DE3508899A1

DE3508899A1 - Verfahren zur darstellung eines peilergebnisses

Info

Publication number: DE3508899A1
Application number: DE19853508899
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7900 Ulm Bodemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1985-03-13
Filing date: 1985-03-13
Publication date: 1986-09-18
Anticipated expiration: 2005-03-14
Also published as: DE3508899C2

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-UL/We/lh Theodor-Stern-Kai 1 UL 84/l4O

D-6OOO Frankfurt 70

Beschreibung

Verfahren zur Darstellung eines Peilergebnisses

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Pexlergebnisses mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Bei Vorliegen eines Interferenzfeldes oder starker atmosphärischer Störungen können sich bei der Peilung einer einfallenden Welle erhebliche Fehler ergeben. Bei der analogen Darstellung eines Peilbildes beispielsweise auf einem Watson-Watt-Sichtpeiler kann der beobachtende Peilfunker derartige Störungen im allgemeinen erkennen und unter Umständen auch anhand einer stark gestörten Anzeige aufgrund seiner Erfahrung noch eine Peilung durchführen.

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Bei Peilern mit automatischer Peilwertbestimmung entfällt diese Möglichkeit. Um eine starke Verfälschung des Peilergebnisses, das bei solchen Peilern gewöhnlich aus einer Mehrzahl einzelner Peilwerte gewonnen wird, zu vermeiden, können die einzelnen Peilwerte auf ihre Zuverlässigkeit überprüft und als unzuverlässig eingestufte Peilwerte von der Auswertung ausgeschlossen werden. Nachteilig daran ist, daß gestörte Signale kurzer Dauer dadurch überhaupt nicht registriert werden. Bei Bildschirmanzeige der automatisch gewonnenen Peilwerte wird diese Anzeige darüberhinaus bei Auftreten einer Störung unterbrochen und es kann keine Zuordnung des Höreindrucks zu einer Peilanzeige erfolgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein aus einer Mehrzahl von Einzelpeilwerten gewonnenes Peilergebnis zu verbessern und unter weitgehender Vermeidung von Verfälschungen des Peilergebnisses, insbesondere bei Anzeige der Peilwerte als Histogramm auf einem Sichtgerät, auch durch Störungen als unzuverlässig erkannte Peilwerte in die Auswertung mit einzubeziehen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung .

Für die Prüfung der Zuverlässigkeit eines Peilwerts sind verschiedene Kriterien denkbar und teilweise auch bekannt. Bei einem Zweikanalpeiler kann die Phasenverschiebung der Kanalspannungen als Gütekriterium herangezogen werden. Die Empfangsfeldstärke eines Signals oder das Signalrausch-

verhältnis können als Hinweis auf Zuverlässigkeit dienen. Bei kurz aufeinanderfolgenden Peilwerten kann die Abweichung des aktuellen Peilwerts vom vorigen Peilwert oder einem Mittelwert aus mehreren vorausgegangenen Peilwerten ein Kriterium für die Güte des aktuellen Peilwerts sein. Weitere Möglichkeiten sind denkbar, aber nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist, aus der Prüfung auf Zuverlässigkeit nicht eine einfache ja/nein-Entscheidung für die Auswertung eines Peilwerts abzuleiten, sondern eine feinere Einteilung zwischen den Extremergebnissen "richtig¹¹ und "falsch" vorzunehmen und damit eine Art Wahrscheinlichkeit für die Richtigkeit eines Peilwerts anzugeben. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein relativ unzuverlässiges Ergebnis besser ist als gar kein Ergebnis, wobei bei der Anzeige des Peilergebnisses dessen Zuverlässigkeit vorteilhafterweise mit angezeigt wird.

Da es sich bei einem Zuverlässigkeitsgrad nicht um eine quantitativ exakt definierte Größe handelt, ist auch eine sehr feine Unterteilung wenig zweckmäßig und eine Unterscheidung von vier bis acht Zuverlässigkeitsgraden ist als ausreichend anzusehen. Je nach seiner Einstufung in einen der vorgesehenen Zuverlässigkeitsgrade wird einem einzelnen Peilwert ein Gütefaktor als für die Auswertung rechnerisch verwendbare Größe zugewiesen. Bei Unterscheidung von vier Zuverlässigkeitsgraden wird beispielsweise einem sehr schlechten Peilwert ein Zahlenwert "1" und einem sehr guten Peilwert ein Zahlenwert "4" zugewiesen.

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Bei automatischen Peilern können sehr viele einzelne Peilwerte innerhalb kurzer Zeit genommen werden, wodurch bei der Auswertung statistisch auftretende Störungen ausgemittelt werden können, indem eine große Zahl von Peilwerten zu einem Peilergebnis zusammengefaßt werden.

Hierzu können vorteilhafterweise die einzeln anfallenden Peilwerte über einen vorgebbaren Zeitraum, z. B. einige Sekunden, oder eine vorgebbare Anzahl von Peilwerten z. B.

tausend Peilwerte, zusammen mit ihren jeweiligen Gütefaktoren gespeichert werden. Der vorgegebene Zeitraum (oder die vorgegebene Anzahl von Peilwerten) kann auch nach Art eines Wanderfensters über die Folge der zeitlich nacheinander anfallenden einzelnen Peilwerte geschoben werden, wobei nach dem FIFO (First In - First Out)-Prinzip der jeweils älteste gespeicherte Wert nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums bzw. bei Einspeicherung eines neuen, aktuellen Werts aus dem Speicher genommen wird.

Eine vorteilhafte Ausführung ist darin zu sehen, daß der Überwachungsbereich des Peilers in Auflösungszellen, die beispielsweise durch azimutale und/oder elevationale Winkelschritte begrenzt sein können, aufgeteilt ist und die Peilwerte zellenweise aufintegriert werden. Hierzu ist für jede Auflösungszelle ein Speicherplatz eines Speichers reserviert. Bei bekannten Auswerteverfahren dieser Art wird jeder Peilwert als ein Peilereignis in den Speicherplatz der entsprechenden Auflösungszelle eingeschrieben, indem der Inhalt dieses Speicherplatzes um ein Za'hlinkrement erhöht wird (Histogrammauswertung). Bei der vorliegenden Erfindung wird bevorzugterweise ein einzelner Peilwert mit einem seinem Gütefaktor entsprechenden Ge-

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wicht in den Speicher eingeschrieben. Ein schlechter Peilwert erhöht den Inhalt des Speicherplatzes beispielsweise um ein Zählinkrement, ein guter Peilwert um vier Inkremente. In StörSituationen heben sich dadurch die wahrscheinlich richtigen Peilwerte von den durch Störungen verfälschten Peilwerten ab. Die Gütefaktoren bzw. die Gewichte bei der Einspeicherung können selbstverständlich für eine stärkere oder weniger starke Bewertung der besseren Peilwerte auch von einer linearen natürlichen Zahlenreihe abweichen und für die schlechtesten Peilwerte auch Null als Bewertungsgewicht einschließen.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zieht als wesentlichen Gedanken die Anzeige des Peilergebnisses in der Art vor, daß eine Darstellung in unterschiedlichen Farben vorgesehen ist und die Farbe, in der ein Peilwert angezeigt wird, die Information über die Zuverlässigkeit dieses Peilwerts enthält. Hierzu ist eine Farbskala vorgegeben, die für jeden Zuverlässigkeitsgrad bzw. Gütefaktor eine Farbe aufweist. Zur Anzeige eines Peilwerts auf einem Farbbildschirm wird nach Maßgabe des diesem Peilwert zugewiesenen Gütefaktors eine der Farben dieser Farbskala ausgewählt und der Peilwert als Symbol, Figur, Punkt oder dergleichen an einem durch die jeweiligen Darstellungskoordinaten und die Peilwertkoordinaten festgelegten Ort des Bildschirm in der ausgewählten Farbe angezeigt.

Bevorzugterweise werden für den Fall, daß eine Mehrzahl von Peilwerten gespeichert ist, alle Peilwerte gleichzeitig angezeigt.

Bei der Aufteilung des Überwachungs-Winkelbereichs des Peilers und/oder des Darstellunsbereichs des Bildschirms in Auflösungszellen, wobei für jede der Auflösungszellen ein Speicherplatz vorhanden ist und über eine Vielzahl von einzelnen Peilwerten zellenweise integriert wird, wird die Farbe zur Darstellung des Teilergebnisses aus einer Auflösungszelle nach Maßgabe des Inhalts des dieser Zelle zugeordneten Speicherplatzes aus einer Farbskala ausgewählt. Diese Art der Farbdarstellung ist bereits in der DE-OS 30 39 4l3 ausführlich beschrieben. Dort werden in dem Speicherplatz die in die betreffende Auflösungszelle fallenden Peilwerte gezählt. Weitergehend wird bei der vorliegenden Erfindung die Qualität der einzelnen Peilwerte, das heißt deren Zuverlässigkeit mit bewertet, indem zuverlässige Peilwerte mit höherem Gewicht in den Speicher übernommen werden als unzuverlässige.

Bei der Darstellung eines aus einer Vielzahl von einzelnen Peilwerten bestehendes oder durch Integration über eine Vielzahl einzelner Peilwerte entstandenen Peilergebnisses kann der jeweils aktuelle Peilwert nicht ohne weiteres aus der komplexen Anzeige entnommen werden. Um eine Verfolgung der zeitlichen Variation und eine bessere Zuordnung des Höreindrucke zur Anzeige, vor allem z. B. bei häufigem Senderwechsel, zu ermöglichen, sehen vorteilhafte Ausführungsformen vor, den jeweils aktuellen Peilwert in einer von der übrigen Peilanzeige durch Farbe und/oder Form deutlich unterscheidbaren Weise darzustellen. Zum Beispiel kann die Farbskala zur Darstellung der gespeicherten Peilwerte in Form von Punkten oder kleinen einheitlich gefärbten Flächen einzelne Spektralfarben des Farbkreises umfassen, und der aktuelle Peilwert wird als weißes Kreuz angezeigt.

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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels noch weiter veranschaulicht.

Der Empfänger eines Peilsystems nehme in regelmäßigen Abständen Meßproben und bilde daraus jeweils einen aus einem Koordinaten-Wertepaar bestehenden Peilwert und über eine entsprechende Prüfeinrichtung einen ein Maß für die Zuverlässigkeit des Peilwerts darstellenden Gütefaktor. Die Koordinatenwerte des Wertpaares seien beispielsweise die Nord-Süd -und Ost-West-Phasenwerte einer Interferometer-Peilanordnung mit zwei gekreuzten Basenlinien. Ein solches Wertepaar enthält die Information über Azimut und Elevation der gepeilten Welle und ist somit einem Azimut-Elevation-Wertpaar gleichwertig. Der Bildschirm sei aufgeteilt durch ein Koordinatenkreuz mit entsprechender Phasenzuordnung von Abszisse und Ordinate.

Durch Unterteilung der Koordinatenachsen in kleine Phasenschritte werden Auflösungszellen des Bildschirms definiert. In einem Speicher ist für jede dieser Auflösungszellen ein Speicherplatz reserviert. Ein neuer Peilwert wird zum einen auf dem Bildschirm an der durch sein Koordinaten-Wertepaar festgelegten Stelle als weiße kreuz- oder sternförmige Markierung, die sich über mehrere Auflösungszellen erstreckt, dargestellt. Gleichzeitig erhöht dieser neue Peilwert den Speicherinhalt des entsprechenden Speicherplatzes um einen seinem Güterfaktor entsprechenden Betrag. Gleichzeitig mit der Einspeicherung des neuen Peilwerts wird der älteste der gespeicherten Peilwerte aus dem Speicher gelöscht, indem der Inhalt des entsprechenden Speicherplatzes um einen dem Gütefaktor dieses ältesten Peilwerts gleichen Betrag verringert wird. Denkbar ist stattdessen eine regelmäßige Dekrementierung der Speicherinhalte.

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Auf dem Bildschirm wird neben dem aktuellen Peilwert das aus dem Inhalt aller Speicherplätze bestehende Peilergebnis angezeigt. Hierzu wird in einem Steuerteil des Sichtgeräts für jede Bildschirm-Auflösungszelle der Inhalt des zugehörigen Speicherplatzes abgefragt. Eine vorgegebene Farbskala weist mehrere unterschiedliche Farben auf, denen je ein Teil-Wertebereich des für die Speicherinhalte vorgesehenen Gesamt-Wertebereichs zugeordnet ist.

Der als Speicherplatz-Inhalt abgefragte Wert wird mit den Wertebereichen der Farbskala verglichen und für die Darstellung der Auflösungszelle wird aus der Farbskala die nach diesem Vergleich zutreffende Farbe ausgewählt. Die Anzeige erscheint als einfarbiges Flächenelement in der ausgewählten Farbe am Ort der entsprechenden Bildschirmauflösungszelle .

Als gesamte Peilanzeige erscheint ein mehrfarbiges Bild aus einer Vielzahl farbiger Flächenelemente, die um die Einfallsrichtung des Senders gruppiert sind. Aus der Farbverteilung eines solchen "Senderflecks" kann außer dem Koordinatenpunkt, der mit hoher Wahrscheinlichkeit die richtige Einfallsrichtung repräsentiert, auch noch entnommen werden, als wie zuverlässig das Peilergebnis angenommen werden kann, wie stark die Streuung der Peilwerte ist , unter Umständen auch welcher Art und wie zeitvariant die Störung ist und ähnliches. Mittels einer auf dem Bildschirm verschiebbaren Markierung, auch als Cursor bezeichnet, kann die aus der Bildschirmanzeige ersichtliehe Einfallsrichtung als digitaler Wert zur weiteren Auswertung oder Digitalanzeige gewonnen werden. Die Auswertung der gespeicherten Werte kann anstelle oder zusätzlich zu der Bildschirmanzeige auch automatisch, beispielsweise anhand eines Clusteranalyseverfahrens erfolgen.

Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-UL/We/lh Theodor-Stern-Kai 1 UL D-6000 Frankfurt 70 Patentansprüche

1. Verfahren zur Ermittlung eines Peilergebnisses aus einer Mehrzahl von einzelnen Peilwerten, wobei die einzelnen Peilwerte automatisch auf ihre Zuverlässigkeit überprüft werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Überprüfung der einzelnen Peilwerte eine Zuordnung zu einem von mehreren vorgegebenen Zuverlässigkeitsgraden vorgenommen wird und jedem einzelnen Peilwert ein dem jeweiligen Zuverlässigkeitsgrad entsprechender Gütefaktor zugewiesen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnent, daß die einzelnen Peilwerte über eine vorgebbare Anzahl von Peilwerten oder über einen vorgebbaren Zeitraum zusammen mit den zugewiesenen Gütefaktoren gespeichert werden.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Peilergebnis auf einem Farbbildschirm angezeigt wird und daß nach Maßgabe des Gütfaktors eines Peilwerts automatisch eine von mehreren Farben einer vorgegebenen Farbskala ausgewählt und der Peilwert in dieser Farbe angezeigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten Peilwerte gleichzeitig angezeigt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Darstellungsbereich des Bildschirms und/oder der Überwachungs-Winkelbereich des Peilers in Auflösungszellen unterteilt ist und über eine Vielzahl von einzelnen Peilwerten zellenweise in einem Speicher integriert wird, daß die einzelnen Peilwerte in den ihnen zugeordneten Speicherplätzen mit ihren Gütefaktoren entsprechenden Gewichten eingeschrieben werden, und daß das Peilergebnis aus der Gesamtheit aller Auflösungszellen gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die gespeicherten Werte gegebene Peilergebnis fortlaufend aktualisiert wird.

7· Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterteilung der Bildschirmanzeige in elevationale und azimutale Inkremente die Darstellung in Farbe erfolgt, wobei jede durch die Unterteilung definierte

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Bildschirmauflösungszelle in einer nach Maßgabe des für diese Auflösungszelle im Speicher vorliegenden Intergrationsergebnisses ausgewählten Farbe dargestellt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils aktuelle einzelne Peilwert unabhängig von seinem Gütefaktor in einer in der Farbskala nicht enthaltenen Sonderfarbe angezeigt wird.

9· Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils aktuelle einzelne Peilwert als gesondertes Symbol angezeigt wird.