und Y _Ei die Abstandskomponenten _Xi und _Yi gemäß Gl. (3.1) und (3.2) und das Abstandsquadrat ²_i gemäß Gl. (3.3) ermittelt. Aus den Ausgangssignalen der Abstandsrechenschaltung 40 werden durch die Dividierschaltungen 54.1 bis 54.3 und die Arcus Tangens-Rechner 55 die ersten Meß koeffizienten h _{i 1}, h _{i 2} und die Meßwertschätzung _Mi bestimmt. Mit den Multiplikationsstufen 39.3 und 39.4 werden dann durch erneute Multiplikation mit der Meßzeit T _Mi aus den ersten Meßkoeffizienten h _{i 1}, h _{i 2} die weiteren Meßkoeffizienten h _{i 3} und h _{i 4} er mittelt. An der Koeffizientenschaltung 20 steht somit ausgangsseitig eine Folge von vier Meßkoeffizienten h _{i 1}, h _{i 2}, h _{i 3}, h _{i 4} an, die über den Index i dem entsprechenden Meßwert B _Mi zugeordnet ist.The one in the target vector store10th filed input vector = ( ₀, ₀, _x, _y) ′ Contains in addition to the static target position coordinates ₀, ₀ the Speed components _x, _yfrom which under Taking the measuring times into accountT _Wed and the meas positionsX _egg,Y _egg the coefficient circuit20th the measurement coefficientsH _{i 1},H _{i 2},H _{i 3},H _{i 4} determined. These are in the coefficient circuit20th the multipliers 25.1 and25.2 as well as the adders26.1 and26.2 provided on which from the input vector and the measuring timesT _Wed dynamic target position coordinates are formed. In the Ab stand arithmetic circuit40 of the coefficient calculator 50 are then from the dynamic target position coordinates taking into account the measuring position coordinatesX _egg andY _egg the spacing components _Xi and _Yi according to Eq. (3.1) and (3.2) and the distance square ²_i according to Eq. (3.3) determined. From the output signals the distance calculation circuit40 will through the divider circuits54.1 to54.3 and the Arcus Tangens calculator55 the first measurement coefficientsH _{i 1},H _{i 2} and the measurement estimation _Wed certainly. With the multiplication levels39.3 and 39.4 are then multiplied by the measuring timeT _Wed from the first measurement coefficientsH _{i 1}, H _{i 2} the other measurement coefficientsH _{i 3} andH _{i 4} he averages. At the coefficient circuit20th stands thus a sequence of four measurement coefficients on the output side H _{i 1},H _{i 2},H _{i 3},H _{i 4} at that about the indexi the corresponding measured valueB _Wed assigned.

Bei der Komplexität des Filters können die Filter koeffizienten f _{i 1}, f _{i 2}, f _{i 3}, f _{i 4} nicht direkt und im wesentlichen unmittelbar anhand desjenigen Modells gemäß Gl. (7) bestimmt werden, das den Ein gangsvektor bzw. den Fehlervektor Δ p als Funktion von Filterkoeffizientenmatrix F und Meßwerten B _Mi berechnet, sondern es ist erforderlich, zunächst die Meßkoeffizienten h _{i 1}, h _{i 2}, h _{i 3}, h _{i 4} des Meß modells zu bestimmen und dann die vollständige Meß koeffizientenmatrix H in die Filterkoeffizientenmatrix F umzurechnen. Dazu ist die Rechenvorrichtung 80 vorgesehen, in der die nacheinander bestimmten Folgen der Meßkoeffizienten h _{i 1}, h _{i 2}, h _{i 3}, h _{i 4} gespeichert werden. Durch die Steuervorrichtung 77 wird dann die Umrechnung der Meßkoeffizientenmatrix H in die Filterkoeffizientenmatrix F gemäß der Matrixgleichung (8) freigegeben, wenn die durch den Index i bestimmte Anzahl Folgen von Meßkoeffizienten h _{i 1} bis h _{i 4} gespeichert ist. Derartige Umrechnungen haben in der Regel einen größeren Zeitbedarf, so daß hier eine asynchrone Verarbeitbarkeit erfolgt mit einem Start durch die Steuervorrichtung 77 und einer Fertigmeldung an die Steuervorrichtung 77 durch die Rechenvorrichtung 80. Mit der Fertigmeldung sind dann in der Rechenvorrichtung 80 alle den Meßwerten B _Mi zugeordneten Filterkoeffizienten f _{i 1}, f _{i 2}, f _{i 3}, f _{i 4} gespeichert.Given the complexity of the filter, the filter can coefficientsf _{i 1},f _{i 2},f _{i 3},f _{i 4} not directly and essentially directly based on that model according to Eq. (7) can be determined that the one gear vector or the error vectorΔ p as a function of filter coefficient matrixF and measured valuesB _Wed calculated, but it is necessary first the measurement coefficientsH _{i 1},H _{i 2},H _{i 3},H _{i 4} of measurement model and then determine the complete measurement coefficient matrixH into the filter coefficient matrix F to convert. This is the computing device80 provided in which the successively determined Consequences of the measurement coefficientsH _{i 1},H _{i 2},H _{i 3},H _{i 4} get saved. By the control device77 then the conversion of the measurement coefficient matrix H into the filter coefficient matrixF according to the Matrix equation (8) released when the by the indexi certain number of sequences of measurement coefficients H _{i 1} toH _{i 4} is saved. Such conversions usually require more time so that asynchronous processability takes place here with a start by the control device77 and a completion message to the control device77 through the computing device80. With the completion message are then in the computing device80 all the MeasurementsB _Wed assigned filter coefficientsf _{i 1}, f _{i 2},f _{i 3},f _{i 4} saved.

Zeitgleich mit der Übergabe der Meßkoeffizienten h _{i 1} bis h _{i 4} an die Rechenvorrichtung 80 ist die in der Koeffizientenschaltung 20 ermittelte Meßwertschätzung _Mi an die Differenzeinheit 85 übertragen worden, in der die jeweiligen Differenzen δ _Mi gebildet und gespeichert werden.Simultaneously with the transfer of the measurement coefficientsH _{i 1} toH _{i 4} to the computing device80 is that in the Coefficient switching20th determined measured value estimate _Wed to the differential unit85 been transferred into of the respective differencesδ _Wed formed and saved will.

Das eigentliche Ausgangssignal des Filters, der Ausgangs- oder Fehlervektor Δ p der Zieldaten, wird kom ponentenweise durch die Multiplikation der Filter koeffizienten f _{i 1} bis f _{i 4} jeweils mit der Differenz δ _Mi und der Summation all dieser Produkte über alle i in der Akkumulationsschaltung 88 gebildet. Dieser Ausgangsvektor Δ p wird dann in der Vergleichs schaltung 90 in der Weise geprüft, daß seine Vektornorm || Δ p ||The actual output signal of the filter, the output or error vector Δ p of the target data, is obtained component by component by multiplying the filter coefficients f _{i 1} to f _{i 4} by the difference δ _Mi and the summation of all these products over all i in the accumulation circuit 88 formed. This output vector Δ p is then checked in the comparison circuit 90 in such a way that its vector standard || Δ p ||

|| Δ p|| = [(Δ X₀ + Δ V _x · T _Mi)² + (Δ Y₀ + Δ V _x · T _Mi)²]^½- (9)|| Δ p || = [( Δ X ₀ + Δ V _x · T _Mi ) ² + ( Δ Y ₀ + Δ V _x · T _Mi ) ²] ^½ - (9)

bestimmt und mit einer in der Vergleichsschaltung 90 abgelegten, fest vorgegebenen Schwelle verglichen wird. Wird die Schwelle von der Vektornorm || Δ p || ge mäß Gl. (9) unterschritten, so wird der Ausgangsvektor Δ p in der Additionsstufe 94 zum Eingangsvektor addiert, das Additionsergebnis als verbesserter Ein gangsvektor in den Zielvektorspeicher 10 eingeschrieben und seine Ausgabe über das Ausgabe-Interface 96 z. B. an das Datensichtgerät 75 freigeschaltet. Andernfalls erfolgt lediglich das Einschreiben des korrigierten Eingangsvektor in den Zielvektorspeicher 10 und ein Neustart der Bestimmung der Filterkoeffizientenmatrix F mit den gleichen Meßwerten B _Mi, jedoch diesem bereits verbesserten Eingangsvektor . determined and with one in the comparison circuit90 stored, predetermined threshold compared becomes. Is the threshold of the vector norm ||Δ p || ge according to Eq. (9) falls below, so the output vector Δ p in the addition stage94 to the input vector added, the addition result as an improved on gear vector into the target vector memory10th registered and its output through the output interface 96 e.g. B. to the data display device75 unlocked. Otherwise, only registered mail will be sent of the corrected input vector into the target vector memory10th and restarting the determination of Filter coefficient matrixF with the same measured values B _Wed, but this already improved Input vector .

Die iterative Bestimmung der Zieldaten konvergiert schneller, d. h. mit weniger Iterationen, wenn in einer zusätzlichen Stützkoeffizientenschaltung 120 die Stützkoeffizienten h _{i 1}, h _{i 2}, h _{i 3}, h _{i 4}und eine Stützwertschätzung bestimmt werden, mit der zusätzliche Messungen oder Beobachtungen, beispielsweise Entfernungsmessung mit Radar, Geschwindigkeitsbeobachtung aufgrund des Propellergeräusches oder Kursbeobachtung durch Sehrohrbeobachtung, durch die Rechenvorrichtung 80 in die Berechnung der Filterkoeffizientenmatrix F mit einbezogen werden.The iterative determination of the target data converges faster, d. H. with fewer iterations when in an additional support coefficient circuit120 the support coefficientsH _{i 1},H _{i 2},H _{i 3},H _{i 4}and a Support estimate be determined with the additional Measurements or observations, for example Distance measurement with radar, speed monitoring due to the propeller noise or course observation through periscope observation, through the computing device80 in the calculation the filter coefficient matrixF involved will.

In der der Koeffizientenschaltung 20 weitgehend gleichartigen Stützkoeffizientenschaltung 120 werden die einem Stützwert S zugeordneten Stütz koeffizienten h _{S 1} bis h _{S 4} und das Quadrat der Stützwertschätzung ² ermittelt und vorzugsweise im Anschluß an alle Meßkoeffizienten h _{i 1} bis h _{i 4} der Rechenvorrichtung 80 zugeführt. Die Re chenvorrichtung 80 berechnet eine erweiterte Filterkoeffizientenmatrix F, und im Anschluß an die Akkumulation der Produkte aus Differenzen δ _Mi und Filterkoeffizienten f _{i 1} bis _{i 4} wird über den Schalter 181 die Differenz w _S aus dem Quadrat des Stützwerts S² und dem Quadrat der Stützwertschätzung ² an die Akkumulationsschaltung 88 durchgeschaltet, mit den Filterkoeffizienten f _{S 1} bis f _{S 4} multipliziert und somit ein Ausgangsvektor Δ p mit den KomponentenIn the coefficient circuit20th largely similar support coefficient circuit120 become a base valueS assigned support coefficientsH _{S 1} toH _{S 4} and the square of Support estimate ² determined and preferred following all measurement coefficientsH _{i 1} to H _{i 4} the computing device80 fed. The Re kitchen device80 calculates an extended Filter coefficient matrixF, and following the accumulation of products from differencesδ _Wed and filter coefficientsf _{i 1} to _{i 4} is about the counter181 the differencew _S from the square of the Base valueS² and the square of the support estimate ² to the accumulation circuit88 switched through, with the filter coefficientsf _{S 1} tof _{S 4} multiplied and thus an output vectorΔ p With the components

gebildet. educated.

Dabei gibt i=N die Anzahl Meßwerte an, die bis zu einem Zeitpunkt, i. a. der aktuellen Meßzeit, ausgewertet werden.Here, i = N indicates the number of measured values which are evaluated up to a point in time, generally the current measuring time.

Die in Fig. 4 dargestellte Stützkoeffizientenschaltung 120 ist mit geringem Aufwand für verschiedene Stützwerteingaben S bzw. deren Quadrate S² modifizierbar, dazu sind die Multiplikationsschaltungen 124.1 bis 124.4 vorgesehen, die über den Steuereingang 128 vom Steuerspeicher 68 ansteuerbar sind.The support coefficient circuit 120 shown in FIG. 4 can be modified with little effort for various support value inputs S or their squares S 2, for this purpose the multiplication circuits 124.1 to 124.4 are provided, which can be controlled by the control memory 68 via the control input 128 .

Mit der Eingabe einer quadrierten Entfernungsstützung S²_R und der zur Bezugszeit T _R gehörigen Beobachtungs position X _R, Y _R wird in den Steuerspeicher 68 eine Eins eingegeben und damit das Durchschalten der Ziel positionskoordinaten ₀, ₀ an die Addierer 26.1, 26.2 und der Beobachtungsposition X _R und Y _R an den Stützkoeffizientenrechner 150 bewirkt sowie die Ak tivierung der Ausgänge 136.1 und 136.2 durch die Mul tiplizierstufen 139.1 und 139.2 gewährleistet. In dem Bezugsleitspeicher 65 ist die Bezugszeit T _R der Ent fernungsstützung S _R gespeichert, so daß dem Stütz koeffizierungsrechner 150 das Ausgangssignal der Ad ddierer 126.1 und 126.2 als beobachtete dynamische Zielpositionskoordinaten ₀+ _{T _R und ₀+ T _R und
die Beobachtungspositionen X _R, Y _R zugeführt
werden.
In dem in Fig. 4 dargestellten Stützkoeffizientenrechner
150 ergeben sich daraus erste Stützkoeffizienten
zu
= -2 _x; = -2_y (11.1)
mit
_x = ₀+ _y · T _R-X _R und _y = ₀+ _y · T _R-Y _R,
da die Multiplizierstufen 139.1 und 139.2 lediglich
noch eine Multiplikation mit Eins bewirken, und das
Quadrat der Stützwertschätzung ²_R zu
²_R = ²,
wobei
² = ²_x+ ²_y
ist. Die weiteren Stützkoeffizienten
· T _R und · T _R (11.2)
ergeben sich als Ausgangssignale der Multiplizierstufen
139.3, 139.4.
Mit der Eingabe einer quadrierten Geschwindigkeits
stützung S _V² über das Datensichtgerät 75 werden der
Steuerspeicher 68 auf Null und der Bezugszeitspeicher 65
gesetzt. Damit sind die Eingänge
121.1, 121.3 und 122.1, 122.3 inaktiviert und die
Ausgänge 136.1 und 136.2 zu Null gesetzt, so daß
lediglich die zur Geschwindigkeitsstützung S _V gehörige
Koeffizientenfolge zu

bestimmt wird.,
Für die Eingabe einer Kursstützung S _K wäre gemäß
einem nicht weiter dargestellten Ausführungsbeispiel
der Stützkoeffizientenrechner 150 in der Stützkoeffi
zientenschaltung 120 durch den Koeffizientenrechner
50 identisch zu ersetzen. Wird dann bei Eingabe
der Kursstützung S _K durch das Datensichtgerät 75 der
Steuerspeicher 68 zu Null und der Bezugszeitspeicher
65 zu Eins gesetzt, so werden in der Stütz
koeffizientenschaltung 120 die Stützkoeffizienten

gebildet, die über die Ausgänge 136.1 bis 136.4 der
Rechenvorrichtung 80 der Meß
koeffizientenmatrix H zugeführt werden.
Bei der Filterung von Meßwerten B _Mi unter Einbeziehung
einer Entfernungsstützung S _R bzw. ener Geschwindigkeitsstützung
S _V werden somit die Differenzen w _SR
bzw. δ _SV aus den quadrierten Stützwerten S _R² bzw.
S _V² und Schätzungen _R² bzw. _V², d. h.
w _SR = S _{R ²} - _{V ²} bzw. δ _SV = S _{V ²} - _{V ²} (14.1)
mit den Filterkoeffizienten f _{S bis f _{S bzw.
f _{SKS gewichtet. Wohingegen bei einer
Kursstützung die Differenz w _SK aus linearer Kurs
stützung S _K und -schätzung _K
w _SK = S _K- _K (14.2)
gefiltert wird.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 und 6 ist
eine Modifikation des in den Fig. 1 und 2 wiederge
gegebenen Ausführungsbeispiels, bei dem zur Vereinfachung
auf die Verarbeitung von Stützwerten verzichtet
worden ist. Auf die Beschreibung der bereits in
Fig. 1 und 2 angegebenen gleichartigen Baugruppen,
die in Fig. 5 und Fig. 6 mit gleichartigen Bezugszeichen
dargestellt sind, soll bei der Beschreibung
dieses Ausführungsbeispiels nur eingegangen werden,
wenn es für die Darstellung der Funktion erforderlich
ist.
Durch die Modifikation des Filters gemäß Fig. 5
werden von dem Filter die Zieldaten eines Fahrzeugs
in einem längeren Zeitintervall auch dann bestimmt,
wenn sich das Ziel auf einer Zielbahn mit unterschiedlichen
Geschwindigkeitskomponenten bewegt.
Diese Zielbahnabschnitte werden i. a. als "Legs" bezeichnet,
wobei angenommen wird, daß die zum jeweiligen
Leg gehörenden Geschwindigkeitskomponenten
konstant sind.
Zur Detektion der Zeitpunkte, an denen das Zielfahrzeug
ein Manöver, d. h. eine Änderung seiner
Geschwindigkeitskomponenten vorgenommen hat, ist
ein Manöverdetektor 76 vorgesehen, der mit der
Peileinrichtung 87 und der Steuervorrichtung 77
eingangsseitig verbunden ist. Die Zeiten für detektierte
Zielmanöver werden in einem nachgeschalteten
Manöverzeitspeicher 71 gespeichert, der einen
Zähler 71.5 für die Anzahl detektierter Manöver
zeiten und die Manöverspeicherplätze 71.0, 71.1
aufweist, wobei im Manöverspeicherplatz 71.0 die
Anfangszeit T _{A 0} aller Meßzeiten T _Mi, d. h. i. a.
T _{M 1}=0, gespeichert ist. Dieser Manöverzeitspeicher 71
und der Meßzeitenspeicher 70 sind mit einer
Zeitvergleichsschaltung 79 verbunden, deren
Zeitausgänge 79.0 und 79.1 an die Koeffizienten
schaltung 20 und an die Vergleichsschaltung 90 an
geschlossen sind.
Im Zielvektorspeicher 10 sind für die Geschwindig
keitskomponenten nach dem ersten Manöver _{x 1} und
_{y 1} weitere Speicherelemente 16 und 17 vorgesehen,
die ausgangsseitig einerseits mit der Koeffizient
tenschaltung 20 und andererseits mit dem Ausgabe-
Ionterface 96 verbunden sind und die eingangsseitig
ebenso wie die Speicherelemente 11 bis 14 durch
die nunmehr erweiterte Torschaltung 95 und zur Ini
tialisierung durch den Basisdatenspeicher 15 angesteuert
werden. An die erweiterte Anzahl zu bestimmender
Vektorkomponenten ₀, ₀, _x, _y, _{x 1}, _{y 1}
sind außerdem die Rechenvorrichtung 80, die Akkumu
lationsschaltung 88, die Vergleichsschaltung 90 und
die Additionsstufe 94 angepaßt, was unmittelbar
der erweiterten Anzahl von Verbindungsleitungen zu
entnehmen ist.
Die Koeffizientenschaltung 20 gemäß Fig. 6 weist
weitere Eingänge 21.4 und 22.4 für die Geschwin
digkeitskomponenten _{x 1} und _{y 1} sowie einen weiteren
Meßzeiteneingang 23.1 auf. An den Meßzeiten
eingängen 23 und 23.1 stehen als Meßzeiten die
Zeitsignalwerte T′ _Mi und T′ _{Mi 1} an. In Parallel
schaltungen zu den Multiplizierern 25.1 und 25.2
sind weitere Multiplizierer 25.3 und 25.4 vorgesehen,
wobei der Multiplizierer 25.3 eingangsseitig
vom Eingang 21.4 mit der Geschwindigkeitskomponente
_{x 1} und vom Eingang 23.1 mit Meßzeiten T′ _{Mi 1}
und der Multiplizierer 25.4 eingangsseitig vom Eingang
22.4 mit der Geschwindigkeitskomponente _{y 1}
und vom Eingang 23.1 mit Meßzeiten T′ _{Mi 1} angesteuert
werden. Ausgangsseitig sind die Multiplizierer
25.3 bzw. 25.4 jeweils mit den Addierern 26.1 bzw.
26.2 verbunden.
Die Koeffizientenschaltung 20 enthält ferner weitere
Multiplizierstufen 39.5 bzw. 39.6, die mit
den Koeffizientenausgängen 56.1 bzw. 56.2 und jeweils
mit dem Eingang 23.1 für Meßzeiten T′ _{Mi 1} verbunden
sind. Mit diesen Multiplizierstufen 39.5
bzw. 39.6 werden die zusätzlichen Meßkoeffizienten
h _{i 5} bzw. h _{i 6} gebildet, die an den Meßkoeffizienten
ausgängen 36.5 bzw. 36.6, die mit der Rechenvorrichtung
80 in Fig. 5 verbunden sind, anstehen.
In Fig. 5 und 6 ist zwar ein Ausführungsbeispiel
für die Bestimmung der Filterkoeffizientenf _i bei
einem einzigen Zielmanöver dargestellt, jedoch
durch gleichartige parallele Erweiterungen ist ein
Filter zu realisieren, mit dem die Zieldaten eines
Ziels bei einer beliebigen Anzahl j von Manövern
bestimmt werden. Darauf wird auch in mehreren der
nachfolgenden Abschnitte hingewiesen.
Mit dem modifizierten Filter gemäß Fig. 5 werden
die Zieldaten eines Ziels bestimmt, das sich auf
einer Zielbahn gemäß Fig. 7 bewegt. Die Darstellung
der Zielbahn in Fig. 7 ist auf ein kartesisches
X, Y-Koordinatensystem bezogen, in dessen
Ursprung sich die Meßposition X _Ei, Y _Ei zu
einem Zeitpunkt, i. a. dem Anfangszeitpunkt der
Messungen befindet. Die Zielbahn beginnt, wie dargestellt,
zur Zeit T _{A 0} an der Zielposition X₀, Y₀
und das Ziel hat dabei die Geschwindigkeitskompo
nenten _x, _y. Zum Zeitpunkt T _{A 1} hat der
Manöverdetektor
76, der das Zielgeräusch ständig einer
Signal- oder Frequenzanalyse unterzieht, aus einer
Signal- oder Frequenzänderung ein Manöver detektiert.
Das Ziel hat von diesem Zeitpunkt T _{A 1} an die
Geschwindigkeitskomponenten _{x 1}, _{y 1}. Der Abschnitt
der Zielbahn im Zeitintervall T _{A 0, T _{A 1} wird auch
als Leg 0 und der zum Zeitpunkt T _{A 1} beginnende Abschnitt
als Leg 1 bezeichnet. Bei der Detektion
weitere Manöver wird die Zielbahn entsprechend
ergänzt, wie in Fig. 7 durch die gestrichelte Darstellung
der Zielbahn für Leg 2 vom Zeitpunt T _{A 2}
an angegeben ist. Die zugehörigen Geschwindigkeitskomponenten
wären dann _{x 2} und _{y 2}.
Zur Bestimmung der Vektorkomponenten des Ziels
auf den verschiedenen Legs werden nach der An
fangszeit T _{A 0} die Manöverzeitpunkte T _Aj in den
Manöverzeitspeichern 71 eingeschrieben. Die Detektion
von Manövern erfolgt immer erst nach einer
durch die Konstruktion des Manöverdetektors 76
bedingten Anzahl von Messungen, also mit einer kon
struktionsbedingten, zeitlichen Verzögerung. Das
hat zur Folge, daß auch die Auswertung der Messungen
durch das Filter erst nach eben dieser konstruktionsbedingten
Verzögerung erfolgen kann.
Die Geschwindigkeitskomponenten _x, _y bzw. _{x 1},
_{y 1} geben den richtigen Zielzustand paarweise nur
in dem dem Leg zugehörigen Zeitintervall zwischen
zwei Manövern wieder. Daher gibt die Zeit zu
Beginn eines Legs die untere Intervallgrenze und
am Ende eines Legs die obere Intervallgrenze an.
Bei dem Beispiel in Fig. 7 ist für Leg 0 der Zeit
punkt T _{A 0} die untere und der Zeitpunkt T _{A 1} die obere
Intervallgrenze, wohingegen für Leg 1 die untere
Intervallgrenze durch T _{A 1} bezeichnet ist. Die
obere Intervallgrenze T _{A 2} würde erst durch die Detektion
eines weiteren Manövers ermittelt. Die dafür
vorgesehenen Speicherplätze im Manöverzeit
speicher 71 - sie sind in Fig. 5 nicht weiter dargestellt -
werden wie auch die Speicherplätze 71.0 und
71.1 unmittelbar vor Beginn des Meßzyklus mit den
Manöverzeiten T _Aj = ∞ belegt.
In der Zeitvergleichsschaltung 79 in Fig. 5 werden
die Meßzeiten T _Mi im Meßzeitenspeicher 70 mit den
Manöverzeiten T _Aj im Manöverzeitspeicher 71 verglichen
und den Intervallen, d. h. den Legs der Zielbahn,
zugeordnet. Jedem Leg ist ein Ausgang der
Zeitvergleichsschaltung 79 zugeordnet. Das heißt, am
Zeitausgang 79.0 stehen Zeitsignalwerte T′ _Mi für
Leg 0 und am Zeitausgang 79.1 Zeitsignalwerte T′ _{Mi 1}
für Leg 1 an. Diese Zeitsignalwerte haben an jedem
Ausgang den Wert Null, solange die Meßzeiten T _Mi
kleiner oder gleich der detektierten Manöverzeit T _Aj
sind, wobei die Anfangszeit T _{A 0} in diesem Sinne als
Manöverzeit aufgebracht ist, oder sie haben den Dif
ferenzsignalwert zwischen Meßzeit T _Mi und unterer
Intervallgrenze T _Aj, wenn die Meßzeit T _Mi größer
als die untere Intervallgrenze T _Aj und kleiner als
die obere Intervallgrenze T _Aj+1 ist, oder sie haben
den Differenzsignalwert zwischen oberer Intervallgrenze
T _Aj+1 und unterer Intervallgrenze T _Aj, wenn
die Meßzeit T _Mi größer als die obere Intervallgrenze
T _Aj+1 ist. Die Funktion der Zeitvergleichsschaltung
ist für eine beliebige Zahl j von Manövern für
jeden Zeitausgang 79. j durch die Gl. 15
T′ _Mÿ = max (0, min (T _Mi-T _Aj, T _Aj+1-T _Aj)) (15)
zu beschreiben.
In der Koeffizientenschaltung 20 werden die Zeitsig
nalwerte T′ _Mi am Zeitausgang 79.0 mit den Geschwin
digkeitskomponenten _x, _y und die Zeitsignalwerte
T′ _{Mi 1} am Zeitausgang 79.1 mit den Geschwindig
keitskomponenten _{x 1}, _{y 1} multipliziert, koordinatenweise
zu den Komponenten ₀ bzw. ₀ addiert, so
daß sich daraus die erweiterten Zielpositionskoordinaten
_i, _i ergeben. Unter Berücksichtigung der zu
gehörigen gespeicherten Meßpositionskoordinaten X _Ei,
Y _Ei ergeben sich dann analog den Gl. (3.1) und (3.2)
die erweiterten Abstandskomponenten _xi, _yi zu
_xi = ₀ + _x · T′ _Mi + _{x 1} · _{x 1} · T′ _{Mi 1} - X _Ei (16.1)
_yi = ₀ + _y · T′ _Mi + _{y 1} · T′ _{Mi 1} - Y _Ei · (16.2)

Mit diesen Abstandskomponenten _xi, _yi werden die
Meßkoeffizienten h _{i 1}, . . ., h _{i 4} gemäß Gl. (5) bestimmt,
wobei sich die Meßkoeffizienten h _{i 3} und h _{i 4}
aus der Multiplikation der Meßkoeffizienten h _{i 1} und
h _{i 2} mit den Zeitsignalwerten T′ _Mi an Eingang 23 ergeben.
Die für die Ermittlung der Vektorkomponenten
des um die Geschwindigkeitskomponenten _{x 1}, _{y 1} erweiterten
Zielzustandsvektor
= (₀, ₀, _x, _y, _{x 1}, _{y 1}), (17)
erforderlichen Meßkoeffizienten h _{i 5} und h _{i 6} werden
zusätzlich durch Multiplikation von h _{i 1} und h _{i 2} mit
den Meßzeiten T′ _{Mi 1} an Eingang 23.1 berechnet und
über die Ausgänge 36.5 und 36.6 an die Rechenvorrichtung
80 übertragen.
Wie sich aus den Bedingungen gemäß Gl. (15) für die
Zeitsignalwerte T′ _Mÿ an den Zeitausgängen 79. j ergibt,
ist der Zeitsignalwert T′ _Mÿ immer dann identisch
Null, wenn die Meßzeit T _Mi kleiner als die Manöverzeit
T _Aj ist, aber auch dann, wenn noch kein
Manöver detektiert worden ist. Infolgedessen ist die
Berechnung der erweiterten Filterkoeffizientenmatrix
F durch die Rechenvorrichtung 80 erst dann notwendig,
wenn die Filterkoeffizientenmatrix F für eine
aktuelle Meßzeit T _Mi bestimmt wird, die größer
als die Manöverzeiten T _Aj ist. Dazu wird die Anzahl j
von Manöverzeiten T _Aj, die jeweils bis zur aktuellen
Meßzeit T _Mi detektiert worden sind, in dem zur
Adressierung der Manöverspeicherplätze 71.0, 71.1
vorgesehenen Zähler 71.5 des Manöverzeitspeichers 71
gezählt und über den Steuerbus 78 an die Rechenvorrichtung
80 übertragen. Dadurch wird die zur Bestimmung
von Koeffizienten h und f für eine Maximalzahl J
von Zielmanövern ausgelegte Rechenvorrichtung 80 derart
gesteuert, daß jeweils der Grad der Matrizen H
und F proportional der Anzahl j detektierter Manöver
begrenzt ist. Bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel
sind die Koeffizientenfolgen manöverbedingt, also
jeweils um die Meßkoeffizienten h _i,2j+3 und h _i,2j+4
bzw. die Filterkoeffizienten f _i,2j+3 und f _i,2j+4
erweitert.
In der Rechenvorrichtung 80 werden gemäß Gl. (8)
aus den Meßkoeffizienten h _{i 1} bis h _{i 6} die Filterkoeffizienten
f _{i 1} bis f _{i 6} ermittelt, mit denen die Akku
mulationsschaltung 88 angesteuert wird. Die Akku
mulationsschaltung 88 ist daher entsprechend der aufgrund
einer maximal vorgegebenen Anzahl zu detektie
render Manöver zur komponentenweisen Akkumulation
der zu ermitteltennden Vektorkomponenten vorgesehen,
d. h. bei einer maximalen Zahl von J Manövern sind
2J+4 paralle Akkumulationsstufen vorhanden. Die
Prüfung und Verarbeitung des erweiterten Ausgangs
vektors Δ p erfolgt grundsätzlich in einer Art und
Weise, wie sei bereits bei dem Filter ohne zusätzliche
Manöverdetektion gemäß Fig. 1 angegeben ist.
Lediglich in der Vergleichsschaltung 90 ist für den
Vergleich mit der Schwelle eine Vektornorm ||Δ p || des
Ausgangsvektors Δ p

zu ermitteln, die Komponenten des Ausgangsvektors Δ p
und nunmehr die Zeitsignalwerte T′ _Mÿ an den Zeit
signalausgängen 79. j berücksichtigt.
Auch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist durch
die Eingabe von Stützkoeffizienten h _S zu verbessern.
Die Stützkoeffizienten h _S ergeben dabei eine Verbesserung
der Vektorkomponenten eines oder mehrerer
Legs und sind entsprechend diesen Legs in die Meß
koeffizientenmatrix H eingeordnet. Zu denjenigen
Legs, zu denen keine weiteren stützenden Beobachtungen
vorliegen, sind dann die zugehörigen Elemente
der Meßkoeffizientenmatrix H mit Nullwerten auf
zufüllen.}}}}} With the input of a squared distance support S²_R and at the reference timeT _R proper observation positionX _R,Y _R is in the control memory68 a Entered one and thus switching the target position coordinates ₀, ₀ to the adders26.1, 26.2 and the observation positionX _R andY _R to the Support coefficient calculator150 causes as well as the Ak activation of the outputs136.1 and136.2 through the Mul duplication levels139.1 and139.2 guaranteed. By doing Reference lead memory65 is the reference timeT _R the Ent remote supportS _R saved so that the support coefficient calculator150 the output signal of the ad ddierer126.1 and126.2 as observed dynamic Target position coordinates ₀ + _{T _R and ₀ + T _R and
the observation positionsX _R,Y _R fed
will.
In the inFig. 4 support coefficient calculator shown
150 this results in the first support coefficients
to
= -2 _x; = -2_y (11.1)
With
_x = ₀ + _y ·T _R-X _R and _y = ₀ + _y ·T _R-Y _R,
because the multiplier levels139.1 and139.2 only
cause another multiplication by one, and that
Support estimate square ²_R to
²_R = ²,
in which
² = ²_x+ ²_y
is. The other support coefficients
·T _R and ·T _R (11.2)
result as output signals of the multiplier stages
139.3, 139.4.
By entering a squared speed
supportS _V² via the data display device75 become the
Control memory68 to zero and the reference time memory65
set. With that are the inputs
121.1, 121.3 and122.1, 122.3 inactivated and the
Exits136.1 and136.2 set to zero so that
only for speed supportS _V proper
Coefficient sequence to

is determined.
For entering a course supportS _K would be according to
an embodiment not shown
the support coefficient calculator150 in the support coefficient
center switching120 through the coefficient calculator
50 identical to replace. Then when you enter
the course supportS _K through the data display device75 the
Control memory68 to zero and the reference time memory
65 set to one, so in the support
coefficient switching120 the support coefficients

formed over the exits136.1 to136.4 the
Computing device80 the meas
coefficient matrixH are fed.
When filtering measured valuesB _Wed in consideration of
a distance supportS _R or ener speed support
S _V will be the differencesw _SR
respectively.δ _SV from the squared base valuesS _R² or
S _V² and estimates _R² or _V², i.e. H.
w _SR =S _{R ²} - _{V ²} respectively.δ _SV =S _{V ²} - _{V ²} (14.1)
with the filter coefficientsf _{S to f _{S or f _{SKS weighted. Whereas with a course support the difference w _SK from linear course
supportS _K and estimation _K
w _SK =S _K- _K (14.2)
is filtered.
The embodiment according to theFig. 5 and 6
a modification of the in theFig. 1 and 2 reproduced
given embodiment, for simplification
no processing of base values
has been. On the description of the already in
Fig. 1 and 2 specified similar assemblies,
in theFig. 5 andFig. 6 with similar reference numerals
are shown in the description
of this embodiment will only be discussed
if it is necessary for the representation of the function
is.
By modifying the filter according toFig. 5
becomes the target data of a vehicle from the filter
determined in a longer time interval even
if the target is on a target track with different
Speed components moved.
These target track sections are i. a. referred to as "legs"
assuming that for each
Leg belonging speed components
are constant.
To detect the times at which the target vehicle
a maneuver, d. H. a change in his
Has made speed components
a maneuver detector76 provided that with the
DF device87 and the control device77
is connected on the input side. The times for detected
Target maneuvers are carried out in a downstream
Maneuver time memory71 saved the one
counter71.5 for the number of maneuvers detected
times and the maneuver memory locations71.0, 71.1
has, being in the maneuver storage space71.0 the
Start timeT _{A 0} all measuring timesT _Wed, d. H. i. a.
T _{M 1}= 0, is saved. This maneuver time memory71
and the measurement time memory70 are with one
Time comparison circuit79 connected whose
Time outputs79.0 and79.1 to the coefficients
circuit20th and to the comparison circuit90 on
are closed.
In the target vector memory10th are for the speedy
components after the first maneuver _{x 1} and
_{y 1} further storage elements16 and17th intended,
the output side with the coefficient
circuit20th and on the other hand with the output
Ion interface96 are connected and the input side
just like the storage elements11 to14 by
the now extended gate circuit95 and to the Ini
tialization through the basic data storage15 controlled
will. The number to be determined
Vector components ₀, ₀, _x, _y, _{x 1}, _{y 1}
are also the computing device80who have favourited Battery
lation circuit88, the comparison circuit90 and
the addition level94 adjusted what immediately
the expanded number of connecting lines
can be seen.
The coefficient circuit20th according toFig. 6 points
further entrancesApril 21 and22.4 for the speed
components _{x 1} and _{y 1} as well as another
Input of measuring times23.1 on. At the measuring times
inputs23 and23.1 are the measuring times
Time signal valuesT ′ _Wed andT ′ _{Wed 1st} at. In parallel
circuits to the multipliers25.1 and25.2
are further multipliers25.3 and25.4 intended,
being the multiplier25.3 input side
from the entranceApril 21 with the speed component
_{x 1} and from the entrance23.1 with measuring timesT ′ _{Wed 1st}
and the multiplier25.4 on the entrance side of the entrance
22.4 with the speed component _{y 1}
and from the entrance23.1 with measuring timesT ′ _{Wed 1st} controlled
will. The multipliers are on the output side
25.3 respectively.25.4 each with the adders26.1 respectively.
26.2 connected.
The coefficient circuit20th also contains others
Multiplier levels39.5 respectively.39.6, with
the coefficient outputs56.1 respectively.56.2 and each
with the entrance23.1 for measuring timesT ′ _{Wed 1st} connected
are. With these multiplier levels39.5
respectively.39.6 the additional measurement coefficients
H _{i 5} respectively.H _{i 6} formed on the measurement coefficient
exits36.5 respectively.36.6using the computing device
80 inFig. 5 are connected.
InFig. 5 and 6 is an embodiment
for the determination of the filter coefficientsf _i at
presented a single target maneuver, however
by similar parallel extensions is a
Realize filter with which the target data of a
Target at any numberj of maneuvers
be determined. This is also reflected in several of the
the following sections.
With the modified filter according toFig. 5 will be
determines the target dates of a target that is on
according to a target pathFig. 7 moves. The representation
the finish line inFig. 7 is on a Cartesian
X, Y-Coordinate system, in whose
The measurement position originatesX _egg,Y _egg to
a time i. a. the beginning of the
Measurements. The finish track begins, as shown
for nowT _{A 0} at the target positionX₀,Y₀
and the goal is the speed compo
nenten _x, _y. At the timeT _{A 1} has the
Maneuver detector
76who the target sound constantly one
Undergoes signal or frequency analysis, from one
Signal or frequency change detected a maneuver.
The goal has from that pointT _{A 1} to the
Speed components _{x 1}, _{y 1}. The section
the finish lane in the time intervalT _{A 0,T _{A 1} will also be
as Leg 0 and the one at the timeT _{A 1} beginning section
referred to as Leg 1. When detection
further maneuvers will make the finish line corresponding
added as inFig. 7 by the broken line
the finish line for leg 2 from the timeT _{A 2}
is specified. The associated speed components
would be then _{x 2} and _{y 2}.
To determine the vector components of the target
on the different legs are
fishing timeT _{A 0} the maneuver timesT _Aj in the
Save maneuver time71 registered. The detection
maneuvers always take place after one
through the construction of the maneuver detector76
conditional number of measurements, i.e. with a con
structural time lag. The
has the consequence that the evaluation of the measurements
through the filter only after this construction-related
Delay can occur.
The speed components _x, _y respectively. _{x 1},
_{y 1} only give the correct target state in pairs
in the time interval between the leg
two maneuvers again. Therefore time admits
Start of a leg the lower interval limit and
at the end of a leg the upper interval limit.
In the example inFig. 7 is for leg 0 of time
PointT _{A 0} the bottom and the timeT _{A 1} the upper
Interval limit, whereas for Leg 1 the lower one
Interval limit byT _{A 1} is designated. The
upper interval limitT _{A 2} would only be through detection
determined another maneuver. The one for that
provided storage spaces in the maneuvering time
Storage71 - They are inFig. 5 not shown further -
like the storage locations71.0 and
71.1 immediately before the start of the measuring cycle with the
Maneuvering timesT _Aj = ∞ occupied.
In the time comparison circuit79 inFig. 5 will be
the measuring timesT _Wed in the measuring time memory70 with the
Maneuvering timesT _Aj in the maneuver time memory71 compared
and the intervals, d. H. the legs of the finish line,
assigned. Each leg is an exit of the
Time comparison circuit79 assigned. That is, on
Time output79.0 are time signal valuesT ′ _Wed For
Leg 0 and at the time exit79.1 Time signal valuesT ′ _{Wed 1st}
for Leg 1. These time signal values have on everyone
Output the value zero as long as the measuring timesT _Wed
less than or equal to the detected maneuver timeT _Aj
are, the starting timeT _{A 0} in this sense as
Maneuver time is applied, or they have the dif
Reference signal value between measuring timeT _Wed and lower
Interval limitT _Ajwhen the measurement timeT _Wed greater
than the lower interval limitT _Aj and less than
the upper interval limitT _{Aj +1} is, or they have
the difference signal value between the upper interval limit
T _{Aj +1} and lower interval limitT _Aj, if
the measuring timeT _Wed greater than the upper interval limit
T _{Aj +1} is. The function of the time comparison circuit
is for any numberj of maneuvers for
every time exit79. j through Eq. 15
T ′ _Mÿ = max (0, min(T _Wed-T _Aj,T _{Aj +1}-T _Aj)) (15)
to describe.
In the coefficient circuit20th become the Zeitsig
nominal valuesT ′ _Wed at the time exit79.0 with the speed
components _x, _y and the time signal values
T ′ _{Wed 1st} at the time exit79.1 with the speed
components _{x 1}, _{y 1} multiplied, by coordinates
to the components ₀ or ₀ added, so
that this results in the extended target position coordinates
_i, _i surrender. Taking into account the
associated stored measurement position coordinatesX _egg,
Y _egg then arise analogously to Eq. (3.1) and (3.2)
the extended distance components _xi, _yi to
_xi = ₀ + _x ·T ′ _Wed + _{x 1} · _{x 1} ·T ′ _{Wed 1st} -X _egg (16.1)
_yi = ₀ + _y ·T ′ _Wed + _{y 1} ·T ′ _{Wed 1st} -Y _egg · (16.2)

With these spacing components _xi, _yi will the
Measurement coefficientsH _{i 1},. . .,H _{i 4} according to Eq. (5) determines
where the measurement coefficientsH _{i 3} andH _{i 4}
from the multiplication of the measurement coefficientsH _{i 1} and
H _{i 2} with the time signal valuesT ′ _Wed at the entrance23 surrender.
The for the determination of the vector components
of the speed components _{x 1}, _{y 1} extended
Target state vector
=(₀, ₀, _x, _y, _{x 1}, _{y 1}), (17)
required measurement coefficientsH _{i 5} andH _{i 6} will
additionally by multiplyingH _{i 1} andH _{i 2} With
the measuring timesT ′ _{Wed 1st} at the entrance23.1 calculated and
via the exits36.5 and36.6 to the computing device
80 transfer.
As can be seen from the conditions according to Eq. (15) for the
Time signal valuesT ′ _Mÿ at the time outputs79. j results in
is the time signal valueT ′ _Mÿ then always identical
Zero when the measurement timeT _Wed less than the maneuvering time
T _Aj is, but also if none
Maneuver has been detected. As a result, the
Calculation of the extended filter coefficient matrix
F through the computing device80 only then necessary
if the filter coefficient matrixF for one
current measuring timeT _Wed the larger is determined
than the maneuvering timesT _Aj is. This is the numberj
of maneuvering timesT _Aj, each up to the current
Measuring timeT _Wed have been detected in the
Addressing the maneuver memory locations71.0,71.1
provided counter71.5 of the maneuver time memory71
counted and over the control bus78 to the computing device
80 transfer. This becomes the determination
of coefficientsH andf for a maximum numberJ
Computing device designed by target maneuvers80 like that
controlled that each the degree of the matricesH
andF proportional to the numberj detected maneuvers
is limited. In the specified embodiment
are the coefficient sequences due to maneuvers
each by the measurement coefficientsH _{i , 2 j +3} andH _{i, 2 y +4}
or the filter coefficientsf _{i , 2 j +3} andf _{i , 2 y +4}
expanded.
In the computing device80 according to Eq. (8th)
from the measurement coefficientsH _{i 1} toH _{i 6} the filter coefficients
f _{i 1} tof _{i 6} determined with which the battery
simulation circuit88 is controlled. The battery
simulation circuit88 is therefore due to
to detect a maximum predetermined number
render Maneuvers for component-by-component accumulation
provided the vector components to be determined,
d. H. at a maximum number ofJ Maneuvers are
2ndJ+4 parallel accumulation levels available. The
Checking and processing the extended output
vectorΔ p basically takes place in a kind and
Way, like already with the filter without additional
Maneuver detection according toFig. 1 is specified.
Only in the comparison circuit90 is for the
Comparison with the threshold a vector norm ||Δ p || of
Output vectorΔ p

to determine the components of the output vectorΔ p
and now the time signal valuesT ′ _Mÿ at the time
signal outputs79. j considered.
The embodiment according toFig. 5 is through
the input of support coefficientsH _S to improve.
The support coefficientsH _S result in an improvement
the vector components of one or more
Legs and are according to these legs in the measurement
coefficient matrixH classified. To those
Legs, to which no further supporting observations
are the related elements
the measurement coefficient matrixH with zero values
to fill.}}}}}

Claims

1. Filters for determining target data from recorded Measurements(BB _Wed ), e.g. B. bearings with a target vector memory (10th) for an input vector (), the target position coordinates (₀, ₀) has as vector components with an input memory (60), the coordinates each taken(X _egg,Y _egg) contains, with one with the target vector memory (10th) and the input memory (60) connected Coefficient calculator (50) to determine one every measured value(B _Wed) assigned sequence of measurement coefficients(H _{i 1},H _{i 2} ) and a reading estimate( _Wed ) from the input vector() and the associated measuring positions(X _egg,Y _egg ), with one of the measurement coefficient outputs of Coefficient calculator (50) downstream Computing device (80) for filter coefficients (f _{i 1},f _{i 2} )in which the matrix(F) the fil coefficient(f _{i 1},f _{i 2} ) from the matrix(H) the measurement coefficient(H _{i 1},H _{i 2} ) according to the matrix equation F =(H ′ × H) ^-1 ·H' is determined with one for determining one Output vector (Δ p) of the target data Accumulation circuit (88) in which for each vector component of the output vector (Δ p) those with the filter coefficients(f _{i 1,} f _{i 2}) ge important differences (δ _Wed) between the measured value (B _Wed ) and the respective measured value estimation ( _Wed ) are added up component by component, and with a comparator circuit (90) for the end gear vector (Δ p)on the one hand a registered letter the around the output vector (Δ p) corrected Input vector() into the target vector memory (10th) and which, on the other hand, falls below an output of the corrected incoming traffic() or if exceeded the threshold a repetition of the Determination of the target data triggerscharacterized, that the in the target vector memory (10th) stored input vector() as more Vector component of speed components ( _x,_y,_{x 1},_{y 1}) has that a with a Measuring timer, part of a control device (77), connected measurement time memory (70) it is provided that for each speed component( _x,_y,_{x 1},_{y 1}) a multiplier (25.1, 25.2, 25.3, 25.3) is provided, the input side with the target vector memory (10th) and the measurement time memory (70) connected is that a target position coordinate input (51.1, 52.1) of the coefficient calculator (50) one adder each (26.1, 26.2) upstream is the input side with the multiplier (25.1, 25.2, 25.3, 25.4) and with the target vector memory (10th) to take over the target position coordinates(₀, ₀) is connected that at each measurement coefficient output (56.1, 56.2) of the coefficient calculator (50) at least one with the measurement time memory (70) connected multiplier (39.3, 39.4, 39.5, 39.6) to form further Measurement coefficients(H _{i 3},H _{i 4},H _{i 5},H _{i 6}) connected and that the multiplier levels (39.3, 39.4, 39.5, 39.6) on the output side with the rake contraption (80) are connected.

2. Filter according to claim 1, characterized in that the coefficient calculator (50) a distance arithmetic circuit (40) with the target position coordinates(₀, ₀) and measuring position coordinates (X _egg,Y _egg ) can be controlled and outputs (46.1, 46.2) for the spacing components( _yi, _xi ) and one Distance square output (47) for the sum of the Squares of the distance components( _yi, _xi ) on points and that the coefficient calculator (50) like this is designed that the determination of the measuring coefficients(H _{i 1},H _{i 2}) according to and the determination of the measured value estimate( _Wed ) as Function of the spacing components, preferably according to he follows.

3. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the computing device (80) additionally with support coefficients(H _{s 1},H _{s 2},H _{s 3}, H _{s 4}) a support coefficient circuit (120) controllable is where the matrix(F) the filter coefficients(f _{i 1} tof _{i 4},f _{S 1} tof _{S 4}) from the around the support coefficients(H _{S 1},H _{S 2},H _{S 3},H _{S 4}) extended matrix(H) the measurement coefficient (H _{i 1},H _{i 2},H _{i 3},H _{i 4}) is determined, and that the Accumulation circuit (88) the difference (δ _Wed ) from the measured values(B _Wed ) and the measured value estimates _Wed ) and at least one difference value (δ _S ) from a basic value input(S) in a support value storage (67) and one of the support coefficient center switching (120) certain base value estimate() in the same order, in which the computing device (80) with the Meßkoeffi targeted(H _{i 1},H _{i 2},H _{i 3},H _{i 4}) and the support coefficient targeted(H _{S 1},H _{S 2},H _{S 3},H _{S 4}) have been activated is fed.

4. Filter according to one of claims 1 to 3, characterized characterized that the input memory (60) to the Save at least one base value(S), e.g. B. an observed distance value(P _R ), one Speed value(P _V ) and / or a course worth it(P _K ), a reference time(T _R ) and from observ attention coordinates(X _R,Y _R ) is trained and that the support coefficient circuit (120) With their entrances (121.1, 121.2, 122.1, 122.2) for input vector components(₀, ₀, _x, _y) with the target vector memory (10th) and with theirs Entrances (123, 121.3, 122.3) for the reference time (T _R ) and the observation coordinates(X _R,Y _R ) with the input memory (60) connected is.

5. Filter according to one of claims 3 to 4, characterized in that the support coefficient circuit ( 120 ) has a support coefficient calculator ( 150 ), the inputs ( 151.1, 152.1 ) for target position coordinates in the same way as the coefficient calculator ( 50 ) via multipliers ( 125.1, 125.2 ) and adders ( 126.1, 126.2 ) can be controlled, the multiplier ( 125.1, 125.2 ) being connected to the input memory ( 60 ) via the observation time input ( 123 ), and its inputs ( 151.2, 152.2 ) for measuring position coordinates to the partial memories ( 63, 64 ) for observation positions of the input memory ( 60 ) are connected so that the support coefficient calculator ( 150 ) outputs ( 156.1, 156.2 ) for first support coefficients (h _{S 1} , (h _{S 2} ) and an output ( 157 ) for the support value estimation ( ) has that the support coefficient circuit ( 120 ) multiplier stages ( 139.3, 139.4 ), the input side with the outputs ( 156.1, 156.2 ) for the first St ütz coefficient (h _{S 1} , h _{S 2} ) and connected to the observation time input ( 123 ), at which further support coefficients (h _{S 3} , h _{S 4} ) are pending from the output side, which together with the first support coefficients (h _{S 1,} h _{S 2} ) form output signals of the support coefficient circuit ( 120 ).

6. Filter according to one of claims 3 to 5, characterized in that the outputs ( 156.1, 156.2 ) of the support coefficient calculator ( 150 ) for evaluating the first support coefficients (h _{S 1,} h _{S 2} ) and the differential circuit ( 185 ) each weight multiplier Ge ( 135.1, 135.2, 183 ) are connected downstream and that the weight multipliers ( 135.1, 135.2, 183 ) are connected to a weight factor memory ( 66 ) of the input memory ( 60 ).

7. Filter according to one of claims 3 to 6, characterized characterized in that the support coefficients circuit (120) Multiplication units (124.1, 124.2, 124.3, 124.4, 139.1, 139.2) having, on the one hand via a control input (128) with the input memory (60) and on the other hand because with the entrances (121.1, 122.1) for target posi coordinates(₀, ₀) and the entrances (121.3, 122.3) for observation coordinates(X _R,Y _R ) or the outputs for first support coefficients (H _{S 1,} H _{S 2}) are connected downstream.

8. Filter according to one of claims 3 to 7, characterized in that the support value input (S) is a distance support (S _R ) , that the support coefficient calculator ( 150 ) has the distance calculation circuit ( 40 ), the distance component outputs ( 46.1, 46.2 ) with the Outputs ( 156.2, 156.1 ) of the support coefficient calculator ( 150 ) for first support coefficients (h _{S 1,} h _{S 2} ) and their square-wave output ( 47 ) is connected to the output ( 157 ) for the support value estimation () , and that in the control memory ( 68 ) a one is stored.

9. Filter according to one of claims 3 to 7, characterized in that the support value input (S) is a speed support (S _V ) , that the support coefficient calculator ( 150 ) has the distance calculation circuit ( 40 ), the distance component outputs ( 46.1, 46.2 ) with the Outputs ( 156.2, 156.1 ) of the support coefficient calculator for first support coefficients (h _{S 1,} h _{S 2} ) and their distance square output ( 47 ) are connected to the output ( 157 ) of the support coefficient calculator ( 150 ) for the support value estimation () , and that in Control memory ( 68 ) a zero is stored.

10. Filter according to one of claims 3 to 7, characterized in that the support value input (S) is a course support (S _K ) , that the support coefficient circuit ( 120 ) as the support coefficient calculator ( 150 ) has the coefficient calculator ( 50 ) and that in Control memory ( 68 ) a zero is stored.

11. Filter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the computing device ( 80 ) for determining the filter coefficients (f) is a field or matrix processor.

12. Filter according to one of claims 1 to 11, characterized in that the control device ( 77 ) for clock generation and synchronization and the associated measuring timer are provided for generating the measuring times (T _Mi ) .

13. Filter according to one of claims 1 to 12, characterized characterized that one with the direction finder (87) and the control device (77) connected maneuver detector (76) and a maneuver time memory (71) are provided in the a number(j) of maneuvering times(T _{A 0},T _{A 1}) one different in successive time intervals Speed components( _x, _y,_{x 1},_{y 1}) having stored destination are that between the measurement time memory (70) on the one hand and the multipliers (25.1 of 25.4) and the multiplier levels (39.3 to 39.6) on the other hand a time comparison circuit (79) is switched on, the input side with the maneuver time memory (71) connected is and time interval-specific time outputs (79.0, 79.1) for from differences of Measurement and maneuver times formed time signal values (T ′ _Wed,T ′ _{Wed 1st}) has that the multiplier (25.1, 25.2 respectively.25.3, 25.4) For Speed components( _x, _y respectively. _{x 1}, _{y 1}) the same time interval with the same time interval-specific time output (79.0, 79.1) and that everyone Measuring coefficient output of the coefficient calculator (50) according to the number of time intervals downstream multiplier stages (39.3 to 39.6) with the corresponding one Time interval-specific time output (79.0, 79.1) are connected.

14. Filter according to claim 13, characterized in that the time comparison circuit ( 79 ) is designed such that at the time interval specific time output ( 79.0, 79.1 ) as a time signal value (T ' _Mi , T' _Mi , T ' _{Mi 1} ) either a zero signal value is pending if the measuring time (T _Mi ) is less than or equal to the maneuver time (T _{A 0} , T _{A 1} ) of the lower interval limit, or a difference signal value between the measuring time (T _Mi ) and maneuver time (T _{A 0} , T _{A 1} ) of the lower one Interval limit is pending if the measuring time (T _Mi ) is greater than the lower and less than or equal to the maneuver time (T _{A 0} , T _{A 1} ) of the upper interval limit, or a difference signal value between the upper and lower interval limit is pending if the measuring time (T _Mi ) is greater than the maneuvering time (T _{A 1} ) of the upper interval limit.

15. Filter according to one of claims 13 or 14, characterized in that the maneuver time memory ( 71 ) via the control bus ( 78 ) with the computing device ( 80 ) and that the computing device ( 80 ) is designed such that the degree of the matrices H and F can be limited proportionally to the number (j) of maneuver times (T _Aj ) that have been detected up to the current measuring time (T _Mi ) .

16. Filter according to one of claims 13 to 15, characterized in that the maneuver time memory ( 71 ) with the control bus ( 78 ) connected counter ( 71.5 ) for determining the number (j) detected maneuver times (T _Aj ) and the counter ( 71.5 ) has addressable memory locations ( 71.0, 71.1 ) for the maneuver times (T _Aj ) .

17. Filter according to one of claims 1 to 16, characterized in that in the comparison device ( 90 ) the vector standard || Δ p || of the output vector ( Δ p) is compared with the predefinable threshold.