DE3622039C2 - - Google Patents
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur automatischen Peilwinkelermittlung gemäß dem jeweiligen
Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 9.
Insbesondere sollen die Peilergebnisse mit Hilfe eines
Doppelkanal-Sichtfunkpeilers nach dem Watson-Watt-Verfah
ren gewonnen werden.
Bei Sichtfunkpeilern nach dem Doppelkanalprinzip wird in
bekannter Weise die einfallende elektromagnetische Welle
mit Hilfe von zwei Antennenpaaren in zwei Richtungskompo
nenten aufgespalten, die im Empfänger durch Misch- und
Filtereinrichtungen in zwei Peilspannungen umgesetzt wer
den. Diese werden den X- und Y-Ablenkverstärkern des Bild
schirmgerätes zugeführt, das die Peilung aufzeichnet, die
nunmehr vom Peilfunker ausgewertet werden kann.
Im Zusammenhang mit rechnergestützten Funkdatenauswertungen
sind automatisch registrierende Peilsysteme erforderlich,
die ferngesteuert werden und die Peilwinkelwerte digital
übertragen.
Derartige Digitalisierungsverfahren sind bekannt für das
Dopplerverfahren oder das Interferometerverfahren und lassen
eine automatische digitale Auswertung der Peilergebnisse
zu. In der DE-OS 25 00 698 ist beispielsweise die digitale
Auswertung der Peildaten eines Doppelkanalpeilers beschrie
ben. Bei dem dieser Druckschrift zugrundeliegenden Auswerte
verfahren, wird während eines bestimmten Zeitintervalls
ein Histogramm aufgenommen, das die Häufigkeit der ermit
telten Peilwinkel über dem Winkelwert als Abszisse wieder
gibt. Nachfolgend werden der oder die Schwerpunkte der
größten Häufigkeiten zur Anzeige gebracht. Dieses Verfahren
hat jedoch den Nachteil, daß bei gleichzeitigem Einfall
zweier oder mehrerer Sender keine brauchbaren Ergebnisse
erhalten werden und bei Störeinflüssen, wie z.B. bei Reflek
tionen, atmosphärischen Störungen oder Störsendern (Jammer) keine zuver
lässige Qualitätsbeurteilung der Peilung möglich ist.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind in der
DE-OS 34 21 236 angegeben.
Da bei schwierigen Empfangsverhältnissen immer noch ein er
fahrener Peilfunker benötigt wird, wird in der
DE-OS 34 21 236 vorgeschlagen, sowohl die Peilellipse als
auch das Peilhistogramm auf einem einzigen Bildschirm dar
zustellen. Dadurch ist es möglich, daß bei schwierigen
Peilsituationen der Peilfunker eingreift und eine manuelle
Auswertung vornehmen kann. Folgende Parameter dienen der
Qualitätsbeurteilung durch den Peilfunker:
- 1) Die Feldstärke des einfallenden Senders,
- 2) die Änderung der Feldstärke,
- 3) die Schwankung der Peilung,
- 4) die Schwankungsgeschwindigkeit,
- 5) die Aufspaltung der Anzeige (Elliptizität) und
- 6) die Störfreiheit des Signales.
Aus der DE-PS 35 00 760 ist ein weiteres Verfahren zur
automatischen Peilwinkelermittlung bekannt, das mit Mitteln
der Mustererkennung arbeitet. Dieses Verfahren ist in der
Lage, Parallelogramme, wie sie beim Watson-Watt-Verfahren
beim Zweisendereinfall als Lissajous-Figuren
auf dem Bildschirm entstehen, zu digitalisieren. Durch Aus
wertung des Parallelogramms, dessen Seitenrichtungen den
Richtungen der einfallenden elektromagnetischen Wellen ent
sprechen, wird die Peilung vom gestörten Einsendereinfall
oder Zweisendereinfall ermöglicht. Nach diesem Verfahren
wird in einem Rechner ein Helligkeitsmuster, wie es auf
dem Schirm eines Doppelkanal-Sichtfunkpeilers entsteht,
nachgebildet. Während einer Peilmessung werden die Peil
spannungen der Kanäle X und Y oder entsprechende Parameter
nach der Häufigkeit ihres Auftretens abgespeichert und mit
Musterverteilungen oder charakteristischen Merkmalen vor
bestimmter Häufigkeitsverteilungen, die bestimmten
Empfangssituationen entsprechen, verglichen und einer Klas
se zugeordnet. Mit Hilfe des der Klasse zugehörigen Be
rechnungsverfahrens bestimmt der Rechner aus der Häufigkeits
verteilung den Peilwinkel.
Da dieses Verfahren das Helligkeitsmuster des Peilbildes
auf dem Bildschirm auswertet, entsprechen die Ergebnisse
denen, die ein erfahrener Peilfunker beim Betrachten des
Peilbildes liefert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur automatischen Peilwinkelermitt
lung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die der menschlichen Auswertung
gleichwertig oder gar überlegen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen
1 und 9 dazu angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, nicht
nur das der augenblicklichen Peilsituation entsprechende
Peilbild auszuwerten, sondern dessen zeitliche Änderung
zusätzlich zu berücksichtigen. Ein Sender ist bei seinem
Empfang durch eine Reihe von Parametern gekennzeichnet,
wie sie schon oben im Zusammenhang mit der Qualitätsbeur
teilung aufgeführt wurden. Diese im Empfangssignal enthal
tenen Parameter, beispielsweise die Amplitude und Ellipti
zität der Anzeige sollen über einen längeren Zeitraum be
obachtet und deren zeitliche Änderungen zusätzlich zur
Peilwinkelermittlung ausgenutzt werden.
Bei der Lösung geht die Erfindung von der bekannten
Histogrammdarstellung von Peilergebnissen aus. Erfindungs
gemäß werden mehrere Histogramme zeitlich nacheinander auf
genommen und gespeichert. Das dabei entstehende mehrdimen
sionale Histogramm zeigt die zeitliche Entwicklung bzw.
Änderung der dargestellten Parameter. Es wird mit vorbe
stimmten, gespeicherten Musterverteilungen verglichen und
einer Klasse, die einer bestimmten Empfangssituation ent
spricht, zugeordnet. Zur Auswertung des mehrdimensionalen
Histogramms wird das dieser zugeordneten Klasse zugehöri
ge Berechnungsverfahren angewendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die
aus der DE-PS 35 00 760 bekannten Mittel zur Mustererken
nung eine einfache Auswertung der mehrdimensionalen
Histogrammdarstellung gestattet. Außerdem ist im Gegensatz
zur Histogrammdarstellung nach der DE-CS 25 00 698 auch
die Auswertung des gleichzeitigen Zweisendereinfalles
möglich, weil als zusätzliche Information die zeitliche
Änderung der Histogrammparameter ausgewertet wird.
Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Jedes Histogramm gibt die in einem Meßintervall t auf
tretende Häufigkeitsverteilung beispielsweise der Momen
tanwerte der Peilergebnisse in azimutaler Richtung
wieder. Durch die Aufnahme und Speicherung von n Histo
grammen wird also ein mehrdimensionales Histogramm für
den Beobachtungszeitraum T=n×t zur Auswertung ge
bracht.
Vorzugsweise wird in einem Histogramm die jeweils in
einem Meßintervall t auftretende Häufigkeitsverteilung
der mit einem Peilgerät gewonnenen Peilwinkel
wiedergegeben. In der mehrdimensionalen Histogrammdarstellung sind
dabei der Winkel und die Zeit als Abszisse und die Häufigkeit der
Peilwerte als Ordinate dargestellt. Bevorzugt werden lediglich
die in einem vorgegebenen Peilwinkelbereich gewonnenen
Peilwinkel wiedergegeben. Durch die daraus resultierende
Reduktion der Daten wird eine Erhöhung der Auswerte
geschwindigkeit ermöglicht.
Fig. 1 zeigt eine derartige Histogrammdarstellung, bei
der die Häufigkeit H als Funktion des Winkels α in seiner
Änderung über die Zeit t dargestellt ist. Aus solch einem
"Häufigkeitsgebirge" wird mit Mitteln der Mustererkennung
der Peilwinkel ermittelt. Ein Zweisendereinfall hinterläßt
in der beschriebenen mehrdimensionalen Histogrammdarstel
lung eine charakteristische Spur, die mit Hilfe eines
Rechners mit vorbestimmten gespeicherten Musterverteilun
gen verglichen und einer der Klassen, die einer bestimm
ten Empfangssituation entspricht, zugeordnet werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird
der als Ordinate im Histogramm dargestellte Parameter
einer Bewertung unterzogen. Beispielsweise werden durch
Multiplikation der Häufigkeit mit der Amplitude der ein
fallenden Antennensignale die Signale, die mit großer
Feldstärke einfallen, stärker bewertet, als Signale mit
geringer Feldstärke. Bei einer Bewertung durch Multipli
kation mit dem Kehrwert der Aufspaltung, die durch die
Phasenverschiebung hervorgerufen wird und im allgemeinen
ein Zeichen für einfallende reflektierte Wellen ist, wer
den Signale mit starker Reflektion schwächer bewertet.
In Verbindung mit der zweiten Abszisse, die die Zeitab
hängigkeit des Histogramms darstellt, ist eine Beurtei
lung über zeitliche Veränderungen der verschiedenen Para
meter der einfallenden Wellen und somit der Ionosphären
schwankungen möglich.
Ebenso ist es möglich, eine Bewertung in Verbindung mit
Modulationsparametern, wie z.B. die Tastgeschwindigkeit
bei getasteten Sendungen, oder direkt mit dem Nachrichten
inhalt vorzunehmen.
Es erfolgt die Bewertung nach Parametern
und Berechnungsverfahren, die auf das zu peilende Sende
signal und/oder die jeweilig herrschenden Ausbreitungs
bedingungen am besten angepaßt sind.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Ver
fahrens weist ein Peilgerät, mehrere Speicher, einen Rech
ner und eine Anzeige auf Bevorzugt wird ein Doppel
kanal-Sichtfunkpeiler nach dem Watson-Watt-Verfahren.
Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Antennensignale von
einem Peilgerät 1 in Form eines Histogrammes, bei dem die
Häufigkeitsverteilung der gewonnenen Peilwinkel in einem
vorgegebenen Peilwinkelbereich wiedergegeben ist, an einen Speicher 2 weiter
geleitet werden. Dabei werden nacheinander n Histogramme
vom Peilgerät 1 an den Speicher 2 geliefert. Das nach Ende
des Beobachtungszeitraums im Speicher 2 enthaltene mehr
dimensionale Histogramm wird von einem Rechner 4 geladen
und mit in weiteren Speichern 31, 32, 33 . . ., 3 n gespei
cherten, vorbestimmten Musterverteilungen verglichen. Die
einzelnen Musterverteilungen entsprechen bestimmten
Empfangssituationen, so daß das mehrdimensionale Histogramm
einer bestimmten Klasse zugeordnet werden kann. Nach Zu
ordnung wertet der Rechner 4 mit einem der Klasse zuge
hörigen Berechnungsverfahren das mehrdimensionale
Histogramm aus und bringt den oder die ermittelten Peil
winkel zur Anzeige 5.
Claims (10)
1. Verfahren zur automatischen Peilwinkelermittlung
mittels Auswertung von Histogrammdarstellungen von
Peilergebnissen, dadurch gekenn
zeichnet, daß
- a) mehrere Histogramme zeitlich nacheinander aufge nommen und gespeichert werden,
- b) das dabei entstehende mehrdimensionale Histogramm mit vorbestimmten, gespeicherten Musterverteilungen verglichen und einer Klasse, die einer bestimmten Empfangssituation entspricht, zugeordnet wird, und daß
- c) die Auswertung des mehrdimensionalen Histogramms mit einem der Klasse zugehörigen Berechnungsver fahren erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Histogramme die jeweils in einem Meßintervall
t auftretende Häufigkeitsverteilung der mit einem
Peilgerät ermittelten Peilwinkel in einem
vorgegebenen Peilwinkelbereich wiedergeben.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
in der mehrdimensionalen Histogrammdarstellung der
Winkel und die Zeit als Abszisse und die Häufigkeit
der Peilwerte als Ordinate dargestellt sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der im Histogramm als
Ordinate dargestellte Häufigkeitswert einer Bewertung
unterzogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewertung durch Multiplikation der Häufigkeits
werte mit der Amplitude der zugehörigen Peilergebnisse
erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Bewertung durch Multiplikation der Häu
figkeitswerte mit dem Kehrwert der Aufspaltung erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertung in Verbindung
mit Modulationsparametern, wie die Tastgeschwindigkeit
bei getasteten Sendungen oder direkt mit dem Nachrich
teninhalt erfolgen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bewertung nach Parametern und
Berechnungsverfahren erfolgt, die auf das zu pei
lende Sendesignal und/oder auf die jeweilig herrschen
den Ausbreitungsbedingungen am besten angepaßt sind.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 8, mit
einem Peilgerät (1), mehreren Speichern (2; 31, 32, 33, 3 n),
einem Rechner (4) und einer Anzeige (5), dadurch gekennzeichnet, daß
ein Speicher (2) zur Speicherung von mehreren Histogrammen und weitere Speicher
(31-3 n) zur Speicherung der vorbestimmten Musterverteilungen vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Gewinnung der Peilergebnisse ein nach dem Watson-Watt-
Verfahren arbeitendes Peilgerät (1) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863622039 DE3622039A1 (de) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | Verfahren zur automatischen peilwinkelermittlung durch histogrammauswertung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863622039 DE3622039A1 (de) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | Verfahren zur automatischen peilwinkelermittlung durch histogrammauswertung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3622039A1 DE3622039A1 (de) | 1988-01-07 |
DE3622039C2 true DE3622039C2 (de) | 1990-04-12 |
Family
ID=6304139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863622039 Granted DE3622039A1 (de) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | Verfahren zur automatischen peilwinkelermittlung durch histogrammauswertung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3622039A1 (de) |
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- 1986-07-01 DE DE19863622039 patent/DE3622039A1/de active Granted
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Also Published As
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DE3622039A1 (de) | 1988-01-07 |
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