DE3508899C2 - Verfahren zur Auswertung und Darstellung eines Peilergebnisses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung und Darstellung eines Peilergebnisses mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 31 18 767 C2 bereits bekannt.

Bei Vorliegen eines Interferenzfeldes oder starker atmos­ phärischer 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 Peil­ funker derartige Störungen im allgemeinen erkennen und unter Umständen auch anhand einer stark gestörten Anzeige aufgrund seiner Erfahrung noch eine Peilung durchführen.

Bei Peilern mit automatischer Peilwertbestimmung entfällt diese Möglichkeit. Um eine starke Verfälschung des Peil­ ergebnisses, 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.

Solche Verfahren sind bespielsweise aus der DE 31 18 767 C2 bzw. aus der DE 25 19 821 C2 bereits bekannt. Bei diesen Verfahren werden von Peilern fortlaufend Momentanpeilwerte ermittelt und mit einem Zeit­ bezug gespeichert, wobei die gespeicherten Momentanpeilwerte jeweils durch Mittelung oder durch Bewertung der Häufigkeitsverteilung über ein Zeitintervall zu Peilergebnissen verarbeitet werden. Die Momen­ tanpeilwerte werden dazu nach einem oder mehreren vorgegebenen Kri­ terien (z. B. Empfangsfeldstärke) bewertet und es werden nur gemäß dieser Kriterien ausgewählte Momentanpeilwerte abgespeichert.

Nachteilig daran ist, daß gestörte Signale kurzer Dauer dadurch überhaupt nicht registriert werden. Bei Bildschirmanzeige der auto­ matisch gewonnenen Peilwerte wird diese Anzeige darüber­ hinaus bei Auftreten einer Störung unterbrochen und es kann keine Zuordnung des Höreindrucks zu einer Peilanzeige erfolgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem ein aus einer Mehrzahl von Einzelpeilwerten gewonnenes Peilergebnis verbessert werden kann, indem auch durch Störungen als unzuverlässig erkannte Peilwerte in die Auswertung mit einbezogen werden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patent­ anspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­ findung.

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 Ab­ weichung 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 Prü­ fung auf Zuverlässigkeit nicht eine einfache Ja/nein-Ent­ scheidung für die Auswertung eines Peilwerts abzuleiten, sondern eine feinere Einteilung zwischen den Extremer­ gebnissen "richtig" 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 Peilergeb­ nisses 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 Unter­ scheidung von vier bis acht Zuverlässigkeitsgraden ist als ausreichend anzusehen. Je nach seiner Einstufung in einen der vorgesehenen Zuverlässigkeitsgrade wird einem ein­ zelnen Peilwert ein Gütefaktor als für die Auswertung rechnerisch verwendbare Größe zugewiesen. Bei Unterschei­ dung von vier Zuverlässigkeitsgraden wird beispielsweise einem sehr schlechten Peilwert ein Zahlenwert "1" und einem sehr guten Peilwert ein Zahlenwert "4" zugewiesen.

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 Güte­ faktoren 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)-Prin­ zip der jeweils älteste gespeicherte Wert nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums bzw. bei Einspeicherung eines neuen, aktuellen Werts aus dem Speicher genommen wird.

Es ist vorteilhaft, 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 Speicher­ platz der entsprechenden Auflösungszelle eingeschrieben, indem der Inhalt dieses Speicherplatzes um ein Zählin­ krement erhöht wird (Histogrammauswertung). Bei der vor­ liegenden Erfindung wird bevorzugterweise ein einzelner Peilwert mit einem seinem Gütefaktor entsprechenden Ge­ wicht in den Speicher eingeschrieben. Ein schlechter Peilwert erhöht den Inhalt des Speicherplatzes beispiels­ weise 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 besse­ ren Peilwerte auch von einer linearen natürlichen Zahlen­ reihe abweichen und für die schlechtesten Peilwerte auch Null als Bewertungsgewicht einschließen.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zieht als wesentlichen Gedanken die Anzeige des Peil­ ergebnisses in der Art vor, daß eine Darstellung in unter­ schiedlichen 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 jeweili­ gen 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 gleich­ zeitig angezeigt.

Bei der Aufteilung des Üerwachungs-Winkelbereichs des Peilers und/oder des Darstellungsbereichs 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 Auf­ lösungszelle nach Maßgabe des Inhalts des dieser Zelle zugeordneten Speicherplatzes aus einer Farbskala ausge­ wählt. Diese Art der Farbdarstellung ist bereits in der DE-OS 30 39 413 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 Peil­ werte, 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 Höreindrucks zur Anzeige, vor allem z. B. bei häufigem Senderwechsel, zu ermöglichen, sehen vorteilhafte Aus­ führungsformen 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 gespeich­ erten Peilwerte in Form von Punkten oder kleinen einheit­ lich gefärbten Flächen einzelne Spektralfarben des Farb­ kreises umfassen, und der aktuelle Peilwert wird als weißes Kreuz angezeigt.

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 Interfero­ meter-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 auf­ geteilt durch ein Koordinatenkreuz mit entsprechender Phasenzuordnung von Abszisse und Ordinate.

Durch Unterteilung der Koordinatenachsen in kleine Phasen­ schritte werden Auflösungszellen des Bildschirms defi­ niert. In einem Speicher ist für jede dieser Auflösungs­ zellen ein Speicherplatz reserviert. Ein neuer Peilwert wird zum einen auf dem Bildschirm an der durch sein Koor­ dinaten-Wertepaar festgelegten Stelle als weiße kreuz- oder sternförmige Markierung, die sich über mehrere Auflösungszellen erstreckt, dargestellt. Gleichzeitig erhöht dieser neue Peilwert den Speicherinhalt des ent­ sprechenden 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 statt dessen eine regelmäßige Dekrementierung der Speicherinhalte.

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

Der als Speicherplatz-Inhalt abgefragte Wert wird mit den Wertebereichen der Farbskala verglichen und für die Dar­ stellung 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 Bildschirm­ auflösungszelle.

Als gesamte Peilanzeige erscheint ein mehrfarbiges Bild aus einer Vielzahl farbiger Flächenelemente, die um die Einfallsrichtung des Senders gruppiert sind. Aus der Farb- Verteilung eines solchen "Senderflecks" kann außer dem Koordinatenpunkt, der mit hoher Wahrscheinlichkeit die richtige Einfallsrichtung repräsentiert, auch noch ent­ nommen werden, als wie zuverlässig das Peilergebnis an­ genommen 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 ersichtli­ che Einfallsrichtung als digitaler Wert zur weiteren Auswertung oder Digitalanzeige gewonnen werden. Die Aus­ wertung der gespeicherten Werte kann anstelle oder zusätz­ lich zu der Bildschirmanzeige auch automatisch, beispiels­ weise anhand eines Clusteranalyseverfahrens erfolgen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Auswertung und Darstellung eines Peilergebnisses aus einer Mehrzahl von einzelnen Peilwerten, wobei die ein­ zelnen Peilwerte automatisch auf ihre Zuverlässigkeit überprüft werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Überprüfung der einzelnen Peilwerte eine Zuordnung zu einem von mehr als zwei vorgegebenen Zuverlässigkeitsgraden vorgenommen wird und jedem einzelnen Peilwert ein dem jeweiligen Zuverlässigkeitsgrad entsprechender Gütefaktor zugewiesen wird, daß die einzelnen Peilwerte über eine vorgebbare Anzahl von Peilwerten oder über einen vorgebbaren Zeitraum zu­ sammen mit den zugewiesenen Gütefaktoren gespeichert werden, dergestalt daß der Darstellungsbereich des Bildschirms und/oder der Überwachungs-Winkelbereich des Peilers in Auflösungszellen unterteilt wird und die einzelnen Peilwerte in den ihnen zugeordneten Speicherplätzen mit ihren Gütefak­ toren entsprechenden Gewichten eingeschrieben werden und daß über eine Vielzahl von einzelnen Peilwerten zellenweise in dem Speicher integriert wird, und daß das Peilergebnis aus der Gesamtheit aller Auflösungs­ zellen gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Peilergebnis auf einem Farbbildschirm angezeigt wird und daß nach Maßgabe des Gütefaktors eines Peilwerts auto­ matisch eine von mehreren Farben einer vorgegebenen Farb­ skala ausgewählt und der Peilwert in dieser Farbe ange­ zeigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die gespeicherten Peilwerte gleichzeitig ange­ zeigt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die gespeicherten Werte gegebene Peilergebnis fortlaufend aktualisiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Unterteilung der Bildschirmanzeige in eleva­ tionale und azimutale Inkremente die Darstellung in Farbe erfolgt, wobei jede durch die Unterteilung definierte Bildschirmauflösungszelle in einer nach Maßgabe des für diese Auflösungszelle im Speicher vorliegenden Intergra­ tionsergebnisses ausgewählten Farbe dargestellt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils aktuelle einzelne Peilwert unabhängig von seinem Gütefaktor in einer in der Farbskala nicht enthaltenen Sonderfarbe angezeigt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils aktuelle einzelne Peilwert als gesondertes Symbol angezeigt wird.